第八章--城市空间分布体系.ppt

第八章城市空间分布体系 学习目标 掌握中心地理论的模型 发展及验证等内容 了解空间相互作用和空间扩散的内容 廖士景观的内涵 核心与边缘理论的相关知识 熟悉中国城市的空间分布情况 学习重点 中心地理论的模型 发展 验证及评价 核心与边缘理论 学习难点 中心地理论 廖士景观 第八章城市空间分布体系 城市之间 城市与区域之间不断地通过交通 通讯等联系通道发生着物质 能量 人员和信息的交换 城市的 空间相互作用 空间交互作用 空间相关 spatialinteraction 通过空间交互作用 使不同规模 等级 职能的城市结合成具有一定结构和功能的有机整体 城市空间分布体系 第一节空间相互作用和空间扩散 1 对流 人流 物流主要指产品 原材料等物质的运输和人口的移动 2 传导 金融流 货币流 是指城市间所进行的各种交易 它以货币流的形式表现出来 3 辐射 信息流指的是信息的流动和新思想 新技术等创新的扩散 一 交互作用的分类 一 交互作用的类型 1 交通网络物质和人口的移动必须通过铁路 公路 航空 水路 管道等交通网络 所以交通是城市对外联系的重要载体 2 通讯网络包括电话 电报 网络 卫星通讯等在内的通讯网络是城市对外信息联系的主要手段 也是现代资本流转的重要载体 二 交互作用的载体 二 相互作用产生的条件 一 互补性 互补关系 即经济学中的供需关系 是指空间交互作用产生于两地间供应和需求联系的存在 贸易关系 供需关系导致了商品 劳动力 资本 信息在地域间的流动 没有供应和需求这两个基本条件 空间交互作用关系不会产生 因此互补性是构成空间交互作用的基础 两地间互补性越大 流动量也越大 二 中介机会 侵入影响 侵入机会 如果两地间存在着自然 高山 大海 沙漠 戈壁等 或文化 不同的语言 文化 政治制度 消费习惯等 障碍 则空间交互作用就会受到不同程度的影响 从而产生中介机会 引起货物运输原定起止点的替换 一般来说 中介机会可起到节省运费 减少长距离交互作用的作用 准确把握中介机会 可促进一个国家 地区 城市经济的发展 三 可运输性 交通运输条件 可运度 空间交互关系是靠交通运输这一基本条件来实现的 交互关系的大小与运输成本 运输时间有关 当运输距离太长 费用太高 或运输时间太长 导致商品流通的经济效益很低或无效益 即使存在某种互补性 交互作用也难以发生 空间交互关系的一个重要特点是距离衰减规律 distance decayregularity 区域间的空间交互关系随着空间距离的增加而衰减 货物的可运输性是由单位重量商品的价值决定的 价值高的商品运距长 可运输性也是时间的函数 随着时间的推移 运输工具革新 运输网络完善 会导致运费下降 使可运度大 可运输性也显著影响着人的购物出行行为 人们愿走较少的路程去购买低价值的商品 愿走较远的路程去购买价值高的商品 三 城市间 城市和区域间的相互作用 一 基本概念 1 结节点结节点是指在人口流动和能量物质交换中具有聚焦性的特殊地段 城市是区域中的结节点 村庄 小城镇也是各自区域的结节点 2 吸引区每个结节点都有一个按其有效服务半径的区域 称为 吸引区 吸引区的大小取决于结节点所提供的商品 服务和各种机会的多少 一般来说 结节点的人口规模越大 其吸引区域也越大 3 结节区域由结节点及其吸引区组成的区域 4 城市绝对影响范围城市人流 物流 金融流等对外联系所及的范围 一个区域可以同时接受很多城市的影响 5 城市直接吸引范围即城市吸引区 是指某一城市的吸引力和辐射力在社会经济联系中起主导作用的地域 城市吸引区的形成是区域内同级城市空间交互作用力量平衡的结果 6 城市等级体系不同规模的结节点和结节区域的组合 不同等级的结节点有不同等级的结节区域 低等级的结节区域被高等级的结节区域所覆盖 高等级的结节区域又被更高等级的结节区域所覆盖 从而组成层层嵌套的城市等级体系 二 城市吸引区边界的确定 城市吸引边界的确定 就是结节区域的划分 从理论上讲 可以通过各种分析找到城市间吸引力的平衡点 并可以在地图上画出每个城市的吸引范围界线 实际上 由于城市的每个职能都可以划分出各自的吸引范围 并且多数是不一致的 因此 城市吸引范围的边界是一个过渡带 城市的吸引范围的特点为 边界模糊性和动态性 内部联系强度的过渡性 相互之间的等级层次性 在国外 通常通过调查来研究城市的吸引范围 主要调查项目有 线上调查 调查交通线上各点的车流资料 获得净运流 两城市间净运流最小的点 就是两城市运输流的界线 面上调查 通过面谈访问 