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。     

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     

基于城市腹地的乡镇通达性的时空格局及其演化——以湖北荆州市112个乡镇为例

行政边界对路网的分割效应和以出行方向机会均等为前提是当前通达性研究中的两大问题。基于2000~2011年荆州市城乡道路网空间数据库,自下而上揭示了2000~2011年荆州市乡镇通达性的时空格局及其演化特征:(1)基于城市腹地范围的乡镇通达性评价较好的模拟了乡镇的出行意愿,且实现了区内通达性与区际通达性的综合。十多年间,交通网络建设带来的城市腹地时空压缩效应显著:荆州市乡镇地域所属地级市腹地格局由荆州"一城主宰"演变为荆州和岳阳"两城瓜分",所属县级市腹地格局也经历了由"荆州独享"到"周边共享"的发展历程;(2)十多年间,荆州市乡镇通达性空间分布基本遵循距离衰减律,呈现以荆州城区为中心的环状分布格局,且时序上表现出微观动态性和宏观稳定性特征:一是,通达性空间分布呈现由低水平集聚向优化均衡的动态性发展趋势。二是,乡镇通达性空间分布结构由核心-边缘向等级圈层结构的演进。三是,乡镇通达性发育具有时空惯性,呈现显著的快速干道指向性;(3)十多年间,荆州市乡镇通达性发育呈现出"单核单轴弱扩散"→"单核多轴强扩散"→"双核多轴全扩散"的空间演化模式。     

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.     

重庆市公路网络通达性格局研究

以重庆市38个区县公路网络为研究对象,以最短距离为原则,在构建公路网络拓扑结构的基础上,计算加权平均旅行时间指标和通达性系数来衡量城市通达性水平的高低,并对通达性水平的特点和空间格局进行分析。结论如下:(1)38个区县的通达性水平呈现出"放射状同心圆"特征,以重庆市主城区为圆心,随着同心圆的半径增加,通达性水平逐渐降低,形成明显的环状分异态势;(2)路网的拓扑连接水平较低,路网等级体系不够完善,网络的辐射效率不高,网络结构相对脆弱,网络的有效性较低;(3)高等级路网发育不均衡,区县间出现通达性差异很大的现象,影响区域的协调发展。     

武汉城市圈资源集聚能力的空间关联研究

提升武汉城市圈各城市间资源集聚能力的空间关联程度,对于实现该区域的协调发展具有重要意义。基于此,运用修正的引力模型,采用社会网络分析法对1995～2015年武汉城市圈资源集聚能力的空间关联进行分析。研究表明:(1)武汉城市圈资源集聚能力的空间关联特征显著,网络密度呈现倒"U"型,网络等级逐年下降,网络效率呈现"U"型;(2)武汉城市圈资源集聚能力在网络中呈现"中心-边缘"的特征,武汉市的点度中心度最高,在网络中属于中心城市,而其它城市属于边缘城市;(3)板块一(武汉、孝感、天门)属于"双向溢出"板块,板块二(潜江、咸宁)属于"净受益"板块,板块三(仙桃、黄冈)属于"净溢出"板块,板块四(黄石、鄂州)属于"经纪人"板块。鉴于此,从多途径构建资源集聚能力空间关联"通道"、增强中心城市辐射带动功能和推动城市分工协作等3个方面提出了提升武汉城市圈资源集聚能力空间关联程度的政策建议。     

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.     

武汉城市圈城乡文化整合的空间测度与机理研究

文化整合是文化地理学研究的重要领域之一，城乡文化整合已经成为学界与政界的关注焦点。围绕武汉城市圈城乡文化整合的空间测度，遵循科学性、普适性和可操作性的原则从城乡文化资源整合、城乡文化要素整合、城乡文化产业整合与城乡文化发展整合4个方面构建评价指标体系，运用因子分析法对武汉城市圈48个县域单元的城乡文化整合度进行测算，据之将其分为4个等级。阐述了武汉城市圈城乡文化整合空间分异整体上呈以武汉市为圆心，随距离的递增向周边地区递减的网络化格局，其中沿“京-广”铁路与“长江经济带”分布的县级单元的城乡文化整合度强于同等距离的其他区域。论证了城乡文化资源差异是城乡文化空间结构分异的根本，城乡文化系统改善是城乡文化整合度提升的关键，城乡文化产业协调是促进城乡文化整合的基础，城乡文化科学发展是城乡文化整合的最终目标     

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。     

徽州非物质文化遗产分布特征及其影响因素

利用数理统计方法和GIS空间分析方法,分析了徽州非物质文化遗产分布特征及其影响因素.研究表明:(1)徽州非物质文化遗产具有类型结构齐全,类型分布差异化明显的特点,其中传统技艺类、民俗类、传统舞蹈类非遗项目挖掘保护较充分;(2)徽州非物质文化遗产空间分布上呈现"核心多,边缘少"的分布特征,形成以屯溪区与歙县为核心的2个高密度核心圈;(3)文化载体传承人数量在古徽州地域内相对富集,但内部存在明显的分布不均状况;传习基地(所)在空间上呈现地域分布不均衡的格局.最后,从地方文化和地理环境、政府的保护与管理、经济发展水平等方面分析了影响徽州非物质文化遗产空间分布的因素.     

