基于因子分析的民族历史文化城市格局中心地位研究_国家历史文化名城论文

基于要素分析的国家历史文化名城格局中心性研究，本文主要内容关键词为：心性论文,要素论文,格局论文,历史文化名城论文,国家论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。

       修订日期：2013-04-16

       中图分类号：K901 文献标识码：A 文章编号：1000-0690(2014)10-1176-08

       自1982年第一批历史文化名城名单公布以来，全国范围内陆续有119处历史文化名城通过国务院建设行政主管部门和文物行政主管部门审批，列入国家历史文化名城名录(截止时间为2012年5月30日)。中国历史文化名城建设发展的30a实践探索，为历史文化名城的城市理论研究和区域发展带动模式分析提供了广阔的学术空间。20世纪90年代以来，国家历史文化名城(以下亦简称名城)保护开发、建设发展研究就开始成为城市地理学、区域经济学、旅游学的重要研究内容[1]，许多研究者对名城的类型特征[2～5]、空间结构及演变规律[6～9]进行了研究，一部分学者对名城的保护现状和对策[10～13]、保护规划和发展[13～15]进行了系统研究，也有一部分学者从不同学科角度对名城的保护理论进行了探索[16～19]。但总体来看，借助古典区位理论和现代地理信息系统技术对名城发展格局作整体宏观分析的研究并不多见。

       中心地和中心性是“中心地理论”中的基本概念，它们在克里斯塔勒(Christaller)探索决定城市数量、规模和分布规律的研究中被最早提出[20]。最初的中心地是指提供商品和服务等中心职能的场所，中心性则是中心地供给其周围区域中心商品的数量，是衡量中心地重要性和级别高低的指标。后来在技术支撑上，美国社会学家伊万(Irwin)用有向图论进一步总结了四点中心性的概念，并将图论的中心性概念及量测应用于城市体系研究，提出“中心性是反映城市在空间交互作用网络中地位”的概念[21]。中心地理论引入中国后，中心性指数、中心性程度、结节性指数等反映中心地重要性的相关指标成为城市地理学和经济地理学研究的热点[22～24]，也有部分学者开始尝试把一类城市视为中心地，并进行中心地系统空间格局特征及其发展空间组织的研究[24～27]。中心地理论成为城市空间组织和结构布局研究中探索城镇体系优化的一种城市区位理论[28]，特别是其提出的“一定区域内的中心地在职能、规模和空间形态分布上具有一定规律性，中心地空间分布形态会受市场、交通和行政3个原则的影响而形成不同的系统”对当今文化强国战略性背景下历史文化名城聚集发展及区域带动模式的研究具有重要的借鉴意义。交通可达分析是交通运输领域的一个研究方法，因其评价指标的综合有效性，在城市研究[29，30]、旅游研究[31，32]等方面也得到了广泛关注和应用。作为度量交通网络结构的有效指标，可达性在评价区域或地点取得发展机会和控制市场能力方面具有其独特的优势[33]，许多古典和现代区位理论都有交通分析的方法或交通可达的技术支撑[34]。随着计算机技术和地理信息空间分析的发展，交通可达的分析方法更应该成为古典理论与现代技术结合下理论创新和实践探索的新工具。

       本文尝试结合城市地理学中心地理论和区位论中集聚指向、费用成本指向理论，把国家历史文化名城作为区域经济活动和文化发展的中心地，把名城1～3h交通可达范围和1～3级可达服务市场作为中心地的补充区域，把名城向周围区域提供的文化产业产品和旅游文化服务等作为中心商品，把名城与周围地市的市场作用和聚集辐射效应作为中心地职能，把名城的县级归属、市级归属及其1～3级可达市场的地理区划作为中心地等级，把1～3h交通可达圈层作为衡量费用成本的经济距离，基于格局中心、交通可达空间破碎度、时间成本矩阵等关键性指标，从行政、交通、市场3个角度对名城文化本身之外的影响要素进行分析，以求为名城中心地系统空间组织和空间效应的作用机理研究提供参考和借鉴。

