长江经济带科技创新资源集聚能力空间格局及网络结构

随着科技创新资源由技术推动和需求拉动的线性模式转向合作的空间网络模式,探究其空间格局及网络结构特征,剖析空间格局及网络结构形成的原因,对区域实现科技创新引领发展具有重要意义.基于ArcGIS可视化和社会网络分析法对2004～2017年长江经济带科技创新资源集聚能力的空间格局及网络结构特征进行分析,结果显示:(1)长江经济带科技创新资源集聚能力呈现逐渐增强的态势,两极分化现象严重,由东向西梯次变弱,且具有明显"领导型—追赶型—跟随型"的特征;(2)科技创新资源集聚能力空间网络联系愈来愈密集,网络密度呈现下降趋势,网络等级、网络效率均呈现上升趋势;(3)中心度排名前十位城市的科技创新资源集聚能力与其他城市空间网络联系较多,并在网络中处于中心位置和扮演支配者角色;(4)包含上海、苏州等33个城市的板块一属于"净溢出"板块,包含重庆、成都等26个城市的板块二属于"双向溢出"板块,包含武汉、长沙等41个城市的板块三属于"经纪人"板块,包含贵阳、昆明等29个城市的板块四属于"净受益"板块.鉴于此,从大力发展新型基础设施建设、促进核心城市科技创新驱动和推进科技创新资源合作平台的构建等方面提出了政策建议.     

武汉城市圈城乡道路网拓扑通达性的时空演化

以武汉城市圈为例,基于1989~2010年加权城乡道路网拓扑空间数据库和网络发育评价模型,对武汉城市圈20多年来城乡道路网发育程度进行动态分析和空间演化的研究。结果表明:20多年来武汉城市圈高速城乡道路网发育程度明显改善,经历了由树状网络—回路网络—网络拓展阶段,但路网空间生长尚未饱和,外向拓展和内部充填的潜力较大;通达性重心和中心的空间迁移变化不明显,囿于武汉市城区,宏观上保持高度的稳定性,但其微观格局存在跳跃性和突变性;圈域城乡节点拓扑通达性指数空间分布呈现"不均衡→相对均衡"的动态变化,但整体上仍存在明显的空间分异和集聚;武汉城市圈城乡道路网通达性分布与城乡节点发育、城乡社会经济发展水平密切相关,在空间上已开始打破"核心-边缘"的特点,呈现等级圈层发展的趋势。     

武汉城市圈制造业集聚的实证研究

采用调整后的产业集聚EG指标，结合产业集中度指数，对武汉城市圈2000～2007年制造业19个行业的集聚程度进行了精确的测度，并分别从制造业集聚度变动趋势、产业集聚度特征、产业集聚空间分布特征、增长集聚弹性等角度进行了详细的分析。结果表明：考察期间武汉城市圈制造业的区域集聚度较高，而且中高技术行业集聚特征十分明显，资源性和低技术行业较为分散；从行业的区域集聚空间分布特征来看，产业集中度较高，主要集中在武汉、黄石、孝感和黄冈4市，其它5个城市产业集中度较低，城市上榜次数较少，且上榜行业主要集中在资源性和低技术行业，形成了以武汉等4市为中心，其它5市为外围的“中心 外围”结构；构建的产业集聚弹性模型计算结果表明，整体上城市圈制造业集聚弹性较大，但不同行业间的弹性值差距明显。     

武汉城市圈产业经济的系统性分析

摘 要： 构建产业经济的系统性评价指标体系，通过偏离份额方程、产业动态度和偏离度指标对产业结构性和产业演进性这两个维度进行核算，定量揭示武汉城市圈的产业经济发育特征：近20年来，武汉城市圈整体产业结构波动明显，不同城市不同产业在各时段的效益差异明显，呈现一定的圈层结构分异，中心城市武汉增长速度最快，圈域经济发展处于一定的“一极集聚”态势，武汉—鄂州—黄石—孝感城市群产业升级明显，经济发展较快，其余5个城市发展较慢，导致城际产业链群发育不完全，区间产业经济联系较弱；产业结构演进总体上呈现倒“U”型曲线变化规律，中心城市产业结构变动程度差异明显，明显形成3种产业结构演进类型：低偏离度—高结构效益型、中偏离度—中结构效益型、高偏离度—高结构效益型；核心城市武汉的产业结构不断向成熟方向演进，但其它中心城市产业结构仍有待进一步升级优化.     

