第34卷第1期地理科学2014年01月SCIENTIAGEOGRAPHICASINICAJan.,2014区域城镇空间格局的识别方法及案例分析高晓路，季珏，樊杰（中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室，中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101）摘要：通过分析城镇之间的空间关系，探讨了区域城镇空间格局的定量化识别方法。该方法包含3个步骤：一是通过人口、产业或交通优势度的分析，识别具有较大发展潜力的城市、城镇或城镇集聚区（空间节点）。二是以空间节点之间的交通联系及其未来发展变化情况为依据，利用多维尺度分析方法展现城镇之间的空间关系（空间联系）。三是确定城镇空间影响范围，进而确定城镇空间体系的整体架构（空间圈域）。以广西西江流域7个地级市为例，运用该方法,分析了2000年以来广西西江黄金水道及区域性综合交通体系的建设对区域城镇体系产生的影响，对未来城镇空间格局的变化进行了预测。关键词：城镇体系；空间结构；交通优势度；多维尺度分析；可视化中图分类号：K90文献标识码：A文章编号：1000-0690(2014)01-0001-09“格局-结构-过程-机理”是地理学揭示空间局的影响给予了极大关注，通过实证研究揭示了[1][7，8]分异和区域联系的主要研究范式。其中，格局和交通基础设施对区域城镇化过程的影响机理。结构的识别对于把握区域发展的规律具有重要的然而，在理论和实证研究之外，如何直观地表作用。近年来，随着机动化和信息化的快速发展，达交通基础设施网络建设所带来的城市空间格局城市和城镇之间劳动力、商品、技术、资金和信息的变化却是一个很少探讨的问题。区域城镇空间等“流”的作用迅速加大，它们不仅改变着城市之格局是由点-线-面相互作用的系统，识别区域城间的空间距离，区域内各城市的关系也随之发生镇空间格局应从其主要的因素及相互关系入手，改变，交通和通讯基础设施网络建设成为重塑区包括各节点城市、交通网络、以及影响范围等。从域城镇空间体系的决定性因素。特别是交通基础技术上来说，这并非一个非常困难的问题，但由于设施作为各种流的有形空间载体，起着区域经济缺乏一套完整的方法来识别城镇空间格局，目前联系的纽带作用，直接影响着城市和城市群的空城镇空间格局的确立大多仍是由城市规划专业人[2]间演变方式和发展方向。员基于对某地区实情的观察，主要根据经验定性[9]目前，关于交通基础设施体系对城镇空间格地给出。这种方法不可避免地带有一定的主观局演变的影响，学术界已经提出了许多具有影响随意性。有时候，专家给出的方案难以客观全面[3][4]力的理论。如边缘城市和卫星城市建立在中心地反映区域城镇的发展现状和未来基础设施变化城市与郊区的便捷交通联系之上；点-轴空间结构带来的格局变化。在实践中，城市、城镇之间多对系统理论描述了交通运输所带动的区域经济要素多的联系越是复杂，基于专家知识的定性判断越[5][6]集聚模式；都市连绵区理论描述了人口、产业、是不一定准确。当有很多不同的方案时，方案之物流、信息流等依托于交通干线不断融合和生长，间的比选也常常成为难题。带动整个地区经济系统迅速发展的过程。近年目前，城镇空间体系和结构的定量化分析方来，中国高速公路、高铁和城际轨道交通发展迅法多采用城市规模-等级的位序分析、城市发展的[10][11]速，学术界对快速交通网络的建设对城镇空间格潜力分析、城市形态的分形分析、通过节点的
2地理科学34卷[2]规模和流的强度来识别城市群的中心城市、通过量的城市潜力法；以及利用人口，经济，城镇发展城市之间的交通距离或时间来判别它们的一体化水平等的中心性指数来表达城市在区域中的相对[15~17]程度，或者利用GIS空间分析技术，根据区域内城重要程度。值得说明的是，在城市体系的职能镇的人口、经济等指标，通过空间聚类分析，空间分工中，能够体现城市之间相对的优势程度，特别关联测度等指标判别城镇空间格局的集聚与离散是针对某些特殊类型的城市来说，学者们利用优[1]性，通过空间自相关指数等方法来识别相邻城市势度来体现城市某一维度在区域中的相对地位，[12]（城镇）的相互依赖性等。上述绝大部分方法的具体表现如下：U研究对象是“城市”本身，而不是它们之间的空间iR=(1)iˉU联系。定量分析的范畴往往局限于一个或几个特式中，R是城市i在某一维度上的优势度，U是城市iii定城市，如果把所有城市（城镇）作为一个完整的ˉ的某项指标，U表示该地区城市某项指标的平均水系统，那么现有方法的作用就十分有限。它们虽平，R大于1表示城市i在该维度上的发展水平高于i然能够定性或半定量地识别出城市的定位和它们[14，15]整个地区的平均水平，R越大，优势越明显。i之间的相互关系，但是对城镇空间组织关系的归城镇空间联系多维尺度分析纳不够精确，也不够直观。通过各个节点之间空间关系的多元尺度分析针对以上问题，本文尝试提出一套识别区域识别各个城市（城镇）节点之间的空间关系。计算城镇空间格局，能够直观表达城市空间格局变化2个地区之间的联系强度的区域经济学传统方法过程的方法和工具，并以广西西江经济带为例，分之一是空间相互作用模型，如利用重力模型和引析和预测在西江黄金水道开发和陆上交通基础设力模型来计算不同人口和经济规模的城市（城镇）施建设等机遇下，区域城镇空间格局的变化趋势，[18]在一定的空间距离下的相互作用强度。也可以为城镇空间格局的规划提供依据。直接用人流、物流、信息流等信息来衡量地区之间1区域城镇空间格局的定量识别方法的经济联系。常用指标包括客货运交通量、电信和邮政流量、现金流量、网络流量等，在此基础上根据城市地理学的基础理论，宏观城镇空间开发了很多统计分析和网络分析等方法。但很少格局的分析，关键是确定整个区域内各个城市和有方法能将城镇之间复杂的空间关系以准确、直城镇的定位、规模、等级和空间结构。依据这个思观的方式表现出来。路，本文提出了确定城镇空间体系格局的“空间节本文尝试用多维尺度分析（MSA:Multi-scale点-空间联系-空间圈域”3个步骤：首先，对系统中analysis）的方法来解决这一问题。多维尺度分析的主要城镇功能节点进行判识；其次，通过各个节是一种根据研究对象之间的数量化联系（通常以点之间空间关系的多元尺度分析量化城镇的空间多个维度上的距离来表示），把它们转换为低维空结构关系；最后，通过对各节点城市规模体量和空间（通常是二维）上的点，并利用多点相互之间的间影响范围的综合分析，确立区域城镇体系的整几何距离来直观地反映研究对象之间的相似或相体格局。[19，20]异程度的分析方法。用数学语言来说，已知城市节点识别个研究对象，每一个都可以表示为欧氏空间中的城市节点的识别主要是确定整个区域中比较一个点。已知研究对象两两之间的相异性（或相重要和具有发展潜力的节点，如中心城市、中核城似性）测度,求这n个点在空间中的散布图，使图中市、枢纽城市等。这可以通过城市（城镇）在人口、任何点之间