       1 研究方法与关键指标

       1.1 格局中心与行政归属

       国家历史文化名城的中心分布特征通过其格局中心和行政归属情况来体现。目前，中国119座名城在全国范围内呈空间离散的多中心分布状态，其行政归属区域、交通可达范围、市场服务空间在一定尺度和地域范围内也因此形成离散或聚合的景观格局版块，格局中心的求取通过点集坐标对或多边形几何中心的算法对城市地理空间分布和景观格局版块进行重心、质心定位而实现。如果

是点集的坐标对，或定义的一个多边形，则其平均中心

为[35，36]

      

       式中，

为第i座名城的横坐标，

为第i座名城的纵坐标，d为名城的个数。点格局中心的求取通过各名城所在坐标对的算术平均获得，面格局中心的求取通过聚合行政面、整块交通可达范围的多边形坐标对或离散行政面、分块交通可达范围的版块几何中心坐标对的算术平均获得。在不同级别行政归属的格局中心定位中，市级、县级国家历史文化名城中心的求取过程为首先求出每个名城行政范围的几何中心坐标，而后根据名城的中心坐标求出全国地级名城和全国县级名城的整体中心。全国国家历史文化名城中心的求取过程为首先合并县级名城、地级名城的行政版块，而后对新合成的版块进行多边形平均中心的计算，得到全国名城的整体中心。

       1.2 交通可达与空间破碎度

       目前，日益高速高效的交通运输系统大大缩短了中心地之间的时空距离，扩大了高等级中心地的直接腹地范围，进而促进中心地系统及其功能与影响的空间重组，交通及其可达条件成为影响中心地系统新变化的重要要素[37]。交通可达范围是国家历史文化名城这一类型的城市在现有交通基础设施基础上所表现出来与交通时间花费和交通路网分布走向密切相关的圈层空间结构。本文首先基于全国范围现有的交通道路，按照高速公路100km、国道80km、省道60km、其他30km的时速标准构建交通拓扑网络，然后通过公里网格最短路径的栅格叠加运算和距离成本空间分析的地图代数运算求出119家名城1h、2h、3h交通可达圈层[38]。

       交通可达空间破碎度是用来衡量不同交通时间可达范围的空间格局对国土资源空间划分的度量指标，破碎度越小则越有利于一定范围内的经济活动、文化活动集聚，越大越不利于服务范围内商品流、信息流、物流、客流的自由传递。由于不同交通时间可达圈层的范围在地理空间上表现出离散分块或接壤成块的特征，通过名城不同时间距离交通可达范围划分全国国土面积而形成的离散版块的数目对名城交通可达空间效应的破碎化程度进行度量。具体公式如下：

      

       式中，

为第i个时间的交通可达空间破碎度，

为破碎版块数目，

为聚合版块数目，

为版块总数目，N为国家历史文化名城数目。

       1.3 时间成本矩阵与最优市场选择

       时间成本矩阵是在交通可达运算构建的全国交通拓扑网络基础上，基于最佳路径的时间成本最少原则计算出来的119家名城与中国大陆333个地市之间的O-D矩阵，它记录了在现有交通状况下，每一个名城到达全国333个地级行政单元中心所花费的时间成本。矩阵的形式可以表示为：

      

       式中，D为一个119×333的O-D矩阵，

为从第m个名城到达第n个地级行政单元中心所需要的最短时间。由于海口市和琼山区两处历史文化名城合并，且海南的海口、三亚、三沙3个地级行政单元与大陆其他地级城市不能直接实现地面交通流的传递，时间成本矩阵可以进一步化简为一个117×330的上三角形矩阵。