了解居民购买或出行的指向来确定城市的吸引范围 点上调查 通过调查城市商业 服务业等各种企事业单位的顾客来确定吸引范围 1 经验的方法 根据铁路通勤流向 报纸发行范围 电话通话次数 工业公司首脑的办公地点 银行首脑的办公地点 综合得到模式边界 纽约和波士顿腹地的划分 一 纽约和波士顿腹地的划分 二 一般来说 城市单指标的吸引范围和两个城市之间的多指标吸引范围比较容易确定 但要寻找一个中心城市和若干个同级城市之间的综合性的吸引范围就比较复杂 问题的关键在于 同级别的中心城市的确定应根据城市的行政等级 人口规模 经济实力等指标 同时参考交通网络 主要采用定性的方法找出离该城市最近的一圈同级城市 特别是当区域内城市很多 使用简单的定性分析往往难以确定城市的职能等级 这时就需要计算每个城市的中心度 再进行比较分级 20世纪70年代 普雷斯顿 R E Preston 提出了城市中心度 中心性 的计算公式 C R S MF其中 C 城市的中心度R 城市零售总额S 经选择的几种服务业的经营总额 中等家庭收入中用于零售和几种服务支出的百分比M 该城市的中等家庭收入F 该城市的家庭总数由此得到所有城市的中心度 然后选择与本城市中心度最接近的几个城市作为同级别中心城市 职能调查指标体系的确定职能调查指标的选择 需要从中心城市的职能特征中加以确定 一般来说 职能调查的指标体系主要包括 a 资本流指标 银行 证券等金融行业的资本流转情况 b 信息流指标 长途电话 电报的流量和流向等 c 客流指标 民航 铁路 长途汽车的旅客流量和流向等 d 物流指标 粮食 油料 生猪 工业原料等物资的来源范围等向心联系指标 经本城市中转的重要物资的批发范围等离心联系指标 调查的重点主要在该城市与周围同级城市间的中间地带 用理论模式来划分城市的吸引范围 就是将城市与外界的空间交互作用抽象化 用简单的数学模式来进行模拟 这些模式几乎都来源于牛顿的万有引力定律 2 理论的方法 其中 F 物体间的相互引力G 地心常数Mi Mj 物体质量dij 物体间的距离 1931年 赖利 W J Reilly 将牛顿定律引进到零售商业区的研究 认为A B两城市间任何一地C 到两城市的零售额的相对份额 Ta Tb 与两城市的规模大小和到两城市的距离远近有关 并提出了 零售引力规律 其公式为 零售引力规律 1949年康弗斯 P D Converse 在赖利理论的基础上提出了寻找平衡点的 断裂点公式 分界点公式 断裂点公式 如果分别计算出中心城市A和周围若干个邻近同级城市之间的断裂点 用平滑曲线将它们连接起来 就会得到A城市的吸引范围 在实际划分时 还要考虑自然地理边界 山脉 海洋等 政治边界 国界等 等对交互作用流的阻碍因素 三 相互作用模式 1 引力模式 该模式最初由英国统计学家雷文茨坦 E G Ravenstein 将牛顿定律应用到社会科学研究中 该模式认为 两个城市间的相互作用量 与它们的人口规模成正比 与它们的距离成反比 其一般形式为 这个模式简单明了 但在实际应用中应注意以下几点 Pi Pj 一般为两城市的人口规模 但城市间的相互作用除了用人口规模来表示城市质量外 也可以用零售额 就业机会 工业总产值 固定资产 流动资金等其它指标替代 断裂点公式也可考虑用这些指标替代人口规模 Dij 一般采用两城市间的直线距离或实际距离 当 考虑路况时 可用时间距离 考虑交通费用时 可用经济距离 还可用心理感应距离 b 根据可运输性状况 在0 5 3 0选择 一般取1 0或2 0 W 根据城市间人口的年龄构成 消费水平 就业水平 生产率水平等的差异 给予不同的权数 2 潜力 潜能 模式 依据这一公式 两个城市 地区 之间的潜在势能即为 20世纪四五十年代 斯图尔特 J Q Stewart 又将牛顿的两个物体间的势能概念引入到地理学 其一般形式为 对潜能模式的几点说明 Pi Pj可以采用人口规模 此时Vi为人口潜能 也可以采用零售额 市场势能 收入 收入势能 等指标替代 dii的取值有几种看法 a dii 1 c i城市与距它最近的城市之间距离的一半 d i城市吸引范围的半径 b 建成区的平均半径 潜能等值线图 潜力面图 如果求算出城市体系中每个城市的潜能值 则可以画出潜能等值线 进而绘出潜能等值线图 一般来说 人口潜能等值线图与人口密度的分布大致一致 它反映了城市的区位条件状况 四 空间扩散 SpatialDiffusion 空间扩散是与空间交互作用相关的概念 它源于某一地方的技术 发明 新产品 新现象等逐渐被其它地方接受 采纳或应用的空间过程 如技术 知识 文化的传播 