（城市规划与设计专业论文）京沪穗三市一日交流圈划分及其比较研究.pdf

摘要 摘要 一日交流圈可以把城镇之间的交通联系和经济联系用较为简单、形象的方 法联系起来。研究一日交流罔的应用价值，提高重要城市一日交流圈覆盖人口和 面积，让更多人便捷地享受城市的服务，对促进社会公平和全民共享经济建设 成果、建设和谐社会具有现实意义。 本文分别从一日交流圈的主体一中心城市和客体一腹地城市两个方面出发， 研究一日交流圈的构建及其影响。以北京、上海和广卅i 为例，采用g i s 平台分 析它们一日交流圈的形状特征、分布特征、影响要素；揭示一日交流圈的时空 演变规律，利用一日交流圈探讨区域内部空间构成特征；研究一日交流圈腹地 城市动态变化，等级划分与区域经济发展的关系，对一日交流圈在区域发展中 的作用和地位进行探讨。 总体上看，1 9 9 0 年京沪穗三市一日交流罔相对封闭，2 0 0 5 年与区域紧密联 系，未来将各自突破京津冀、长江三角洲、珠三角区域，产生跨区域的一日交 流圈。从各级公路的贡献来看，道路对一日交流圈贡献取决于道路网等级、密 度、分布形式、是否有可替代性和自然障碍这五个方面。总体上高等级公路的 贡献大于低等级公路。从一日交流圈的拓展来看，上海市一日交流圈的拓展潜 力超过北京和广州，但绝对量仍然无法超过。北京和广州除了利用高速铁路的 同时还需要加强低等级路网的建设以便充分发挥高等级路网的辐射能力，上海 市则只有打开南、北两个方向的通道，并同时提高实际行驶速度，才能快速拓 展。从一日交流罔不同圈层人均g d p 和发展速度这两个指标看，上海市均远高 于北京市与广州市，并且是最均衡的，北京则是最落后也是最不平衡的。 关键词：g i s 一日交流圈北京上海广州 a b s 仃a c t a b s t r a c t d a i l yc o m m u n i c a t i o na r e a ( d c a ) i sas i m p l ea n dv i s u a lm e t h o dt od e s c r i b et h e r e l a t i o n s h i po fc i t i e s i ti sam e a n i n g f u lt h i n gt oi m p r o v ec o v e r a g ea r e aa n d p o p u l a t i o no fi m p o r t a n tc i t i e s sd c a i tc a nh e l pm o r ep e o p l ee n j o yt h ec o n v e n i e n t s e r v i c eo fc i t y s or e s e a r c ho n ( d c a ) h a sab i gv a l u et op r o m o ts o c i a le q u i t y 、m a k e u n i v e r s a la c c e s st oe c o n o m i cd e v e l o p m e n tr e s u l t sa n db u i l dah a r m o n i o u ss o c i e t y t h ed i s s e r t a t i o ni sd e s c r i b e df r o mt w os i d e s - - s u b j e c to nt h ec e n t e rc i t ya n d o b j e c to nt h eh i n t e r l a n dc i t i e st os t u d yt h ec o n s t r u c t i o na n de f f e c to fd c a t h e t y p i c a lc i t i e si nt h ep e a r lr i v e rd e l t a ，t h eb e i ji n g ，t i a n ji na n dh e b e im e t r o p o l i sc i r c l e a n dy a n g t z er i v e rd e l t aa r ec h o s e nt ob ec a s es t u d i e s t h i sp a p e ra n a l y z e dd c a s f o r mf a c t o r , d i s t r i b u t i o nf e a t u r ea n dt h ei n f l u e n c ef a c t o rw i t hg i st e c h n o l o g i e s t h e i r s p a t i a l - t e m p o r a ld e v e l o p m e n td i s c i p l i n ea n di n n e rc o n s t r u c t i o nf e a t u r ew e r ed i s c r i b e d d y n a m i t i cc h a n g e