中国城市网络化空间联系与格局——基于高铁客运流的大数据分析

基于高铁客运流数据,综合运用GIS可视化、社会网络分析以及统计分析等多种研究方法对中国城市网络空间格局、整体与局部联系以及节点属性进行了初步揭示。结果表明:(1)城市联系依托高铁轴带形成了"四纵四横"八条客流带以及多尺度城市网络,但受区位条件影响呈现出东中西地带性递减特征;(2)整体联系中,全国网络密度较低且具有一定核心边缘结构,连接性与集聚性指标具有一定相似性但反映出不同的地域关联模式;(3)局部联系中,网络大致形成了以临近城市为主的八大子群且与城市群空间分布具有一定耦合性;(4)个体网络中,节点度大致服从幂律分布且除了与经济规模、人口规模有较强相关性外,城市行政等级也起着较为重要的作用。     

中原经济区城市空间联系及其网络格局分析——基于城际客运流

利用中原经济区城际铁路与公路客运班次,分析城市间空间联系格局,再结合社会网络分析法阐释其网络结构特征,并对区域空间联系及其网络结构的影响因子进行分析。结果表明,中原城市群内部的城市间轴线联系强度大于城市群以外的区域,郑州在空间联系中的中心地位突出。中原城市群内部的城市间首位联系突出,三类区域间城市的首位联系相对孤立,跨区域及中原城市群内部联系需要加强。在两类客运联系网络中,中原城市群内城市的平均中心度大于其他两类区域,呈现梯度递减的圈层结构,中原经济区中郑州、洛阳等8个城市处于网络中的核心位置,边缘城市与地理区位相关,城市群对区域的联系网络控制力较强,且中心实力、交通设施、区域政策能够较好地反映空间联系及其网络格局的形成。     

基于复杂网络的长江中游城市群人口迁徙网络空间结构

以2016年腾讯位置大数据人口迁徙数据为基础,通过节点指标、网络指标、空间结构三方面,分析长江中游城市群人口迁徙网络空间结构特征,得出主要结论:①通过节点对称性与节点重要度分析,得出城市群节点等级性明显。武汉城市圈节点等级联系特征为"强核心城市—边缘城市",环长株潭城市群为"核心城市—次级城市—边缘城市",环鄱阳湖城市群为"弱核心城市—边缘城市"+"非核心城市—边缘城市"。②通过平均点权与网络结构熵分析,得出城市群网络连通性存在差异。三子城市群分别表现出鲁棒性、持续性、脆弱性特征。③通过人口迁徙空间网络变迁图,分析城市群空间结构,得出各城市群空间结构呈现多样化。三子城市群空间结构分别呈现■+触角发散状""■+触角发散状""■+触角发散状"。     

中国公路交通联系的空间结构解析——兼论与贫困地区空间关系

依据全国中心城市间公路客运联系巨量数据,基于O-D联系GIS空间分析方法,分别从全国、区域、省域、城市群、贫困地区等多种空间视角解构全国中心城市公路交通联系的空间结构图景。研究显示,全国公路客运联系以省会城市及区域性中心城市为联系中心,以省区内其他中心城市为联系对象,在中短途客运距离内形成自成一体的区域性中心集聚的空间分布格局。全国区域发展的巨大落差在公路交通联系方面被极其明显地反映了出来。全国公路客运联系空间格局大体呈现由西向东、由内陆向沿海渐进式的梯度变化,空间结构由松散到密集、由单中心到双中心、以至多中心的网络化分布格局,这一演变特征在黄河流域经济带最为明显,长江经济带则呈现"两头翘、中间凹"的发展态势。全国城市群交通联系的空间极化效应明显,长三角、珠三角城市群交通联系的网络发育最为成熟,长江中游、哈长城市群内部核心城市之间的交通联系急需强化。研究显示,贫困地区多处在区域中心城市对外交通联系的边缘地带,加强对贫困地区交通联系方面的迟滞因素与致贫机理研究意义重大。     

