第八章城市空间分布.ppt

第八章城市空间分布体系 第一节空间相互作用和空间扩散 几个基本概念 公式只需要理解涵义 第二节区位论 理解原理 第三节核心与边缘理论 不要求 第四节中国城市空间分布 第一节空间相互作用和空间扩散 任何一个城市为了保障生产 生活的正常运行总是不断地与其它城市或区域进行着物质 能量 人员 货币和信息的交换 并把空间上彼此分离的城市结合为具有一定结构和功能的有机整体 这叫城市空间分布体系 一 相互作用分类传导 对流 辐射二 相互作用产生的条件1 互补性 Complementarity 2 可运输性 Transferability 3 中介机会 InterveningOpportunities 三 城市间 城市和区域间的相互作用 1 结节点 结节区域和城市等级体系城市是人类进行各种活动的集中场所 通过各种运输通讯网络 使物质 人口 信息不断地从各地向城市流动 这种过程类似光线的聚焦作用 而城市就是各种网络中的聚焦点 或称结节点 结节点连同其吸引区组成结节区域 不同规模的结节点和结节区域组合起来 形成城市等级体系 TheUrbanHierarchy 2 城市吸引区边界的确定市场分割 赖利 W J Reilly 1931年根据牛顿力学中万有引力的理论 提出了 零售引力规律 其公式为 式中 Ta和Tb为从一个中间城市被吸引到a城和b城的贸易额 da和db和a城和b城到那个中间城市的距离 Pa和Pb为a城和b城的人口 根据这个规律 一个城市对周围地区的吸引力 与它的规模成正比 与离它的距离成反比 康弗斯 P D Converse 发展了赖利的理论 于1949年提出 断裂点 BreakingPoint 概念 两个城市间的分界点 即断裂点 可以用下列公式求出 三 空间相互作用度量1 引力模式引力模式是根据牛顿万有引力定律推导出来的 该模式认为 两个城市间的相互作用与这两个城市的人口规模 表示城市的质量 成正比 与它们之间的距离成反比 其一般形式如下 2 潜力模式 四 空间扩散1 空间扩散的类型传染扩散现象从一个源生点向外作空间扩散 如果是渐进的 连续的过程 称之为传染扩散ContagionsDiffusion等级扩散某些新思想 新技术在城市中的传播亦往往跳跃紧邻的小城市 在距离较远但属同级规模的城市中首先被接受 然后向次一级的城市扩散 这种形式的扩散称之为等级扩散 HierarchicalDiffu sion 重新区位扩散在传染扩散中 假如扩散导致更多的接受者 那么就称之为扩张型扩散 Expansion typeDif fusion 反之 如果接受者的数量没有增加 仅仅发生了原有接受者的空间位移 我们称之为重新区位型扩散 Relocation typeDiffusion 四 空间扩散2 空间扩散的阻碍因素与作用 阅读 完全渗透型阻碍作用不完全渗透型阻碍作用 第二节区位论原理 一 区位论概述二 杜能的农业区位论三 韦伯的工业区位论四 中心地理论 一 区位论概述 1 区位论发展的特点 二 杜能的农业区位论 1 杜能和农业区位论 1 杜能 V Th nen区位理论的鼻祖 德国农业经济学家 农场主 2 农业区位论是指以城市为中心 由内向外呈同心圆状分布的农业地带 因其与中心城市的距离不同而引起生产基础和利润收入的地区差异 农业区位理论是研究农业景观空间形态的理论 农业布局 自然环境 市场导向 利润最大 3 形成1826年 初步形成的标志 杜能于1826年出版了 孤立国对于农业及国民经济之关系 简称 孤立国 一书 提出了农业区位的理论模式 4 基本思想先从影响农业分布的种种因素中分离出一个主要因素 然后探明在其他次要因素相同的条件下 主要因素运动变化的规律以及可以用来反映这种变化的模式 最后再确定当次要因素一一起作用时 上述模式将发生什么样的偏离 2 形成背景 1 19世纪初 德国的农业面临由庄园式向自由式转变 提出了耕作业和畜牧业的土地利用以及同市场的关系问题 2 杜能从区位地租出发 得出农产品种类围绕市场呈环带状分布理论化模式 3 假定 孤立国 与外界完全隔绝的社会经济单位 3 