so fh i e r a r c h yo fh i n t e r l a n dc i t i e si nd c aa n dt h er e l a t i o n s h i p w i t he c o n o m i cd e v e l o p m e n ta r et ob es t u d i e d t h i sp a p e ra l s ot a l k e da b o u tf u n c t i o n a n dp o s i t i o no fd c ai nr e g i o nr e s e a r c h i ng e n e r a l ，t h ed c ao fb e i ji n ，s h a n g h a ia n dg u a n g z h o ua r er e l a t i v e l yc l o s u r ei n 19 9 0a n dc l o s e l yl i n k e dw i t hr e g i o ni n2 0 0 5 i nt h ef u t u r e t h ed c ao ft h r e ec i t i e s w o u l db eb r o k e nt h eb o u n d a r yo ft h eb e i ji n g ，t i a n ji na n d h e b e i ，y a n g t z er i v e rd e l t a a n dp e a r lr i v e rd e l t a an e wt y p ef o rt h ed c aw h i c hi sa c r o s st h er e g i o nw o u l dc o m e i n t ob e i n g t h ec o n t r i b u t i o n st od c af r o mr o a d sa r eu pt of i v ea s p e c t s s u c ha st h e l e v e lo fr o a d n e t w o r k ，d e n s i t y , l a y o u t ，a l t e r n a t i v e a n dn a t u r a lb a r r i e r s i nt h e m a s s ，h i g h - l e v e lh i g h w a yi sb e t t e rt h a nl o w 1 e v e rf o rt h ec o n t r i b u t i o n i nt e r m so f e x p a n d i n go fd c a ，t h ep o t e n t i a lo fs h a n g h a ie x c e e d sb e i j i n ga n dg u a n g z h o u ，b u ti t s a b s o l u t en u m b e ri si n f e r i o rt ot h e i r b e s i d e s d e p e n d i n go nt h eh i g h s p e e d r a i i w a y , b e i ji n ga n dg u a n g z h o us h o u l dc o n s t r u c tm o r el o w 1 e v e lr o a dn e t w o r k si n o r d e rt ob r i n gh i g h - l e v e lr o a dn e t w o r k s s t r o n gr a d i a t i n gc a p a c i t y t h e ns h a n g h a i s h o u l do p e nn o r t h s o u t hd i r e c t i o n p a s s a g ea n di m p r o v et h ea c t u a lr u n n i n gs p e e d s i m u l t a n e o u s l yi no r d e rt oe x p a n dt h ed c ar a p i d l y i nt e r m so ft w oi n d e x e so n p e r - c a p i t ag d p a n dd e v e l o p m e n ts p e e df r o mc i t i e si nd i f f e r e n th i n t e r l a n d s h a n g h a ii s h i g h e s t a n dt h em o s tb a l a n c e d b e i j i n gi sg e n e r a l l yt h em o s tb a c k w a r da n dt h em o s t u n e v e n k e yw o r d s ：d a i l y - c o m m u n