基于铁路网络的中国城市等级体系与分布格局

铁路运输已成为客货流动的重要交通工具和影响城镇体系的重要因素,由铁路站点和铁路运输线构成的铁路网络在很大程度上影响着城市体系等级结构和空间格局特征。通过筛选出具有始发列车的186个地级以上城市作为研究对象,通过城市始发列车数据分析城市体系等级结构与分布格局。在证明铁路始发列车数量与城市体系的规模等级呈正相关关系的基础上,运用图表判别和聚类分析法,将中国186个具有始发列车的城市划分为四个等级,分别是全国性中心城市3个,区域性中心城市8个,省域性中心城市30个,地区性中心城市145个。结果表明,中国城市等级结构呈现金字塔型结构,并受行政级别、地形因子、经济发展水平影响显著。城市体系的分布存在明显的东西差异,高等级中心城市在中国东部均衡分布,构成了中国铁路运输网络的基本骨架,并与国家国土开发中的"T"型战略格局非常吻合。高等级中心城市由于铁路网络的紧密联系,形成了6对双核结构城市模式。     

芜湖市城市公园体系等级结构及其时空分布格局

近年来,随着城市化进程的加快,建设城市公园以满足生活需要成了备受关注的热点问题。本文尝试构建城市公园综合吸引力模型,并运用分形、聚类等方法,建立芜湖市城市公园等级体系,并分析其时空分布特征。研究表明：芜湖市城市公园在Z.ipf分布模型中呈现出双分形结构,可分为两个大类六个等级。城市公园体系具有等级层次性不强、高等级公园中心性明显等特征;高等级公园具有极强的老城区指向性、人口稠密区指向性和经济实力强区指向性,低等级公园散布在人口稠密区、数量多、分布范围广;总体上呈现出中心集聚、外围松散,分布不均衡的空间格局。自然条件是公园形成的基础条件,近年来为满足城市发展和城市居民需求,政府规划和企业行为是城市公园形成的决定性因素,各因素相互作用,共同影响着城市公园体系的形成和发展。     

中国城市体系等级结构及其空间格局——基于DMSP/OLS夜间灯光数据的实证

完善的城市体系可以不断优化各个城市的时空资源并强化区域城市的集聚效应,切实推动区域可持续发展与城市综合效益最大化。受惠于城市因素流与城市作用潜力的显著相关关系,节点体系研究可以准确测度城市体系内部各个城市之间的相互作用关系,又避免了功能体系研究所需矢量数据的难以获取与测算庞杂,而DMSP/OLS夜间灯光遥感数据可以综合地定量测度城市地区人类活动的广度与强度。基于夜间灯光指数的引力模型定量测度中国341个城市之间的相互作用关系,并通过二阶段聚类法综合分析其城市体系等级结构与空间格局。中国节点城市被划分为7 大国家节点城市（包括北京、天津、上海、广州、重庆、哈尔滨与沈阳）、26 个区域节点城市与107 个省域节点城市,而中国城市体系则被划分为2 个国家城市体系（北方城市体系与南方城市体系）、8 个区域城市体系（华北城市体系、东北城市体系、西北城市体系、黄河中游城市体系与华东城市体系、华南城市体系、西南城市体系、长江中游城市体系） 与31 个省域城市体系。城市体系的地域范围是相对的、局部的,没有明确的识别界线,不过通过对基于DMSP/OLS夜间灯光数据的中国城市体系等级结构与空间格局与顾朝林实证研究的分析结果进行进一步的综合比对评估,总体而言,基于DMSP/OLS夜间灯光数据对城市体系的等级结构与空间格局进行实证研究是可信的和可行的。     

基于航空联系的中国城市网络格局演变分析

运用2000、2005、2010、2017年全国民航机场及航线客流的截面数据（不含港澳台地区）,结合复杂网络、GIS与地理探测器方法,刻画了21世纪以来我国航空联系网络所反映的城市网络格局,并分析其演变过程及影响因素。结果表明：中国目前形成了以上海、北京、广州、成都为一级核心城市,多层次、多中心的网络格局,并由“三中心”逐渐演变为“四中心”结构;中心城市分布具有明显的东西差异,呈现“三足鼎立、西部突出、中部薄弱”态势;全国城市网络具有无标度、小世界特征及较强的集聚性,中心城市在2005年前向东南沿海集聚,而后向中西部地区扩散,集聚性有所降低;中国城市网络格局的演变由政策支持、旅游发展水平、经济基础、产业结构等多因素共同驱动。     

