基于地价模拟的同城化空间格局研究——以南京、扬州同城化为例

王 丹，方 斌，李 欣

(1.扬州市职业大学 资源与环境工程学院，江苏 扬州 225009； 2.南京师范大学 地理科学学院，南京 210023)

0 引言

20世纪80年代以来，全球范围内的同城化现象大规模出现，如美国明尼阿波利斯与圣保罗，旧金山与奥克兰、伯克利等。这些城市通过资源共享、统筹协作提升了区域竞争力。中国的同城化始于20世纪90年代香港-深圳融合发展理念[1]。进入21世纪后，随着城镇化的快速推进，国内同城化现象愈发普遍，截至2019年，约有20组城市明确提出了同城化战略，其中以广州-佛山、长沙-株洲-湘潭、沈阳-抚顺推进较为迅速。

同城化空间格局作为同城化要素共享的核心机制，历来受到学者的高度关注。早期的国内同城化空间格局研究以定性描述为主[2-3]，随着研究的不断深入，以手机信令[4]、灯光亮度[5]、位置大数据[6]为基础的定量研究显著增多。与上述定量研究相比，利用地价开展同城化空间格局研究，不仅理论更为成熟，数据的可获得性、现势性也相对较优[7]。该方法起源于20世纪60年代W.Alonso提出的单中心城市模型，该模型以到市中心距离、消费的土地数量、土地价格为基础，构建了地租竞价曲线，揭示了均衡供求下城市土地利用结构形成的原因[8]。20世纪80年代后，随着城市规模的不断扩大，基于地价的多中心城市空间结构研究不断出现，如多中心土地利用模型[9-10]、城市多中心演变与识别等[11-12]，研究半径扩展至50 km左右。

利用地价开展同城化空间格局研究的本质是以城际铁路为代表的高速交通出现后，由于时空压缩效应，50～100 km尺度的同城化效应逐步显现，城市间要素交流日益频繁，同城化空间内中心城市、次级城市、城镇组团地价关联度显著提升，导致地价模型由单中心向多中心、跨行政区域格局演化[13-14]。与多中心城市相比，同城化空间由于行政跨界、时空跨度增大等因素，出现了跨行政区城市中心竞合、同城化毗邻地带开发等问题。“十四五”期间，随着以长三角、珠三角为代表的区域一体化进程加速，城际铁路交通布局由点轴转向网络，同城化空间将显著增大，有必要对基于城际铁路的同城化空间结构进行预测、评估，揭示其演变的一般规律。

本研究以南京、扬州同城化空间为研究对象，以地价为同城化指示指标，通过地价梯度模型、空间插值等方法，对城际铁路在不同时速条件下的同城化空间格局进行模拟，提出同城化分阶段空间演进格局和发展重点，为区域协同背景下的国土空间规划提供依据。

1 研究区域、数据来源与研究方法

1.1 研究区域

南京、扬州为江苏省省辖市，位于长江三角洲核心区西部,两市总面积13 178.02 km2，总人口1 307.92万人。研究区范围为南京、扬州两市主城区(包括南京市鼓楼、玄武、建邺、秦淮四区，扬州市广陵、邗江两区)及两市主城区毗邻的南京市六合区、栖霞区和扬州市代管的仪征市。

扬州市主城区位于南京市主城区东北方向，直线距离72.60 km。南京市主城区面积260.50 km2，常住人口309.99万人，扬州市主城区面积906.36 km2，人口118.01万人。两市主城区毗邻的六合、栖霞、仪征面积分别为1 470.99 km2，395.44 km2，859.19 km2；常住人口分别为101.40万，101.20万，57.06万人。2020年两市国内生产总值合计20 866.28亿元(南京14 817.95亿元，扬州6 048.33亿元)。南京服务业较为发达，扬州工业经济地位突出，两市产业具有较强的互补性。南京、扬州交通以高速公路、铁路为主，宁启铁路连接南京站和扬州站，耗时50 min；沪陕高速为两市公路交通主通道，通勤距离97.20 km，耗时约80 min。拟建宁扬城际铁路全长64.29 km，沿线主要城镇节点包括邗江区汊河，仪征市新集、真州，栖霞区龙潭、栖霞、仙林，对应站点分别为汊河、朴席、工农路、龙潭、栖霞、仙林湖，走向与两市主城区地价轴线总体一致(图1)。