城市的扩展 疾病的传染等都是空间扩散的过程 自1953年瑞典学者哈格斯特朗 T Hagerstrand 首次提出空间扩散问题以来 空间扩散已成为地理学 生物学 经济学 社会学等许多学科共同研究的对象 各国学者就此作了大量研究 建立了许多模式 一 空间扩散的基本特征及其意义 1 空间扩散的基本特征空间扩散的范围和强度随距离的增加和时间的延续而减少 即空间扩散的距离 时间衰减规律 一般来说 在新事物传播的最初阶段 多数人持怀疑和抵触情绪 只有少数勇于冒险的人才开始接受 随着时间的推移 越来越多的人加入到接受者队伍中 使接受新事物的人群逐步扩大 特别是当接受者达到一定比例后 接受新事物的人会迅速增加 呈现出快速增长态势 最后 由于接受者的数量趋于饱和 传播的速度又趋于下降 扩散的起始阶段 近距迅速扩散阶段 远距迅速扩散阶段 扩散的饱和阶段 一个完整的空间扩散过程由4个典型的扩散阶段构成 2 研究空间扩散的意义空间扩散现象的重要性 在于它改变和加强了不同地区和区位间的空间相关程度和形式 二 空间扩散的基本类型 1 扩展扩散 Expansion typeDiffusion 扩展扩散是指某种现象在其源生地不断发展 并逐步向外扩展它的影响 使该现象从一个城市 地方 传播到另一个城市 地方 的过程 传染扩散 ContagionsDiffusion 是指某种现象从其源生地 通过相互接触 渐进地向外传播的过程 它是一种不分对象 等级 在空间上连续的扩散过程 其强度和速度主要取决于接触的程度和扩散的距离 如城市化的近域推进等 等级扩散 HierarchicalDiffusion 等级扩散是指某种现象在传播过程中 跳跃了邻近的小城镇 在距离较远的同一规模等级的城市中首先被接受 然后向次一级城市扩散的过程 即自上而下的 非连续的阶梯状空间扩散过程 2 重新区位扩散 迁移扩散 Relocation typeDiffusion 重新区位扩散是指具有某种文化 技术的个人或集团 从一个城市 地方 迁移到另一个城市 地方 将该文化或技术带入到新的城市 地方 的扩散过程 事实上 现象的空间扩散过程常常采取多种方式 三 空间扩散的研究 自哈格斯特朗开创空间扩散研究以来 这一研究领域发展很快 特别是对空间扩散过程中的障碍和阻力的作用的研究不断增加 新事物的空间扩散过程中会遇到各种阻力和障碍 制约空间扩散的障碍包括 山脉 河川等自然障碍 语言 种族 宗教等文化障碍 阶级 年龄 地位等社会障碍 民族 意识形态等政治障碍 态度 个性等精神障碍等等 依据莫里尔 R Morrill 的看法 障碍可分为 不可渗透的完全障碍 在空间扩散过程中 当现象扩散到障碍物前 由于不可渗透形成反射 于是增加了障碍物附近接受某种现象的可能性 使扩散曲线呈现出一定的回升 如语言 宗教等 可渗透的部分障碍 此时 现象扩散到障碍物前时 其部分影响可渗透过障碍物继续传播 使扩散曲线在通过障碍物中断后 在较低的起点上延续 如国境线 上海报纸在江浙的扩散等 上海出版的三家报纸在邻近城市的影响单位 报纸份数 万人 布朗 C A Brown 认为 对成功的扩散来说 有三个极为重要的因素 创新的源生地 一般来说 创新多产生于等级较高的中心城市中 实际情况复杂得多 仔细选定的扩散中心 大城市由于辐射力强 有利于促进创新的扩散 所以许多大公司都将其销售中心设在大城市 以利于产品销售 制定周密细致的扩散战略 缺乏周密的扩散战略难以获得扩散的成功 这里包括对创新接受者的了解和推动创新扩散的措施等 第二节克里斯塔勒的中心地理论 一 中心地理论产生的背景 德国经济地理学家克里斯塔勒 W Christaller 在1930年完成的博士论文的基础上 于1933年出版了 德国南部的中心地 一书 从而开创了城市地理学发展的一个新时代 克里斯塔勒在韦伯工业区位论和杜能农业区位论的启发下 将地理学的空间观点和经济学的价值观点结合起来 探索城市的数量 规模和分布的规律性 他通过对当时以农业占优势的德国南部的实验研究 用抽象演绎的方法创立了主要根据城市向其腹地所提供的服务 来解释城市体系空间结构的理论 克氏中心地理论刚提出时 由于超前于当时的学术水平 一开始并未被理解和接受 甚至遭到嘲讽 他的论文也曾被国际地理学大会拒绝 但二战后 他的理论在美国 荷兰 瑞典得到高度重视 特别是1960年 国际地理学大会还专门召开以克氏理论为中心议题的城市地理专题讨论会 此后 克氏理论广为流传 经过世界各国学者的共同努力 中心地理论已经得到发展 完善和深化 中心地理论最早在1964年由严重敏教授翻译介绍到我国 