       考虑到城市规模、人口数量、经济发展是影响旅游客源市场的重要因素，本文名城最优市场的选择以地级城市为主要对象，以市场区位的运费指向和互不争夺为宗旨，按照市场原则选择各自时间成本较低和具有客源潜力比较优势的周围地市作为其发展的各等级可达市场。全国333个地市以距离其行政中心时间成本最短的名城为最优先考虑的文化活动市场，以时间成本次短的名城为次优先考虑的文化活动市场，以时间成本第3短的名城为第3优先考虑的文化活动市场[39]。反过来，名城的一级可达市场就是那些文化市场活动中依据时间成本最短而最优先考虑该名城的地级行政单元，名城的二级可达市场就是那些文化市场活动中次优先考虑该名城的地级行政单元，三级可达市场就是那些第3优先考虑该名城的地级行政单元。这样，不仅消除了名城市级、县级行政级别造成的发展格局影响，也消除了地理条件、经济区位、文化差异等其他要素对名城发展格局的干扰。

       2 国家历史文化名城发展中的要素分析

       国家历史文化名城的格局和发展不仅与城市本身历史文化积淀密切相关，与当地民众文化自觉自信、文化发展建设力度有密切联系，还有其文化本身之外的其他影响因素。如在行政原则作用下，政府支持、政策导向能加快名城文化产业发展的市场运作，行政归属和地方认同能够促进辖区范围内名城的区域凝聚和协同发展；在交通原则作用下，交通运输工具的提高和商品信息流通技术的更新加剧了“时空收敛”和“同城效应”[40]，运输、劳动力导向引发偶然集聚和技术、经济利益引发纯粹集聚的可能性提高[31]；在市场原则作用下，名城空间上的相对集中有利于名城之间通过协作、分工和基础设施共用等实现规模经济，而这种规模经济本身又作为一种影响因子反过来促进集聚的产生和发展。本文基于中心地理论和区位指向原理，从行政条件、交通条件、市场条件3个方面对名城发展中文化以外的其他影响因素进行要素分析。

       2.1 行政条件影响下的名城中心地系统

       目前国家历史文化名城的行政归属级别有直辖市(如北京市)、省会城市(如郑州市)、地级城市(如吉林市)、县级城市(如曲阜市)、市辖区(如琼山区)等5种类型，为了便于分析计算，本文将各类型名城统一按地级及以上国家历史文化名城(以下简称地级名城)、县级及以下国家历史文化名城(以下简称县级名城)进行分类，其中地级名城包括副省级城市(如青岛市)、地区(如吐鲁番地区)、少数民族自治州、自治盟等行政归属的国家历史文化名城，县级城市包括县、旗、自治县、自治旗、县级市、市辖区(如山海关区)等行政归属的国家历史文化名城。全国119座名城分布的118个城市中，地级行政归属的名城共79个(1994年批复的琼山区与2007年批复的海口市合并一处按地级名城处理)，占名城总数的66.95％，县级行政归属的名城共39个，占名城总数的33.05％，目前119座名城总体的格局中心在湖北省襄樊市下辖的老河口市(图1)。

       全国范围的79个地级名城占全国地级行政单元总数的23.72％，由于东部沿海省份地级名城数量居多，全国范围地级归属国家历史文化名城格局中心稍微向东偏离，格局中心分布在了河南省信阳市。地级名城全国范围内的空间分布把全国的地理空间分割成离散的33个版块，即有46个地级名城的行政可达范围可以三三两两地连在一起。目前地级名城主要在江苏南部浙江北部长三角地区，河南中北部及山东、河南、河北交界处，四川、贵州、云南交界地带、海峡西岸地区等呈局部范围内地级名城集聚的景观形态。全国范围的39个县级名城占全国县级行政单元总数的2.77％，由于新疆县级名城数量和占地面积的影响，全国范围县级归属国家历史文化名城格局中心明显向西偏离，格局中心分布在了陕西省汉中市洋县。目前县级名城主要以零星分散为主，全国范围内仅有大理-巍山、日喀则-江孜、歙县-绩溪、祁县-平遥、曲阜-邹城10个县级名城的行政区划可以连到一起，即行政条件影响下全国范围的县级名城的空间格局形成了34个版块。总体上看还没有出现明显的县级名城集聚分布的格局形态，但东中部地区的湖北、山东、江苏、福建等省份及西南的云南、四川等省份的县级归属名城具有与地级名城一起构成集聚版块的景观特点却相当明显。