基于交通与信息流的哈长城市群空间网络结构

基于哈长城市群11个地级市间的公路、铁路客运与百度指数数据,采用Arc GIS可视化和社会网络分析方法,研究城市空间联系格局和网络结构特征及其影响因素。结果表明,群域内综合联系呈现"下"字型格局,整体联系强度走势与"哈大齐牡"、"长吉图"发展带和哈长发展主轴基本吻合;网络结构特征整体上表现为以哈尔滨、长春为双核心,地理位置越靠近核心,其交通信息通达性越好,对外联系水平越高;群域内城市形成发展的历史因素、行政区边界壁垒、城市综合发展实力、城市功能定位对哈长城市群空间网络结构有一定的影响作用。     

绿色发展视角下长三角城市群城市创新网络结构特征研究

以长三角城市群41个主要城市为研究单元,研究了绿色发展视角下的城市创新网络问题。通过引力模型得出各城市创新联系强度,进而运用社会网络分析方法研究城市群创新网络结构特征。结果表明：绿色发展视角下长三角城市群创新网络密度较低,阻碍了创新要素的传递,网络中心势不高,集中程度低,网络凝聚力不强;根据网络节点中心度数发现,以发达城市为核心的半轮轴型集聚格局基本形成;网络中结构洞数目不断增加,网络结构不断优化;网络核心-边缘结构呈现,核心区域空间集聚效应明显;由块模型得出8大子群,子群特征呈现多样化。     

基于功能性联系的山东半岛城市群空间范围划定实证研究

基于多元流数据,运用GIS空间分析、社会网络分析和可达性分析等多种研究方法,从市域和县域尺度揭示了山东省地域间联系特征与结构,并划定了山东半岛城市群空间范围。研究表明:在企业流,山东半岛城市群呈现出核心边缘特征,县域尺度城市群空间范围小于城市尺度;在公路客运流,以济南为中心的高密度交通网已基本形成,各地区间联系均较为密切;在铁路客运流,高速铁路沿线地区可达性普遍较好并成为了城市群构成单元;基于多元流数据综合划定的城市群空间范围更接近其实际发育程度,并且以山东半岛城市群为例的实证分析为城市群空间范围划定研究提供有益探索。     

长江经济带经济联系空间格局及其经济一体化趋势

在修正经济联系引力模型基础上,采用社会网络分析方法对2013年长江经济带经济联系空间格局及一体化趋势进行分析。结果表明:长江经济带经济联系网络形成以中下游城市群和上游城市群为核心的两大板块,区域内交通网络体系的完善是促进中下游经济联系的主要原因之一;"核心—边缘"结构分析显示长江经济带形成明显的核心边缘结构,且核心区与边缘区网络密度差异较大,上海、武汉、长沙、重庆、成都等城市成为经济联系网络中重要的中介城市,总体上长江经济带经济联系网络呈现"一轴线、两板块、多中心"的经济联系格局;长三角城市群、长江中游城市群和成渝城市群在经济联系网络模式上分别呈现出"多中心紧凑模式、多中心松散模式、双核极化模式",表明中下游区域以城市群为主体,中介城市为对接点的经济联系一体化趋势正在形成,加强与成渝城市群为核心的上游城市群之间的经济联系是实现长江经济带一体化发展的关键。     

基于铁路客运流的环渤海城市空间联系及其网络结构

基于环渤海地区44个城市的铁路客运数据,运用社会网络分析、可达性分析、GIS空间分析等多种研究方法,初步揭示了该地区城市网络的空间形态、整体联系和局部联系特征。研究表明:(1)从空间形态上看,该网络大致形成"三纵二横"格局,五条客流带的走向同主要铁路干线基本一致;(2)从整体联系上看,该网络较为密集,但城市间联系的紧密程度呈现两极分化特征,其中北京—济南一带连接性和可达性始终处于较高水平;(3)从局部联系来看,大致形成辽宁、京津冀、山东西部和山东半岛四个子群,子群间联系呈现明显的距离衰减特征。     