图1 研究区概况及地价梯度轴线Fig.1 Regional overview and axis of land price gradients

1.2 数据来源与处理

使用Scrapy爬虫工具，在搜房网、吉屋网等网站抓取2019年住宅价格样点。为使样点对同城化格局指示作用具有代表性，参照南京、扬州两市基准地价区段进行选择，做到空间均匀分布，最终确定样点1 672个。采用剩余法将住宅价格剥离，得到土地价格，并与南京、扬州两地基准地价成果比对校正。地价内涵设定如下：基准日为2019年1月1日，用途为住宅，土地开发程度“六通一平”，容积率为1.5，土地使用年期为70年。

扬州市(含仪征)地价远低于南京市，南京市平均地价达15 336元/m2，扬州市仅为 3 139元/m2。分区(市)而言，南京市建邺区地价最高，其次为玄武、鼓楼两区，仪征市平均地价最低(表1)。

表1 研究区分区地价水平

1.3 研究方法

1.3.1地价梯度模型。根据新古典主义城市地租理论，距城市中心距离增大，通勤成本增加，地租下降，各圈层土地利用结构将发生相应变化，形成“通勤成本-地价-空间结构”关联关系，可构建以通勤成本、地价为变量的地价梯度模型[15]，分析不同通勤条件下的同城化空间格局[16]。轨道交通的时空压缩效应明显，强化了中心城市、次级城市、城镇组团地价的空间关联。因此，可通过地价模拟轨道交通对同城化空间格局演化的推动作用。

南京地价梯度模型。分析加权通勤时间(TCBD)与地价(V)之间的时空关系，地价样点至CBD通勤方式可分为私人交通工具和公共交通工具两类，按照公交机动化出行分担率确定通勤方式权重，得到TCBD。《2017—2018年江苏省低碳发展报告》显示，2018年南京公交机动化出行分担率达63%，由于该数据年均变化不大，可设定2019年加权通勤时间中私人交通工具与公共交通工具比例为3763。结合各样点地价，得到南京地价(VNJ)梯度模型：VNJ=44 148.66×e-0.031×TCBD。该模型拟合优度R2为0.734。

扬州地价梯度模型。扬州城市客运管理部门数据显示，2019年扬州城区公交分担率为23%，由此设定加权通勤时间中私人交通工具与公共交通比例分别为7723。结合各样点地价，得到扬州地价(VYZ)梯度模型：VYZ=10 651.89×e-0.024×TCBD。该模型拟合优度R2为0.815。

1.3.2同城化空间格局模拟。同城化空间格局可通过地价空间插值将点域化为面域研究[17]。由于长江对研究区地价割裂作用明显，因此，采用含障碍的核插值方法处理。① 城镇发展轴线与城际铁路时速设定。选定南京—扬州城际铁路为同城化主轴线，节点为仙林、龙潭、真州、新集、汊河，分别设定城际铁路时速为250 km/h，200 km/h，150 km/h，对不同时速条件下的同城化格局进行预测分析。② 样点地价预测。城镇节点的TCBD因城际铁路时速不同而产生差异，可按地价梯度模型计算节点地价。南京、扬州毗邻地带的样点地价同时受两市地价梯度模型影响，上述样点地价取VNJ和VYZ中较大者。③ 地价模型建立。采用含障碍的核插值方法将样点地价转化为面地价，得到不同城际铁路时速下的同城化空间格局形态。④ 对同城化轴线进行加密，模拟多轴线条件下的同城化空间格局，总结演化规律。

2 同城化空间格局现状

2.1 同城化空间形态

南京-扬州同城化空间形态表现为以两市主城区为中心的两个独立椭圆，真州位于两个椭圆之间的断裂地带，说明南京对仪征、扬州主城区辐射较弱，同城化融合程度较低(图2)。(1)南京以CBD新街口为核心，椭圆呈东北—西南走向。长轴沿长江展开，起于梅山，终于龙潭，长度约50 km；短轴沿南京长江大桥—中山北路一线，起于浦口，终于东山，长度约25 km。这一形态与南京自然条件、经济基础有较大关联。南京江北、江南地区分布有东北—西南走向的老山、宁镇山脉，城市向东南、西北方向扩张成本较高；东北—西南方向与长江走向一致，可利用长江岸线资源，发展重化工产业，如梅山、大厂、栖霞、龙潭等重工业组团。(2)扬州以文昌阁为核心，椭圆呈东西走向。长轴沿文昌路一线，起于汊河，终于杭集，长度约20 km；短轴沿扬子江路一线，起于槐泗，终于扬子津，长度约10 km。扬州同城化空间格局受经济因素影响，由于经济联系以上海、南京为主，因此，东西向成为城市发展主轴。