       总之，全国范围内行政区划影响下的国家历史文化名城发展呈现大范围离散和小范围集聚的版块景观形态，格局中心受县级名城、地级名城地理分布影响较大。由于地级名城东部沿海省份分布较多和东中部集聚的原因，地级名城格局中心向东部稍有偏离。而县级名城在新疆、甘肃等西北地区分布较多，且县级名城区划面积较大。

       2.2 交通条件影响下的名城中心地系统

       考虑到名城全国范围内的多中心空间分布形态势必会加剧国土资源空间的破碎化，破碎版块的形态大小及空间组合又进一步导致名城交通可达范围蔓延度和聚集度的地域差异[41，42]，本文首先选取1h、2h、3h作为名城交通可达范围分析的关键时间节点并得到各名城各时间距离的交通可达圈层；然后根据多边形点集坐标平均中心和交通可达空间破碎度的指标运算原理，对名城不同时间距离的交通可达服务范围格局中心和交通可达服务范围的空间版块进行分析。119座名城1h、2h、3h交通可达服务范围的空间格局及各时间距离的交通用时格局中心如图2所示。因为0h交通可达范围不牵涉到多边形平均中心运算的问题，其用时格局中心就是以各国家历史文化名城所在城市的行政中心的点集算数平均所求得的格局中心，与通过县市面状行政多边形求得的119座国家历史文化名城总体的格局中心完全重合，均为湖北省襄樊市下辖的老河口市。

      

       图1 国家历史文化名城行政格局中心

       Fig.1 Centers of national historic cities in different regions

       全国119个国家历史文化名城1h交通可达范围共约91.9×

，不到全国国土面积的10％，其空间分布把全国的空间分割成离散的50个版块，即全国仅有5％左右的名城1h交通可达范围出现接壤或重合，名城1h交通可达服务范围的破碎度达42.02％，整体上表现出破碎化程度较高的水平。经过多边形坐标对平均中心的计算得出，名城1h交通用时的格局中心在湖北省宜昌市下辖的宜都市，呈现较为明显的南偏现象。2h交通可达服务范围是1h交通可达范围的2.8倍之多，交通可达服务面积达269.88×

，接壤或重合的名城数目超过100个，这一可达范围的空间分布在全国范围内组合成15个版块，破碎化程度降低了近30个百分点，达到了中等以下水平，格局中心变化到了湖北省咸宁市的赤壁市，呈现明显向东部地区偏离的现象。这一现象与中国东部地区交通基础设施较西部地区健全和完善的现实状况密切相关。此外2h交通用时的格局中心也表现出与1h交通用时的格局中心类似的南偏现象。这一现象与黑龙江、内蒙古、青海等名城相对较少，交通基础设施相对落后而造成的名城短时短途交通可达范围南北失衡现象有一定联系。名城3h交通可达范围高达409.75×

，占全国国土面积的42.68％，其空间分布在全国范围内组合成7个版块，交通可达服务范围的破碎度为5.88％，破碎化程度达到了较低水平。而这一时间可达的格局中心呈现出与名城总体的格局中心靠近的地理特征，格局中心分布在湖北省襄阳市襄州区，这一现象反映出目前名城中长途交通建设与名城格局分布较为匹配的均衡特征。

       综合对比以上结果，同时发现随着时间距离的增大，名城交通可达的空间破碎度迅速下降，为名城文化集聚与经济扩散提供了良好条件。尽管1～3h交通用时的格局中心也随着名城全国范围的格局分布和各地区交通基础设施建设的地域差异而出现东部偏离、南方偏离的特征，但偏离的范围均没有超出湖北省中心格局的范围，较行政条件影响下的地级、县级名城格局中心的变化显出更为稳定的波动特征。总之，全国范围内交通条件影响下的国家历史文化名城格局呈大范围集聚和局部离散的面状形态，格局中心受各名城道路等级、道路密度等交通路网的结构体系影响较大。但交通基础设施的改进可以提高名城之间的同城效应，能够增加短途短时交通可达范围内文化集聚的发展带动能力，交通职能对名城中心分布和格局发展的影响具有逐步增长的趋势。