杜能农业区位理论模式假设 l 沃野平原的中央只有一个城市 周围为其农业腹地 平原与外界完全隔绝 2 城市是其腹地多余产品的唯一市场 不从其他区域获得产品供应 3 马车为唯一的交通工具 当时无火车 暂假定无通航河流 4 土质条件一样 即认为各地的土壤肥力 气候等地理环境相同 5 腹地各地农业经营者的能力和技术条件相同 6 腹地经营者是追求最大利润 按市场要求调整其农业经营类型的农民 7 运费与距离成正比 并且由农民负担 4 杜能农业区位理论内容 在上述假设条件下 孤立国 中不同经营类型的农业将围绕着这个城市呈同心圆环状分布 为什么 比较利益原则农地利用类型和农地经营集约化程度 不仅取决于天然特性 更重要的是其经济状况 特别是到农产品消费地 市场 的距离 在什么地方种植何种作物最为有利 完全取决于利润 各同心圆内的作物带到城市的最大距离受市场的价格 产地的生产成本和两地间的运费三个要素决定 农民获得的利润取决于三个变量之间的关系 P V E T P T V E KP 利润V 市场价格E 生产成本T 运费K 常数 A B C D O 比较利益原则 5 杜能圈 环 形成以中心城市为核心的同心环状农业圈图式第一圈 自由农业区 生产不易运输的易腐食品 以蔬菜 牛奶 鲜花为主 集约化程度很高 第二圈 林业区 第三圈 轮作农业区 无休闲地 六区轮作 第四圈 谷草农作区 经营较粗放 在轮作中增加了牧草的比重 而且出现了休闲地 七年轮作 第五圈 三圃农作区 黑麦 燕麦 休闲 第六圈 畜牧区 第六圈以外的土地已无经济开发价值 只能作为荒地 6 农业区位理论的发展 现代的农业区位论者更多地关注具体农场的 农业决策 广泛运用各种数学方法 影响农业决策过程的因素 不仅有各种社会经济因素 技术因素 自然因素 而且有农场主的行为因素 如个人业务知识 经验 偏好 冒险精神等 通过农业决策论的研究 不仅可以论证解释已有的农业区位 还可预测它的变化 三 韦伯的工业区位论 工业布局总的变化趋势是 传统工业不断更新和新兴产业异军突起 传统工业与新兴产业并存 工业的专业化和协作进一步加强 更大范围的一体化 工业地区布局除原地改造外 继续向新区特别是偏远地区多向扩展 工业与第一 第三产业的相互交融 渗透等等 海尔 雀巢 三 韦伯的工业区位论 1 理论背景 1900初 德国学者韦伯A Weber 根据19世纪60年代后德国和西欧的工业发展资料 建立了推理和应用的区位论体系 韦伯的代表作有 工业区位理论 论工业区位 1909年 和 工业区位理论 区位的一般及资本主义的理论 1914年 韦伯理论的核心 是认为在选择工业区位时 要尽量降低生产成本 尤其要把运输费用降到最低限度 以实现产品的最终销售 因此 韦伯当然也就是最低成本学派的代表人物 2 韦伯工业区位假设条件 1 研究区域是一孤立国家和地区 只探讨工业区位的经济因素 其他自然 社会以及技术等都是相同的 2 原料地 燃料地 消费区和劳动力来源为已知 3 矿藏条件 产品需要量 劳动力供应状况和工资等不变 4 有普遍存在的原料 如水和沙子 简称遍在原料 也有局部地区存在的原料 如煤和铁矿 简称非遍在原料 5 运费是重量和距离的函数 运输方式为铁路等 3 韦伯工业区位理论体系的基本思想 在假定条件下 韦伯认为理想的工业区位和企业厂址 应当选在生产费用最低的地点 影响生产费用的主要区位因素有 原料和燃料 工资 运费 集聚 地租 固定资产的维修 折旧和利息 他认为在这些因素中主要的是运费 工资和集聚三者 运费起着决定性作用 工资影响可引起运费定向区位产生第一次 偏离 集聚作用又可使运费 工资定位产生第二次 偏离 即在运费 工资和集聚三者关系中寻求最佳区位 并以此为基础 联系其他因素对区位的影响 理论假设 影响工业区位形成的各类条件中最主要的是经济因子 其中只有少数具有普遍意义 最小费用点的三个指向 即决定工厂最佳位置的因子主要有 运输成本劳力成本集聚 工业寻求最优区位3阶段 1 第一阶段 暂定劳动费与聚集效益因子都不起作用 孤立地研究在只有运费因子单独起作用的情况下 工业最合理的布局模式 2 第二阶段 