图2 南京-扬州同城化空间格局变化

2.2 中心城市辐射范围

以地价梯度模型测度中心城市辐射范围。南京、扬州两市地价均以指数形式由CBD向外梯度衰减[18-19]。(1)南京辐射半径约25 km。地价以CBD新街口为中心，沿同城化轴线呈先快后慢趋势下降，TCBD约40 min，路程距离25 km。(2)扬州辐射半径约15 km。地价以CBD文昌阁为中心，下降幅度由快而慢，TCBD约40 min，路程距离15 km。两城TCBD阈值具有一致性，均为40 min，但由于CBD初始地价、通勤方式存在差异，导致辐射范围存在显著差别。

2.3 同城化毗邻地带

毗邻地带是同城化发展的薄弱环节，在地价上表现为“中间陷落”。南京、扬州两市地价轴线分别向东、西两侧延伸，在真州交汇。由于长江阻隔，真州与隔江相望的龙潭相比，地价呈断崖式下跌。龙潭地价为5 500元/m2，真州为2 000元/m2。说明南京虽然辐射能力较强，但受交通因素影响，同城化要素并未实现有效共享，扬州由于辐射能力较弱，对于直线距离达30 km的仪征，缺乏有效带动能力。

3 同城化空间格局模拟

城际铁路将促进同城化空间格局的形成[20]。南京-扬州同城化主轴线节点为仙林、龙潭、真州、新集，对应城际铁路站点为仙林湖、龙潭、工农路、朴席。在城际铁路时速为150 km/h，200 km/h，250 km/h条件下对同城化空间格局进行预测分析。

3.1 同城化空间形态

南京-扬州同城化空间呈不对称哑铃形态，南京辐射范围明显扩张，扬州相对收缩，哑铃中部位于扬州主城区—仪征之间的汊河，分别距CBD新街口、文昌阁直线距离60 km和10 km。与此同时，真州地价断裂带消失，与龙潭连为一体，由此形成南京主城区—仙林—龙潭—真州—汊河—扬州主城区的地价连片带状凸起区。

3.2 中心城市辐射范围

强中心城市辐射范围扩大，弱中心城市辐射范围有所收缩。南京辐射范围明显扩大，其稳定辐射范围从距CBD新街口25 km的仙林向东北方向推进至70 km的新集，在城际铁路150 km/h，200 km/h，250 km/h条件下，TCBD从原来的100 min分别缩短至74 min，71 min，69 min。扬州辐射范围有所收缩，稳定辐射范围由15 km缩短至10 km。

中心城市辐射强度变化。通过地价指示辐射强度变化，中心城市辐射强度越强，地价增长越快，由此发现地价与城际铁路时速的3个关联规律：一是城际铁路时速越快，地价越高。当时速为150 km/h时，龙潭、真州、汊河样点地价分别为3 153元/m2，3 003元/m2，936元/m2；当时速为200 km/h时，地价分别为3 443元/m2，3 367元/m2，1 484元/m2；当时速为250 km/h时，地价分别提升至3 621元/m2，3 597元/m2，2 285元/m2。二是同一时速下，距强中心城市越近，地价提升越明显，龙潭、真州、汊河分别距南京CBD新街口40 km，60 km，80 km，当时速为250 km/h时，三者地价分别提升为3 443元/m2，3 367元/m2，1 484元/m2。三是时速提升存在边际效应，以龙潭、真州为例，时速从150 km/h提升至200 km/h时，地价提升幅度分别为290元/m2，364元/m2，而时速从200 km/h提升至250 km/h时，地价提升幅度分别减少为179元/m2，230元/m2。