1978年后才重新去认识 研究 二 假设条件和基本概念 一 理论假设 1 均质平原 平坦的 开放的大平原 平原上土壤肥力 水份供应等各项环境条件是一样 人口均匀分布 区域的运输条件一致 没有水路 只有陆路 距离是影响运输的唯一因素 2 经济人 消费者是经济行为合理的人 按照距离最小化原则 都自觉地到最近的中心地购买商品或获取服务 生产经营者是经济的人 他会寻找最佳区位 取得最大的市场 获取最大利润 二 基本概念和术语 1 中心职能和中心地 中心职能 Centralplacefunction 一般来说 具有服务职能的地方位于本区域相对中心的位置 克氏将为周围腹地提供商品和服务的职能 称为 中心职能 中心地 Centralplace 具有中心职能的地方 因为不仅城镇 村庄也存在中心职能 故克氏采用 中心地 这一术语 2 企业单位和职能单元 企业单位 Establishment 中心地为周围地区服务的职能是由一个个自然单元的企业来执行的 一个企业就是一个企业单位 职能单元 一个企业单位只提供一种服务 就叫 一个职能单元 如果提供二种不同的服务 成为 两个职能单元 3 门槛值和服务范围 门槛值 商阈值 需求门槛 threshold 维持一个中心职能单元存在所需要的最小人口和最低购买力 就称为这一中心职能的 门槛值 低于门槛值 经营者无法获利而不能生存 服务范围 补充区 市场区 ComplementaryArea 克氏认为中心地所提供每一种职能都是有一定服务范围的 其上限是消费者愿意去某一中心获得服务的最远距离 or2 其下限是执行中心职能的企业单位得以生存的最小腹地 or1 服务上下限之间存在着三种关系 如果门槛距离 r 货物的最大销售距离 r 那么这种货物在该地区就不可能以正常的方式提供 a 如果r r 那么经营该种货物正好能得到利润 b 如果r r 那么该项货物不仅可被提供 而且经营者还可从为居住在两个腹地间的人口服务中得到超额利润 c 4 服务职能的等级 克氏认为人们对中心地的各种职能的的利用频率是不同的 有些设施频繁使用 日用品商店等 有些设施较少使用 珠宝店等 由于消费者实际付出的价格 售价 路费 所以导致价格低廉的商品和服务 人们只愿走较短的路程去接受服务 而价格较高的商品和服务 人们就有可能花较长的时间 较多的路费到较远的中心地去接受服务 于是不同的职能 其门槛值和服务范围是不同的 低级别的职能只需较小的服务范围就能保证其门槛人口要求 而高级别的职能需要有较大的服务范围才能满足其门槛人口要求 所以低级职能的企业数应该比高级职能的企业数要多 5 中心地的等级和中心性 中心地的等级克氏认为中心地等级结构的普遍特点有 中心地等级越高 它提供的中心职能越多 人口也越多 反之 中心地的等级越低 提供的中心职能越少 人口也越少 高级的中心地不仅有低级中心地所具有的职能 而且具有低级中心地所没有的较高级的职能 这些新增加的职能有较高的门槛值和较大的服务范围 中心地的级别越高 数量越少 彼此间距就越远 它的服务范围也就越大 反之 越是低级的中心地 数量越多 相互间隔越近 服务的地域也越小 中心性 中心度 centrality 用于衡量中心地中心职能作用大小的指标 由于中心地所执行的中心职能较多 不能简单地用中心地的人口规模来反映中心性的大小 对此 克氏选择了电话指数作为判断中心地中心职能高低的标准 根据中心度的大小 克氏将南德的中心地划分为L P G B K A M等7个等级 Z 中心度Tz 中心地电话门数Ez 中心地人口数Tg 区域内电话门数Eg 区域人口数 根据上述概念和假设 克氏认为 在均质平原上 如果只有一个中心地 则它的服务范围 市场区 应当是圆形的 在相同的边界长度下 圆形面积最大 由于中心地的服务职能受到服务范围上限的限制 区域内必定有多个中心地 中心地的分布要满足两个条件 提供同一种服务的经营者要尽量的少 以保证每个经营者能获得最大利润 区域的全部人口都能得到各种服务 三 六边形网络和城镇等级体系的形成 一 三角形中心地分布和六边形市场区的形成 为满足第一个条件 克氏认为这些中心地 B级 按照它们所执行的最高级别职能的服务半径的上限 r 依次排列 可以形成中心地分布的等边三角形网络 此时 三个圆形市场区之间有一小块地方得不到B级中心地所提供的服务 为满足第二个条件 必须使圆形市场区部分重叠 最远的顾客仍在B级中心地服务半径的上限内 重叠部分顾客则分别寻求最近的B级中心地 正六边形市场区 三角形中心地分布 六边形市场区是克氏模型的基础 可以证明 