有向加权城市网络的转变中心性与控制力测度--以中国春运人口流动网络为例北大核心CSCDCSSCI

目前中国地学领域对网络的研究仍处于起步阶段,大量网络研究方法尚未得到应用的同时,许多地理现象尚未寻找到合适的抽象网络模型,不断拓展和应用有效的网络分析方法成为当务之急。在这一背景下,基于百度迁徙平台获取的春运人口流动大数据,构建中国春运人口流动的有向加权城市网络,在已有研究基础上提出有向转变中心性与控制力测度方法,对该城市网络的节点重要性和功能进行评估和分类,分析其呈现的二维空间特征与地理空间分布特征,并与已有方法进行对比。结果表明:利用有向转变中心性和控制力方法,可有效提取有向加权网络的层级结构、功能分异和非均衡性等特征,不但可区分典型城市、枢纽城市、门户城市与边缘城市等不同的城市类型,还可以识别城市的集聚与扩散特征,从而获得比无权无向网络更为丰富和具有实践意义的信息参考,是一种有效的地理网络分析方法。     

基于有向转变中心性与控制力的长三角城市网络空间结构分析

采用腾讯人口迁徙数据构建长三角的有向城市网络,利用有向转变中心性与控制力研究人口流动视角下的区域空间结构.研究表明,长三角地区已形成"区域性核心-局域性核心-人口扩散型城市"联动发展的多核心、等级化、网络化的空间结构.在该地区同时存在"同城化""核心-边缘"空间发展模式.长三角41个城市可划分为7种发展类型,其中资源集...     

多重城市网络空间结构及影响因素——基于有向多值关系视角

从有向多值关系视角,以中原城市群为案例区,对比分析静态网络、百度信息网络、综合交通网络的空间结构,选择经济、文化、行政、时间距离方面的7个因素构建关系回归模型,剖析3个网络的影响因素。结果表明：①3个网络之间的相关系数表现为：百度信息网络与综合交通网络>百度信息网络与静态网络>综合交通网络与静态网络且其值均高于0.582,表明整体的相似性大于差异性;②在空间结构上,3个网络均表现出以郑州为中心,以京广线和陇海线为发展轴,郑州、开封、新乡、洛阳、许昌构成了骨干网络,并形成辐射与集聚优势共存的中心片区;在中心片区之外,3个网络表现出明显的差异性特征。网络节点的辐射与集聚能力在百度信息与综合交通网络中均是正相关,而在静态网络中则是负相关;③关系回归模型的7个因素均对3个网络产生了不同程度的影响,其中企业合作、行业结构相似、经济制度邻近是影响3个网络相似性较强的因素,而收入差距、文化相似、行政隶属、平均时间距离是影响它们之间差异性的因素。本研究为关系转向下的城市体系研究提供了新的思路。     

长三角城市网络外部性的空间异质性

城市网络中是否存在“低端锁定”现象,低等级城市能否从网络中获益,高等级城市是否发挥了辐射带动作用,这些问题关系城市群发展的战略导向,当前仍缺乏深入论证。城市网络外部性是指城市因联系而得到的效益,为回答上述问题提供了理论依据,已成为城市网络研究的新热点。但现有研究主要关注网络外部性的整体特征,忽视区域内城市间的网络外部性差异。本文使用地理加权回归模型将网络外部性测度精确到每个城市,揭示网络外部性的空间异质性特征。研究以长三角地区41个城市为研究对象,按城市汇总企业之间相互投资规模构建城市网络,分析网络联系对城市发展水平的影响,证实了长三角地区存在网络外部性。研究发现：(1)虽然网络外部性未成为主导,但嵌入城市网络已经对江浙沪城市发展起到了积极影响。(2)网络外部性的地域差异较大,江苏省城市的网络外部性普遍强于浙江省,安徽省的网络外部性不强,城市发展仍主要由人、土地和资本的本地集聚决定。(3)长三角地区的网络外部性主要是在上海的辐射带动作用下形成的,3个省会城市南京、合肥、杭州对周边城市的辐射带动作用有限。(4)低等级城市虽未从网络中获得明显的效益,但也未被“低端锁定”,高等级城市没有在周...     

