长三角城市群扩容以来城市等级规模结构演化特征

以2010—2020年各个城市的市区常住人口为依据，结合ArcGIS和Origin等分析工具，运用城市首位度、位序规模法则、城市人口基尼系数等分析方法对长三角城市等级规模进行计量分析。结果表明:（1）长三角历年的2城市指数明显高于理论值2，但自2013后总体趋势为逐年下降，从2010年的3.1199降到2020年的2.3220。（2）Zipf指数和城市规模基尼系数显示长三角城市规模分布比较合理，但具有分散分布的趋势，高序位城市的集聚效应显著，人口规模分布趋于大城市，大城市与小城市存在较大的差距。（3）长三角城市群自扩容以来，“V”字形城市空间格局逐渐演变成“Z”字形城市空间格局，城市体系越来越接近于自然状态下的最优分布。（4）长三角城市规模等级结构演化体现出区域差异性、轴线延伸性、圈层聚集性等空间特征。最后依据发现的问题提出了相应对策。     

夜光遥感支持下的河南省城市规模结构演变

采用一种新的方法将NPP/VIIRS模拟为DMSP/OLS数据,构建1992—2018年河南省长期一致性夜间灯光数据集,运用夜间灯光统计、标准差椭圆和位序-规模法则等方法进行系统性分析。结果表明:灯光数据相关性由0.62提升至0.93,一致性有所改善;河南省各市灯光总规模和平均亮度均显著增长,南部区域灯光总量增加较多,中北部平均发展更好,西南地区灯光聚集度偏高;全省范围内灯光空间分布呈扩展趋势,空间增长率为21.33%,呈东北-西南走向,城市重心始终分布于几何中心北方,且逐步向东南方向转移但总体移动速度逐渐变缓;河南省城市正在形成较为合理的位序规模体系,在2000年前后城市规模分布分别呈现趋于分散和集中的趋势,存在高位序城市集聚效应不够突出,辐射带动能力偏弱的问题。     

1998-2007年河南省城市体系规模序列结构及其分形特征研究

以1998-2007年河南省城镇的非农业人口为特征量,运用级别分类、位序-规模法则、城市首位度指数和分形理论对河南省城市体系的规模序列进行了分析.研究表明:河南省城市体系首位城市的影响力不够,中间位序城镇数目较多,小城市人口规模低水平发育;规模序列结构的变化正处于波动起伏状态,属于发展的中级阶段;城市体系的规模分布属于位序-规模分布型,变化态势明显,但最大城市影响力仍需提高,没有形成稳定的过渡趋势.最后根据河南省规模序列的特征提出了河南省城市体系发展的建议.     

城市产业规模分布的等级标度分析

企业是城市组织的重要成分之一,是城市产业发展的具体表现形式.城市企业大小的测度分布服从位序—规模法则,可以采用Zipf定律描述.从理论上可以证明,凡是服从Zipf定律的系统,都可以开展等级标度分析.等级标度分析包括两个方面:一是等级标度律的统计分析,二是等级标度指数的数值分析.以河南平顶山卫东区的纳税百强企业为例,说明如何对企业规模分布划分等级结构,以及如何开展等级标度分析.通过标度分析解释产业结构特征,可为城市产业发展和规划提供参考.     

城市等级体系的多重Zipf维数及其地理空间意义

基于城市等级体系的分形递归模型Pm=P1r1-mp,m=f1rm-1f及其等价形式三参数Zipf定律P(r)=C(r-α)-dz提出关于城市位序-规模分布的多分形模型,得到多分维谱的二标度表达形式Dq=ln[pq+(1-p)q]/[(1-q)lnrf],这里p=P(2)/[P(2)+P(3)]为概率尺度(括号中的数字表示城市的位序,为对应城市的人口);然后借助Legendre变换给出相应的参量表达,包括质量指数τ(q)、关于质量的Lipschitz-Hlder指数α(q)以及指数支集的分维函数f(α).导出关于城市体系人口分布的空间维数谱模型Dp(q)=DqDf以及有关的参量表达式,实现了区域城市人口多分维的可计算性.多重Zipf维数模型不仅可以有效地统一中心地的等级阶梯与位序-规模法则反映的连续分布,而且可以揭示城市体系演化的更多信息和隐含法则.以美国城市体系(1998年的数据)为实证对象,给出了城市规模分布的多分维Dq以及f(α)曲线等部分数值和图谱.     

山东省城市用地规模扩张与城市化发展耦合协调性分析

21世纪以来,随着城市化进程加快,城市用地规模也大幅度扩张,普遍出现城市土地粗放利用、无序扩张现象.为了深入研究城市用地规模扩张与城市化发展之间是否相适应协调,以山东省17个地级市为研究对象,构建了城市化发展综合水平评价指标体系,计算2001-2015年山东省17个地级市城市化发展综合指数,并分别计算城市用地规模扩张速率与城市化发展速率,运用耦合协调度模型,分析两者之间的耦合协调程度.结果表明:2001-2015年,山东省城市用地规模扩张与城市化发展间耦合协调程度并不高,且呈现先升后降的趋势,各区间存在明显差异.为促进山东省城市可持续发展,应保障城市用地高效、集约利用,仅以扩大规模的城市增长方式并不可取.     

