长江三角洲城市群经济联系的空间测度与演变格局研究

2018-05-14孟小芳

现代测绘 2018年2期

孟小芳，张雯

(1.江苏省测绘产品质量监督检验站，江苏南京 210013；2.上海市测绘院，上海 200063)

0 引言

区域协调发展逐渐成为城市经济和社会研究的重点。国外对于城市间经济联系研究较早：1931年美国经济学家赖利发现了赖利法则。1949年康维斯提出了关于城市之间相互作用的断裂点理论。1965年艾萨德提出了两个城市间作用的潜力问题。齐普夫将这种城市间人类流动的选择性行为归纳为重力模式。之后重力模型被广泛应用于解释距离衰减效应和空间相互作用的研究中。在我国，城市经济发展联系度一直是研究的热点问题：周一星[1]从经济学和空间规划角度对区域经济联系的空间结构进行了研究；彭国华[2]运用引力模型对双边国际贸易中地区生产率规律进行了研究；王小光[3]将重力模型用于测度城市经济联系强度等。

这些研究侧重于理论方面的探索，静态分析研究较多，结合GIS开展动态分析则相对较少，且研究对象多为区域间的城市，鲜有对区域内城市内部联系开展研究的案例[4]。本文选择城市群作为研究对象，根据最新的长三角城市群范围，利用GIS地理信息工具，对26个地级以上城市自2000—2015年的经济集聚性发展趋势进行分析，并对各时期各地级以上城市经济联系强度的格局演变进行定量分析，尝试找出影响城市规模分布的因素。

1 数据与研究方法

1.1 研究区域和数据源

长三角城市群位于中国东部沿海、沿江发达地带交汇处，区位优势突出，经济实力雄厚，是我国以至世界经济增长最迅速、城市化进程最快的地区之一，号称中国的“金三角”[5]。本文研究对象为长三角城市群，根据2016年国家发改委公布的《长江三角洲城市群发展规划(2016—2020)》，目前长三角城市群包括上海市，江苏省的南京、无锡、常州、苏州、南通、盐城、扬州、镇江、泰州，浙江省的杭州、宁波、嘉兴、湖州、绍兴、金华、舟山、台州，安徽省的合肥、芜湖、马鞍山、铜陵、安庆、滁州、池州、宣城26个城市。长三角城市群(图1)是“一带一路”倡议与长江经济带的重要交汇地带，是长江经济带的引领发展区。

本研究收集了2000年、2005年、2010年、2015年4期长三角城市群26个地级以上城市的市辖区城市人口、国民经济生产总值(GDP)、各行业从业人数等相关数据，资料均来源于相应年份的《中国城市统计年鉴》。行政区划空间矢量数据来源于开源网络大数据。

1.2 研究方法

空间相互作用模型主要有零售引力法则、断裂点模型、重力模型、潜力模型等，这些模型都是在牛顿万有引力模型基础上经不断修正，完善和发展而得出的。传统引力模型能刻画区域内部两节点城市间的经济联系强度，但由于空间距离选取和城市规模指标选取存在缺陷，常导致研究结论出现偏颇。城市流强度模型是近年来研究空间相互作用的一种有效手段，城市流强度反映了城市与外界经济联系的数量指标。它的测算需综合考虑指标获取的容易性和典型性：通常选择城市各行业的从业人员、行业人均生产总值作为城市功能量的衡量标准。为了定量分析长三角城市群经济的历史发展和现状，本文综合上述模型的相对优势，避免了引力模型中仅采用人口和GDP指标而导致的定量评价片面化。在传统模型的基础上，采用城市流强度修正城市吸引力规模参数的城际空间联系强度模型，分别从城市群内部经济联系测度和时空格局变化两个方面进行横向和纵向对比分析。本文利用各地级市交通仓储邮政业、批发和零售业、金融业、房地产业、社会服务业、教育卫生文体服务业、科学研究技术、制造业和公共机关从业人口与GDP计算外向功能量和功能率，取其乘积作为城市流强度，而城际空间联系度可以用城市流模型来模拟。城市流就是反映城市之间各种空间流在城市区域所发生的频繁、双向或多向的流动现象：

(1)

式(1)中：Rab为城市A与城市B的联系度；Fa、Fb分别为城市A、城市B的城市流强度；Dab为城市A与城市B之间的距离；G为两城市之间的介质系数，为计算方便一般取为G1。

F=E×N

(2)

Eij=Gij-Gi×(Gj/G)

(3)

Ni=GDPi/Gi

(4)