中原城市群铁路网络可达性及经济联系格局

选取城市间最短旅行时间数据和社会经济综合指标,采用加权平均旅行时间、修正后的引力模型、地统计分析、空间探索性分析和空间计量模型等方法,对中原城市群可达性与经济联系格局进行分析。结果表明:(1)中原城市群可达性水平整体呈现"十"字型空间格局,南北向沿线城市的可达性优于东西向;局部空间上,高低值空间集聚分块状特征明显,显著空间关联类型以显著HH区和显著LL区为主。(2)经济联系整体呈现"钻石"型立体网络格局且分层态势明显;局部空间上凸显以郑州、商丘、洛阳等核心区城市为中心的辐射状格局;网络结构呈小团体集聚特征,团体内部联系密切,整体联系相对松散。(3)经济联系强度受到城市规模、城镇化水平、交通、区位及资源流通能力等因素的共同影响。     

长江中游城市群空间联系网络结构及其动态演化

长江中游城市群是推动和引领长江中游地区乃至中部经济崛起的重要增长极。应用社会网络方法,对1990、2000、2012年长江中游城市群空间网络结构动态演变进行比较分析,研究发现:(1)1990年,武汉市与长沙市是长江中游的中心城市,长江中游城市群空间网络形态尚不完备,多数城市游离于网络之外,呈现一种稀疏网络空间结构,分别以武汉市和长沙市为中心形成两个星形城市小群体,构成的线型空间结构;(2)2000年,长江中游城市群网络结构日趋完整,武汉城市圈与长株潭城市群联系密切,环鄱阳湖城市群在南昌市的带领下积极融入其中;(3)2012年,南昌市由节点城市升级为中心城市,城市群网络异质性降低,网络扩散更为均匀,空间联系效率整体提高。城市群内城市间联系更加紧密、直接和成熟;(4)加强城市之间的直接交流联系,以共享目标引导城市群网络构建,走跨省区城市集群联合发展道路,发展多中心网络结构是实现长江中游地区崛起的关键。     

基于“耦合距离”的长江中游城市群一体化空间范围定量测度

国内外研究者贡献了大量城市群边界识别研究的成果,但少见从城市群一体化角度定量界定城市群空间范围的研究,不足以给盲目"组群"、不合时宜"入群"的"城市群病"问题提供可行的解决方案。该文借用金属价键理论,定位城市群为内部个体共享共建资源、以整体形态与外部合作竞争、边界范围具有时空可变性的"利益共同体",在此基础上,构建了城市群一体化动态耦合关系模型,以"耦合距离"为媒介测度了长江中游城市群一体化区域规模与空间范围。研究结果表明:(1)泛武汉城市圈、环长株潭城市群分别具备发展边界半径100、150 km城市群一体化区域的潜力,长江中游城市群较长时期内不具备发展边界半径超过200 km的条件;(2)城市群等级层次分明,泛武汉城市圈环长株潭城市群环鄱阳湖城市群,武汉、长沙区域中心性强,但均不具备绝对中心辐射能力;(3)二级城市群中,环长株潭城市群发育程度最高,泛武汉城市圈中存在"洼地",环鄱阳湖城市群出现"脱群"现象;(4)长江中游城市群目前实际空间范围包括"武汉—黄冈—孝感"及"长株潭—益阳",不到原规划规模的1/4,具备形成"武汉长沙"双中心一体化的城市群模式的潜力。研究结论为决策长江中游城市群一体化发展规划提供了科学参考。     