成渝城市群城市规模分布动态演变特征分析

城市群是优化城市化布局和整合区域资源的重要空间组织形式,对推动城镇空间结构合理化具有重要战略意义。本文将2016年发布的《成渝城市群发展规划》中确定的42个区(县)市作为研究对象,运用城市首位度、位序-规模法则等方法,研究成渝城市群的城市规模分布规律,运用数理统计软件spss,对数据进行回归分析,得到一系列结论。结果表明:成渝城市群作为中西部地区的城市群,属于典型的双核首位分布城市,成都、重庆作为城市群的两极,吸引了大量人口迁移,大城市的聚集效应明显,两极的发展良好,城镇化率均远远超过四川省平均水平。四川其他城市发展较为落后,城市规模不大,还有很大发展空间。     

河南省外商直接投资的地域规模结构分析

借用城市地理学中的首位分布和位序规模分布法则,依据河南省各地市实际利用外商直接投资的统计资料,讨论了各地区外商直接投资的地域规模分布规律.研究发现,河南省区域外资规模呈首位分布,位序规模相关系数的回归分析表明河南区域外资规模也符合位序规模法则,为外商直接投资地域差异研究提供了一种新的分析视角.     

逆序的Beckmann城镇等级-规模模式及其对位序-规模法则的解释力

在没有改变Backmann1958年提出的城镇等级-规模(hierarchy-size)模式任何假设前提的情况下,给出了一个与贝氏的城市级别顺序相反的贝氏模式.此模式反映的城镇等级-规模特征与位序-规模法则的验证结果十分相近.这样一来,不仅解释了位序-规模法则,而且将中心地方论及其有关研究与城市规模分布的相关研究有机地结合在一起.     

国外城市景观结构及其动态变化研究进展

生态系统和城市系统常形成具有等级特征的景观结构,这种景观结构与系统规模有重要关系．虽然国家城市的分布趋势以及Zipf法则和位序一规模法则等分形维法则(模型)表明,整个城市系统在城市分布中扮演了一个重要角色,但在对城市规模聚类的基础上进行的城市规模动态变化的线性分析结果却表明城市规模一密度功能具有不确定性和不连续性,包括区域城市分布出现的“多峰形性”(多核)现象．按照城市分布的等级结构模式对个体城市的发展轨迹进行分析就会发现：(1)宏观尺度上的城市分布具有结构性弹力;(2)城市空间集聚的持续性和自我强化特征;(3)城市规模和城市增长之间的关系需进行经验性的调查分析．同时,在城市分布研究中,诸如现实城市分布从传统城市系统理论的一些模型的预测结果中持续偏离的真正原因等问题还需要进一步研究．试图对国外有关城市结构及动态变化的研究进行总结,以期发现在这一领域的最新研究成果,有利于我国城市分布的研究和正确指导我国城市的发展．     

基于DEA模型的河南省城市用地经济效益优化研究

为优化河南省城市用地效益投入产出配置,提高河南省城市用地资源的合理配置,以河南省2000-2015年各地市从业人员、建成区面积、固定资产投资和财政支出作为投入指标,以二、三产业生产总值、财政收入和人口密度为研究指标,运用DEAP 2.1软件对河南省城市用地经济效益投入产出发展进行研究.结果表明:(1)2000-2015年该省整体城市化水平和经济发展不断发展,但区域内部存在差异性,平均建成区面积扩大61.87km2,二、三产业从业人员人数增加1 045.89万人,人均增加财政收入、产出分别为4.68万元和2.28万元;(2)该省城市用地经济效益投入产出存在技术无效和规模无效两种类型,而规模效益16年内变幅不大,但更替现象明显,其主要原因为政策和管理上的偏差;(3)2000-2015年整体需优化城市数目由4座城市减少为3座,且各城市投入产出优化值降低,即投入产出趋于有效状态.     

近20年来中原城市群城市规模结构的演变特征分析

使用首位律、基尼系数及位序-规模分布律的方法对中原城市群1986,1993,2000,2004年4个时间段的城市体系规模级别进行了分析处理,结果显示,中原城市群的城市首位度不够,离散化程度日益明显,城市规模结构达不到位序-规模分布的理想状态,但有逐渐改善的趋势.     

山东省城市体系规模分布的分形特征

运用分形理论,借助Zipf公式分析了山东省城市体系规模分布的分形特征.研究认为,山东省城市体系规模分布具有分形特征,且区域差异性减小,城市体系规模分布趋于均衡;但首位城市规模相对较小,城市体系规模分布不尽合理.针对山东省城市体系规模分布的问题提出大、中、小城市协调发展,构建城市网络体系的对策.     