3.3 同城化毗邻地带

南京、扬州城际铁路建成后，同城化毗邻地带明显东移，真州、新集转变为南京稳定辐射区，汊河转变为新的同城化毗邻地带。(1)真州、新集从毗邻地带转变为南京稳定辐射区。真州、新集原地价分别为2 348元/m2，748元/m2，当城际铁路时速为200 km/h时，以南京地价梯度模型所得地价分别上涨为3 367元/m2，1 484元/m2，与南京地价梯度趋于一致，而采用扬州地价梯度模型所得地价明显低于南京，说明同城化空间中强中心城市对弱中心城市存在一定的虹吸效应，表现为弱中心城市辐射范围的缩减。(2)汊河从扬州稳定辐射区转变为新的毗邻地带。不同城际铁路时速下，汊河的辐射区归属有所差异：城际铁路时速为150 km/h时，VNJ=4 168元/m2，VYZ=4 100元/m2，VNJ>VYZ，此时汊河为南京辐射范围；城际铁路时速为200 km/h时，VNJ=4 646元/m2，VYZ=4 716元/m2；城际铁路时速为250 km/h时，VNJ=4 958元/m2，VYZ=5 517元/m2，此时VYZ>VNJ，汊河为扬州辐射范围。说明城际铁路对中心城市辐射范围扩张有阈值极限，表现为时速提升对强中心城市辐射范围的边际递减效应。

4 同城化空间格局演化

随着中心城市互动的日益紧密和节点能级的提升，同城化将沿着单轴同城化—多轴同城化—网络同城化方向演进(图3)。在同城化演进过程中，主要空间要素包括中心城市、次级城市和城镇组团。(1)中心城市指同城化空间中的大中型城市，以地级市主城区为主，具有居住、服务、工业等多重功能。(2)次级城市指小城市，以县级或县改区后的独立城关镇为主，次级城市同样具备居住、服务、工业等多重功能，但能级较低。(3)城镇组团依附于中心城市、次级城市存在，独立性较差，功能单一，如南京大厂工业组团、仙林科教组团等。同城化机制在于通过以城际轨道、城际快速路为代表的多层次空间轴线，使中心城市、次级城市、城镇组团形成分工明确、资源共享的紧密型网络，进而发挥各类空间的比较优势，促进区域协调发展和人居环境提升。

4.1 单轴同城化

单轴同城化是同城化的第1个阶段(图3a)。该阶段同城化问题表现为中心城市功能过度集聚，人口密度过大，地价过高，产业结构失衡；次级城市人口规模小，公共服务不足，与中心城市缺乏有效联接，产业承接能力下降；城镇组团产业单一，与中心城市通勤成本过高。

单轴同城化核心在于以高速、大运量的轨道交通连接中心城市，构建同城化主轴线，扩大中心城市的辐射强度和辐射范围，带动沿线次级城市和城镇组团发展，形成线型同城化空间格局。(1)次级城市位于轴线中心的同城化毗邻地带，距离中心城市50 km左右，是同城化发展的薄弱环节。次级城市地价低，环境容量高，以工业为主导功能，对增强中心城市的辐射功能起“放大器”作用，进而促进毗邻地带发展水平的提升。以南京-扬州同城化为例，次级城市真州地价为南京边缘城镇组团地价的1/2，可发展以材料、能源为代表的重化工产业，同时该地区与仙林、汊河等大学城毗邻，能较好吸收两地人力资源，实现融合发展。(2)居住、科教组团位于次级城市两侧，距中心城市25 km左右。居住、科教组团通过融合发展，共享公共资源，在提升人居环境的同时，为中心和次级城市的工业、服务业发展提供智力和人力资源支撑。(3)中心城市位于主轴线末端。中心城市地价高，人口密度大，主要承担服务业功能，工业功能向地价和环境承载力较高的次级城市疏散，居住、科教功能向紧邻中心城市的城镇组团疏散。

4.2 多轴同城化

多轴同城化是同城化的第2个阶段(图3b)。该阶段同城化问题表现为同城化空间不平衡现象加剧，同城化空间主轴沿线的次级城市和城镇组团人口密度过大、地价过高，而非主轴沿线城镇发展缓慢。