研究在加进了劳动费因子的作用时 上述工业布局模式将发生何种变形 3 第三阶段 研究当加进聚集效益因子的作用时 这一工业布局模式又会相应地发生何种变形 一个市场和一种原料场合 如原料属遍在可取的 区位当选在市场 原料属非遍在的 则看原料的纯 粗性质 若为纯原料 在加工过程中不减少重量 区位选在市场 原料地均可 若为粗原料 在加工过程中减损重量 区位应选原料地 4 韦伯工业区位的确定 一个市场和两种原料 R1和R2 场合 R1和R2为遍在原料 区位选在市场 R1为遍在的 R2为市场以外任何地点的非遍在的原料 又都是纯原料 区位选在市场 R1和R2为非遍在的纯原料 区位选在市场 R1和R2均为非遍在的粗原料 区位靠近引力较大的地点X A B M X R1和R2均为非遍在的粗原料 R1和R2均为非遍在的粗原料 韦伯发展了龙赫德的区位三角形模式 设 A B分别为原料R1 R2的所在地 M为市场 A B与M相距均为100km R1和R2在生产过程中的减损均为50 各自年需100t 如工业区位在M 一年的总运量 tkm 为 A到M10000tkm B到M10000tkm 20000tkm 如区位在A B 则年总运量仍为20000tkm 如将区位选在A B之间的X点 计算年总运量低于20000tkm 说明X点比M A和B任何一点均优 从韦伯区位三角形模式看 由三角形三个顶点M A和B到X点的直线长度与A B和M的引力成反比 如若R1 R2两种原料的损重率不同 需要量也有差异 为寻求运费最小支出点 企业就需靠近引力较大的地点X建厂 区位三角形 范力农构架 一个市场多种原料场合 韦伯应用多角形模式求解 如五角形从五个顶点连线到X点 同理 其直线长度也与运费成反比 这时的X点就是最优区位 此外 对于两个市场以上和两种原料以上的比较复杂场合 韦伯认为也都可以利用区位三角形的变形 区位多角形求解 以确定生产成本费用最低的区位 区位多边形 原料指数 原料指数是指需要运输的非遍在原料的重量与成品重量之比 从运费看 决定原料指数大小的两个因素对区位选择有决定影响 一种工业如原料指数大于1 区位应近原料地 如小于1 区位应近市场 应尽量采用遍在原料 以便使工业趋向市场 利用非遍在纯原料生产 其区位应视其他因素条件而定 等费线 一个市场和一种原料场合 等费线就是将生产费用相等的点的轨迹连接起来的线 假定原料与产品每tkm运费相等 以市场 M 或原料 SR 为中心的同心圆表示单位运费 费用等位圈 如SR为粗原料 损重率为50 区位如在SR时 从SR向M运输1t产品需要10个单位的运费 区位如在M 生产1t产品需用2t原料 从SR到M运费为20单位运费 现在假定区位在X点 原料的运费为8个单位 产品的运费仍要10个单位 两者合计18个单位 以18个单位诸点的轨迹连接起来就是等费线 工业区位第一次 偏离 一原料一市场 工业区位第一次偏离 如工业区位在距M较近的等费线上的Y点 原料和产品的总运费仍为18个单位 与SR相比 18个单位的等费线的运费高于SR区位8个单位 显然是不利的 但其所以要将工业区位选在18个单位的等费线上 是因为生产每吨产品的劳动费用的节约大于8个单位的运费 等费线 一个市场和两种原料场合 假定条件与前面相同 P是运费最小点 在Y点生产1个单位产品所需的劳动力费用比P点低2个单位 而为在Y点建厂追加的运费小于2个单位时 则Y点是生产费用较低的区位 虽然P点的总运费为7 Y点的总运费大于7而小于9 9的运费等费线成为决定是否从P点移向Y点的临界等费线 Y点位于临界等费线以内 表明Y点总生产费用低于P点 一个市场和两种原料场合 工业区位的第二次 偏离 当一个工厂由集聚作用所节省的费用 大于因偏离运费最小或劳动力费用最小的区位所需追加的费用时 其区位将由集聚因素定向 图中P1 P2 P3代表3个区位三角形中运费与劳动力费用最低点 围绕P1 P2 P33个最低点构成等费线 求P1 P2 P3的临界等费线 即求由集聚所节约的费用等于偏离运输与劳动力费用最低点P1 P2 P3需追加的运输与劳动力费用的等值线 假设集聚所得的经济利益为3 