基于三层级股权关系的长三角城市网络节点地位研究

如何更为精准地刻画流空间视角下城市网络节点地位,是城市网络研究的关注重点之一。本文以长三角地区县级空间单元为研究区域,采用全行业500强上市公司的“母-子-孙”三层级股权关系数据,构建有向加权网络来刻画长三角地区城市间投资联系水平;通过转变中心性与转变控制力对节点城市的网络地位进行分类;最后采用空间计量模型对长三角城市网络节点地位的影响因素进行测算和分析。研究发现：① 长三角城市网络节点地位呈现出“等级+网络”的特征。城市在网络中依旧呈等级分布;然而部分中小城市在网络中地位具有了上升通道,往往可利用资源禀赋使得其获得更高的网络地位,网络结构具有扁平化特征。② 长三角城市网络节点地位特征并没有完全遵循转变中心性与转变控制力的“高-高”“中-中”和“低-低”的匹配关系,而存在“高-中（低）”“中-高（低）”或“低-高（中）”的非匹配关系。③ 城市经济发展水平、人力资本、创新活力、产业结构、城市经营环境和公共服务设施配套情况等会对城市网络地位产生显著的影响。     

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。     

海峡西岸经济区城市网络特征分析——基于功能网络与创新网络的视角

全球化和信息化促进了城市网络的复杂化,城际关系不断重构,且往往需要通过多方面要素才能较完整地表现出来,但以往城市网络特征的研究往往聚焦于单一视角下的城市网络结构分析,且较少考虑联系的方向,对其复杂性的揭示上存在一定不足。以城际人员流动数据与共同专利数据为基础,从功能网络与创新网络的视角,利用社会网络分析等方法,研究了海峡西岸经济区的城市网络特征,结果表明：① 区域多级发展的网络格局已经形成,省会城市与副省级城市（福州、厦门）构成了中心性第一梯队,重要地级市（泉州、温州、赣州）构成了中心性第二梯队,一般节点城市（漳州、汕头等）构成了中心性第三梯队。② 强中心性城市中,厦门、福州及温州存在对其他城市较显著的溢出效应,区域中小城市成了辐射的主要受益者。③ 城市在两类网络中的地位整体一致,局部如赣州、龙岩一致性较差。④ 城际创新合作关系整体上较薄弱且较不均衡,而区域功能网络表现为“整体均衡,局部不均衡”态势。     

航空网络嵌入对中国城市知识生产的影响研究

随着城市间网络联系的快速发展和技术创新对团队依赖性的日益增强,城市的知识生产也将越来越多的受到网络外部效应的影响。基于航空客运直飞航班数据构建城市网络,利用专利申请量测度城市的知识生产规模,研究了航空网络嵌入对中国城市知识生产的影响及其异质性特征。结果发现：航空网络的知识管道效应已经成为影响城市知识生产的重要因素,拥有更高网络地位、能够利用更多网络资源的城市具有更高的知识生产效率;航空网络嵌入的知识产出效应呈现递减的边际影响,知识产出水平越高的城市从网络链接中得到的收益越小;知识来源较多、创新较为活跃的经济部门将从网络联系中获得更高的收益,而技术问题可分解性较强、技术处于成熟阶段的部门受益较少;由于知识产出规模、主导产业特征的差异,中国东部地区城市创新活动从航空网络嵌入中获得的收益明显小于中西部地区城市。     

