空间相互作用及其模型和应用 南京廖华

  本文关键词：高速铁路对中国城市空间相互作用强度的影响，由笔耕文化传播整理发布。

空间相互作用及其模型和应用

空间相互作用过程是实现人、货物或者信息从来源地到达目的地移动的过程。空间相互作用模型通过地理空间来表达运输的需求关系。空间相互作用包含广泛的移动，如：工作、移民、旅游使用公共设施、信息传递、资本、市场零售等领域的活动,国际贸易及货运配。经济活动是供给与需求的循环。一个简单的事实，空间相互作用发生在运输费用小的来源地与目的地之间。空间相互作用的发生依赖三个必要条件：

1供给与需求的互补性；

2介入时机；

3可转移性

我们来研究和总结最近五年的相关“空间相互作用”的文献。

在“旅游空间相互作用的引力模型及其应用”笔者们即是基于威尔逊形式,目的地“吸引力”、客源地“出游力”和两地间的“空间阻尼”作为 3 个基本解释变量类型,构建了一 个基础的旅游引力模型,并重点在参数估计和模型应用上进行了初步探索。由于难以从整体上对模型的两个核心参数进行回归估计,本文首先从局部对收入弹性系数α进行回归估计,然 后通过“口粒子模式法”和“出游量积分法”的引入和交互验证来确定空间阻尼系数β的合理取值。研究表明,就全国平均而言,在 21 世纪初收入弹性系数可取 0.64,而空间阻尼系数可 取0.00322,且在空间阻尼影响下,中国大陆居民国内旅游的理论出游半径均值约为300 km。 最后,笔者从目的地供给视角计算了中国大陆分省区的旅游吸引力,从客源地需求视角计算 了成都市到访游客的分省预期市场份额,这两个案例研究在取得一些有益发现的同时也表明 威尔逊型旅游引力模型具有积极的应用潜力,值得进一步探索。后面笔者还说旅游统计数据的可靠性和可 得性将是旅游引力模型实际应用中必须直面的难题。

卡显红在“旅游产业集群网络结构及其空间相互作用研究——以杭州国际旅游综合体为例”文章分析了旅游产业集群网络与网络结构的基本内涵、 基本形态及层次结构等。杭州国际旅游综合体由于发展历程 不一,网络结构的形态各有差别,笔者对杭州国际旅游综合体的网络结构形态进行了划分,有助于我们认识不同杭州国际旅游综合体的网络形态及其形成的影响因素。笔者对旅游产业集群网络空间结构的空间相互作用进行了三个层次的划 分及分析,并以杭州国际旅游综合体为实证研究案例,对旅 游产业集群空间相互作用的基本体系及作用方式与路径进行了论证。相关研究有助于认识杭州国际旅游综合体作为一种旅游产业集群,其内部各相关利益群体之间的相互关系及作用机理;有助于探寻如何对杭州国际旅游综合体的网络结构进行优化与调控;有助于探寻杭州国际旅游综合体的开发与建设中采取哪些措施来使各相关利益群体之间的空间相互作用力达到最佳。

王姣娥等在“高速铁路对中国城市空间相互作用强度的影响”使用引力模型来预测区域之间经济联系的强度。经济联系强度模型既能反映经济中心城市对周围地区的辐射能力,也能反映周围地区对经济中心辐射能力的接受程度。由于经济联系强度表示的是两个城市之间的空间相互作用,衡量的对象为城市对。因此,笔者还设计了城市对外经济联系总量,该指标为每个城市与其余 336 个城市的经济联系强度之和,可以反映每个城市与其他所有城市空间相互作用的总和。

在 “近20年珠三角城市群城市空间相互作用时空演变”中笔者利用改进的引力模型和潜力模型来从地级市和县域两个空间尺度分析近20年珠三角地区城市间相互作用的时空演变.“滇中城市群经济空间相互作用初探”文章里面笔者运用可达性系数对空间相互作用的引力模型进行修正，再根据修正后的模型对滇中 4 市的经济空间相互作用进行测度与影响因素分析,以此为滇中城市群规划的提出及建设提供理论依据。

谢京辞和张雅丽实行了青岛和日照港物流空间相互作用研究。笔者强调由于港口物流空间体系与天体系统存在明显不同， 所以广义的引力模型并不能直接应用于港口物流空间相互作用大小的计算。港口作为重要的物流节点以及所形成的港口物流空间对促进经济发展有重要意义。笔者利用引入 时