基于等级钟理论的中国城市规模等级体系演化特征

首次引入国际著名城市地理学家M.Batty 提出的“城市规模等级钟”、“等级距离钟” 和“半生命周期” 理论; 利用地级以上城市的人口-等级数据, 测算了表征中国城市规模等 级演化特点的“等级钟”、“等级距离钟” 和“半生命周期”, 探讨了演化过程与机制; 利用 历史人口数据, 研究了若干历史城市近2000 年间的“等级钟” 演化特征。等级钟研究表明, 中国特大城市的规模等级钟变化较小, 城市位序稳定; 在区域空间差异上, 东部沿海城市等 级钟变化明显, 位序上升迅速; 东北地区城市等级钟呈现较大变化, 但演化方向与东部沿海 城市相反, 城市位序逐渐下降; 西部和内陆城市等级钟变化缓慢, 位序难以进入顶级序列之 中。等级距离钟表明, 中国高位序城市等级距离变化较小, 低位序和新设立城市的等级距离 变化明显, 整个城市系统的变化较为平缓, 仅在1980-1985 年间和2000-2005 年间出现较大变化, 体现了中国在改革开放初期与21 世纪开始的二次较为迅速的城市化发展历程。半生命周 期研究表明, 中国城市体系在生命周期现象不明显的总体背景下, 以20 世纪80 年代为时间 界标, 百位城市的前、后半生命周期仍然显现有较为明显的时间尺度差异, 自该时间界标以后, 新兴城市替代传统城市的速度开始加快。中国历史城市“等级钟” 表明, 城市位序等级 的变化是多种动因的叠加, 以政治职能为主的城市位序与其政治地位密切相关; 沿海、沿江 城市的位序则更多地与地理区位条件和经济政策相关联。     

基于航空和高铁流的中国城市网络格局及演化

基于2009、2014、2019年的航空、高铁时刻表数据构建出航空子网络、高铁子网络以及航空?高铁叠合网络,利用社会网络分析、主成分分析等方法得到交通综合指数,并用以对3个网络的动态演化特征进行分析。研究表明：① 航空流与高铁流视角下的城市网络形态存在显著的差异。航空运输为远距离、高等级核心城市之间的联系提供了快速通道,航空网络中构成菱形结构支点的核心城市处于动态变化的状态,随着中西部城市的崛起,网络均衡性逐步提升;高铁网络对东部和中部地区主要城市起到串联作用,网络的演化依托高铁干线的延伸,呈现由点状向廊道至带状发展的平面分布。② 网络对比分析发现高铁网络的拓展对航空网络产生挤压效应,逐渐成为1500 km范围内的主导性高速交通运输方式,促使航空运输的优势距离不断扩展;网络叠合分析发现高行政等级城市及经济发达城市占据主导位置,中西部城市崛起,东北城市衰落;整体网络呈现由点?线?面扩张发展的趋势,且胡焕庸线两侧的城市网络格局存在显著差异。叠合网络东部和中部城市联系从以航空为主导转为高铁主导,而西部城市仍以航空联系为主导。     

1995年以来中国城市体系格局与演变——基于航空流视角

在国内外城市体系研究航空流视角的成果基础上,运用1995年以来的中国航空统计数据,基于数据描述及重力模型和模糊参数等定量方法,分析了中国城市体系格局和变迁。主要结论有: (1 )城市体系和城市群互动符合"距离衰减原则"。同时上海、北京两大全球性城市强化了在全国的枢纽机场的地位,西部地区形成了若干区域性的枢纽机场。 (2 )枢纽度最大的城市是京津冀、长三角、厦漳泉、珠三角、成渝等区域经济中心城市。辽中南、山东半岛、江汉平原的区域中心城市的枢纽度并不突出;南京、杭州、福州和重庆虽然作为各自地区的主要经济中心城市,但其枢纽度在一定程度上受到了地区首位城市或门户城市的压制。 (3 )中国主要经济中心城市相对地位变化有如下几种类型:稳定型、上升型、下降型、先升后降型和先降后升型。长三角的经济中心城市表现出强盛的区域带动势头,而珠三角、京津冀发展相对平稳,成渝在中西部具有特殊性,表现出日益强化的区域枢纽地位,辽中南、福建沿海、关中、江汉平原等地区经济中心城市的枢纽度则相对发展缓慢,甚至有所下降。     

中国城市体系的空间格局研究评述与展望

构建科学合理的城市空间格局,是推进中国新型城镇化的重要内容.本文从中国城市体系的空间分布与空间结构、等级规模结构、职能结构与城市网络的空间格局等方面,对国家尺度城市体系的空间格局现状特征、演变过程及形成机理等方面的研究进展进行了梳理,并据此得出:当前基于社会经济发展的中国城市体系的空间格局研究虽较多,但仍需深化和完善;基于生态环境和自然资源安全的城市体系的空间格局研究较少,不能满足现实需要;而城市体系空间格局优化理论与合理性评价研究较为缺乏,系统模拟与优化模式研究则更为薄弱.因此,未来应在深化和完善现有研究内容的基础上,强化中国城市体系的生态安全格局、资源环境格局、经济社会发展格局的空间耦合研究,加强中国城市体系空间格局的优化理论、合理性评价方法、系统模拟方法、优化模式及优化对策研究,并形成综合集成体系.     