在理想状态下这是最有效的市场空间结构 二 嵌套原则和城镇等级体系的形成 1 嵌套原则 低级中心地及其市场区被高一级中心地的市场区所包括 高一级中心地及其市场区又被更高一级中心地的市场区所包括 整个中心地及其市场区是一级套一级的网络 2 城镇等级体系的形成 高级中心地具有较高级别的服务职能外 还提供一系列较低级别的服务职能 由于这些较低级别职能的最大服务半径小于r 导致B级中心地的市场区中许多地方得不到较低级别的服务 因此必然在三个B级中心地市场区内出现低一级的中心地 K级 克氏认为由于K级中心地的存在必然需要与B级中心地开展最有效的竞争 所以K级中心地将位于三个B级中心地市场区边缘的中央 K级中心地的市场区范围是由它所提供的最高级别职能的服务半径的上限e所决定的 与K级中心地产生的过程类似 可以导出比K级更低的A级和M级中心地及其市场区 同样也可以导出比B级中心地等级更高的G级 P级 L级中心地及其市场区 克氏的上述演绎过程是在市场最优原则下进行的 如前所述 在市场原则下 高一级中心地位于其市场区的中央 在其市场区的六个角上均有一个低一级的中心地 由于每个低一级的中心地同时被三个高一级中心地所支配 导致高一级中心地只能平分到每个低一级中心地1 3的市场区 最后高一级中心地的市场区是其低一级中心地市场区的3倍 6 1 3 1 3 四 理论模型 一 市场原则下的中心地空间结构 K 3体系 1 K 3体系的形成 K 1 3 9 27 81 243 3n 1 n 等级序号 高一级中心地的市场区是低一级中心地市场区的3倍 是更低一级中心地市场区的9倍 2 K 3体系下 中心地市场区的等级系列 K 1 2 6 18 54 2 3n 2 n 等级序号 在K 3体系下 每个高一级中心地除管辖其本身外 只需管辖2个低一级中心地就能满足其市场区的需要 高一级中心地管辖2个低一级中心地 6个更低一级中心地 3 K 3体系下 中心地的等级系列 4 中心地之间的距离 由于市场原则下的中心地交通系统是以高等级中心地为中心的 两个高等级中心地之间的道路不通过低一级中心地 因此K 3体系是效率不高的运输体系 交通原则是指在交通线合理布置的前提下形成的中心地体系 为使各级中心地之间交通最便利 每个低一级中心地都应位于高一级中心地的交通干线上 在交通网的交叉点经常产生集镇 低一级中心地在高一级中心地之间的中点发展起来 每个低一级中心地的市场区同时分属二个相邻的高一级中心地 对较高级的中心地来说 它包括4个次级市场区 6 1 2 1 4 二 交通原则下的中心地空间结构 K 4体系 1 K 4体系的形成 K 1 4 16 64 256 4n 1 n 等级序号 高一级中心地的市场区是低一级中心地市场区的4倍 是更低一级中心地市场区的16倍 2 K 4体系下 中心地市场区的等级系列 K 1 3 12 48 3 4n 2 n 等级序号 在K 4体系下 每个高一级中心地管辖3个低一级中心地 12个更低一级中心地 3 K 4体系下 中心地的等级系列 4 中心地之间的距离 高一级中心地之间的距离是低一级中心地之间距离的2倍 依据交通原则形成的交通网 由于次一级中心地位于联系较高一级中心地的主要道路上 被认为是效率最高的交通网 而由交通原则形成的中心地体系被认为是最有可能在现实社会中出现的 在K 3 K 4体系下 高一级中心地除自身外 其所属的低一级中心地的市场区都是被割裂的 这样不利于行政管理 为便于各级中心地之间实施有效的行政管理和政治控制 低一级中心地及其市场区必须完全被高一级中心地所控制 6 1 7 这样 中心地体系的行政从属关系的界线和供应关系的界线相吻合 三 行政原则下的中心地空间结构 K 7体系 1 K 7体系的形成 K 1 7 49 343 7n 1 n 等级序号 高一级中心地的市场区是低一级中心地市场区的7倍 是更低一级中心地市场区的49倍 2 K 7体系下 中心地市场区的等级系列 K 1 6 42 294 6 7n 2 n 等级序号 在K 7体系下 每个高一级中心地管辖6个低一级中心地 42个更低一级中心地 3 K 7体系下 中心地的等级系列 4 中心地之间的距离 行政原则下的居民点体系是少数高级中心地和大量小规模低级中心地相结合的体系 与K 3 K 4体系相比 有更高的首位度 由于此体系交通线的布置主要考虑高级中心地的联系 大量低级中心地缺乏良好的对外联系 运输效率最差 克氏认为 上述三个原则在一个国家常常会相互交叉 混合发生作用 在经济发达 交通方便的地区 市场原则占优势 在自给自足或偏僻的地区 行政管理是首要原则 