滞参数后的引力模型，选择港口货物吞吐量和城市 GDP 为 “质量”指标定量研究两港物流空间的相互作用。 通过对青岛和日照港物流空间的实证分析，解释两港物流空间相互作用的机制。研究发现: 1) 青岛港对日照港 的影响先于日照港对青岛港的影响。2) 青岛和日照港的空间相互作用的有效时滞为 3 － 6 年左右。3) 比较港口 货物吞吐量和城市 GDP 为 “质量”指标得出的相关系数大小，发现青岛港物流空间对于日照港物流空间的作用 更多的是体现在港口货物吞吐量，而不是 GDP 上; 相反，日照港对青岛港物流空间的作用主要体现在城市 GDP 的拉动上。

关伟和周忻桐分析了辽中南城市群2002—2011年这10年间 空间相互作用的时空演变时，利用了改进引力模型。由于水路运输和航空运输在辽中南城市群各城市间并不完全存在，而铁路又主要承担长距离 运输，辽中南城市群大量的运输是由公路承担的， 因此笔者根据《中国高速公路及城乡公路网地图集》以及各城市公路里程表的查询结果作为城市间最短交通距离，即Dij。笔者将采用可达性系数以及产业专业化系数来修正引力模型，以期能更准确合理地体现城市间的空间相互作用强度。辽中南城市群空间相互作用强度总体上呈现下降趋势，其中沈阳与城市群内 其它城市间的空间相互作用强度普遍较高，充分体现了沈阳的中心城市地位，但近10年来也存在波动下降的趋势； 大连与大多数城市的空间相互作用强度处于中等强度以下且有渐弱的趋势，未能充分发挥辐射带动作用；其他城市之间，除了辽阳与鞍山联系强度较大外均处于较低水平且波动较小。潜力值的空间分异和空间辐射能力的特征及演 变规律比较明显，近10年来呈现出普遍递减的趋势；沈阳、鞍山、抚顺潜力值一直稳居前3位但变动幅度较大，辐射带动能力强，其中鞍山渐渐呈现出明显的对外辐射作用，成为继沈阳之后新的辐射中心。

在“基于空间相互作用视角的城市群产业结构优化” 中笔者考虑到空间因素对产业发展的影响，将空间相互作用模型与空间偏离—份额模型相结合，构建城市群产业结构分析的基本框架，并对武汉城市群产业结构现状进行定量诊断。研究发现：2000—2010年，除武汉、黄石、鄂州3 市具有产业结构效应外，武汉城市群其余6个城市均未形成产业结构效应，产业结构不尽合理；部分城市尚不能充 分利用其他城市发展带来的积极影响，未形成

空间竞争力净效应；大部分城市还未能从群域产业重组和专业化分工中获取足够多的效.

在“基于引力和场强模型的干旱内陆河流域城乡体系相互作用及空间表达”文章中笔者对引力模型做一下改进因为城乡间的引力是沿着不断发展的交通网络传播的。城乡间可能出现多种不同等级的公路连接，由于公路等级组合不同，相同的城乡交通距离实际通 行能力差异很大。城镇距离摩擦指数 b 反映城乡间的交通类型与实际运输能力。一般情况下，道路等级越高，距离摩擦 指数越低，因此，可根据道路等级对距离摩擦指数赋相应值。针对城乡间不同等级公路的实际组合情况， 分段计算城乡间不同道路的距离摩擦指数。笔者还利用改进的场强模型。理论场强模型假设研究区域是均质的，即区域内任意一点来自中心城镇辐射的机会均等。而在实际 情况下，城镇的辐射会因坡度、道路通达度、行政边界的障碍快速衰减，甚至阻断，也会因高速公路等快速 通道的建设而沿某方向迅速增强。因此城镇对区域内任意一点的辐射并不随空间直线距离简单平滑递 减。而是选择阻力最小的方向和路径传播。对于距某城镇同等直线距离的点因阻力不同所接受的辐射量 也存在差异。基于此，引入成本加权( Cost Weighted Distance) 的概念取代公式中的空间直线距离 Dik，以改进理论场强模型。基于引力和场强模型空间相互作用理论，借助 GIS 技术对引力和场强模型做相应改进，，在对空间相互 作用的分析中引入道路距离摩擦指数和成本加权距离的概念，对城乡之间，城镇与区域之间相互作用做定量分析直观的反映城镇在空间上的联系和组合特征。这对把握城乡体系现状特征，预测城乡体系发展趋势有一定实用价值。同时，研究也存在一些问题有待解决，如文中将石羊河流域 7 个城镇作为封闭系统， 未考虑其城乡体系与周边县、市的物质、能量交换。另外，城镇辐射场强模型需进一步扩充，应对城乡间的 信息联系方向、历史沿革等影响因素进行量化，纳入场强模型中。还可结合历史数据,研究区域内城乡空间联系和空间组合的时空演变，总结城乡体系时空变化规律,为规划决策提供科学依据。

在“我国五大海洋经济区域空间相互作用的测算”笔者助于主成分分析和拓展的引力模型对中国五大海洋经济区——环渤海、长江三角洲、海峡西岸

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