基于分形的城市体系经济规模等级演变研究

利用区域城市体系经济规模等级分形理论,选取长江三角洲1995~2009期间4个年份的县级以上行政单位经济发展数据,计算了经济规模等级分形维数。以该地区城市体系经济规模等级分形维数的演变特征为载体,探讨了长江三角洲地区城市体系经济规模等级演变规律。结果表明:①虽然当前长三角地区各城市的经济社会发展水平差异较大,中心城市垄断性仍然较强,但其均匀化趋势明显。②经济规模等级的空间梯度特征明显,经济规模等级的均匀性随着距离区域核心城市距离的扩大而降低。③产业空间布局层次化逐步分明,中心城市的第三产业比重不断提升,区域控制能力不断增强,与以第二产业为主导的中小城市形成有机整体,区域经济竞争力整体得到提升。     

河南省城市体系规模结构演变分析

利用1988—2012年城市非农人口数据,运用城市首位度指数、位序-规模法则、城市基尼指数等方法分析了河南省城市体系规模结构的演变。研究结果表明:河南省城市体系规模结构合理;城市规模结构符合位序-规模法则,各等级城市规模稳步增长,呈现竞争激烈的发展态势;城市体系规模结构属首位分布和位序-规模分布的过渡类型,首位城市郑州有相当大的发展空间,第二、第三位城市(洛阳、商丘)实际规模与理论规模也有差距。今后应加快交通网络建设,分类指导,重点促进首位城市郑州的产业升级和现代服务业发展,完善县城基础设施建设,形成城市体系发展的拉力和推力,进一步促进河南省城市体系规模结构优化。     

江苏城市体系规模结构与空间结构的分形特征

运用分形模型,分析了江苏省城市体系的规模结构和空间结构。首位度指数表明,江苏城市体系规模分布已开始从首位型向序列型转变。Hausdorff分形维数表明,规模结构仍相对松散,首位城市仍具一定垄断性但已不是绝对垄断地位。空间关联维数表明,江苏城市体系具有明显的交通轴线分布特征。牛鸦维数比显示,江苏城市体系的交通网络通达性优良,各城市间联系较为紧密。集聚维数显示,江苏全省、南部区域、北部区域城市体系空间分布都呈集聚态;但南部区域已表现出一定程度的均匀分布格局,而北部区域的空间分布集聚程度却较高。在上述基础上,对江苏城市体系结构的优化提出了建议。     

基于分形理论的安徽省城市体系规模分布研究

文章通过测算安徽省近20年来城市体系规模分布的分维值，对该省城市体系规模现状及演化进行了具体分析，得出以下结论：现今安徽省城市规模分布较集中，人口分布呈现低水平均衡状态；1988年以来，就城市体系规模结构的演化特点来看可分为两个阶段：1988年-1999年，城市规模分布趋于集中；而进入2000年以来，城市规模分布趋于分散。并分析了这种现状及演化的原因，提出若干优化城市体系和促进经济发展的建议。     

改革开放以来中国城市等级体系演变的基本特征

选取372个设市城市作为样本,在构建1987年、2005年城市规模数据集的基础上,对比分析了城市规模位序变动的特征,以此刻画近30年来中国城市等级体系演变的基本轮廓.研究发现:城市规模序列呈现大规模、大幅度的变动;城市位序变动随城市规模等级呈现分异特征,城市规模等级越小,城市位序变动越明显;城市规模增长还表现为明显的区域差异性.对变动幅度较大的138个城市进行典型观察,结果显示:成长明显的城市具有地域集中性,在交通沿线和沿海地区尤为突出,城市规模位序的提升与地区经济发展密切相关,部分旅游城市上升明显,而资源型城市则明显下降,城市的成长受行政性调整力量影响较大.     

基于距离与规模的中国城市体系规模结构

城市规模结构是城市体系研究的重要内容。经济基础理论相关的研究忽视了城市体系中某一城市规模往往受到其他城市规模、距离的影响。本文以第五次人口普查的"市人口"作为城市人口规模标度指标,以铁路运行距离为两城市间距离的标度指标,证明了距离要素对解释中国城市体系结节结构的有效性。讨论了全国城市体系、北方城市、南方城市体系中城市i的规模P_i与最近距离城市n的规模P_n、城市体系首位城市s的规模P_s、区域中心城市c的规模P_c,及与相应城市间距离D_in、D_is、D_ic的定量关系,以及D_in及其位序的定量关系。研究发现:(1)全国城市体系中,P_i可以用P_n、D_in、D_ic来说明,其中,P_n、D_in为正向影响,D_ic为负向影响,P_n影响最大,D_in次之,D_ic再次之。(2)北方城市体系中,P_n、D_in、P_c均对P_i有正向影响,D_in影响力最大,P_n次之,P_c再次之。(3)南方城市体系中P_i的解释因素及各因素的重要性与全国城市体系相同。南方城市体系与北方城市体系中P_i的解释因素的差异性源自南方城市体系中D_ic、P_c/P_i较小。(4)D_in与其位序R间存在与城市位序-规模律相同的内在定量关系。     