基于多光谱和地理加权回归模型的石嘴山城市土壤有机碳空间分布研究

城市土壤有机碳(SOC)分布受城市建设、工业发展等人为因素的影响表现出明显的空间差异。为揭示石嘴山市SOC受城市化、工业化等人类活动的影响,分别利用普通克里格法(OK)、多元线性回归克里格法(RK)、遥感反演方法(RS)和遥感-地理加权回归克里格法(RGWRK)预测石嘴山市SOC空间分布。结果表明:石嘴山市SOC含量在1.31～66.92 g·kg^-1之间变化,其平均值为17.61 g·kg^-1。石嘴山市不同功能区SOC含量存在显著差异(p<0.05),具体表现为工业区>医疗区>商业区>道路>住宅区>公园>农田>科教区;SOC含量变异系数为66.27%,呈中等程度变异;其最佳拟合模型为高斯模型,C₀/(C₀+C)为0.02,属于强空间自相关。SOC与遥感影像波段DN值的差值(B1-B7、B3-B7、B4-B7)和地形因子(高程、坡度、起伏度)之间存在着极显著的相关性(p<0.01);通过对4种方法的结果进行对比可知以各波段DN值差值与地形因子为输...     

中国新城在城市网络中的地位分析

论文在阐述新城定义的基础上,判别出８９个中国新城市,运用图论的观点分析了因新城数量增加所导致的城市网络的扩展及其功能的演化;根据９０年代的城市网络图探讨了新城在城市网络中的作用以及城市网络对新城发展的影响。     

Geographically neural network weighted regression for the accurate estimation of spatial non-stationarity

ABSTRACT

Geographically weighted regression (GWR) is a classic and widely used approach to model spatial non-stationarity. However, the approach makes no precise expressions of its weighting kernels and is insufficient to estimate complex geographical processes. To resolve these problems, we proposed a geographically neural network weighted regression (GNNWR) model that combines ordinary least squares (OLS) and neural networks to estimate spatial non-stationarity based on a concept similar to GWR. Specifically, we designed a spatially weighted neural network (SWNN) to represent the nonstationary weight matrix in GNNWR and developed two case studies to examine the effectiveness of GNNWR. The first case used simulated datasets, and the second case, environmental observations from the coastal areas of Zhejiang. The results showed that GNNWR achieved better fitting accuracy and more adequate prediction than OLS and GWR. In addition, GNNWR is applicable to addressing spatial non-stationarity in various domains with complex geographical processes.     

城市网络韧性的概念与分析框架探析

城市网络作为一种新的城市地域系统组织形式和研究范式被广泛关注。目前绝大多数城市网络研究都基于正面视角,对城市网络的负面效应、安全与可持续发展问题却鲜有提及。论文通过梳理城市网络与区域韧性的相关研究进展,探索性地提出一种基于演化韧性的城市网络韧性概念来探讨城市网络的“负面问题”。城市网络韧性可理解为城市网络系统借助于城市间社会、经济、工程与组织等各领域的协作和互补关系,能够预防、抵御、响应和适应外部急性冲击和慢性压力的影响并从中恢复或转换的能力。基于此概念,结合演化韧性与适应性循环理论,将城市网络视为一个动态演化的复杂适应系统,基于基础设施、组织、经济与社会等4个维度,兼顾适应性与适应能力,尝试性地提出基于韧性特征和韧性过程视角的城市网络韧性综合分析框架,并对城市网络韧性的分析方法、优化方法予以展望,对涉及的若干核心问题展开讨论。研究可为以安全发展为目标的区域规划、区域政策制定和区域组织建立提供科学依据,也可为各城市节点找准自身角色、有效参与区域治理提供有价值的参考。     

基于腾讯迁徙大数据的中国城市网络研究

随着经济全球化和区域一体化的快速发展,城市间的交流日益密切,要素的流动性和互赖性促进了城市网络的形成,并成为一种新的区域组织模式和空间结构.本文基于2018年腾讯人口迁徙数据,构建了372×372关系数据矩阵,并从不同交通方式出发,系统刻画了中国城市网络格局.研究表明:①网络关联度高的城市主要集中在胡焕庸线以东区域,尤...     