武汉城市圈产业经济的系统性分析

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摘 要： 构建产业经济的系统性评价指标体系，通过偏离份额方程、产业动态度和偏离度指标对产业结构性和产业演进性这两个维度进行核算，定量揭示武汉城市圈的产业经济发育特征：近20年来，武汉城市圈整体产业结构波动明显，不同城市不同产业在各时段的效益差异明显，呈现一定的圈层结构分异，中心城市武汉增长速度最快，圈域经济发展处于一定的“一极集聚”态势，武汉-鄂州-黄石-孝感城市群产业升级明显，经济发展较快，其余5个城市发展较慢，导致城际产业链群发育不完全，区间产业经济联系较弱；产业结构演进总体上呈现倒“U”型曲线变化规律，中心城市产业结构变动程度差异明显，明显形成3种产业结构演进类型：低偏离度-高结构效益型、中偏离度-中结构效益型、高偏离度-高结构效益型；核心城市武汉的产业结构不断向成熟方向演进，但其它中心城市产业结构仍有待进一步升级优化.     

基于SBM-DEA和Malmquist模型的武汉城市圈城市建设用地生态效率时空演变及其影响因素分析

城市建设用地生态效率是城市建设用地在生态建设方面产出与投入的比值,是衡量城市发展品质的重要内容。采用武汉城市圈2006~2015年的面板数据,通过SBM-DEA模型和Malmquist指数对武汉城市圈建设用地生态效率进行测算研究,并通过Tobit模型定量分析了各要素对武汉城市圈建设用地生态效率影响程度。研究结果表明:(1)2006~2015年武汉城市圈建设用地的生态综合效率值总体上呈现螺旋上升的状态,分解效率中纯技术效率是影响综合效率的关键因素;(2)城市圈建设用地生态演变过程可以划分为早期低效阶段、快速提升阶段、不稳定转型阶段;(3)武汉城市圈建设用地生态效率的增长阻力主要是由于技术进步的制约;(4)生态压力、工业发展水平和生态技术水平对城市圈建设用地生态效率产生显著负向影响,而生态投入和产业结构对城市建设用地生态效率产生显著正向影响。     

中国城市绿色创新空间关联网络及其影响效应

绿色创新能够在保证环境质量的前提下,提高生产效率实现社会进步,有助于我国社会经济发展可持续转型。文章从关系型视角拓展绿色创新相关研究,基于中国336个城市相互间的绿色专利联合申请信息构造绿色创新空间关联网络,弥补了现有研究多基于属性数据的缺陷。进而基于网络分析技术考察绿色创新空间关联网络的结构特征,并构造了一种新的嵌套分解方法对网络嵌套结构特征进行分析。最终,揭示绿色创新空间关联网络的整体结构以及个体节点网络位置在城市绿色创新水平提升中所发挥的作用。研究发现:(1)样本城市间绿色创新合作关系平均数为2.04项,而北京市与样本内其他城市的绿色创新合作关系平均数约为228项。(2)网络内仅北京、南京、杭州、上海、武汉等少部分城市拥有较强的影响力,而样本内78.9%的城市度数中心度小于1,位于网络边缘位置。(3)我国城市绿色创新空间关联网络呈现出典型嵌套性结构,通过将绿色创新空间关联网络分解为不同的子网络,进一步识别了不同子网络的网络密度以及各城市在不同子网络内的中心度特征。(4)通过绿色创新空间关联网络,各类创新主体能够吸收更大空间范围内的资源、知识与技术经验,从而超越自身认知局限而提升其创新能力。根据空间计量模型估计结果,绿色创新空间关联网络密度的提升能够显著提高城市绿色创新水平。(5)创新网络中占据不同位置的创新主体所接收到的信息和知识是不同的,占据核心位置的成员相比非核心成员拥有更强的信息优势,由此可能加剧网络内各成员的非均衡发展趋势。     