在新开发区 拓荒常沿交通线延展 交通原则占优势 克氏得出结论 在三个原则共同作用下 一个地区或国家应当形成1个A级城市 2个B级城市 6 12个C级城市 42 54个D级城市 118个E级城市的等级体系 德国南部的中心地体系 克里斯塔勒对南德中心地的研究成果显示 南德的中心地可以分为7级 并遵循K 3的规律 克氏三原则下的市场区 克氏三原则下的运输网 第三节廖士景观 一 需求圆锥体 廖士以啤酒销售状况为例 提出了 需求圆锥体 的概念 廖士认为 消费者购买某种货物所付出的实际价格 销售价格 运费 导致离供应地的距离越远 运费越高 需求越少 设货物G由B地供应 其价格为P 单位距离运费为r 则 B地居民 获得G货物的价格为P 设其需求量为x 与B地相距c千米的C地居民 获得G货物的价格为P cr 其需求量下降为y 随着离B地的距离增加 由于实际价格过高 需求量进一步减少至零 F地 将BxF三角形绕Bx轴旋转 就形成了货物G的需求圆锥体 二 市场网 廖士理论中的中心地是既具有服务职能 由具有生产职能的区域中心 他在需求圆锥体的基础上 通过严密的推导 证明了六边形是市场区最理想的形式 同时又从中心地最低级别货物的门槛需求 供应商仅能保本的前提下 出发 建立能覆盖整个区域的最低级别职能的六边形市场区 称为 基本网络 由于每一种商品都有不同的门槛值 从而有大小不同的市场区 1 不同等级市场区所包含的中心地数目 其中 K取1开始的正整数 j依次取0 K的正整数 2 不同K值的市场区面积 其中 X为基本聚落间的距离 廖士假定所有的市场区网络都有一个共同的中心点 中枢点 在中心点 区域内人们所需要的全部职能都能提供 它将发展成最高级的中心地 大都市 然后将各个六边形网络围绕着中心点旋转 使尽可能多的六边形中心相重叠 以达到区域内中心地数目最小 每个中心地的职能最集中的目的 廖士用透明纸画出150种商品的六边形市场区网络 并将他们围绕着中心点旋转 通过旋转 以大都市为中心形成6个城市密集扇面 city richsector 和6个城市稀少扇面 city poorsector 形成所谓廖士的 经济景观 三 廖士景观 廖士认为 这种经济活动的空间具有两个优点 由于各城市之间的总距离是最短的 因而满足中心地体系需求所需的运输量 交通路线的长度也缩短了 由于生产位置尽可能地重合在一起 使得在当地就能实现最大的购买量 廖士景观与他最初作出的假设有两点不符 扇面的出现显示了人或物的移动会在彼此分离的道路上进行 这就推翻了最初的一个假设 即朝各方向的移动都是可行的 由于某些地区城市众多 某些地区城市稀少 人口的分布不再是均匀的了 1 两人的学说都是在均质平原的假设基础上建立理论模式的2 两人都是从市场区的概念入手进行理论推导的3 都提出正六边形是市场区的理想模式4 都提出了K值概念 四 与克里斯塔勒学说的比较 一 共同点 二 不同点 1 假设条件不同克氏假设的是开放的 各项条件都均一的 人口均匀分布的均质平原 廖士的假设条件中 尽管均质平原上工业原料均匀分布 运输条件和人们的生产技术 消费需求都是均一的 但人口是聚落型的不连续的均匀分布 比克氏假设更加充分 2 出发点不同克氏学说中的中心地是单纯提供服务职能的服务中心 他试图建立作为服务中心的中心地的空间等级结构 而廖士的中心地是具有服务职能和生产职能的区域中心 他所要推导的是每种商品的生产中心及其腹地的最优空间模型 3 市场区建立的原则不同克氏是从中心地最高级别服务职能的最大服务半径开始 向下建立中心地体系的 廖士是从最低级别货物的门槛需求开始 向上建立中心地体系的 克氏采用 利润最大化 原则 而廖士采用的是 超额利润最低化 原则 4 K值的含义不同克氏模型中 K 3 K 4 K 7 分别代表市场 交通 行政三种不同原则下形成的中心地及其市场区的理想模型 中心地是阶梯状等级分布的 在廖士景观中 K值是可变的 K 3 K 4 K 7可看成是廖士景观的特例 不同等级的中心地个数之间不存在常数关系 也不呈现明显的阶梯状等级体系 廖士理论更具有灵活性 更接近实际 更易于解释现实中的城市体系 5 中心地的职能类型不同克氏学说中 中心地之间有明显的职能等级 同级中心地具有相同的职能 高一级中心地除提供高级别服务外 还提供低一级中心地的全部职能 在廖士景观中 同级中心地提供同样数量的职能 但不一定提供同种类型的职能 高一级中心也不必提供低一级中心地的全部职能 同时低级中心地也可以提供某些高级别职能 第四节对中心地学说的发展 验证及评价 一 贝里和加里森对中心地学说的发展 