改革开放以来珠三角城市规模结构及其分形特征

利用珠三角改革开放以来的人口规模数据,运用位序-规模法则分析城市人口规模变化规律,同时运用分形理论阐释了珠三角的位序规模曲线及其特征。结果表明,80年代以来,城市人口规模已从首位分布向位序-规模分布转变,次级城市发育快于首位城市,人口空间分布由集中趋于分散;2000年后广州中心城市功能得到强化,区域人口分布分维值降低,人口重趋集中;随着行政区划的调整和户籍制度的改革,城市规模结构已从传统“金字塔形”向“纺锤形”转变;未来城市规模结构的“集中”和“分散”趋势将长期并存,呈现“大分散,小集中”的局面。     

长江三角洲地区城市规模分布的时空演变特征

从不同的角度对改革开放以来长江三角洲地区城市规模分布的演变进行了较为系统的研究.结果表明:(1)长三角城市体系经历了首位型一位次型一首位型分布模式,城市首位度降低,并不能排除城市规模呈现首位型分布;(2)就整个研究期间而言,长三角城市体系呈现较弱的收敛增长态势;(3)规模相对较大的城市,其维持自身状态的可能性较大.从长期发展趋势来看,长江三角洲地区将有高达78%的城市的人口规模低于同期平均水平,人口规模超过平均水平2倍以上的大城市数量将有所减少;(4)长三角城市体系在总体上并没有呈现均匀的空间分布格局,空间极化现象一直比较明显.随着改革进程的加快,在苏南、环杭州湾一带地区出现的空间集聚现象不断加强,这与苏北、浙南地区空间分布格局的相对平静形成了鲜明对比.     

2000年以来广东省经济极化时空演变

选择崔-王指数、变异系数和空间自相关等3种方法,以地级市为基本评价单元,对2000年以来广东省的经济极化的时空演变进行了分析。研究表明：（1）广东省经济极化程度呈上升趋势;（2）2000以来,广东省极化现象明显,但是经济总量的极化现象大于人均经济总量;（3）广东省人均GDP和GDP的Moran＇s I均为正值且呈现增大趋势,经济空间集聚程度呈增大趋势,但是人均GDP的空间集聚程度大于GDP;（4）从局部空间自相关关系来看,广东省经济极化格局2000年以来处于稳定状态。     

2000年以来广东省城市人口收缩的时空演变与影响因素

基于人口变化的视角,分别对2000—2016年间广东省县级以上城市的常住人口与户籍人口进行动态观察,分析不同类型城市人口收缩的时间变化与空间分布,并运用定量回归方法探讨其影响因素。研究发现：普遍增长伴随着局部收缩是广东省城市人口变化的主要特征,常住人口收缩数量变化具有波动性和短期性的特征,而户籍人口的波动变化则相对较平稳;省域层面城市人口收缩呈现“核心地区增长—外围地区收缩”的总体分布规律,持续收缩和片段收缩的城市主要集中在省域边缘地带。此外,产业经济动力不足、区域发展存在的差异、地方财政力量薄弱以及本地人口持续外流是导致外围地区城市人口收缩的主要影响因素。     

吉林省城镇体系空间发展格局研究

城镇空间格局是支撑城镇体系发展的重要载体。本文结合吉林省案例,从城镇体系空间格局发展背景入手,运用 GIS 等空间分析手段,透视吉林省城市（镇）体系的发育格局问题,从建设长吉图开发开放先导区、东北经济区城镇一体化及东北亚区域合作的区域视角,提出未来吉林省城市化空间协调发展应注重培育区域经济发展多元增长极,加速长、吉近域特大城市间的整合发展,强化吉林中部城市群的集聚与扩散作用,加快后进城镇的经济转型进度,构造多层次的开放空间发展节点,加强跨区域合作,激发区域经济发展主体的活力,推进区域经济发展“多赢多进”的和谐互动发展格局。     

福建省城镇体系分形研究

应用分形理论对福建省城镇体系进行了规模和空间结构研究,验证了福建省城镇体系得规模分布和空间布局均符合局部的分形特征,同时得出以下结论:第一,福建省城镇体系规模分布还处于初级的首位型阶段,城镇体系规模等级发育不成熟;第二,福建省城镇体系在空间分布上存在区域、地方两个不协调的现象;第三,福建省地区城镇体系交通网络的通达性较高,城市间联系较为紧密,但也注意到区域城镇网络的均衡性还有待提高。最后,通过自然、社会及历史等原因对成因进行讨论,据此提出福建省城镇体系结构优化的建议。     

湖北省城市体系空间结构测度及其优化

在GIS技术支持下,利用分形方法和断裂点模型对湖北省城市体系空间结构进行定量测度和空间的次级划分,并对其形成演变规律进行时空分析和优化提升.研究显示:(1)该省城市分布密度较大,且区域人口分布与城市分布基本一致.(2)城市体系空间结构的类型现状正处于集聚型,城市空间分布有着"沿路、沿江、沿线"的三沿特点,次级城市体系的空间结构变化类型有着向均匀型演变的趋势.(3)城市体系空间结构变化正处于初步网络化阶段,大中城市向心集聚和扩散2种力量基本均衡,城市总体空间分布有着"沿江"的一元性向"三沿"的多元性演化的趋势.最后,基于上述研究,对其城市体系空间结构发展提出了优化思路.     