城市体系二倍数规律与位序-规模法则的等价性证明

从城市规模分布的位序-规模法则出发, 推导出城市等级体系的二倍数法则。假定城市体系服从标准位序-规模法则(幂指数为1), 则城市规模可以抽象为一个调和数列。按照二倍数的规则对这个调和数列自上而下分级, 各级数值之和在极限条件下趋于常数ln2。由此证明如下问题: 1)城市位序- 规模法则在极限条件下和平均意义上与二倍数法则数学等价; 2)服从位序-规模法则的等级结构在一定尺度范围内是无标度的, 规模尺度最大的城市理论上不服从规律的约束。上述结论可以进行两个方面的推广:一是逻辑推广, 从二倍数推广到多倍数情形; 二是应用范围推广, 从城市研究领域推广到经济学和 自然科学领域。     

1930s-1960s珠江三角洲城镇建成区位序—规模、扩展及其形态特征

基于1930s、1960s的1:5万地形图的解译,借助GIS软件,计算了1930s和1960s珠江三角洲地区15个城镇建成区面积、位序-规模、紧凑度与圆形率,并对该时段内建成区扩展强度及其形态特征进行了分析.1930s与1960s位序-规模分别呈Y=11.48X-1.30 、Y=15.63X-1.28,城镇体系具有相似的特征,呈现金字塔的城镇规模结构;建成区规模小,扩展速度低,约0.98km2/10a;建成区的扩张主要表现为四周扩展和主轴线扩展;形态紧凑性差,呈现分散化态势.依据城镇发育的条件与形态特征,将城镇形态分为低山丘陵主导型、河网主导型、平原主导型3种.     

山东省城市规模结构及其分形特征

选取1986,1991,1996,2001和2006年山东省17个地级市城市人口规模的资料,运用城市首位律、城市金字塔理论及位序-规模法则分析了山东省城市人口规模的变化,继而运用分形理论阐释了位序-规模曲线.结果显示,首位城市济南人口规模尚有可观的发展潜力,山东省城市体系属于典型的＂双核心＂结构;城市规模结构已从传统＂金字塔形＂向＂纺锤形＂转变;城市规模由分散趋于集中,人口分布趋向均衡,城市体系发育日益成熟;分形特征明显.     

中国城市企业数量空间分布及规模分布演变

针对城市规模研究忽视企业数量且企业分布研究集中在空间分布的问题,将企业数量纳入城市规模指标,提出从空间分布及规模分布研究企业分布及演变的方法.结果表明:1)中国企业空间分布极不均衡,胡焕庸线东南半壁企业数约占95%且比例仍在增大;企业数增长率整体符合东南高、西北低的规律,但黑龙江、新疆等地城市与规律相悖.2)城市首位度远低于理想值,首位城市优势不明显;企业数整体服从Zipf分布,集中于中间位序城市且在趋近理想分布;使用分层研究划分为3个无标度区,无标度区之间断层明显,第一无标度区内城市约占90%,企业集中于中间位序城市,第二、三无标度区城市企业集中于高位序城市.该方法有助于立体描述企业分布的现状及趋势,为合理布局生产力、科学确定城市规模提供参考.     

山西中部城镇群等级规模分布研究

运用城市人口规模的位序-规模法则、首位比、分形维数等方法,对2001年以来山西中部城镇群城市规模分布的类型、特征进行了鉴别,并与武汉城市圈、中原城市群、长株潭城市群的等级规模结构进行区际比较.研究表明,山西中部城镇群规模分布符合分形特征,城市体系呈首位分布,城市等级差异虽然有缓慢减小趋势,但距离最优状态还有很大差距;与我国中部其他城市群比较,山西中部城镇群结构相对松散,首位度和首位比较低,尚未形成等级规模合理的城镇群体系.     

陕西省城市用地空间扩展分析

目的研究陕西省城市空间扩展变化特点,因为城市用地空间扩展是城市化进程的一个衡量指标。方法根据陕西省10个地级市1991～2003年土地面积的统计资料,通过计算城市用地扩张系数,定量分析了城市用地扩展的趋势。结果①陕西省10个地级市1991年到2003年的建成区面积由1991年的326km。增加到2003年的488km^2,增加了49．69％,年均扩展率为3．42％,增幅明显。②咸阳、延安、渭南、安康和商洛的城市用地规模扩展不足,西安、宝鸡和榆林3市的城市用地规模扩展较为合理,铜川和汉中的城市用地规模扩展速度太快,造成城市建设占地过多、土地利用效率过低的现象。结论城市发展过程中要把握城市用地扩展速度与城市人口增长速度相适宜的原则,实现城市土地的最优化利用。     

中国城市建成区面积二十年的时空演变

根据《中国城市统计年鉴》数据,以中国大陆地区各省城市建成区面积为研究对象,选取建成区扩展速度、扩展系数,以及国家对土地征用面积的大小,城市人口密度等因素来综合分析1986—2006年间全国城市时空扩展过程,结论:(1)国家对土地的征用面积因时而异是造成建成区面积各年份不同扩展速度的直接原因;(2)中国城市建成区面积的空间差异相对比较明显,扩展速度也有很大差别;(3)自1986年以来,中国城市用地扩展系数平均为1.3,表明中国城市用地扩展速度相对偏快.