i c a t i o n - - a r e ag i sb e i j i n gs h a n g h a ig u a n g z h o u 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均己在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 学位论文作者签名：奄次玖 6 年6 月增e t 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名：罨玖玖 m 悬年6 月弼日 第1 章绪论 1 1 研究背景 1 1 1 时代背景 第1 章绪论 全球化的浪潮下，城市的发展越发离不开区域。在逐渐融入世界市场体系 的过程中，社会经济因素越来越具有不确定性，各城市难以对自身的发展拥有 绝对自主权，大城市的竞争力更大程度上取决于其所在区域的活力和联系强度， 城市的发展更加依赖于其所依存的都市群体，通过区域合作提高竞争力成为最 好的途径选择。伴随着社会的发展，技术的进步，城市和区域的空间组织方式 经历了四个不同的发展阶段： 1 ) 工业化前期，相距甚远的不同的城市中心开始出现人口集中。城市处于 自发形成、孤立发展、缺乏内在联系的无序状态； 2 ) 工业化初期，城市化发展起步，单个城市开始迅速扩张，城市主要专注 于自身集中型发展； 3 ) 工业现代化阶段，城市空间的局限性凸显和人口、产业压力骤增，城市 进入有序化疏散阶段，郊区化现象出现，多核化趋势显现； 4 ) 后工业化阶段，城市之间联系增加，交通基础设施不断完善，并形成发 展走廊，具有紧密联系的城市逐渐形成一个统一的整体，组团式城市群的雏形 城镇密集区开始出现。组团式城市群则是城镇密集区的高级阶段。1 1 1 2 学术背景 p 格迪斯( p a t r i c kg e d d e s ) 是最早关注到美国大城市连绵区现象的学者 之一。他在1 9 1 5 年著作进化中的城市中使用“集合城镇”( c o n u r b a t i o n ) 的 概念来描绘城市扩散到更大范围内而集聚、连绵成的新群体形态，并预见性地 1 周一星著，城市地理学，1 9 9 9 年北京，商务印书馆，p 4 0 p 4 8 第1 章绪论 提出纽约将与费城、波士顿连成“大西洋沿岸绵延5 0 0 英里( 约8 0 0 k m ) 的巨大 城市带”。二十世纪5 0 年代后，城市群体化现象大规模出现，城市化进程迅速发 展。1 9 5 7 年法国地理学家戈特曼( j g t t m a n ，1 9 5 7 ) 对美国东北部大西洋沿岸有 多个大都市区连结而成的城市化区域进行深入研究，发表了大都市连绵区： 美国东北海岸的城市化的论文，指出支配空间经济形式的不仅仅是单一的大 城市或都市区，而聚集了若干都市区，且在人口和经济活动等多方向紧密联系 形成一个巨大的整体。并提出了基于希腊语词汇“m e g a l o p o l i s ”的概念。拉开 了现代意义上的区域空间组织结构研究的序幕，经过二战前的启蒙发展、二战 后至6 0 年代的初步发展、7 0 n 8 0 年代的丰富深化、9 0 年代的全面发展阶段。5 0 多年来区域空间组织的领域不断深化、研究队伍不断壮大、研究成果不断涌现， 呈现多视角、多层次、多尺度，理论与实证、定性与定量相结合的研究体系。 在这样的背景之下，诞生了一日交流圈的概念。一日交流圈概念起源于日 本，2 0 世纪5 0 年代日本行政管理厅对“都市圈”的定义是：以一日为周期，可 以接受城市某一方面功能服务的地域范围。贝利通过对1 9 6 0 年美国通勤资料的 研究，借用一日城市系统( d a i l yu r b a ns y s t e m ) 的术语进行了美国城市通勤 区划，成为最早应用一日交流概念的研究之一。我国学者王德、刘锴( 2 0 0 3 ) 结合我国实际情况的应用方法，探索基于g i s 的精确划分各级城市一日交流圈技 术，实现了任意中心地一日交流圈自动划分的技术；并以长江三角洲各城市为 例，分析一日交流圈的形状特征、分布特征、影响要素；揭示一日交流圈的时 空演变规律，并探索一日交流圈研究方法在区域规划和政策制定中的应用。从 一日交流圈产生的背景来看，城市间联系更加紧密、交通技术的进步是其最重 要的原因。 1 2 研究的目的、内容和意义 1 2 1 研究目的 本次研究目的是从一日交流圈的建设及其影响出发，研究我国不同区域背 景下典型城市一日交流罔的形状和分布特征及其影响要素；比较不同区域背景 下一日交流罔的时空演变规律和中心城市对腹地城市的影响。 2 第1 章绪论 1 2 2 研究内容 本文研究目标是应用一日交流圈概念进行区域的相关研究。因此研究围绕 不同区域中心城市经济腹地划分、城镇群体空间布局和动态变化等内容展开， 从一日交流圈角度进行相关的量化研究。具体研究内容包括： ( 1 ) 研究京沪穗三市一日交流圈的形状、特点和影响因素。分析不同城市 一日交流圈现状特征和影响要素。 ( 2 ) 分析京沪穗三市一日交流圈的动态变化。