近百年来大连城市空间演变还原与模拟

在已有研究成果基础上,构建了城市空间扩展过程还原与模拟技术体系。结合所构建的技术体系对近百年来大连城市空间扩展过程进行还原,并对未来城市空间扩展过程进行模拟。研究表明:近百年来大连城市空间扩展存在5个阶段性特征;大连城市空间扩展的主体方向、强度分布、主导形式在不同时期表现出不同的特征。在此基础上,通过引入表征种群竞争关系的Lotka-Volterra模型,预测了大连城市在无竞争、有竞争的条件下,城市空间扩展达到极限所需要的时间。     

中国三大城市群服务业规模结构及演化特征

选择京津冀都市区、长三角城市群及珠三角城市群地区地级及以上城市2000-2010 年服务业增加值数据, 运用位序-规模法则和分形理论, 分析并阐释了区域内服务业规模结构的演化特征。结果表明:①以服务业增加值数据构建的京津冀都市区服务业规模分布符合位序-规模法则, 判定系数显示拟合效果较好;②根据分维值比较发现, 长三角城市群服务业规模结构接近理想状态并且比较稳定, 首位城市上海在区域服务业发展中发挥良好的辐射作用。珠三角城市群、京津冀都市区服务业规模结构体系并不均衡, 由于高位序城市服务业的规模效应和惯性优势, 目前的结构现状短期内难以改观;③北京和上海分别作为服务业的区域中心性城市的理论地位与实际较为接近, 并且北京显示出明显的集聚作用, 而广州的区域服务业中心性地位面临弱化的威胁。     

苏州地区城镇扩展的空间格局及其演化分析

基于苏州地区1984-2005年的6个时相卫星遥感数据,从城镇实体地域扩展的视角,运用关联分维数、全局和局域空间关联指数、空间变差函数等方法构建了空间关联测度模型,分析了苏州地区城镇扩展的周期性、城镇建设用地的分维特征、城镇扩展的"热点区"空间分布及演化,城市化空间梯度的形态演化。结果表明,20世纪80年代以来,苏州地区的城镇扩展经历了稳步增长、缓速下降、急速增长和快速下降四个阶段,显示出"大起大落"的特征;在空间格局上,城镇扩展强度的高值簇区(热点区)呈现出较明显空间演化和跃迁的特征,经历了苏州市区、苏州—吴江轴线、苏州—昆山轴线(沿沪宁线)、太仓—常熟—张家港轴线(沿长江)的不断轮换,并成为不同阶段驱动苏州地区社会经济发展的核心区。期间,城镇扩展的空间连续性和自组织性越来越强,城市化发展的空间形态由相对分散向相对集中演化,由空间自相关引起的结构化分异的机理越来越显著,并且表现出较明显的带状关联特征,城市区域化发展的趋势明显。然而,在苏州地区不同的发展阶段,城镇发展的主导驱动机制有所不同。     

甘肃城镇体系结构及其分形模型研究

文章通过计算甘肃省城镇体系的首位指数、不平衡指数及城市规模分形分布的分维数,讨论了甘肃省城市体系的等级规模结构的特点;用城镇密度、关联维数分析了甘肃省城镇体系的空间结构,指出了目前城镇体系的特征:首位度过大;城市体系规模结构出现断层,联系不畅;空间布局小集中、大分散;城市空间相互作用力较弱,大城市没有发挥应有的辐射作用;城镇体系结构受到自然条件的影响显著。进一步探讨了这种城镇体系结构特征形成的内在机制,最后作者在此基础上提出了未来甘肃城镇体系发展的相应对策:大分散,小集中,重点发展中小城市,完善城镇体系规模结构;坚持分散化的道路,完善城镇空间结构;大力促进农村小城镇的发育。     

区域城镇点-轴系统空间结构的分形模型

点—轴系统是我国区域城镇空间结构的主要模式之一。探索城镇点—轴系统空间结构,进而揭示其数理本质,是进行地理空间优化的理论基础。文章从分形理论出发,构建点—轴系统分形模型,明确该模型的地理意义,以此刻画点—轴系统的空间结构。利用GIS软件开发了点—轴系统分形模型计算工具。以济南市城镇—交通系统为例,在GIS数据环境下计算其分形模型参数,研究结果发现：{1}区域点—轴系统发育到一定阶段的确呈现分形性质,点—轴系统分形模型可以有效地反映点—轴系统空间结构形态;{2}无标度性、分形、有序性是地理空间的不同状态,推论得出随着点—轴系统的发展,其空间结构也经历着无序→无标度网络→分形结构→有序→更为复杂的无序的演进过程;{3}济南市城镇—交通系统已经形成点—轴系统的雏形,城镇点—轴系统处于发展阶段。