人文主义地理学对城市空间文本的解读——以《北京文脉》插图为例

人文主义地理学是地理学的一种认识论,其特点是我向性、诉诸情感和感悟性。以往的人文主义地理学分析案例多关注地方感的主体性,而对认识与被认识的循环过程中的人文主义特点关注不够。本文以《北京文脉》一书的三幅插图为例,对比插图者自述和读者(本文作者）的读后感,分析北京城市空间认识过程中的人性提升。主要结论有二,一是在三幅插图的作者和读者的空间认识过程中,感悟性更重要;二是插图作者和读者均经历了“文本—基于文本的感悟—超越文本的提升”的认识循环,这个过程是人性提升的必然途径。因此,在每次修改城市规划时,人们一定要回答人性有何提升。     

基于二分网络的北京公交线路布局的空间依赖性

公交网络运行系统的结构性缺陷常常致使其成为城市交通拥堵的罪魁祸首。传统公交网络空间研究皆将其视为一个独立的交通运输方式,忽视了城市道路网形态与结构的内生作用。本文基于二分网络的思想,通过构建公交线路—城市道路的空间依赖矩阵,引入系列空间依赖度测度指标从局域、全局两个尺度探讨了北京市的公交线路的空间依赖度及依赖的核心空间,并通过社团识别对北京市公交线路的依赖空间进行了划分。结果发现：① 局域依赖度方面,北京市公交线路布局高度依赖度少数城市主干道和城—郊区快速干道,其空间依赖格局形成了以市中心为核心,以城—郊区快速干道为通道的中心—外围的廊道扩散格局;② 全局依赖度方面,北京市公交线路空间布局结构失衡,比较脆弱,受城市道路路面路况影响较大,同时以四环为模糊边界的市中心区域成为北京市公交线路依赖的核心空间;③ 依赖空间划分上,北京市公交线路布局与城市地域空间呈现良好的对应性,朝阳、海淀、三环内（东城和西城）是公交线路布局规模最密的3个区域。     

城市网络地位与网络权力的关系——以中国汽车零部件交易链接网络为例

网络中心性和网络权力是城市节点的两个重要网络结构特征,现有研究往往缺乏对二者联系和差别的足够重视。从拓扑结构角度,解析城市网络中心性和网络权力的基本内涵,基于度中心性、介数中心性分别表征城市网络中心性和网络权力存在的不足,引入递推中心性和递推权力的概念,利用2009年中国汽车零部件供需链接配套关系数据构建城市关联网络,讨论网络节点分布、链接关系等拓扑结构特征,识别各项中心性和权力指标的相互关系。研究表明：① 汽车零部件供需链接的城市网络具备低密度、多中心、“富人俱乐部”的特征;② 上海、长春、北京、重庆、十堰为最高等级的网络中心城市,分别锁定中国6大汽车产业带的对应地区;③ 长三角、京津地区、山东、广西、湖北三省及川渝地区为6大网络权力城市集中区,长三角地区网络权力最为突出;④ 递推中心性、递推权力在测度城市网络中心性和网络权力方面,具有更高的区分性和精准度;⑤ 城市网络存在由“高中心性—高权力”的核心城市到“低中心性—低权力”的裙带城市的一维分布特征,这与空间距离阻尼对城市链接有无的影响程度的衰减有关;同时也存在二者关系非匹配的“高中心性—低权力”的中心集束城市和“低中心性—高权力”的权力门户城市。     

