第八章-城市空间分布体系2011.5.11

城市地理学主讲：陈晓华[e-mail]（八）《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华2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第二节中心地理论第三节中心地学说的发展、验证及评价第四节从生长极到核心边缘理论第五节中国城市空间分布《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华3第一节空间相互作用和空间扩散一、相互作用的分类二、相互作用产生的条件三、城市间、城市和区域间的相互作用四、空间扩散《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华4第一节空间相互作用和空间扩散空间相互作用(spatialinteraction)地表上的任何一个城市都不可能孤立地存在。为了保障生产、生活的正常运行，城市之间、城市和区域之间总是不断地进行着物质、能量、人员和信息的交换，我们把这些交换称之为空间相互作用。正是这种相互作用，才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，即城市空间分布体系。《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华5一、相互作用的分类海格特(P．Haggett)1972年提出一种分类，他借用物理学中热传递三种方式，把空间相互作用的形式分为对流:以物质和人的移动为特征。如产品、原材料在生产地和消费地之间的运输，邮件和包裹的输送及人口的移动等等。传导:是指各种各样的交易过程，其特点不是通过具体的物质流动来实现，而只是通过簿记程序来完成，表现为货币流。辐射:指信息的流动和创新(新思维、新技术)的扩散等。第一节空间相互作用和空间扩散《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华6一、相互作用的分类城市间的联系可表现为以下三种主要方式：货物和人口的移动，财政金融上的往来联系信息的流动。《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华7一、相互作用的分类相互作用的进行，需要借助于各种媒介，其中交通通讯设施是主要的手段。铁路网、公路网、航空网，以及水路、管道等，是城市对外交通联系的工具；电话、电报、传真、卫星通讯等，是城市对外通讯联系的手段。如果把相互作用赖以进行的各种网络和城市一起考虑，那么城市就是位于网络之中的节点(node)。交织在城市中的网络愈多，说明城市的易达性愈好，在城市体系中的地位也愈重要。《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华8二、相互作用产生的条件美国学者厄尔曼(E．L．Ullman)认为相互作用产生的条件有三个：互补性、中介机会和可运输性。1．互补性两地间的相互作用需要有这样一个前提条件，即它们之中的一个有某种东西提供，而另一个对此种东西恰有需求，这时才能实现两地间的作用过程。厄尔曼称这种关系为互补性互补性侧重于两地间的贸易联系，互补性越大，两地间的流动量也越大。《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华9二、相互作用产生的条件2．中介机会两地间的互补性，导致了货物、人口和信息的移动和流通。但是也可能存在以下情况：当货物在A和B两地间输送时，A和B两地间介入了另一个能够提供或消费货物的C地，从而产生所谓中介机会(interveningopportunities)，引起货物运输原定起止点的替换。这时，即使A和B两地间存在互补性，相互作用也难以产生。中介机会改变原有空间相互作用格局的因素。中介机会起两种作用：地点上的置换，减少了长距离的相互作用，可以节省运输费用。《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华10二、相互作用产生的条件3．可运输性距离，影响运输时间的长短和运费。距离越长，产生相互作用的阻力越大。如果两地间的距离过长，克服距离过长的成本超过了可接受的程度，那么，即使两地间存在着某种互补性，相互作用也不会发生。《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华11评价：厄尔曼提出空间相互作用的三个条件是在1956年，因而对物质流的讨论较多。比较而言，对货币流和信息流的探讨较少，由产业组织的演变对空间相互作用产生的影响也未提及。例如，货币的流动受距离衰减规律的影响就较小。在通讯手段高度发达、全球金融网络业已形成的今天，国际金融业务可实行一天24h的运转。再如，跨国公司的发展已导致全球工厂的出现，这使跨国公司的内部贸易日益重要。在跨国公司的垄断下，货物的可运输性已不成为一个重要的制约空间相互作用的因素，而跨国公司以外的中介机会亦很难参与跨国公司内部的贸易。随着经济与社会的发展，货币流和信息流在空间相互作用中的地位将日益重要，因此有必要进一步研究它们独自的特点。二、相互作用产生的条件《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华12三、城市间、城市和区域间的相互作用结节点：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。结节区域：结节点连同其吸引区组成结节区域。城市对区域的影响类似于磁铁的场效应，随着距离的增加，城市对周围区域的影响力逐渐减弱，并最终被附近其它城市的影响所取代。（一）结节点、结节区域和城市等级体系《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华13三、城市间、城市和区域间的相互作用城市等级体系：每一个结节区域的大小，取决于结节点提供的商品、服务及各种机会的数量和种类。一般地说，这与结节点的人口规模成正比。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)（一）结节点、结节区域和城市等级体系《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华14如果把不同规模的结节区域或不同层次的城市体系重叠在一起，可以发现：小的结节区域总是镶嵌在大的结节区域中，大的结节区域又镶嵌在更大的结节区域中，由此向上，直到等级体系中的最高一级结节区域。