比较1 9 9 0 年、2 0 0 5 年和大 型交通基础设施建成后的一日交流圈，分析一日交流圈的变化趋势，通过计算 机模拟，研究大型交通基础设施对一日交流圈的影响以及建成后的一日交流圈 拓展趋势。 ( 3 ) 研究腹地城市动态变化、罔层划分和圈层经济关系。 ( 4 ) 对比分析京沪穗三市一日交流圈分布特征和区域空间结构的演变，进 而分析一日交流圈的变化对区域空问结构的影响。 1 2 3 研究意义 ( 1 ) 理论意义 比较三大核心经济区中心城市一日交流圈，总结一日交流圈的影响因素， 分析区域时空罔范围及其演变规律，揭示不同区域背景下中心城市对腹地城市 的影响，对完善和挖掘一日交流罔的研究价值和拓展一日交流圈的应用具有一 定的理论意义 ( 2 ) 现实意义 北京、上海、广州分别是京津冀、长江三角洲、珠三角为区域三大核心经 济区的中心城市，其研究的价值较高，典型性也较强。沪穗三市一日交流圈的 建设，能让更广大的人民享受到城市的相关设施，如购物、医疗等，对促进社 会公平和全民共享经济建设成果、建设和谐社会具有现实意义。一日交流圈范 围的变化，反映出政策、经济等因素对于区域发展的影响。一日交流罔可以作 为政府区域管治的客体。对实现区域协调有序的发展具有指导意义。 第1 章绪论 1 3 研究对象和数据来源 1 3 1 研究对象 本文以京津冀、长江三角洲( 包括直辖市上海，以及江苏、浙江两省1 4 个 地级以上城市与7 2 个县级市) 、珠三角( 广东省) 为区域背景，以北京、上海、 广州为研究对象。这三大区域是相对完整的地域范围，地域内大、中、小城市 等级齐全，区域结构紧凑，城市化地区空间形态变化明显，交通网络发达，经 济发展迅速，内部联系密切，研究的典型性较强。北京、上海、广州分别是三 大核心经济区的中心城市，其研究的价值也较高。 1 3 2 数据来源 本研究所使用的2 0 0 5 年地理和交通设施等基础数据源自2 0 0 6 年版中国地 图集，1 9 9 0 年公路网和道路长度等数据源自1 9 9 2 年版中国交通地图册。各市域 面积和人口等数据源白中国城市统计年鉴( 2 0 0 6 年) 。各级公路的平均速度见表 1 1 。2 表1 1 各等级公路平均时速单位：k m h 公路等级高速公路国道省道县道村镇道路 2 0 0 5 年平均时速 9 68 06 03 01 0 1 9 9 0 年、f 均时速 8 06 04 52 58 在计算一日交流圈覆盖人口时，假定各区、市、县内人口平均分布，覆盖 人口为被覆盖各区、市、县面积与各自人口密度的乘积之和。 1 4 研究方法和框架 1 4 1 研究方法 本文确立的研究方法为：计算机辅助系统自动划分，定量分析和定性分析 2 本研究采用了简便方法，各级公路平均时速定义为乘以一个折减系数的相应道路等级的设计车速，计算 2 0 0 5 年车速时，折减系数取0 8 ；计算1 9 9 0 年车速时，由于公路刚密度小，交通车流密度较大，折减系数 取0 6 。 4 第1 章绪论 相结合，理论研究与实证分析相结合。 ( 1 ) 日交流圈划分方法3 采用了网络分析数字高程模拟结合的技术方法划分一日交流罔，其原 理就是利用a r c v i e w 软件中建立不规则三角形网络( t i n ) 空间模型的原数 据可以是线性数据这一特点，用不同时间段内通过的公路来模拟等高线以建立 空间模型。主要步骤包括：应用n e t w o r k 分析模块分步计算各时间段服务区； 叠加各层路网；对叠加公路模拟建立数字高程模型；把t i n 模型转换为栅格， 重新分类；把栅格转换为矢量；叠合处理。 ( 2 ) 各级公路贡献评价4 选取三个指标来比较各级公路对一日交流圈的贡献程度。这三个指标是： 各等级公路存在前后的一日交流罔面积增长率( 以下简称面积增长率) ，各等级 公路存在前后单位长度所贡献的一日交流圈面积( 以下简称单位长度面积贡献 率) 和各等级公路速度变化所引起的一日交流圈面积变化率( 以下简称速度弹 性) 。各项指标计算公式如下。 面积增长率= 耄罄邕瀑翁赢纂芒器三 x 1 0 0 。 c ， 单位长度面积贡献率= 某级公路存在时的一日交流罔面积一该级公路删除后一f = 1 交流罔面积 ( 2 ) ( 某级公路提速后一日交流圈面积一提速前一日交流圈面积1 速度弹性= 二琢夏酥磊丽西夏二磊磊而百聂瓯目7 j 垡堕塑堑二旦幽( 3 ) 提速前的速度 面积增长率指标直观地反映了由于各级公路的存在而导致一日交流圈面积 的变化；单位长度贡献率是一个平均值，表明的是各级公路存在时单位长度所 对应的平均一日交流圈面积，从某种意义上也可以近似的认为是新建单位长度 的公路可以带来的一日交流圈面积增加量；一日交流圈面积的速度弹性则借助 经济学中的弹性理论，分析速度变化的弹性，即一日交流圈范围对各级公路速 度变化的敏感程度。 前两项指标考察了各级公路独自的影响，分割了各级公路之间的联系。第 三个指标反映了在现有网络系统基础上各级公路在速度增量都为1 0 时对应的 3 王德、刘锴上海市一日交流圈的空间特征和动态变化研究城市规划汇刊2 0 0 3 3 总第1 4 5 期p 4 4 同3 5 第1 章绪论 一日交流圈范围变化量，没有破坏整个网络系统的衔接。