图3 同城化空间格局演化过程

多轴同城化以副轴线布局为主，核心在于发挥中心城市对50 km以内同城化空间的辐射作用，推动同城化空间均衡发展。副轴线时空距离长，多为区间通勤，可采用轻轨、BRT等低运量交通形式。与主轴线相比，副轴线有以下特点：(1)副轴线辐射相对较弱。采用地价指示指标对200 km/h城际铁路条件下中心城市对毗邻地带的辐射强度进行对比，其中主轴线为仙林湖—工农路—朴席—汊河，副轴线为雄州—工农路—朴席—汊河(图4)。通过主轴线，真州、新集、汊河3个节点地价模拟结果分别为5 714元/m2，4 906元/m2，4 646元/m2；通过副轴线，3个节点地价模拟结果为3 027元/m2，2 599元/m2，2 461元/m2，中心城市通过主轴线对毗邻地带的辐射强度显著高于副轴线。(2)副轴线对50 km以内的城镇组团有较强辐射作用。雄州—工农路—朴席—汊河轴线沿线的灵岩、横梁等城镇组团生态旅游资源丰富，但由于交通不便，经济社会发展相对滞后，通过副轴线布局，地价从1 858元/m2，3 178元/m2分别上涨至5 066元/m2，5 040元/m2，中心城市辐射带动作用显著增强，可充分发挥副轴线城镇组团生态优势，带动南京东北方向欠发达地区的发展。

图4 南京-扬州同城化主轴、副轴线地价格局对比Fig.4 Comparison of land price patterns of main axis and auxiliary axis in Nanjing-Yangzhou integration area

4.3 网络同城化

网络同城化是同城化的第3个阶段(图3c)。该阶段随着产业的转型升级，养老、旅游等产业逐步兴起，特色城镇组团增多，特色城镇组团之间的联系需求增加。

网络同城化阶段以辅助轴线布局为主，主要解决城镇组团的互联互通问题，可采用高等级公路等交通形式。辅助轴线功能包括：(1)同城化城镇组团的互补联系。城镇组团以单功能为主，不同性质的城镇组团间有互补性需求，如旅游组团之间、居住与生态组团之间等。以南京-扬州同城化为例，栖霞、汤山旅游组团位于不同的同城化轴线上，两地联系较弱，导致南京东部的山水文化旅游资源处于零散状态，通过辅助轴线可使具有互补性质的旅游组团整合起来，从而更好地发挥效益。(2)从点、轴同城化转向面域同城化。单轴、多轴同城化采取点轴模式，这一模式中，次级城市、城镇组团严重依赖中心城市的辐射作用，内生动力不强；在网络同城化格局中，次级城市、城镇组团通过发挥特色优势，形成了根植于城镇网络的核心竞争力，内生动力显著增强，有助于同城化空间均衡发展，避免了资源过于集中而导致的系统性风险[21]。

5 结论与讨论

5.1 结论

(1)城际铁路对同城化推动效应明显。通过城际铁路的时空压缩效应，以南京为代表的强中心城市辐射范围扩大，而扬州等弱中心城市辐射范围相对收缩。南京-扬州同城化空间格局由两个独立椭圆演化为哑铃形，真州地价断裂带消失，与龙潭连为一体，形成南京主城区—仙林—龙潭—真州—汊河—扬州主城区地价连片带状凸起区。(2)不同时速城际铁路对同城化空间格局影响的一般规律表现为:时速越快，中心城市辐射强度越高，同城化程度越高；同一时速下，距中心城市越近，同城化程度越高；时速提升存在边际效应，表现为城际铁路对中心城市辐射范围扩张有阈值极限。(3)随着中心城市之间互动的日益紧密和节点能级的提升，同城化空间格局将沿着单轴同城化—多轴同城化—网络同城化方向逐渐演进，进而发挥中心城市、次级城市、城镇组团的比较优势，形成分工明确、资源共享的紧密型网络，促进区域协调发展和人居环境提升。

5.2 讨论

目前，城市群、都市圈研究尺度在500 km左右，一般将城市作为点域，通过空间句法模型[22]、可达性[23]等方法研究点-点互动关系。现有研究表明，交通条件特别是城际铁路对城市群、都市圈一体化发挥着重要作用。但由于缺乏面域分析，上述点-点研究无法对位于都市圈核心圈层的同城化空间格局与演化趋势做出精确判断。本研究将多中心土地利用模型扩展至同城化空间，对南京-扬州同城化空间格局进行了模拟，对国土空间规划有更加具体的指导作用。虽然从宏观角度看，中国城市地价遵循着从城市中心向边缘梯度下降的一般规律，但地价也受局部要素的外部性作用，导致地价梯度模型的局地波动，进而影响空间格局模拟的精确性。除本研究所使用的增加地价样点、均匀地价点位等方法外，后期研究应进一步剥离局部要素外部性，完善地价梯度模型，以求得到更为精细的研究成果[24]。