中国城市体系的空间分布格局及其演变

采用全国县级以上城市数据,运用最近邻与空间自相关分析,定量分析了1985-2010年中国城市体系的空间分布格局的时空特征与演变规律.结果表明:在1985-2010年间,中国城市的整体分布主要呈集聚型,其集聚程度有着逐渐增强的趋势.不同规模的城市在空间上的分布类型存在很大差异.集聚强度随着城市规模的变大而降低,表明随着城市规模的扩大,互斥作用不断加强.超大型、特大型城市由均匀分布转变为随机分布说明随着经济的发展,城市化总体水平的提高,城市发展对自然条件的依赖相对降低.从局部区域上城市的空间集聚或空间关联性质来看,其集聚特征的反差十分鲜明.东部地带不同规模等级城市都较为发达,形成了高水平均衡模式.没有通过显著性检验的城市主要集中分布在中部地区.西部地区城市分布表现出较为强烈的空间极化特征.     

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.     

中国城市网络空间结构研究——基于A股上市医药公司网络

基于特定行业的企业联系数据研究城市网络具有独特的价值,对理解产业格局和城市功能都有重要意义。本文利用中国A股上市医药企业总部和子公司区位信息,研究中国医药行业的城市网络空间结构及其特征。研究发现：①中国医药企业总部主要集中在沿海三大经济区,即京津冀、长三角和珠三角地区;②中国医药企业的城市网络大致呈现以京津冀、长三角、珠三角、成渝地区及武汉为中心的菱形结构;城市网络之间的联系强度差异显著,主要通过等级扩散和邻近扩散形成,表现在发达城市之间及距离相近者联系较强;③发达城市在网络中普遍具有较高的权力和影响力,部分药材资源丰富的中小城市也在网络中发挥重要作用;④中国医药行业仍处于国际化的初期阶段,在该行业拥有较强国际联系的城市有杭州、深圳、昆明、天津等;⑤医药产业不同行业城市网络空间格局差异较大,北京、上海、武汉等大城市在各个网络中都发挥重要节点的连通作用。     

从航空运输看中国城市体系的空间网络结构

航空运输是研究城市体系空间结构较为独特但又越来越重要的一个视角。本文以航空港客运量和每周航班数为基础 ,通过分析航空网络的结构特点来揭示中国城市体系的结构框架 ,并依据航空网络结构形态以及国内外航空联系的变化预测未来城市体系空间结构的可能演变。     

基于上市公司网络的长三角城市网络空间结构研究

公司内部网络研究是当前城市经济网络研究的重要内容.本文利用2005、2010年长三角A股上市公司企业网络数据库,运用社会网络分析方法、位序—规模分析法等,分析了2005、2010年长三角城市网络空间结构演变及其主要影响因素.研究发现:①长三角上市公司总部沿沪宁—沪杭—杭甬Z字形轴线集聚,从一主(上海)二副(杭州、南京)三中心向一主(上海)三副(杭州、苏州、南京)四中心空间结构演变;苏州超过南京成为第三大企业总部集聚中心.②长三角城市网络核心—边缘结构整体延续,Z字形轴线城市维持核心地位,具备强大的网络权力与威望.③长三角城市网络除等级扩散、邻近扩散等特征之外.还具有明显的行政地域性.主要体现在省会南京、杭州分别成为江苏、浙江省内外上市公司子公司的重要据点;尤其是南京凭借省会优势,中心度仍然高于总部职能较强的苏州.④在长三角经济一体化背景下,跨行政地域性的联系有所加强,特别是上海、苏南向苏中、苏北的扩散明显;浙西南仍是网络相对封闭、孤立的地带,中心度相对较低.⑤行政等级和区划,市场容量等是长三角城市网络空间结构的主要影响因素,而到上海高速公路时间距离、劳动力成本和土地成本的影响在统计上未通过显著性检验.     

基于最多叶子生成树的中国航空网络轴辐结构构建

航空网络的轴辐 (Hub-Spoke) 结构是实现规模经济发展的重要交通运输网络结构,本文为此提出了一种全新的航空网络轴辐结构构建方法。该方法从图论和地理学的角度出发,引入地理距离约束,改进了传统的最多叶子生成树 (Maximum Leaf Spanning Tree) 算法,直接从现有的中国航空网络中抽取树形轴辐结构形成航空支线网络,然后选取支线网络中度前10的节点作为航空枢纽点,并将枢纽点之间在原图中的航线抽取为航空干线网络,最后将支线网络和干线网络合并形成中国航空网络的轴辐结构。在与相关研究的对比分析中,本文方法虽是从图论角度出发,但构建的中国航空轴辐结构符合实际地理环境,划分支线网络距离阈值的选择更加客观合理,所选的航空枢纽点地理意义更为明显,干支线网络的覆盖度更为全面。     