基于人口省际流动的中国城市网络转变中心性与控制力研究——兼论递归理论用于城市网络研究的条件性

转变中心性和控制力是近年来城市网络研究的重要方法。本文首先从网络拓扑结构角度讨论递归理论用于城市网络研究的条件性;其次,基于百度迁徙数据构建城市网络,利用复杂网络方法、改进后的转变中心性和控制力方法对城市网络进行测度。结论指出：① 递归理论用于城市网络分析有其特定的数据结构要求,其适用于树形结构、而不适用于局部存在完整图的网络结构的测度;② 基于人口省际流动的中国城市网络存在小世界现象,人口流动空间格局在全国和区域尺度下均呈现出明显的核心—边缘结构,国家城市化发展战略与重要交通设施对人口流动网络产生框架性的导向作用。哈尔滨—北京—西安—成都—大理一线是关联结构与强度空间差异的明显界限。③ 转变中心性与控制力更能揭示中国城市网络节点的属性特征,和辨识资源流通对网络城市产生的不同影响与空间效应。城市网络中既包括北京、上海、重庆、广州等以高中心性高控制力为特征的典型城市,也包括武汉、太原、贵阳、福州等高中心性低控制力的枢纽城市,和兰州、银川等低中心性高控制力的门户城市。因此,转变中心性和控制力概念对加深城市复杂多样化内涵的认识具有重要的意义。     

外部性视角下中国城市网络演化及其环境效应研究

在全球化、快速城市化和新技术革命的背景下,要素流与网络关系构成的“流空间”愈发重要,城市网络结构不断受到冲击与重塑,人地关系矛盾日益凸显,区域空间组织模式及其环境效应已成为环境经济地理学研究的重要议题。本文利用腾讯位置大数据,构建了2015—2018年288个地级以上城市之间的人口迁徙网络,采用社会网络分析和面板空间计量模型,对中国城市网络演化格局及其环境效应进行实证分析。结论如下：① 中国城市网络联系强度高的城市主要分布在“胡焕庸线”东侧的京津冀、长三角、珠三角和成渝城市群组成的菱形结构;城市网络密度和关联性逐渐增强,度数和中介中心性呈现多中心和分散化的发展趋势。② 中国城市空气质量总体有所好转,空间上呈现显著的集聚特征;88.89%的城市空气质量指数（AQI）下降,PM_2.5、PM₁₀、SO₂、CO和NO₂年均浓度有所下降,而O₃年均浓度有所上升。③ 中国城市网络对环境质量的影响主要来源于城市网络外部性所带来的空间溢出效应;城市网络中节点权力地位和影响力的增强,提高了借用规模和借用技术,从而促进环境质量提升。④ 度数中心性提升了东部、中部和东北地区的环境质量,减少了PM_2.5、PM₁₀、SO₂和O₃的年均浓度,增加了CO的年均浓度;而中介中心性则提高了西部地区的环境质量,降低了NO₂的年均浓度。     

渤海海峡跨海通道建设前后区际城市群物流网络结构的时空演变

随着网络社会不断崛起,城市空间内涵发生了明显改变,已经成为人文地理学研究的新的重要内容。通过改进重力模型,基于有向加权网络分析方法以及BRIM算法,探讨了渤海海峡跨海通道建设前后山东半岛城市群与辽中南城市群物流网络结构的演变过程,研究发现：①渤海通道建设主要影响城市低等级物流联系,对高等级网络的影响局部集中在辽中南南部和山东半岛东部且自身物流规模较大的城市之间,其中大连、沈阳以及青岛、烟台、潍坊、济南等少数重点城市之间垄断了大量的物流资源;② 通道建设促进了“双通道双向合成流”格局形成,在各自城市群内部,物流结构将出现陆、海方向上的分离性变化,大连、烟台作为通道门户城市的地位逐渐确立;③ 首位离心流、向心流格局在演变过程中均表现出渤海通道指向性,仅有沈阳⇄济南、沈阳⇄淄博、大连⇄青岛、鞍山⇄潍坊等少数城市之间保持了常态化互惠关系,但互惠程度并不对称,辽中南地区城市的物流输出规模普遍高于具有互惠关系的山东半岛城市,前者表现为典型的“双核-边缘”结构,后者具有多极网络化特征;④ 通道建设前后山东半岛城市群的物流城市类型保持稳定,辽中南地区的向心流主导型城市则不断向铁岭、抚顺、本溪等东北部城市蔓延;⑤ 大连在渤海通道建设后首次与烟台、青岛等山东半岛城市群东部城市实现了同一子群结构衔接,总体上优化了山东半岛与辽中南城市群的物流空间格局。