一 增补了中心地学说的假设 假设消费者的消费支出是均质分布的 二 对六边形网络提出了自己的解释 在均质平原上 通过自由竞争使每个生产者的销售范围缩小到门槛范围 假设有n种不同的货物提供给某一区域 按门槛值从小到大排列 提出 边际等级货物 的概念 A级中心地除提供第n级货物外 还提供n级以下的全部货物 由于随着货物等级的下降 门槛值也缩小 所以A级中心地的市场区内必然出现新的供货地 B级 B级中心地将提供n 1级及以下的全部货物 以此类推将出现C级 D级等低级别中心地 提供低等级的货物 最后导致中心地等级和六边形市场区的形成 三 对中心地等级体系的验证 克氏模式中 中心地是具有严格的等级体系的 不同等级的中心地数量之间存在一定的倍数关系 同级中心地有相近的人口 相似的职能类型 职能数量和市场区范围 阶梯状等级结构 而贝里的研究发现 这种阶梯状结构很少出现 城镇实际上是连续的等级体系 随着中心地等级的提高 职能单位数目的增加比中心地职能数目的增加要快 出现这种差异的原因在于 现实世界中人口分布是不均匀的 人口越密集 消费支出也越大 中心地体系中潜在的等级数越多 中心地的等级体系呈现出灵活多样的特点 斯诺荷米什县中心地的等级 华盛顿州 衣阿华州西南部的聚落等级体系 贝里等用多变量分析方法检验了衣阿华州西南部中心地的人口与间距 消费者对高级和低级商品购买行为出行模型 以及市场区的体系和它们之间的关系 提出了一个由市 超过55个职能 镇 28 54个职能 和村 10 27个职能 组成的3级中心地等级体系 然后仔细检查仍然可以发现 3个等级之间的差距仍然是太小了 大量的研究结果证明 连续的结构似乎是规律 而不是例外 二 斯梅尔斯的验证 英国学者斯梅尔斯 A Smailes 是最早对中心地学说进行验证的学者 为了确定英国城镇的等级体系 他于1944年在广泛研究英格兰和威尔士900多个聚落的基础上 确定划分城镇的定性标准 并据此将英国聚落划分为主要城镇 城镇 次级城镇 城镇型村庄四个等级 斯梅尔斯对城镇等级的划分实际上是对克氏中心度指标的发展 克氏的中心度是用电话指数来表示 三 斯金纳的验证 依据克氏学说 商品经营者的货物的销售距离应大于或等于该货物门槛距离才能维持自身的生存 但实际上在发展中国家的许多农村地区 由于购买力极其低下 商品经营者的门槛距离往往大于货物的最大销售距离 导致商品不能在某一固定地点经营下去 商人们必须通过不断改变销售地点来提高商品的累积销售量 以维持一定的经营利润 于是出现了周期性市场 1964年美国著名历史地理学家斯金纳通过对我国成都平原农村周期性集市贸易的研究提出了 周期性中心地 的思想 同时也发现成都平原墟集日期的排列符合六边形市场区 并且存在k 3 k 4两种类型 四 对中心地学说的评价 一 中心地学说的意义 1 丰富了地理学的理论 促进了城市地理学的形成克氏成功地把实践观察与理论抽象相结合 揭示了一定区域内中心地等级规模 职能之间关系及其空间结构的规律性 特别是他将数学方法和系统思想成功地引入地理学 促进了计量方法和计量革命的发展 也导致了 空间分析 学派的建立 克氏的六边形网络体系至今仍是指导城市体系研究的基本理论 中心地理论的出现也就标志着现代城市地理学的形成 2 具有多方面的应用价值 对科学规划城镇体系具有重要价值 中心地理论揭示了城镇的等级 规模 数量及空间布局均遵循一定的规律 20世纪50 60年代 荷兰在须德海周围大面积围海造陆后 曾用中心地理论科学地规划了几千平方千米内的居民点和交通网 此外 西德 加纳 以色列的城镇规划中都成功地运用了这一学说 中心地理论提出的正六边形格局 可应用于交通运输网布局 正六边形具有空间弥合性 能形成满布城镇的交通网 在相同的面积下 正六边形是所有正多边形中周长最短的 所以用正六边形组织道路可使道路总长最短 与 井 字型路口相比 正六边形路口对交通的约束最小 二 中心地理论的缺陷 1 假设条件脱离客观实际 削弱了理论的应用价值在克氏理论中包含了称为 最近中心假设 的行为假设 即消费者将选择相应的最近中心地获得他们所需要的各种商品和服务 实际上 消费者购买商品时既购买低级商品也购买高级商品 或者将购物与其他活动相结合 从而使购买行为可能摆脱了中心地等级的束缚 使城镇体系并不呈现出严格的阶梯状等级 2 中心地理论比较适用于农业区域 一般不适用于城市密集区在克氏理论中 城市主要起着服务中心的作用 城市为腹地提供商品和服务是城市发展的基础 但在人口和城市的密集区 城镇发展主要依赖于城市间的分工协作 3 