基于社会网络的全球集装箱海运网络层次体系与派系划分

全球集装箱海运网络层次体系与派系划分对深入了解全球集装箱港口布局和分工及港口投资建设等具有重要的参考价值。基于全球10 大集装箱班轮公司的航运数据,以海运国家为节点构建全球集装箱航运网络,运用社会网络分析方法,采用“核心-边缘”模型,从国家间海运联系广度和国家间海运联系强度两个角度对全球集装箱海运网络进行层次体系划分,并且应用社会网络分析中的C 层次派系法对全球集装箱海运联系网络进行派系划分。结果表明：根据联系广度和联系强度划分出的全球集装箱海运网络“核心-边缘”结构并不相同。但是,中国、荷兰、新加坡、德国、巴西、阿联酋和法国这7 个国家在两种层次划分方法中都处于核心区,可见这7 个国家在全球集装箱海运网络中不仅在连通性上处于核心枢纽位置,在功能性上也处于核心地位。在C层次派系法中,从区域性上看,跨区域派系较少。     

中国城市尺度科学知识网络与技术知识网络结构的时空复杂性

知识在产业集聚、区域创新中的地位越来越突出,城市知识储量及其在区域知识网络中的地位对城市的综合竞争力有重要影响。学术论文合作与专利合作是知识溢出的体现形式,是科学和技术发展的重要成果,也是度量区域创新能力的主要指标。以2000-2009年中国生物技术领域合著论文和共同申请专利的信息为原始数据,分别构建中国城市间科学知识网络(scientific knowledge network,SKN)与技术知识网络(technological knowledge network,TKN)。运用复杂网络与地学空间分析方法,从整体网络结构特征、择优链接性、中心城市及其自我网络的空间特征等方面进行分析,探究知识溢出的时空复杂性。研究表明:1 SKN和TKN具有无标度网络特征;SKN节点度数的异质性高于TKN。2两种网络均呈异配性,即城市选择合作对象存在明显择优链接性,知识溢出具有粘着性和空间依赖性。3 SKN中心城市具有明显的等级结构,空间分布总体呈"大分散小集聚"特点;TKN中心城市层级结构不明显,尚未形成明显极化中心。4 SKN中心城市自我网络的合作空间,由最初的沿海省会城市间的合作转向长三角、珠三角、京津冀等区域间和沿海城市与内陆城市间的合作,区域间知识溢出明显;TKN中心城市自我网络仍多分布于沿海城市和少数中西部省会城市,区域间知识溢出不明显。5 SKN中心城市及其自我网络的时空演变存在等级扩散和传染扩散的现象,符合时空梯度推移规律,且空间等级梯度逐渐向扁平化转变;TKN中心城市及其自我网络的时空演变以等级扩散为主,时空梯度推移现象不明显。研究结论为量化知识溢出及知识溢出网络结构的时空演化过程提供新的研究视角,对城市创新政策的制定有一定借鉴意义。     

基于企业母子联系的中国跨国城市网络结构——以中韩城市之间联系为例

从基于企业活动为城市经济活动的主要动因、企业组织联系为城市网络基础的认识出发,以企业跨国母子组织联系为根据,建立网络基本要素和联系密度等概念与指标。以中韩城市联系为例,分析了中国城市跨国网络结构特点。结果表明:跨国城市网络不断扩大的同时,网络基本要素分布呈现区位倾向性,集聚于环渤海和长三角;城市对和结点城市联系密度位序—规模分布显著,形成青岛、上海、北京、天津与首尔主导轴和青岛、天津、上海、北京等主导结点;城市对和结点城市的联系密度规模位序不断调整,同时在高位序群中保持相对稳定性;结点城市呈现专门性、综合性的分化,如北京和上海显示综合性,青岛和天津显示专门性等;受企业母子相互关系影响网络联系键具有矢量性,进而结点城市中形成源结点和受结点之分。     

基于网络分析的城市影响区和城市群空间范围识别

以不打破行政界线为前提,利用Huff模型,基于矢量数据,采用最短交通路网距离和城市综合规模值来综合测算腹地与中心城市之间的势能,根据势能确定腹地县域的归属,对全国地级及以上城市的空间影响范围进行识别,并和基于改进场强模型的城市影响腹地范围界定结果进行对比。以全国发育较成熟的15个城市群为对象,综合测定城市群的影响范围,并与城市群规划中的空间范围进行对比,提出城市群空间范围调整建议。并以长株潭城市群为例,通过社会网络分析方法,综合分析测定城市群的空间影响范围。研究结果可为城市(群)规划提供科学依据和方法参考。