弹性是一个敏感程度 的概念，弹性等于1 说明自变量和应变量是等幅度变化的，即面积的增量也为 1 0 ，而弹性大于1 则说明面积的增量超过了速度的增量。 ( 3 ) 一日交流圈圈层划分方法 根据一日交流圈覆盖面积的程度，按不覆盖、0 - 5 0 、5 0 - 1 0 0 、1 0 0 覆盖四 个级别，对研究区域城市进行分层。 ( 4 ) 技术路线 各阶段技术路线为： 建立网络分析平台的基本技术路线，利用辽宁省、河北省、山东省、北京 市、天津市、上海市、江苏省、浙江省、安徽省、广东省、湖南省、江西省各 省市地图和a u t o c a d 软件建立平面矢量图形，再通过a r c c a t a l o g 软件建立网络 数据库。 一日交流圈划分基本技术路线，利用g i s 的网络分析功能和空间分析功能， 以最短时间路径的计算方法为基础，划分以任意点为中心的一日交流圈范围。 在精确划分各城市一日交流圈的基础上，定量分析和定性分析结合、理论 研究与实证分析结合，进行一日交流罔的基本情况、影响因素、动态变化等分 析。 1 4 2 研究框架 实体研究是本文的核心部分，从时间和空间角度，以三大城市为研究对象 分析一日交流圈的形状特征、空间分布和动态变化等方面，是对一日交流圈概 念的应用和检验。 6 第1 章绪论 对象城市 日交流圈 i应用价值 li ll 芦嘉 ll 上海 驯li 敷 尿 篓上上重n 沪 i 穗基本ii 形态、面积、人1 ：3 、i ! 评价和比较大型 特征广i 经济丫i | l r 交通设施方案 日 ： ： ： ： ； 交 流 道路 面积增长率、单位长 谨群勰黝耥 圈 贡献度贡献面积率、 的 i 一”文构成 图11一et交流圈研究框架文共分7部分进行论述。第1章分析了一日交流圈研究背景，提出本次研究的日的、意义、内容 方法、研究框架和范。 第2 章回顾了区域空间组织的相关理论和区域可达 第1 章绪论 第3 章和第5 章分别分析了北京市和广州市一日交流罔的形状特点、影响 因素；比较各级公路对一日交流圈的贡献率，并从时间维度进行动态变化研究， 最后对它们腹地城市经济发展与一日交流圈的关系进行分析。 第4 章对上海市一日交流圈研究成果进行整理。 第6 章对京沪穗一日交流罔对比。对不同区域发展水平下京沪穗三市一日 交流圈整体形状特征和一日交流圈腹地城市的经济发展进行了比较研究。 第7 章总结研究成果和应用价值，并提出本次研究在技术上的局限和在理 论及研究中的不足之处，以期未来进一步完善和发展一日交流圈研究。 第2 章相关研究综述 第2 章相关研究综述 2 1 区域空间组织研究概述 城镇发展区域化和区域发展城镇化成为城市区域发展的全球性趋势，进而 形成了众多复杂的城镇群体化发展现象。我国城镇群体化发展的现象也非常普 遍、迅速。近年来，许多地区在城市总体规划和区域规划编制中提出以都市圈 来组织大都市地区空问体系的观念。已经有学者对区域空间组织的历史与发展、 研究框架和应用都进行了有益的探索。 5 0 年代未6 0 年代初，运输与信息网络化带动城市体系经济联系的加强与城 市化进程的加快，城市规模逐步扩大，城市郊区化与土地扩展明显，大量城市 在优区位快速聚集，城市群体化现象大规模出现，主要形成大都市带u g o t t m a n ， 1 9 5 9 ) 、大城市群( 高野，1 9 5 9 ) 等几种城市群形态。相关研究侧重于其空间结构 与组织方面。5 0 年代，日本学者狄更生和木内信藏提出城市体系地域分异的三 圈层学说，之后许多学者不断延伸与发展建立城市体系的“罔层结构理论”，戈 特曼则提出大都市带概念及区域空间组织发展理论，成为城市群空间结构组织 理论的核心思想。6 0 年代，政府对城市的运营管理在欧美国家受到相当重视， 城市群空间组织实证研究兴起。主要成果有j g o t t m a n ( 1 9 6 1 ) 的波士华都市带等 六大都市带组织；d o n a l dj b o g u e 和c a l v i n l b e a l e ( 1 9 6 1 ) 利用州、标准大都市 统计区( s m s a ) 和县界，考虑大都市影响范围，把美国分为5 个省、2 个大经济 区( m a j o rr e g i o n s ) 和12 1 个经济亚区( s u b - - r e g i o n s ) 。 这些研究普遍强调大规模的城镇群体化现象是城市体系经济联系作用与地 域空问扩展下的结果，注重其空间形态描述及城市经济区规划组织，但多是经 验性的静态空间研究。 2 1 1 大都市区( m e t r o p o l i t a n a r e a r e g i o n ) 在不少西方发达国家，政府对大都市区( m e t r o p o l i t a n a r e a r e g i o n ) 的概念进 行了权威的阐释，并且明确规定了大都市区的界定标准，因此在理解上分歧不 大。早在1 9 4 9 年，美国预算局就提出了大都市区的概念和界定标准，在随后的 5 0 多年时问里，美国大都市区的概念及界定经历了多次变革和反复。