则等值线3就是临界等费线 工业区位产生第二次 偏离 1 理论背景 1 centralplacetheory 亦称城市区位理论 德国学者克里斯塔勒Walter Christaller提出 把区位论由古典学派转换为近代学派 1930 德国南部的中心地 2 理论基础 杜能的农业区位论韦伯的工业区位论在区位经济理论研究上 既要运用经济学原理 又要通过地理调查树立样板 从研究地图上的聚落分布开始 通过调查研究 确立了中心地原理 四 中心地理论 2 假设 1 均匀的平原 生产所需的资源特征是均匀分布 2 运输条件在任何地方都可行 且运输距离各处都相等 3 人口均匀分布 他们的偏好都相同 4 投入物和技术等的获得成本相同 5 生产者和消费者的行为都是理性的 生产者尽可能扩大生产区 6 人们总是从最低 最近的中心地购买商品和劳务 厂商规定其产品的出厂价格 运费由消费者承担 剔除了自然和人为因素造成的差异 中心地分布的均匀性 由中心地提供的商品和服务只与中心地的等级层次相关 消费才获得的商品和服务与中心地的层次有关 3 理论内容 1 中心地一个经济活动区域必须具有自己的核心 这些核心由若干大小不等的城镇组成 城镇具有商业 娱乐 教育 文化等多种服务功能 城镇大都位于其服务区域的中心部位 被成为中心地 市场区是中心地理论的地域细胞 一切市场系统均建立在这一细胞及其组合的图形之上 2 市场门槛能够满足中心地生存下去所必须获得的基本收益的市场区的范围 如果市场区小于这个范围 中心地就不能生存下去 门槛人口 把维持一家企业生存所需的最低人口数称为门槛人口 服务人口 门槛人口 盈利服务人口 门槛人口 保本服务人口 门槛人口 亏本 商业服务活动中的每一行业内 其活动和规模有很大差异 因而形成了各自的服务范围 一定规模的商业服务 由于接受服务人次数的限制 其市场区是同居民平均光顾次数呈反比的 3 等级分布中心地的大小和排列具有规律性 按照规模大小可以分为等级 中心地的级别越高 数量越少 服务功能越多 中心地的级别越低 数量越多 服务功能越少 根据门槛人口原则 可将各商业 服务行业分为高 中 低不同级别的序列 把各种行业的序列按地域再进行归并 价格低 门槛人口小 为低级商品 服务 价格相对较高 门槛人口相对较大 为高级商品 服务 市场区结构和分布就是一个由大小经贸点和市场区交错叠合而成的市场网络 任何一个经贸点 城市 村镇 商业服务点等 均在网络中占有一定位置 具有相对固定的市场区 从而整个市场网络形成典型蜂巢状体系 中心地的市场等级结构 4 六边形杜能圈所认定的圆形的缺陷 有一部分接受不到服务 或者接受重叠的服务 其变换过程一般从分散的服务面 到服务面粘连以及服务面重叠 最后形成六边形市场区 从理论上解决了这一问题 为什么不用别的图形 从宏观上看 选择服务面图形要符合以下原则 1 周边最短而面积最大 即面积 周边的绝对数要大 2 弥合性原则 设中心至顶点长度为1 则 同时考虑比值和弥合 以正六边形最好 中心地的形成过程 5 中心地等级体系三原则 市场原则 在交通便利 经济发达地区 一般遵循市场原则 1 每一个低级市场区为3个高级市场区所分享 2 每个高级中心地实际上只辖有自身和其他两个完整的低级中心地 6 3 即一个较高的中心地的市场区正好是下一级市场区的3倍 即K 3 3 高一级中心地的面积正好是低一级的3倍 4 等级体系中 市场区系列为1 3 9 27 81 市场最优k 3 交通原则在新开发地区 移民拓荒一般是沿着交通线进行 较低级的中心地会在两个较高级的中心地之间的中点发展起来 导致较高级中心地的市场区是下一级的4倍 即K 4 1 4 16 64 交通最优K 4 行政原则在交通偏僻和自给自足地区 不同等级的中心地的分布首先受制于行政管理和政治控制的需要 低级中心地完全被包围在高一级的中心地之内 以消除行政上摸棱两可的可能 市场区和行政区是一致的 高级中心地可以管理7个低级的 即K 7 1 7 49 各种因素的综合作用下 一国家的城镇分布可能出现的等级体系 一级城市1个 二级城市2个 三级城市6 12个 四级城市4