随着全球化、信息化与城市化的高速推进,城市集聚成群己成为全球竞争与国际分工的重要空间形态,城市群体的空间组织形式也已从规划有序安排的规模等级结构转向自组织的多中心、嵌套式结构,城市间具有方向和强度的实质要素流成为影响城市间关系的重要依据。国内外学者从不同视角围绕城市群体结构进行了大量的研究,但现有研究对城市群体空间的动态研究及演进理论提炼不足,相关研究多从宏观层面结构着手,对于城市内各个维度和各个层面的要素形成的复杂集群结构及结构间的耦合机理缺乏系统性的整合框架。
如何运用复杂网络分析方法,将全球化和信息化背景下城市间多元结构和动态演进结合起来,挖掘城市群落内部结构的动态多样性和结构成因的多源性,成为本课题研究的重要出发点。长三角地区的发展面临众多方面的挑战。
相比美国等国家发育成熟的城市群,长三角内部相互联系不够紧密,城市之间的竞合关系层次较低。对于处在发展和整合关键时期的长三角地区空间结构,探索现阶段其内部城市空间的复杂网络特征和演变趋势,是制定正确的空间发展策略,有效推进要素良性运作、结构优化和功能提升,促进结构效益提升和区域可持续发展的必然之举。
本研究运用城市经济基础理论和“城市流”的思路,以城市对外服务流来表征城市群落结构中关键性相互作用和联系。在测度可达性大小、城市对外服务价值的大小和组合特征的基础上,通过相互作用模型构建城市间相互关联,结合复杂网络分析方法对3类(生产性、生活性、公共性)对外服务作用下的群落结构体系进行量化分析。
识别不同时期城市群落的空间结构模式,并剖析其演化的驱动因素和机制,
以期为城市发展格局优化、城市群落整体功能提升提供理论支撑,进而提出促进城市群落一体化格局的发展与完善的相应对策。论文主要包括以下四个方面的研究内容和结论:(1)从城市群落的基本要素入手,分析不同节点的城市对外服务能力的演变特征。
通过城市流模型测度研究单元的对外服务能力,并从统计特征和空间分布两方面分析了其在研究期内的变化情况。结果表明,①研究期内,以生产性服务功能为主导的城市数量始终占据最大优势,城市生产性服务价值增长速度最快,公共性服务价值增长速度相对较慢,所占比重亦是最小。
②城市间生产性服务和生活性服务价值差异程度呈扩大趋势,公共性服务价值分布渐趋均衡。③到2014年,南京与上海跻身第一层级服务中心,杭州为唯一的第二层级城市,昆山、苏州的排序迅速上升,对外服务能力显著提升。
(2)以相互作用理论为基础,通过相互作用模型构建三类对外服务作用下城市群落内部相互关联,形成生产性服务群落结构、生活性服务群落结构和公共性服务群落结构。利用复杂网络分析工具,从整体演变特征、节点特征、垂直和水平结构特征三个方面对城市群落结构的分异及演化进行剖析。
结果表明:三类服务功能作用下的城市群落结构均处于单一结构向复杂多中心结构的转化期,不同结构间的分异主要体现在节点的规模特征,流量及流向的垂直变化以及空间集聚态势3个方面:①节点的生产性服务能力的层级结构相对固定,上海、南京、杭州为该类型网络中的扩散型节点;节点的生活性服务能力层级性特征变动明显,上海一直保持为扩散型节点,南京、杭州、宁波在不同时期发挥扩散作用;节点的公共性服务度值也经历了非均衡式增长的过程,但其分布仍相对均衡,扩散型节点数量也明显多于前两类服务网络。②垂直结构上,各服务网
络的网络密度、网络效率、流量占比和空间分布特征随阈值的增加具有明显的层级异质性。
③水平结构上,子群结构不断分化、重组,初步形成对外服务网络的专业化分工格局,部分城市突破区域界线,呈跨地域集聚组团的态势。(3)从整体网络和节点功能出发,分析三类对外服务网络的结构相关性(同构性),并构建城市群落结构的识别方法体系,对不同年份的群落结构模式进行识别和演化分析。
结果表明:不同群落结构之间关联性程度不同,服务流动的结构模式也存在差异。①总体上三类对外服务网络之间均存在显著的正向相关性,从演变趋势来看,生产性服务网络和生活性服务网络的相关性最高,两者在结构上趋同;公共性服务网络与前两类网络的相关系数下降,结构关联性降低。
②不同网络中节点度值基本呈线性相关,高等级节点主导着城市对外服务网络,网络结构联动发展。部分节点在不同类型网络中的地位和作用各有侧重。
③群落结构提炼结果显示,生产性服务作用下的群落结构呈现出由单中心扩散型向双核心扩散型转变的过程;生活性服务作用下的群落结构演变与生产性相反,由双核扩散型结构向单核扩散型结构转变;相较于前两类服务群落,公共性服务群落的核心层节点数更多,网络更加密集,群落结构由单中心扩散型结构向多中心均衡型结构发展。(4)根据不同时期、不同类型城市群落结构差异化特征和演变趋势,挖掘城市群落结构演进的影响因素,结果发现:①区域产业结构演进是城市群落空间形成和演变的内核。
②城市职能分工与合作是城市群落结构演进的关键。③不同类型服务产业的区位选择差异是群落结构多元化的动力。
④交通基础设施是城市群落结构演进的载体,一方面引导和加剧了空间集聚,
另一方面连接不同等级的城市节点,促成扁平化空间体系的发展。⑤区域发展战略与制度政策是促进群落协调发展、布局结构优化、资源配置效率提高的推手。
⑥区域空间发展规划编制是构筑合理城市群落结构体系的框架。总结现阶段存在的问题,主要包括:节点服务功能分化程度不高,总体偏向生产性服务功能;节点度离散程度较大,核心城市流量高度主导;子群结构尚未成熟,部分子群外向联系薄弱。
在问题分析和机理探讨的基础上,提出长三角城市群落结构的优化对策,主要包括加强对城市服务功能的引导,避免城市生态位重叠;提高服务网络的纵向互动,促进不同等级服务中心协同发展;提高城市之间服务联系的便捷性,推动服务子群的空间融合;推进群落结构与组织模式优化,促成多中心发展格局。论文的创新之处主要有:(1)立足服务经济时代的城市群落结构演进,从对外服务功能联系的视角深度挖掘城市群落的复杂结构特征。
(2)将不同服务功能下的群落结构视为宏观结构的从属主体,分析结构间的横向互动和能动关系,揭示结构之间同构、关联、分异的特性。(3)通过“空间节点-空间联系-空间格局”的城市群落结构定量识别,量化了城市空间结构模式的提炼方式与路径,为城市群空间结构的分析提供了量化工具。
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