1 9 6 7 年， 美国预算总署对大都市区的概念规定为“一个一体化的具有可识别性的大型人 口核心的经济和社会单位”，到了2 0 0 0 年美国管理与预算办公室把大都市区的 9 第2 章相关研究综述 概念更新为“包括一个可识别的人口核心和具有核心的高度一体化的毗邻区域 的地区”。在大都市区的界定标准方面，虽然前后的变动很大，但具有明显的连 续性，并且在核心内容方面并没有多少变动。美国标准都市统计区( s m s a ) 的 主要标准是：中心城市人口规模以及邻近县的非农业劳动力、人口密度、非农 业职工人数等。类似的界定方法还有加拿大的“国情调查大都市区( c m a ) ”， 英国的“标准大都市劳动市场区( s m l a ) ，澳大利亚的“国情调查扩展城市区 ( c e u d ) ”，以及中国的“都市区”划分等。 2 1 2 都市圈 日本参照美国的经验，也提出了类似的概念。都市圈理念最早源于日本学 者木内信藏( 1 9 5 1 ) 提出的“三地带”学说，此后经过数十年的发展，其概念 也趋于统一。一般认为所谓“都市罔”是指由一个或多个核心城镇，以及与核 心具有密切社会、经济联系的，具有一体化倾向的临接城镇与地区组成的罔层 式结构。都市圈是客观形成与主观推动双向作用的产物，其建立的根本意义在 于打破行政界限的束缚，而按经济与环境功能的整合需求及发展趋势，构筑相 对完善的城镇群体空问单元，并以此作为更为广阔空间组织的基础。2 0 世纪5 0 年代日本行政管理厅对“都市圈 的定义除了对中心人口的规模提出要求外， 还增加了“以一日为周期”的时距标准。都市圈并不仅仅是一利，概念上的地域 构造，而且是一种具有具体职能的社会实体。其范围与都市势力圈接近，内容 与日常生活圈、经济圈、商罔类似，其界限是与相邻城市势力强弱对比关系的 产物。对都市圈空间界定影响较大。张京详等在论都市圈地域空间的组织 一文中系统的阐述了都市圈的有关基本概念、空间演化规律、职能与空间规划 组织等内容。 广域的都市圈包含多种地域尺度，其中最重要的两种形式是：单一城市为 核心的日常都市圈，以当日往返通勤范围为主形成的日常生活牛产都市圈，一 小时距离法则对其地域范罔有明显的制约作用；多个中心城市为核心的多核心 都市罔，常常简称为大都市圈，一般对应着一个较为综合的城市经济区。都市 圈界定指标的选择对其划分十分重要，尤其是反映都市圈本质特征的各种联系 性指标，这些指标应该从日常生活的生产与消费两方面考虑，其中交通时距是 最重要和直观的指标之一。 虽然在用词上，日本的“都市圈”与美国的“大都市区”存在差别，但实 际上，从概念内涵上看，二者是一致的，如按照日本地理学词典上的定义， 都市圈是指城市通过对其周边地域辐射职能而发展，以城市为中心形成功能地 1 0 第2 章相关研究综述 域、节点地域，它并不仅仅是一利概念上的地域构造，而且是一种具有功能的 社会实体。从这一定义可看出，日本的大都市圈的概念类似以美国为代表的西 方大都市区、本质上都是功能区域。不过，在具体的界定上，日本的大都市罔 突破了大都市区的地域范围，其直径距离可达3 0 0 k m ，人口可达1 0 0 0 万人以上。 在中国学术界，学者们对大都市区并没有形成统一的认识，甚至可以用混 乱来形容，使用较为频繁的相关词汇主要有都市圈、城市群、大都市带、都市 连绵区、城镇群体等；在大都市区的界定标准方面，也是存在各种不同的标准 和方案。 2 2 一日交流圈研究概述 2 2 1 一日交流圈的概念研究 一日交流圈概念起源于日本，2 0 世纪5 0 年代日本行政管理厅界定“都市圈” 时采用以一日为周期，可接受城市某一方面功能服务的地域范围概念。日本第 四次国土开发规划( 国土厅，1 9 8 7 ) 确定了建设“全国一日交流圈”目标，即全国 重要城市间移动所需时间大致在3 h 以内，使它们之间的人员交流能够在一日之 内往来，从而形成重要城市间的一日交流罔。王德、刘锴、耿慧志( 2 0 0 1 ) 首 次提出了我国一日交流圈的界定我国一日交流圈范围定义为：以任意中心为起 点，采用公共交通方式出行，单程2 5 h 内可到达范围。 2 _ 2 _ 2 一日交流圈的应用研究 贝利通过对1 9 6 0 年美国通勤资料的研究，借用一目城市系统( d a i l yu r b a n s y s t e m ) 的术语进行了美国城市通勤区划，成为日本以外最早应用一日交流圈概 念的研究。王德、刘锴、耿慧志( 2 0 0 1 ) 首次提出了我国一日交流圈的界定标 准和计算方法；以沪宁杭地区为例从覆盖面积、覆盖人口、延伸距离分析该地 区典型城市一日交流圈现状，并比较分析了1 9 9 0 年和1 9 9 9 各城市一日交流圈 动态变化；最后提出以一日交流圈覆盖的总人口数以及所包含的上位城市等级、 数量作为评价各城市的发展潜力的指标。2 0 0 3 年王德、刘锴从经济学的交易成 本理论和门槛理论分析了一日交流圈研究的意义；建立了基于g i s 技术的一日 交流圈的精确划分方法；提出了面积增长率、单位长度面积贡献率、速度弹性 三项指标来评价各等级公路对一日交流圈的贡献；从一日交流罔的角度出发评 价了区域交通设施不同方案的优劣，为一日交流圈的应用迈出了重要一步；刘 锴在其硕士论文中，对一日交流圈进行了系统的研究，建立一日交流圈与上位 第2 章相关研究综述 城市联系评价统计分级、覆盖面积分级、覆盖人口总量分级标准；通过对长江 三角洲8 5 个市、县、区1 9 9 0 年和2 0 0 0 年一日交流圈的动态变化分析长江三角 洲区域空间结构演化过程，进一步的拓展了一日交流圈的应用领域。 