基于O-D网络的全国中心城市铁路客运联系及其分布规律

依据全国286个地级中心城市间完整的交互式"城市—车次—城市"铁路客运数据,采用基于O-D网络的GIS空间分析方法,从全国中心城市铁路联系的空间集聚、任意两中心城市之间的铁路联系、细分车次类型的空间分布规律等多角度解析全国中心城市铁路客运联系的空间格局,精确而清晰地刻画中心城市之间铁路客运联系的空间集聚、网络结构与分布特征。研究表明,全国铁路客运联系分布格局呈现向东倾斜的"开"字型结构,即由京沪—沪深线、京广—京哈线"两纵"与陇海—兰新线、沪昆线"两横"相互交汇而成全国铁路客运的骨架。全国铁路客运联系有三个核心集聚区,即京津冀、长三角及珠三角,北京、上海、广州、武汉、西安、成都共同构成全国性铁路客运联系中心。当空间联系距离大于200km后,铁路客运联系呈现出较规则的三次曲线型距离衰减规律。全国中心城市之间的铁路客运联系近1/2是在空间联系距离500km的范围内实现的,动车组和高铁联系则有2/3比例在此空间距离内完成。随着空间联系距离的逐渐增加,全国铁路客运联系依次表现为城市群或经济区内、省域内、相邻省区、区域乃至大区域间等不同空间尺度的联系。研究显示,长三角与珠三角之间、珠三角与海西经济区之间直接的铁路客运联系相对其优越的地理区位来说较弱,是交通运输布局方面的一个缺失。     

中断模拟下城市群网络结构韧性研究——以长江中游城市群客运网络为例

中断模拟逐渐成为认知网络结构韧性的重要途径。文章基于长江中游城市群31个城市间的公路、铁路客运数据构建城市群客运网络,借助Python模拟和评估应对外界冲击下的城市群客运网络结构韧性变化特征,并分析影响其韧性水平的关键因素。结果表明:①城市群客运网络结构具有一定脆弱性,总体韧性水平表现出对沪昆发展轴的依赖性,节点韧性水平呈现抗干预的差异性。②武汉、长沙、南昌等主导性节点的失效以及景德镇、抚州、吉安等脆弱性节点的出现是显著削弱网络结构韧性的关键因素。③针对主导性节点与脆弱性节点特征,从整体提升中心性、增强近域性联系、丰富跨区域连通、保障城市安全性四方面提出网络结构韧性提升建议。     

广东省城市创新发展水平及其网络结构演化

创新是知识经济时代区域与城市发展的重要驱动力,合理、协调的创新网络结构可以在一定程度上提升区域创新发展质量。基于广东省域,珠三角、粤东、粤西、粤北四大地区,以及地级市等不同尺度,运用多指标综合评价、重心分析、空间相互作用模型、社会网络分析等方法,结合增长率、基尼系数等定量指标,对2000—2018年广东省城市创新发展水平、城市创新联系强度、网络结构及其演化特征进行实证研究,结果表明:(1)广东省域城市创新发展水平的涓滴效应存在空间近邻效应,省域内城市创新发展水平在空间上呈现"双核心"结构;(2)省域尺度下的城市创新发展水平呈现异质性,非均衡发展特征不断固化,表现出"强者恒强,弱者恒弱"的马太效应;(3)省域内城市创新联系轴线多等级结构突出,珠三角地区逐步演变为全省创新联系网络的核心地区;(4)省域城市创新网络呈现明显的"圈层式"结构,创新网络致密性持续增强。     

云南省公路旅游客运的空间特征

公路旅游客运的空间特征分析能够为区域旅游规划提供基础数据。以云南省旅游客运包车的统计调查数据为基础,利用旅游客运联系强度、首位度、集中度指数和平均运距等指标分析公路旅游客运的空间联系和分布格局,通过城市客流联系强度和联系方向获取地级市和县级行政区两种空间尺度的旅游客运空间特征,并建立了公路旅游客运的空间特征提取方法。结果表明,通过分析公路旅游客运的空间特征,能够判定旅游集聚与辐射能力,并划分旅游客运空间网络的旅游城市等级;云南各县级行政区之间的公路旅游客运空间联系格局以单/多中心为主;地级市空间尺度下,表现出以昆明为核心、公路旅游客运联系强度随距离增加有明显的衰减效应,且圈层结构特征显著;县级行政区空间尺度下,公路旅游客运空间联系以各城市中心区为核心,表现出向心强联系。     