忽视了制造业对城市发展的作用克氏中心地仅仅是服务中心 而没有考虑其生产中心的作用 实际上制造业的发展对城市发展的作用远比服务业大 4 强调了城市间的等级联系 忽视了同级城市之间的横向关系 第五节核心与边缘理论 一 均衡增长和不均衡增长 一 均衡增长论 以纳克斯 R Nurkse 为代表的均衡增长论认为 落后的国家和地区容易在供给和需求两个方面均产生恶性循环 从供给方面看 经济落后 储蓄能力低 资本不足 生产力低下 供给能力弱 经济更落后 从需求方面看 经济落后 购买力低 生产不足 生产力低下 收入少 购买力更低 为打破贫困的恶性循环 纳克斯提出了均衡发展理论 该理论认为 平均增长是提高增长速度的途径 落后国家要实行多部门平衡投资 使各部门之间互为供求 提高劳动生产率 提高收入 提高购买力 诱发投资 扩大生产 扩大供给 二 不均衡增长论 以赫希曼 A O Hirschman 为代表的不均衡增长论者认为 落后国家之所以落后 不是因为缺乏资源 资本或生产要素 而是往往因为开发策略的失误 多部门均衡投资和发展对落后国家来说是不现实 因为缺乏资金 最现实的办法是使各部门之间保持某一比例不均衡增长 将有限的资金投入到重点地区 主导部门和薄弱部门 通过产业间的前向 后向 横向关联效应 促进整体经济的发展 二 生长极理论 生长极 growthpole 理论由法国经济学家普劳克斯 F Perroiix 于1950年最先提出 该理论的中心思想是 经济增长不可能在各地同时出现 而只能以不同的强度发生在有限的区域极点 生长极 内 然后以不同的程度扩散到周围地区 生长极能否形成取决于有无发动型工业 主导工业 与其它产业联系密切 能带动区域经济发展的工业部门 当发动型工业在某一地理空间集聚时 由于其很强的产业关联度 在规模经济的作用下 促进了产业的集聚 从而获得空间集聚效益 提高了劳动生产力 降低了生产成本 产业进一步集聚 极化效应 促使生长极的形成和发展 通过极化 polarization 和扩散 spread 效应带动区域经济的全面发展 因此 强化生长极的发展 可以更快 更有效地推动区域发展 但实际并非如此 经济落后地区的生长极往往与国内外大城市联系密切 而与周围腹地之间却缺乏联系 特别是当推动性工业为资本密集型工业时 资金的回波效应常常会超过扩散效应 从而使极化地区难以起到生长极的作用 三 核心 边缘模式 核心 边缘模式 thecore peripheryparadigm 来源于弗里德曼 他认为 在极化作用下 经济发展不断向生长极地区集中 使该地区必然成为核心区域 coreregion 每一个核心区均有自己的影响区 边缘区 peripherdregion 弗里德曼把国家的空间经济看作一个系统 核心区是发达的首位城市或大城市所在地区域 它是一个能产生和吸引大量革新的子系统 边缘区是欠发达的依赖于核心区并被其控制的子系统 两者是依赖与被依赖 控制与被控制的关系 核心区通过产生大量革新和革新的向外扩散影响着边缘区的经济活动 社会文化结构 权利组织和聚落类型 边缘区则因劳动力 资金 原材料 半成品等资源被吸引到核心区 使发展模式和发展速度受到控制 核心 边缘模式也是一种关于经济 社会和政治发展的冲突理论 强调政治性和社会性的变化对区域经济发展前途的重要性 认为在不平衡发展过程中会产生来自边缘区的社会政治压力 如果压力受到控制 不均衡状态就会维持下去 反之 空间发展格局会被打破 第六节中国城市空间分布 一 中国城市空间分布的特点 一个国家的城市空间分布几乎没有可能是有规则的 不规则的城市空间分布用统计分析方法又可归纳为 聚集分布 最邻近指数 0 随机分布 最邻近指数 1 均匀分布 最邻近指数 1 一 城市空间分布的阶段性 离散阶段 低水平均衡阶段 自给自足的农业社会 以小城镇发展为主 缺少大中城市 没有核心结构 构不成等级系统 极化阶段 工业化的起步和早期阶段 工业迅速增长使中心城市不断强化 扩散阶段 对应于工业结构高度化阶段 工业化中期 后期 由于中心城市的轴向扩散带动中小城市发展 点 轴系统形成 成熟阶段 高级均衡阶段 对应于信息化与产业高级化发展阶段 后工业化社会 区域生产力向均衡化发展 空间结构网络化 形成点 轴 网络系统 整个区域成为一个高度发达的城市化区域 城市空间分布发展演变模式 二 中国城市的空间分布特点 1 中 低纬度区多于高纬度区就全世界看 较低纬度 城市增长速度最快 而高纬度地区 人口已高度城市化 受自然条件的影响 增长速度减慢 在我国 由于受季风和降水等的影响 亚热带 暖温带地区气候温暖湿润