2 2 3 应用价值 从定义来看，覆盖人口、面积和形态是一日交流圈主要的基本属性。通过 对基本属性的分析，一日交流圈可以在下面五个方面体现其应用价值。 ( 1 ) 评价和比较大型交通设施方案 对大型交通设施建成后一日交流圈的动态模拟的结果，可作为衡量重大交 通基础设施效益的重要依据。 ( 2 ) 划分中心城市的直接经济腹地，显示发展潜力 经济学交易门槛理论和实证研究表明在市场决策力驱使下一日交流罔成为 城市最重要的经济腹地。一日交流圈更加注重城市的潜力辐射范围，通过一日 交流圈的衡量( 覆盖人口、面积) ，可以对城市的未来发展潜力做出预测。 ( 3 ) 反映圈域演变的时空过程 不同阶段城市圈域受到的主要阻碍要素不同，具有不同的拓展倾向。一日 交流圈的推进反映了经济紧密联系地区的扩展，使阶段性的阻碍增长要素明朗 化；一日交流圈的时空变化也体现了中心城市的区域政策倾向，反映了圈域演 变的时空进程。 ( 4 ) 揭示中心城市对腹地城市影响 依据中心城市一日交流圈覆盖面积占腹地城市的比例，可以将一日交流罔 分层，比较不同层圈层的经济发展可以揭示中心城市对腹地城市的影响。 ( 5 ) 分析区域空间结构演变 区域交通设施的不断完善改变了区域中各城市的可达性，影响了其一日交 流圈的扩展和空间分布，使各城市在区域空间上重新分布，形成新的区域空间 结构。 2 2 4 局限性分析 一日交流圈是城市间互相交流的产物，其存在与城市属性无关，理论上所 有城市都有一日交流圈，只是它在城市的不同发展阶段具有不同的作用，因而 第2 章相关研究综述 具有不同的显著性。根据不同的应用目的，一日交流圈的研究应选择不同的对 象。 ( 1 ) 研究单个城市 研究单个城市的一日交流圈，应选择中心性强、规模大的城市如省会城市 或直辖市。城市由于规模等级的差别以及在区域中所处区位条件的差异，致使 有些城市的一日交流范围表现的并不明显，其中大部分城市的辐射影响力达不 到一日交流圈的边界，或者是在不同的方向上的辐射强度有较大差异，而中心 性强、规模大的城市，与区域的联系具有多样性和复杂性的特点，其一日交流 圈的显著性更强，研究意义更大。 ( 2 ) 研究区域空间结构 一日交流圈的扩展和空间分布的变化反映了各城市在区域空间结构上重新 分布，通过对区域不同城市一日交流圈的变化可以分析区域空间结构的演变。 这需要对区域范罔内大量城市的一日交流圈进行划分，县级城市的一日交流圈 的划分具有意义。 2 3 相关概念辨析 分析描述具有某种一致性和原创性的特定地域，进而把它从邻近区域中区 分开来。调查研究它的特征、问题及结构，在区域发展中对明确研究客体和政策 制定的对象是非常具有意义的事情 在不少西方发达国家，政府对大都市区( m e t r o p o l i t a na r e a r e g i o n ) 的 概念进行了权威的解释，并且明确规定了大都市的界定标准，因此在理解上分 歧不大。 但在我国对这个概念的理解和应用上目前还是比较混乱。洪世键、黄晓芬 ( 2 0 0 7 ) 认为大都市区是城市发展到较高阶段产生的城市空间组织形式，是一 个大的城市人口核心以及与其有着密切社会经济联系的具有一体化倾向的邻接 地域组合而成的功能区域，一般以县作为基本单元。通常，它不是一级行政单 元，而是城市功能上的一种统计单元。 都市区、都市圈、城市群、大都市带( 都市连绵区) 等都是地域空间组织 的概念，是城市化进程中出现的新型地域空间结构形态的反映，这些概念的主要 区别在于规模、实力、发展程度以及空间范罔和形态等方面；在许多情况下“( 大) 第2 章相关研究综述 都市区”，“( 大) 都市圈”可以相互通用，都是城市群和都市连绵区的基本构成 单元；城市群和都市连绵区是都市区发展到更高阶段的产物，城市群在内涵上 与大都市带接近，只是在外延上要小于大都市带，可以看作是大都市带发展的 初级阶段，或者是大都市区向都市连绵区发展过程中的过渡性形态，大都市区、 城市群和大都市带在本质上都是特定的区域单元，但从区域类型上看，彼此不 尽相同，大都市区属于功能区域，而城市群和大都市区属于类型区域。 一日交流圈与都市圈、都市区同属于地域构造的概念，但是他们在研究内 容和实际应用方面还存在较大的差异。都市圈、都市区划分的基本标准通常是 人口规模、第二产业和第三产业发展水平、以通勤人数为特征的联系程度等等， 其空间界限往往是行政边界，在缺少计算机辅助划分技术的时代，这种方法有 效的满足了经济区域划分的目的，但是其精确程度相当低，与实际情况差异较 大。一日交流圈则以交通时距为划分标准，划分结果相对更精确，也更符合实 际情况。 都市区、都市圈研究通过对一定地域范围内城镇群体空间的相互关系和空 间组合的研究，指导区域内城市的职能分配，建立有效的区域管理机制和政策， 促进区域的良性发展。