基于百度迁徙数据的长江中游城市群网络特征研究

利用百度地图春节人口迁徙大数据,采取社会网络分析方法,主要从密度、中心性、核心—边缘结构三个方面对长江中游城市群网络特征进行研究。结果表明:(1)长江中游城市群整体网络密度较低,仅为0.4315,城市间联系度不高;(2)长沙、武汉、南昌三个城市中心性相对较高,具有较强的控制力和影响力;(3)长江中游城市群具有较明显的核心—边缘趋势,呈现"金字塔"结构。长沙、南昌对周边城市有较强的带动作用,武汉强"核心"城市的阴影效应明显;(4)城市核心度与城市中心职能强度具有明显的正相关关系。     

流视角下中国铁路交通联系空间模拟与格局解析

基于"流空间"视角,借助GIS空间分析法,建立交互式的空间联系网络,对近域联系下城市间交通联系进行空间趋近模拟,深度解析全国铁路交通联系的空间分布与集聚格局。通过对列车运营线路上各城市间的近域联系路径进行空间选取和逐次连接,采取类似"裁弯取直"式的空间趋近模拟方法,完整模拟出各车次列车的运营路线,实现对铁路交通实际运营路径的空间刻画。基于7 000余车次的巨量客运数据,构建了全国地级城市间交互式的铁路客运空间联系网络,进而清晰展现了全国铁路客运联系空间分布与区域集聚图景。研究显示,全国铁路交通联系以纵横向铁路主通道为基本骨架,以国家及区域中心城市为联系核心,以各级城市群为主要联系方向。长三角、京津冀、珠三角城市群形成高铁时代"三群鼎立"这一基本空间架构,但高铁发展依然呈现以京广线为界"西冷东热"的空间分布态势。细分车次类型来看,全国铁路交通联系基本格局是以普速列车为本底,K字头列车为框架,G字头高铁为骨架,高速铁路为主通道,高铁与动车互相补充,高速与普速协同发展。     

长江经济带城市集群网络结构与空间合作路径

应用社会网络分析方法,对长江经济带城市集群空间网络结构与空间合作路径进行分析发现:1长江经济带城市按交通物流竞争力可分为一类中心城市、二类中心城市、节点城市和边缘城市四个层级,上中下游分别形成成渝城市群、滇中、黔中城市群,长江中游城市群和长三角城市群等城市小群体。2长江经济带城市交通物流竞争力和城际联系网络空间分布不均衡,呈现"西弱东强"、"东密西疏"空间特征。3上海市、重庆市与武汉市是长江经济带对外辐射能力最强的三个城市,也是长江下游、上游和中游交通物流竞争力最强的中心城市,起着重要的辐射带动和支撑作用。4长江上游与中下游互动合作中,重庆市和成都市起着关键的桥梁媒介作用。长江中游与下游互动合作以"汉长昌"和下游的"沪宁杭甬"、"苏锡常合"联系为主,以九江市、上饶市和下游的衢州市、合肥市、安庆市、金华市联系为辅。5提高中心城市及中介城市的交通物流竞争力,通过上中下游城市优势互补、合作互动和梯度辐射,加强长江中下游地区与上游地区城际经济联系,优化长江经济带城际经济联系网络空间结构与合作路径,是促进长江经济带协调发展的主要着力点。     

