中国地级及以上城市的腹地测度及其空间演变研究

研究城市腹地理论和腹地界定方法可以为城市制定发展战略、城市与区域的产业关联研究、经济区划分析提供有意义的视角。地级及以上城市是全国城市体系中最重要环节，但目前其腹地界定及空间演变方面的研究却十分匮乏。本研究拟以GIS空间分析技术为依托，开展以下研究：1）建立城市综合规模评价指标体系，利用哈夫模型和场强模型，进行基于县域行政单元和基于栅格单元的城市腹地划分；2）对中国地级及以上城市腹地的空间形态特征、演变规律及其影响机制进行分析；3）在城市腹地、城市群和城市影响域的基础上划分中国三级城市经济区，归纳总结未来城市经济区空间联系的发展模式。本项目旨在从理论上建立一种城市腹地GIS划分的定量研究框架和体系；在方法论上，利用GIS空间分析手段，建立城市腹地GIS划分和分析的综合研究方法；在实践上，确立较为科学的地级以上城市腹地范围和较为合理的城市经济区划，为区域经济规划、城镇体系规划等提供科学依据。

城市影响腹地范围划分在区域规划和城市规划中有着重要的理论和实际意义，一个明确而又合理的城市腹地范围是保证一定区域内各城市实现合理功能整合的关键，也是对城市经济区进行各项研究的基础。但目前对城市影响腹地空间范围的界定尚没有统一、快速的技术体系。地级及以上城市是全国城市体系中最重要环节，本项目梳理了国内外城市腹地研究的现状和发展趋势，构建了“城市结节性”综合评价指标体系，采用主成分分析法与指标体系计算地级城市结节性指数；利用累积耗费距离算法测算了城市空间可达性；从“城市结节性”和“空间交通可达性”两个方面改进了场强模型，测算了中国城市的空间场；借助k阶数据场模型，遵循场强取大的原则，测度了1991和2010年中国287个地级以上城市的影响腹地范围，对城市腹地的空间形态特征和演变规律进行了分析，实现了对广域地幅内众多城市腹地范围的定量界定；以河南省为研究对象，提出了采用水文分析模型测度区域城市腹地范围的流程，实现了中等地幅地域内城市腹地的定量划分。依据城市腹地与不同尺度行政范围的叠置分析，将城市进行分类并提出相应的空间发展策略；在城市腹地划定的基础上划分了中国三级城市经济区。研究发现，中国地级及以上城市结节性指数差异较大，场强值分布呈现明显的东、中、西递减的分异特征，与经济发展的梯度差异一致；中、东部的城市影响力的弱势区域全部分布在省域交界地带；各城市腹地范围相差亦较大，城市腹地与行政范围吻合度较差。20年间，中国地级及以上城市的可达性条件不断改善，平均可达性时间从1991年的246.98min缩短为2010年的193.43min；空间场能显著增长且空间分异性显著，分布结构由单核向多极网络状形态转变；中小城市不同程度地扩展了自身的影响腹地，而大城市的腹地则有所收缩；城市腹地的偏移度总体呈现西高东低、北高南低的态势，空间形态总体趋于规则和紧凑。本研究提出的城市腹地测度方法充分考虑了城市规模、现实的交通网络以及地形地貌特点，技术路线简单、明晰，成果直观，实现了城市腹地测定、分析的可视化。本项目从理论上建立了一种城市腹地GIS划分的定量研究框架和体系；在方法论上，利用GIS空间分析手段，建立城市腹地GIS划分和分析的综合研究方法；在实践上，确立了较为科学的地级以上城市腹地范围和较为合理的城市经济区划，为区域经济规划、城镇体系规划、行政区划调整等提供科学依据。