中国集装箱航运网络空间格局及复杂性研究

随着中国航运集装化的快速发展,集装箱航运网络组织空间格局的探讨逐步成为新的关注点。以港口城市为节点构建网络,借助网络整体结构及节点中心性评价指标,对中国航运集装箱网络的拓扑结构和空间结构进行分析,发现其整体结构呈现出"小世界网络"的特点。对比分析沿海港口网络和长江水系网络发现,长江港口体系受航道所限,网络集聚性较弱,中心性较低,但中转功能较强;沿海港口中,广州直接联系的港口城市较多,而上海相对可达性较强,并成为沟通南北及东西向航运的重要节点;青岛、天津等吞吐量较大的港口在全国航运网络中的中心性较低,反映其主要服务于各自腹地;而武汉、南京等港口在网络中的中转功能逐步加强。网络中重要的港口城市节点和多港口区域逐步形成,航运网络日趋复杂化。     

多尺度视角下武汉城市圈碳排放时空格局演化特征及脱钩效应研究

基于武汉城市圈2008～2017年48个区县的碳排放数据,采用空间自相关、标准差椭圆等方法,从城市圈、市级、县级三个尺度来研究碳排放的时空演化特征,并运用Tapio脱钩模型来分析不同尺度下经济发展与碳排放量变化之间的关系。结果表明：(1)在城市圈尺度,武汉城市圈的碳排放总量在2012年前不断增加、之后逐渐趋于稳定,武汉城市圈经济增长与碳排放量的脱钩趋势也在总体向好。(2)在市级尺度,各市碳排放水平均已趋于平稳,其中,武汉、黄冈、孝感的碳排放量高于武汉城市圈9市的平均值,且武汉碳排放量远高于其他8个市,天门、仙桃、孝感、黄冈4市经济增长与碳排放之间已经由弱脱钩状态转变为强脱钩状态。(3)在县级尺度,武汉城市圈碳排放呈现出显著的圈层分布空间特征,紧密圈层区县的碳排放量普遍较高,核心圈层、外围圈层区县的碳排放量普遍相对较低;脱钩状态的圈层特征也已显现,强脱钩的区县主要位于武汉城市圈的核心圈层与外围圈层,弱脱钩区县主要位于紧密圈层。最后,针对武汉城市圈碳排放脱钩效应存在的问题,从圈层、极核等方面提出相应措施,以期为武汉城市圈的高质量发展及相关规划的编制提供决策参考。     

基于“两型社会”的武汉城市圈土地集约利用评价

以获批全国"两型社会"建设综合配套改革试验区的武汉城市圈为研究对象,以"资源节约和环境保护"为目标,综合考虑土地集约利用的环境、社会、经济效应,阐述了土地集约利用的内涵,依据投入-产出等理论,构建了武汉城市圈土地集约利用评价体系,利用数据包络分析(简称DEA)法,对武汉城市圈土地集约利用进行了评价。研究结果表明:①武汉城市圈中仅有武汉、仙桃、天门三个城市是DEA有效的,DEA无效的6个城市DEA有效性从高到低分别是为黄冈、孝感、潜江、咸宁、鄂州、黄石;②影响武汉城市圈中城市DEA无效的因素是多样的,但主要集中在固定资产投资和单位GDP能耗等投入过多,GDP、社会商品销售额、财政收入、就业人员、生活垃圾处理率等产出率低。文章根据评价结果结合实际情况分析并指出了武汉城市圈发展过程中出现的土地利用问题,进而探讨"两型社会"框架下武汉城市圈应如何集约利用土地,优化配置土地资源,以实现"资源节约和环境保护"的目标。     

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     

铁路高速化对长三角城市群区域空间联系格局的影响

为探讨高速铁路线网格局及运营组织对城市空间重构的影响,以长三角城市群为实证,采用2008及2018年长三角城市群铁路时刻数据,对比分析普速铁路与高速铁路对区域可达性及城市联系紧密度的影响。结果表明:高速铁路的运营一方面改善了城市间铁路旅行时间,另一方面产生"时空收敛"的不均衡效应,铁路可达性水平以沪宁通道为中心向外围递减;沪、宁、杭、合、甬等中心城市以高速铁路网络为依托重塑一日交流圈,其范围沿高速铁路延伸且重叠范围不断扩大;高速铁路影响城市空间联系并推动区域空间重构,区域联系强度呈现出多核心、多层次的结构特征,并呈现向网络化结构发展的趋势;核心区域由以上海为核心的"一体两翼"结构拓展为沪宁杭多向联系的"黄金三角"结构,其他不同等级节点城市依托高速铁路连接,在此基础上形成"中心—网络"的组织模式。