武汉城市圈城市空间相互作用时空演变分析

引入人口重心、GIS网络分析及时序全局主成分分析法对传统引力模型进行修正,由此测算城市潜力值,以定量测度2002~2013年武汉城市圈城市空间相互作用强度,并结合IDW空间插值法和CTCSTP算法揭示出其时空演变规律。结果表明:(1)武汉城市圈各城市与其他城市间相互作用总强度总体呈增长趋势,其中武汉市增幅远高于其他城市,其与孝感-鄂州-黄石形成显著的轴线式发展格局,其余城市始终为空间联系弱区地带。(2)武汉市辐射带动作用日趋强劲,辐射范围逐年扩大并呈现一定的"圈层式"分布,其余城市辐射带动作用较弱,仅孝感市略显对外辐射趋势。(3)整个区域的空间相互作用表现出显著的"西南部低、北部高、东部适中"的空间分异特征,且其重心由南向北转移明显,区域发展不均衡特性显著。     

武汉城市圈旅游景区空间结构分形研究

武汉城市圈旅游景区具有沿河流、交通、城市分布的特征,集聚态分布格局明显。运用分形理论对武汉城市圈旅游景区空间结构进一步分析,结果表明：武汉城市圈旅游景区空间结构存在明显的无标度区,空间结构是分形的。武汉城市圈旅游景区在自组织演化过程中的中心性较为明显,多分形结构凸出,空间结构较为复杂;旅游景区空间结构是以武汉、咸宁、黄冈、麻城等主要城市为节点,通过系统内部的长江、京广高铁、京港澳高速、沪蓉高速等线状要素进行能量传递而展开的;旅游景区空间分布具有较强的轴线分布特征,空间相互作用较强,旅游交通网络通达性优良。对旅游景区空间结构现状分析和分形刻画的基础上,认为“K”形空间发展结构是武汉城市圈旅游空间结构的最佳发展模式     

武汉城市圈旅游景区时空差异研究

旅游景区空间分布处于不断演化和发展的过程中,在不同发展阶段具有不同的空间作用形式。运用洛伦兹曲线、集中化指数以及空间自相关方法,以2001年、2006年、2010年为研究时间截面,结合GeoDA和ArcGIS空间分析工具,对武汉城市圈旅游景区时空差异进行分析。研究发现：（1）武汉城市圈旅游景区空间差异显著,旅游景区主要分布在武汉、咸宁、黄冈等地,空间集中化水平呈减弱趋势;（2）旅游景区空间自相关总体上呈增强的趋势,二元化空间分布格局不断强化;（3）旅游景区发展热点区表现出一定的时空继承性,地理近邻效应明显。旅游景区热点区主要为孝感、鄂州、武汉等地区,具有向东推移的趋势,天门、仙桃、潜江一直是旅游景区发展冷点区。人口分布、旅游交通、经济发展水平、旅游资源禀赋以及政策等因素是影响武汉城市圈旅游景区空间差异的主要原因     

武汉城市圈空间组织演化评价

空间组织演化是空间自组织演化和经济社会发展耦合协同作用的结果。以武汉城市圈为研究对象，比较研究长三角、珠三角城市群和京津冀都市圈，利用空间相互作用强度、区域交通通达性和道路网络性评价武汉城市圈空间组织。结果显示：武汉城市圈在总量和规模等级等指标表征上弱于比较对象一个层级，尚处于发育的初级阶段；但武汉城市圈结构性指标表征良好，城镇空间组织演进良性，空间结构表现合理，从道路的网络性和通达性方面，与发达城市群（都市圈）差异不大，某些指标甚至超过了比较对象，表明武汉城市圈虽处于发展的初级阶段，但总体结构以及组织演化科学合理，发展健康     

