基于可达性的江苏省城市空间格局演变定量研究

发布时间：2020-10-11 18:24

　　 江苏省是中国经济最具活力、城市化进程最快的省区之一。随着《江苏沿海地区发展规划》、《长江三角洲地区区域规划》的逐步实施,沿江发展带、沿沪宁发展带、沿海发展带、沿东陇海发展带、沿运河发展带等江苏省、长三角乃至国家层面的国土开发空间轴线在江苏省的重合与交织,必将带来江苏省国土开发空间格局的调整。分析和探讨江苏空间开发轴线与城镇体系及其空间格局演化的相互作用机制,是江苏省国土开发空间格局调整过程中要面对的重大课题。 交通基础设施对城镇空间格局影响显著,但限于技术方法的不足,两者之间的耦合关系没有得到很好地厘清。为此,有必要进行空间可达性理论和方法的创新,以揭示不同交通基础设施的区域效应,并在此基础上,构建交通基础设施与城镇空间格局的耦合模型,揭示两者的相互作用关系,为区域空间结构研究的纵深化和定量化提供有针对性的技术和方法支撑。这是本文的研究目的和价值所在。 通过探索性空间数据分析等方法,发现江苏省城市化水平区域差异总体上经历了波动下降和缓慢上升两个阶段,城市化水平呈现苏南、苏中、苏北逐次下降的空间格局。运用空间关联分析将江苏省分为扩散型、极化型、落后型和低谷型四种不同类型区。运用主成分和聚类分析发现江苏省城市综合实力具有首位度下降、城市综合实力差距缩小、城市南北发展差异拉大和苏南城市一体化发展格局显现等特征。 在基于栅格的可达性分析方法基础上,利用VB编写的AccAVG插件实现了可达性的测算。结果表明,江苏省可达性改善明显,全省三大区域可达性改善差异较大,苏南可达性改善最为明显,苏北次之,苏中在整个研究期间均落后于苏南和苏北。研究结果验证了交通建设对区域可达性的影响符合边际效用递减原理,即在交通欠发达地区投资的可达性效益要高于交通发达地区。通过GIS空间分析技术和VB编程语言,提取了江苏省65个城市两两之间的直线距离和可达性数据。江苏省城市间可达性改善明显,城市间可达性结构由“纺缍型”向“倒金定塔型”转变,城市间可达性总体差距在不断缩小,城市间联系更加紧密。自然条件和区位条件的不同,影响了城市间可达性的改善。交通建设的不均衡发展,导致城市可达性和区位优势的改变。 可达性使城市空间结构变成动态的拓扑结构的观点,有效解决了分形分析只能做区域间的横向比较,无法做出区域内的纵向比较的约束,为将分形分析应用到城市空间结构演变的纵向比较,提供了科学基础。江苏省中心城市南京、无锡和徐州的集聚维数,充分反映了江苏省近20年的交通建设过程中,对三大中心城市交通投资的偏好程度,验证了基于可达性的向心分形,能够较好地反映中心城市随着交通条件的改变所带来的向心性变化。基于直线距离和可达性距离的城镇关联比较分析,发现基于可达性的关联维数能较好地表征江苏省交通建设均衡程度的变化情况。 基于可达性的江苏省城市空间联系格局比基于直线距离的城市联系格局变化更为显著。江苏省高强度城市联系区域差异显著,由南向北高强度联系城市依次减少；高强度城市联系重心由西南向东南移动,南京的优势在弱化,苏锡常的优势在提升；上海对江苏城市发展影响作用显著,通过城市空间高级强度联系纽带交织而成的网络可发现,苏锡常城市区域一体化格局已经形成。城市空间联系隶属度受到多方面因素的影响,包括区位居中性,城市综合实力,周边城市密度,与高等级城市的可达性距离。根据空间联系隶属度的变化情况,将城市分为连续上升、连续下降、波动上升和波动下降四种类型。 基于城市空间联系的最大隶属关系,提出了“自下而上”的城市腹地范围划分方法。其基本思想是根据最大联系强度方向确定区域归属,然后采取逐级归并的方法得到不同层次中心地划分结果。“自上而下”划分方法包括最短时间距离法和场强模型法。最短时间距离方法没有考虑同一个等级中心地之间的差异。通过方法改进提出了基于场强模型划分方法,其科学思想是：首先通过科学方法对中心地进行等级划分,然后对同一等级的中心地,充分考虑综合实力指数的影响,使划分结果更为精确。应用三种方法对江苏省城市腹地范围格局演变进行了实证分析。 城市交通优势度从区内可达性、区外可达性和区位优势三个方面得以体现。根据江苏省城市综合实力与交通优势度耦合指数,把江苏省65个城市分为交通滞后型、协调发展型、交通超前型。耦合指数反映了交通支撑城市发展的能力,城市综合实力越高的地区,其经济发展水平相对也较高,运输需求量也越大。反之,城市综合实力低的区域运输需求量较小。因此,江苏省呈现出经济发达地区交通却相对滞后的特点。 结合克氏提供的数据,借助可达性分析方法,对中心地模型的区位势能进行了模拟。结果表明,当需求恒定时高等级中心地周边会形成一个低成本区,从理论上解释了高级中心地周围容易形成城市群的内在机理。在以上海和江苏为例进行实证时发现,随着城市化的推进,城市空间格局的演变朝着离上海越近,城市综合实力越强、等级越高的方向演变,城市综合实力与距离高等级中心地(上海)可达性之间负相关关系越来越显著,验证了中心地模型的理论模拟。在理论模拟和实例验证的基础上,对江苏省交通规划实施后的城市空间格局演变进行了分析,认为江苏省“金角、银边、草肚皮”的城市空间格局在规划期内仍将明显存在。江苏省城市化优势区域的渐变过程是：靠近上海—苏南—苏中—苏北(东陇海一线)—其它区域。通过江苏省城镇体系的功能等级和基于不同等级中心地交通成本,对江苏省城镇等级规模体系进行了预测,并从等级、结构和空间分布等方面比较了规划值和预测值的差异,为相关部门提供决策参考。
【学位单位】：南京师范大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2011
【中图分类】：TU984.113