而一日交流圈研究则通过计算区域两地之间的交通时距， 划分范围，适合于衡量中心城市的直接经济腹地，反映区域交通基础设施变化 对城市腹地的动态变化影响，作为一种评价指标，一日交流圈能较好的体现中 心城市经济腹地的变化和区域交通设施的影响。另外，从空间形态上看，各都 市圈之间相互分离，形成势力范围；但是一日交流圈可以重合，更加注重市场 原则作用下城镇之间联系的多选择性和多可能性。 1 4 第3 章北京市一日交流圈特征和动态变化研究 第3 章北京市一日交流圈特征和动态变化研究 本章研究内容包括确定北京市现状( 2 0 0 5 ) 一日交流圈的范围，分析其空 间特征和影响因素，定量比较分析各种交通设施对一日交流圈的贡献。研究一 日交流豳动态变化过程和未来拓展态势。包括1 9 9 0 年和2 0 0 5 年一日交流圈进 行对比，以及未来交通网络重大项目建成后一日交流圈的变化。最后分析了一 日交流圈与区域经济发展的关系。 3 1 概述 北京位于华北平原，全市土地面积1 6 4 1 0 k m 2 。其中平原面积6 3 3 8k m 2 ，占 3 86 。山区面积1 0 0 7 2 “，占6 14 。2 0 0 5 年户籍人口1 1 8 4 万人、g d p 总 量为6 8 8 6 亿元，人均g d p 4 5 4 0 0 亿5 ，是京律冀地区发展的龙头。北京市市长王 歧山在“2 0 0 5 年北京 = 一 达，京沈高速、京承高速，京张高速、 7 ， 。一一一 ，一1 京石高速、京津塘高速以北京为中心， 。一， 一： 呈放射状向周边辐射。另有1 l 条放射状 ”? ， 国和一条环状国道与周边城市联系( 如l 一一 图3 1 ) 。以北京为中心的高等级公路网，| 基本蒲足了主要城市间方便，快捷的联 一 系需求，将北京与周边地区紧密联系起 图3 1 研究区域主要公路网 来。 中茸城市统计年# 2 0 0 6 h t 印f i 珊c e0 i 肌2 0 8 5 l 伽5 0 1 拍3 6 0 9s h t n 1 5 第3 章北京市一日交流陶特征和动态变化研究 3 2 一日交流圈现状及其特征分析 3 21 现状 北京市一日交流圈( 2 0 0 5 年) 如图32 所不，面积约0 7 0 3 2 时，覆盖约 4 3 4 56 3 万人口。完全覆盖了北京、廊坊、天津唐山四市、覆盖保定市域大部 分地区。张家n 、承德、沧州、秦皇岛部分【蔓域，京津冀地区没有被覆盖到的 城市有石家庄，邯郸、邢台、衡水。从现状来看，北京市一日交流罔影响的主 要区域为京津冀北地区。 北京地处华北平原，u 交流圈向备方向都r 以拓展，形态相对完整，呈放 射蚓状，其 体部分基本上在以1 10 为主的环形国道范同内，沿高等级路网轴 向延伸。北端依托1 1 1 国道最远延伸承德丰宁满族自治区，西端依托京张高速 和2 0 7 同道最远到达张家u 阳元县，南端依托京石高速、京滓高速、律沧高速 最远至沧州市区和保定南部边界城市定州市抵石家庄市境内，东端依托京沈高 速濒临秦皇岛拾取。晟大延伸距离沿京石高速和京沈高速分别至保定和秦皇岛r 约为2 3 0k m 。最小延伸距离约为t 0 0k m ，位r1 0 9 、1 0 8 国道间张家口市琢鹿 县。 一 322 特征 由于主要道路( 高速公路和国道) 呈放射状且分布相对均匀( 东面有京沈 高速、西有京张高速、南面有京石高速、 北柏京承高速) 使得 日交流嘲在空间 的形态上以北京为中心，东西南北四面 相对均匀延伸：由于低等级路嘲不够完 善，高等级公路间形成一日交流罔不能 覆盖的楔形空白地带。如在1 0 7 、1 0 8 国 道中f a j ，1 0 8 、1 0 9 国道中问的空白地带。 l _ = 图3 2 北京市2 0 0 5 年一日交流罔 32 3 各等级公路对一日交流圈的贡献分析 第3 章北京市日交流圈特征和动态变化研究 分别计算各级公路的贡献指标，结果如下。 表3i 各级公路对一日交流圈的贡献比较 如表3 1 ，高速公路及国道贡献率均远高于省道，说明了目前交通条件f 高 速公路和国道对一日交流圈的贡献远远超过其他各级公路。一日交流圈范围内， 高速公路长度为1 9 3 0 k m ，国道3 2 4 01 【，省道3 2 2 9k m 。从面积增长率来看国道最 大，固为国道网密度最高，高速公路在该指标上表现一般。深入考察二者的分 布后发现国道基本是以北京市中心呈放射状均匀分布，从一日交流圈对外拓展 的角度来看更为合理有效，同时高速公路部分走线与国道相同，减弱了高速公 路的作用；从单位长度面积贡献率来看，高速公路贡献最大，国道由于密度大、 线路长在这一指标上屈居第二。从面积速度弹性指标上三者表现并不理想。说 明有限的提速对一日交流圈的影响不大。但按高速公路和国道的分布形式，提 速对一日交流圈的影响比较大，这主要是由于低等级路网对高速公路的承接较 弱，导致高速公路和国道在这一指标上表现不理想。 3 3 一日交流圈动态研究 3 3 i1 9 9 0 2 0 0 5 年一日交漉圈的动 态变化 1 9 9 0 年京津冀区域范围公路网络主 要由国道和省道组成。肌道路网京漳冀 根据1 9 9 0 年的路网划分出的一日交流圈 ( 圈33 ) 。经测算当时一日交流圈面 积为2 7 7 5