随机故障、蓄意攻击与城乡路网空间稳定性——以武汉城市圈为例

基于1995~2010武汉城市圈城乡路网空间数据,综合运用复杂网络理论、动力系统理论及现代控制理论等多学科的方法和理论,采取随机故障和蓄意侵略两种攻击策略及多种评价指标,通过建立动力学演化模型并进行模拟仿真,揭示武汉城市圈城乡道路网的空间稳定性：（1）因分布相对均匀,节点连接随机多样,在面临随机攻击时,武汉城市圈城乡路网体现出“类随机性”,抗攻击能力强;（2）高度节点、高介数节点失效时,引致的城乡路网效率和结构变化程度不一,高介数节点失效往往更容易导致路网破碎和效率降低（形成众多子图）;（3）桥梁和高速成为整个圈域城乡路网的关键边,不同桥梁或高速路段相对网络稳定性的重要程度不一样：圈域中心城区的大桥和二桥、南北向的京港澳、大广高速成为整个城乡路网的关键路径     

武汉城市圈人口分布的时空格局

基于1990~2010年人口统计数据，结合数理统计分析方法和GIS空间分析方法，探讨了武汉城市圈人口空间分布的时空格局分异规律，得出以下结论：（1）圈域人口规模持续稳步增长，可划分为1990~1999年剧增阶段、1999~2006年滞涨阶段和2006~2010年稳步增长3个阶段；（2）圈域人口格局表现为东西向的交通廊道（宜黄 黄黄 黄小高速）指向且不断得到强化；（3）人口密度的空间变异系数先升后降，圈域人口分布的空间差异先扩大后缩小，但空间差异的绝对水平即空间异质性特征仍较为突出；（4）人口分布的动态变化格局表现为“圈层式”空间分异，圈域人口分布的主要方向为西北 东南向，且在进一步的往东南方向集聚；（5）圈域人口格局是自然地理条件、区域公共政策、社会经济发展和交通运输条件共同作用的结果     

“三生”视角下的城市空间功能变化及调控路径——以长沙市为例

认知快速城镇化背景下城市空间生产、生活和生态功能的变化规律既是人文-经济地理学研究的重要内容，也是城市国土空间开发及其格局优化的内在依据。以长沙都市区为实证区，以遥感影像、城市土地利用调查数据等为主要数据源，选取2000、2009、2016年为研究时间节点，基于土地主体功能的差异构建“三生”功能评价体系，采用空间自相关、冷热点分析和样带分析等方法，探究长沙市“三生”功能的变化特征并提出调控路径。结果表明：（1）长沙都市区整体的生产、生活功能持续强化，但生态功能有所减弱；（2）长沙都市区内部“三生”功能强弱亦发生变化，不同功能空间重组，“三生” 功能的均衡性提高；（3）长沙都市区“三生”综合功能水平持续提升，高水平区域逐渐向城市中心集聚，呈现单核集聚→单核集聚-多核分散→网络均衡化的城市功能空间结构发展模式，但“三生”功能空间单元变化模式各异；（4）应从“三生”功能用地结构的“质”与“量”两方面对长沙都市区空间格局进行综合调控。     

长江中游城市群交通—旅游产业—生态环境的耦合协调评价研究

为探究长江中游城市群交通—旅游产业—生态环境的耦合协调发展，借助VAR模型验证2001～2017年三者的作用关系，并运用耦合协调模型进一步分析其耦合度和协调度的时空变化趋势。结果表明：(1）长江中游城市群交通—旅游产业—生态环境存在长期均衡关系，其中交通与生态环境互为因果关系，旅游产业分别与交通、生态环境呈显著单向因果关系，三者相互促进，但又彼此制约；(2）2001～2017年长江中游城市群交通—旅游产业—生态环境耦合协调发展呈上升趋势，多数地区从拮抗和磨合状态进入耦合状态，并由中、低协调耦合阶段转为极协调耦合阶段，协调度滞后于耦合度；(3）长江中游城市群耦合协调发展存在区域差异，2001～2006年武汉城市圈的表现优于环长株潭城市群和环鄱阳湖城市群，长沙、南昌等少数中心城市耦合协调发展要优于周边地区。