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
图录
表录
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的和意义
    1.3 研究对象
    1.4 研究方法
    1.5 研究思路和框架
第二章 研究进展与理论基础
    2.1 国内外研究进展
        2.1.1 城市空间格局研究
        2.1.2 可达性研究
    2.2 理论基础
        2.2.1 区域空间结构理论
        2.2.2 区域分析相关理论
第三章 江苏省城市化过程与格局
    3.1 江苏省城市化历程
        3.1.1 改革开放前的波动发展阶段
        3.1.2 改革开放后的快速发展阶段
    3.2 江苏省城市化差异
        3.2.1 江苏省城市化总体差异
        3.2.2 江苏省城市化区域差异
        3.2.3 江苏省城市化空间差异
    3.3 江苏省城市空间关联格局
        3.3.1 空间关联格局分析方法
        3.3.2 江苏省城市空间关联格局特征
    3.4 江苏省城市综合实力格局
        3.4.1 研究对象和方法选取
        3.4.2 主成分分析
        3.4.3 江苏省城市等级格局特征
    3.5 本章小结
第四章 江苏省城市可达性及其演变特征
    4.1 可达性度量数据和方法
        4.1.1 现有方法评述
        4.1.2 基于Arcgis的可达性评价方法
        4.1.3 江苏省交通发展数据
    4.2 江苏省城市可达性格局特征
        4.2.1 平均可达性改善显著
        4.2.2 可达性改善总体不均衡
        4.2.3 可达性改善区域差异显著
        4.2.4 交通建设边际效用明显
    4.3 江苏省城市间可达性演变分析
        4.3.1 城市间可达性评价方法
        4.3.2 城市间可达性特征
    4.4 本章小结
第五章 基于可达性的江苏省城市空间格局演变特征
    5.1 江苏省城市空间格局分形特征
        5.1.1 江苏省城市向心性分形特征
        5.1.2 江苏省城市相关性分形特征
    5.2 江苏省城市空间联系格局特征
        5.2.1 城市空间联系评价方法
        5.2.2 城市空间联系格局分析
        5.2.3 城市空间联系隶属度分析
        5.2.4 城市空间联系离散程度分析
    5.3 江苏省城市影响区格局特征
        5.3.1 基于空间联系的城市腹地范围划分
        5.3.2 基于等时线的城市腹地范围划分
        5.3.3 基于场强模型的城市腹地范围划分
    5.4 本章小结
第六章 交通优势度与江苏省城市综合实力空间耦合
    6.1 江苏省城市区内可达性
        6.1.1 江苏省城市区内可达性格局
        6.1.2 江苏省城市区内可达性影响因素分析
    6.2 江苏省城市区外可达性
        6.2.1 交通干线节点可达性分级
        6.2.2 交通干线节点影响区分析
        6.2.3 交通干线节点优势度分析
    6.3 江苏省城市区位优势度
    6.4 江苏省交通优势度
        6.4.1 江苏省交通优势度分级
        6.4.2 江苏省交通优势度空间格局
    6.5 江苏省交通优势度与城市综合实力空间耦合
        6.5.1 江苏省城市综合实力与交通优势度相关性
        6.5.2 江苏省城市综合实力与交通优势度耦合类型划分
        6.5.3 江苏省城市综合实力与交通优势度空间耦合特征
    6.6 本章小结
第七章 江苏省城市空间格局演变趋势
    7.1 基于可达性的中心地空间过程模拟
        7.1.1 中心地理论模型评述
        7.1.2 中心地空间过程模拟
    7.2 高级别中心城市对城市空间格局影响分析
        7.2.1 中心城市与城市空间格局演变
        7.2.2 中心城市与城市空间格局相关性
    7.3 江苏省城市空间格局演变趋势分析
        7.3.1 交通条件基础数据分析
        7.3.2 规划交通可达性分析
        7.3.3 江苏省城市空间过程预测
    7.4 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 主要结论
        8.1.1 江苏省城市化过程与格局特征
        8.1.2 江苏省城市可达性特征
        8.1.3 江苏省城市空间格局特征
        8.1.4 江苏省交通与城市耦合特征
        8.1.5 江苏省城市空间过程预测
    8.2 可能创新点
    8.3 不足和展望
附录A 城市间两两可达性
附录B 城市两两直线距离
附录C 基于可达性的城市空间联系
附录D 基于直线的城市空间联系
主要参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢

【参考文献】

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本文编号：2836955