三、城市间、城市和区域间的相互作用（一）结节点、结节区域和城市等级体系《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华15城市间的相互作用，除了不同等级城市之间的垂直联系外，还存在着与同一等级其它城市间的横向联系。实际上，即使属于同一等级的城市，由于其规模、职能各不相同，其吸引区的大小也不同。因此，结节区域的划分，或称城市吸引区边界的确定，就成为一项比较复杂的工作。《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华16划分结节区域，确定城市吸引区的边界，是研究城市间、城市与区域相互作用中的一个重要内容。1、格林的方法格林(H．L．Green)曾探讨了纽约与波士顿在新英格兰南部的相互影响。他根据五项指标分别测量了纽约与波土顿之间的平均边界，即在这一条边界上纽约与波士顿的影响相同，然后综合出一条纽约和波土顿之间的模式边界。三、城市间、城市和区域间的相互作用（二）城市吸引区边界的确定《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华17新英格兰南部的节结地域三、城市间、城市和区域间的相互作用①铁路通勤人员的流动方向、②报纸发行范围、③电话呼唤方向，④公司负责人的办公地点、⑤银行负责人的办公地点，（二）城市吸引区边界的确定《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华18实际上，情况更复杂些，由于各功能的吸引范围不同，在纽约与波士顿之间存在着一条中间分界带。在中间分界带内，纽约(或波士顿)某些功能的影响更强些，而某些功能的影响更弱些(图8—1)《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华192、赖利零售引力规律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为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。三、城市间、城市和区域间的相互作用2)(abbaBaddPPTT（二）城市吸引区边界的确定《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华20(3)康弗斯(P．D．Converse)“断裂点”两个城市间的分界点(即断裂点)可以用下列公式求出：式中，dA为从断裂点到A城的距离；DAB为A和B两个城市间的距离；Pb为较小城市B城的人口；Pa为较大城市A城的人口。按照这一公式，A城由于规模较大，其吸引区也较大，因而将断裂点推向更靠近B城的地方。ABABAPPDd1三、城市间、城市和区域间的相互作用（二）城市吸引区边界的确定《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华21宜兴重点中心镇的影响范围《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华22断裂点公式在实际运用中有着相当大的局限性，因为城市人口规模不完全反映城市的实际吸引力。根据本地区的具体情况，选择出若干有代表性的指标来确定城市吸引区的边界将更符合这个城市的实际情况。（二）城市吸引区边界的确定《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华23在现实世界中，有很多因素相互作用流构成障碍，从而形成城市吸引区的边界。①各种地理边界——河流、山脉、海洋等等，都会有效地限制城市之间的相互作用流，甚至限制同一系统内部的互相交流。如上海的黄浦江，其宽度达400—800m，使得上海城市的发展长期偏居浦西一隅。如要开发浦东，就必须克服自然障碍物的影响。②政治边界的影响。政治边界常常沿着地理分界线的走向。在各种政治边界中，国家的政治边界通常是影响相互作用的最大障碍。但是，随着跨国公司的发展和区域集团的形成，在某些情况下，国家或地区边界的作用已不如过去那样明显。第一节空间相互作用和空间扩散三、城市间、城市和区域间的相互作用（二）城市吸引区边界的确定《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华24(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：Iij为ij两个城市间的相互作用量，Pij为ij两个城市的人口规模。Dij两个城市间的距离，b为测量距离摩擦作用的指数。WiWj为经验确定的权数。ijbjjiiijDPWPWI三、城市间、城市和区域间的相互作用（三）相互作用模式《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华25城市质量：①一般用人口规模，②在探讨大城市的移民问题时，用就业机会和收入水平③考虑市场问题时，用城市的零售总额比人口规模更多地反映出城市对产品的需求量。④更好的方法是，选取若干个相互独立又能反映城市实力的指标，采用数学统计的方法构造出一个指数，用这个指数来表示城市的质量。三、城市间、城市和区域间的相互作用（三）相互作用模式(1)引力模式《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华26引力模式中的距离一般用km表示。但随着各种现代化运输工具的发展，传统的距离概念正受到挑战。在交通便捷的地方，空间上的距离被“缩短”了，因此也可以用时间、运输(空间)成本等特殊距离单位来衡量两地间的距离。三、城市间、城市和区域间的相互作用（三）相互作用模式(1)引力模式《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华27(1)引力模式引力模式中的质量加权选用适当的数值将能更好地改善这个模式的性能。质量加权的基本原理，是要显示人口规模不能反映出的人口结构上的差异，因此，人口性别、年龄、收入、职业、受教育水平等因素都可以作为“权数”来考虑。但是，要加权，就将使引力模式变得复杂，计算困难。三、城市间、城市和区域间的相互作用（三）相互作用模式《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华28(1)引力模式距离指数b理论上认为，b应等于1．0或2．0(即取平方)，但经验研究显示，b值可以在0．5—3．0的幅度内变化，其原因在于不同货物的可运输性不同，从而影响了距离指数的值。三、城市间、城市和区域间的相互作用（三）相互作用模式《城市地理学》2020年3月18日制作：陈晓华29(2)潜力模式根据引力模式，我们能计算一对城市间预期的相互作用量。如果我们计算一个城市