黄河流域城市群社会经济与生态环境耦合协调空间网络分析

文章运用耦合协调度模型测度黄河流域7个城市群2006—2020年的社会经济与生态环境耦合协调水平,通过引力模型、社会网络分析及QAP方法研究耦合协调的空间网络结构特征及其影响因素。研究发现：(1)研究期内黄河流域城市群的社会经济与生态环境耦合协调度整体呈上升态势,呼包鄂榆、山东半岛城市群的耦合协调度较高,城市群内部高耦合协调度基本集中在省会城市。(2)稳步建设阶段的城市群耦合协调空间网络结构相较于引导培育阶段的城市群更为复杂。同时,各城市群内耦合协调空间联系具有明显的地域邻近指向和中心城市指向。(3)7个城市群整体网络密度较低,城市群内部空间联系较弱,城市群具有显著核心—边缘结构特征。(4)地理邻接、绿色创新一直是城市群耦合协调网络的重要驱动因素,而对外开放差异、交通设施差异却呈现抑制作用。     

基于城市联系网络的城市群等级结构对比

城市群已成为中国新型城镇化发展的主体形态,基于城市联系网络分析城市群城市等级结构为当前研究热点。文章以长三角、珠三角、京津冀和成渝4个城市群为研究区,通过获取公路客运的日均发车班次数据构建城市群的城市联系网络,基于城市联系强度划分出不同层级的联系子网,利用复杂网络中度和特征向量指数对比分析城市群等级结构特征。结果表明:各城市群城市之间的联系强度均呈现出明显的重尾分布特征,基于重尾分级法可将城市联系网络及城市节点划分成不同层级。城市联系网络的层级结构和城市节点的等级结构特征形成明显的映射关系,等级较高的联系线以中心城市为核心形成辐射状结构,而中等水平的联系线以地方中心城市间的联系形成网络状结构,对城市群的发展轴线或经济密集区有一定指示作用。长三角城市群与珠三角城市群的等级结构较为合理,不同等级的中心城市在对应的联系子网中占据首要地位。京津冀城市群和成渝城市群处于中心城市快速发展阶段,中心城市与周边城市形成较为明显的"断层"现象,且以成渝城市群最为明显。     

多元流视角下东北城市网络特征分析

基于交通、信息、企业的多元要素视角,运用社会网络分析法从网络密度、中心性、核心—边缘结构三方面测度"流空间"背景下的东北城市网络结构特征,并对网络特征的影响因素进行探析。结果表明:①交通及信息流要素在东北城市间相互作用更加明显、网络联系相对紧密;多元流的城市网络结构均显示出省内联系强于跨省域联系,城市跨省域联动发展格局远未形成。②沈阳、大连、长春、哈尔滨四大城市在多元网络均处于主导性地位,区内辽中南及哈长两大城市群在网络中的发育水平较高。③多元流视角有交通信息型、交通商贸型、信息商贸型、交通信息商贸型四种核心—边缘结构类型,核心城市多分布在城市群内,对网络具有较强的控制作用,而边缘城市处于从属地位,尚未进入良好的协同发展阶段。④文章认为资源禀赋、时空压缩、区域经济、政策引导等因素共同影响区域网络结构特征。     

风险常态化背景下长江经济带物流网络结构韧性

文章采用真实货运“流动数据”表征城市物流联系,从公路、铁路、水路、航空4类物流联系分析长江经济带物流网络,同时引用复杂网络理论和仿真攻击策略评估了物流网络结构的静态韧性和动态韧性,并通过模拟新冠疫情冲击探讨了上海等主导性节点城市物流网络在应对风险时的韧性表现。结果表明：(1)长江经济带形成了以公铁陆运为主干、水运为辅助、航空为补充的物流网络,其中各省会城市发挥着重要枢纽功能;(2)其物流网络层级性、异配性显著,具备良好传输韧性,但物流资源过度集中于核心城市,易引发局部区域的闭塞和僵化;(3)物流网络结构的韧性能力并非固定不变,而是随风险冲击增大呈现阶段变化特征,核心部分未遭受严重破坏,整体网络就仍能维持正常运转;(4)新冠疫情模拟下,上海等核心城市“封城”并未使物流网络陷入困境,其他城市可增强自身中介作用来弥补网络核心缺失,实现网络结构的再平衡。由此,从物流基础建设、主导性节点和脆弱性节点3方面提出物流网络结构韧性的优化建议。