式(2)—(4)中：F为城市流强度；E为城市外向功能量；N为城市功能效益，即各城市间单位外向功能量所产生的实际影响。Gij为i城市j部门从业人员；Gi为i城市从业人员数量；Gj为全国j部门从业人员数量；G为全国从业人员数量。GDPi为i城市的国民生产总值；Ni为i城市的人均GDP。

2 结果与分析

2.1 城际空间联系强度测度

根据城市流强度模型，带入本研究相关数据测算出2000年、2005年、2010年、2015年4期长江三角洲城市群26座城市的主要服务部门的功能效率、外向功能量、城市流强度(表1)。根据表1将长三角城市群26个地级以上城市按照城市流强度数值的大小划分为3大类：① 高城市流强度的中心城市——上海、苏州、南京、无锡、宁波、常州、杭州、绍兴、扬州、南通；② 中城市流强度值的中心城市——合肥、泰州、台州、芜湖、舟山、盐城、嘉兴、镇江；③ 低城市流强度值的中心城市——铜陵、马鞍山、湖州、金华、宣城、池州、安庆、滁州。从表1可以看出，2000—2015年间长三角城市群城市流强度呈现持续上升态势。其中，上海的城市流强度远远超过其他城市，是引领长三角区域经济发展的引擎。距离上海最近的苏州市，其产业结构能够更快更新换代，其城市流强度在2005年迅速超过南京，成为该地区产业规模和效率排名第二的城市。南京城市流强度明显高于周边城市，可单独作为南京都市圈的中心城市。杭州、宁波作为浙江省的双中心城市，其城市流强度也明显高于周边城市。此外，高城市流强度中心城市中的无锡、常州、绍兴、扬州、南通作为距离上海和南京较近且产业基础雄厚的城市，近年来经济发展迅速，呈现出较高的经济流强度。中城市流强度值的中心城市合肥、泰州，其城市流强度表明该城市带有延伸拓展趋势，具有较强扩散功能。从功能效益角度分析，高城市流强度中的上海市并不是每个外向型部门都展现出比其他城市更强的功能效益，但由于其规模经济的集群化发展，运输仓储业、批发和零售业、金融业、科研技术服务业具有的外向功能量远高于群内其他城市，通过这些行业的传导与辐射推动了该城市群经济和社会的发展；南京、杭州、宁波的运输仓储业、金融业、科研技术服务业、教育等具有较强外向功能量。处于中城市流强度值的中心城市如合肥、泰州等，未来在产业结构不断调整和优化的基础上有望进入第一梯队行列。可见，不同城市的外向功能量差异较大，这主要与每个城市在长三角城市群区域中所处的地位和所发挥的功能直接相关。

表1 长三角城市群城市流强度测度

2.2 城际空间联系强度空间演变

为了进一步研究长三角城市群各地级市内部经济发展变化趋势，本研究将各时期各城市间的空间联系强度进行了空间变达，线性的粗细和颜色表达了自2000—2015年长三角城市群26个地级市的城际空间联系强度变化情况(图2)。

图2 长三角城市群地级以上城市2000—2015年城际空间联系强度图

通过图2可以发现，自2000—2015年，长三角城市群各地级以上城市空间联系强度不断增强，从其数值的空间分布格局来看，长江三角洲城市群空间结构已明显表现出多个都市圈绵延发展的态势，即以上海为中心的扇面形都市圈；以南京为中心的圈层状都市圈；以杭州、宁波为中心的双子座都市圈和以苏州、无锡、常州等组成的条带形都市圈。这与城市经济的外向功能量和功能效益变化趋势基本一致。同时，从各省内部视角来看，又出现了局部分异现象。上海市的辐射范围进一步加强，从图2中可以看出，其在巩固传统的经济联系度强势腹地——苏州的同时，实现了来自无锡、南通、宁波等城市的迅速对接：2015年沪宁、沪杭大联接通道已成型。江苏省内部的演化分异主要来源于南京城市中心的崛起，但其对周边都市圈的吸引力并没有分散上海对沪宁城市带的影响，相反却成为双核时代沪宁线南沿江和北沿江城市带自我觉醒的催化剂，沪宁之间的社会经济联系有力加强了该城市带内部城市经济的联系。不同于江苏省，从城市联系强度的角度分析，浙江省内部并没有出现媲美南京的核心级城市，其演化分异主要体现为“一省双核”模式，以杭州、宁波为中心的双子座都市圈继续以上海市为核心城市，形成环沪的杭州、嘉兴、宁波、湖州、绍兴城市圈。而处于城市群区位“末端”的安徽省尚未形成一个独立的城市核心，无论从联系度强度或是交通辐射度分析，均受南京市影响较大。