城市群空间结构效应研究——以长江中游城市群为例

There are some inherent laws and structural models in the process of the formation, development and evolution of urban agglomeration. Therefore, it is necessary to set up measure models and simulation evaluation algorithms of urban agglomeration spatial structure, and make innovations in the theory and method of spatial accessibility. Following the guide of spatial structure theories, based on the accessibility technology and simulation evaluation algorithms development, the project will construct the System Dynamics Model to clarify the mechanism of the regional elements of population, economy, transportation, etc. in the core, dual-core, triangle, ribbon and other spatial structure model, and thorough analysis the spatial process and spatial pattern under different space-time conditions. The evolution of spatial pattern will be revealed from the spatial topological relation, spatial interaction, and the spatial distribution pattern. Through the models of computer simulation and spatial analysis, the effects of spatial structure will be discovered. The effects of urban quality and the distance between each city will be analyzed for spatial process and spatial pattern in the high-speed railway era, and the evolution trend will be forecast of the urban agglomeration. The regional response of the spatial elements will be revealed in the different conditions of economic, social and the others. The distribution pattern and development trend of urban agglomeration in the Middle Reaches of the Yangtze River will be predicted.

城市群形成、发育和演化存在一定内在规律和结构模式，廓清这些模式和规律有助于揭示城市群空间结构效应。为此，有必要构建城市群空间结构测度模型与模拟评价算法，并进行空间可达性理论与方法的创新。本项目以空间结构理论为指导，以可达性技术和模拟算法开发为基础，从城市空间联系和城市影响范围视角对长江中游四大城市群空间范围进行界定；从空间拓扑关系、空间相互作用、空间分布格局等角度分析不同时空条件下城市群空间结构模式的形成过程和演变格局；应用DEA、TFP、SNA等模型和方法，厘清人口、经济、交通等要素作用下的极核、双核、三角、带状城市群空间结构效应；构建系统动力学模型，探索不同城市群空间结构与结构效应间的耦合关系；通过计算机模拟和空间分析，揭示城市群不同空间结构在不同经济、社会等参数条件下的区域响应；探讨高铁背景下长江中游城市群空间结构整合和优化方案。争取为城市群空间结构研究带来有针对性的方法和技术创新。

城市群形成、发育和演化存在一定内在规律和结构模式，廓清这些模式和规律有助于揭示城市群空间结构效应。基于1990年以来的遥感影像、基础地理、社会经济等数据，应用数理统计、空间分析、复杂网络、地理探测器等方法，对长江中游城市群空间结构特征、结构演变、结构效应、结构优化进行了分析和探索。结果表明：长江中游已初步形成武汉城市圈、长株潭城市群和环鄱阳湖城市群，三个子城市群分别呈极核结构、双核结构和多中心结构；子城市群间具有较明显的轴线特征，对外联系日益增强，但联系方向存在空间分异现象，总体呈现较低水平的多中心格局；核心城市对周边城镇具有一定的“遮蔽效应”和“虹吸效应”；区域内企业网络联系较弱，呈明显的核心—边缘结构，节点城市关联方向上显现出明显差异化特征；三子城市群在规模效应、距离效应、空间联系效应方面存在较大差异性，武汉城市圈和长株潭城市群相对比较成熟，环鄱阳湖城市群仍处于发育阶段；长江中游城市群交通流、信息流和综合流的网络密度均较低，整体联系能力较弱；城市网络化结构效率较低，区域内投入产出之间尚未达到最优解，城市网络化效率不足；长江中游城市群城市活力与经济发展水平存在耦合关系，高校资源、经济密度、基础设施和信息化是影响城市活力的主要因素；依据多要素的模拟分析，得到交通贸易型、交通信息型、信息贸易型、交通信息贸易型四类核心边缘结构的区域响应；运用社会网络分析和模拟分析，结合全国高铁网络布局，分析了长江中游城市群在全国的空间格局及地位演变；并从长江经济带、闽新轴带的更广阔视角，剖析了长江中游城市群的战略地位和发展方向；提出了培养多极核心经济区、深化发展轴线功能、推动区域产业协同发展等措施。在科学出版社等出版专著多部，相关成果获得省部级科研奖励和省委省政府领导肯定批示，体现了成果的学术性和应用性。研究成果有助于城市空间结构研究的纵深化和定量化，可为相关研究提供可资参考的方法和案例。