      

       图2 国家历史文化名城交通用时中心

       Fig.2 Centers of national historic cities with different transport cost

       2.3 市场条件影响下的名城中心地系统

       在市场原则影响下，名城所在的地级或县级行政单元可以驱使周围地市居民或文化旅游活动向此区域中心流动或集聚，并利用其区位优势、文化资源优势向周围一定范围内具有旅游潜力的地市产生社会文化感知、旅游活动需求影响，从而凭借名城的向心力或集聚力发展成为区域文化传承带动和产业集聚辐射的地域引擎，进而在名城及其集聚和辐射影响的周围地级城市范围内，形成以名城所在地为一级中心地、以名城服务范围内所能集聚辐射的各等级可达市场为次级中心地的复杂系统。按照时间成本矩阵和最优市场选择的原理方法，得到全国119座名城一、二、三级可达地级市场的最优选择(图3)。

       全国范围内，最优可达地级市场数目最多的3个名城均集中在东北地区，3个名城的可达市场在东北地区相互交织，形成一个复杂的市场网络。哈尔滨市拥有数目最多的一级可达市场，服务范围覆盖东北33个地市，作为东北地区名城中心地的作用极为显著。吉林市具有最多的二级可达市场，辐射地级城市达19个，沈阳市具有最多的三级可达地级市场。吉林市、沈阳市作为东北地区名城次级中心地的作用也较为显著。除东北地区外，新疆、甘肃、广西、陕西、云南等地区一、二、三级可达地级市场的数目和影响范围也相对较大，市场联系也形成一个较为复杂的网络，名城区域发展和市场辐射中心性的作用也有一定的体现。库车、特克斯、武威、张掖、同仁、天水、咸阳、柳州、桂林、北海、昆明等名城的最优可达地级市场均在11～20个之间，特别是特克斯的三级可达地级市场的数目达到9个，在名城三级可达地级市场数目排名中占据第二位，库车的二级可达地级市场的数目在名城二级可达地级市场数目排名中可占据第三位，高达11个。这些名城虽然大多处于交通较为不便、经济相对落后的西北、西南地区，但它们却具有较大的服务市场空间和较好的区域辐射潜力。嘉兴、无锡、苏州、宜兴、常熟、南通、上海、杭州、金华等长三角地区、泛长三角地区，尽管经济产出较高、交通基础设施建设优越，城市化进程较快，但由于名城分布较为集中，每个名城所能吸引和辐射的地级城市有限，其一、二、三级可达地级市场的数目和范围也大为降低，这些城市要么一级可达市场是其本身，要么视其临近名城为次一级的可达市场，名城区域中心性的作用不太明显。此类型的现象在濮阳与浚县之间，平遥与祁县之间，曲阜、邹城、聊城之间也有不同程度的体现。在这些名城聚集效应较为显著的地区，客源市场争夺的现象较为明显，名城要想获得更大发展潜力，就不能像其他地区名城一样仅仅依靠挖掘周围县市客源来发展，而是应该更多考虑与其他名称联合起来发展中长途的文化活动市场来获取更大范围、更大区域的集聚和辐射，在规模聚集效应下共同打造能够促进国家历史文化名城整体发展的发展版块或发展核心[43]。

       总之，全国范围市场原则影响下的国家历史文化名城发展呈现地域相关、错综复杂的网状形态，格局中心或区域中心性受名城潜力市场的区域分布和城市本身的可进入性影响较大。东北地区、西北地区、西南地区较东中部地区具有更为复杂的市场网络关联。沪宁杭及浙江北部、江苏南部地区的国家历史文化名城与地级行政单元的市场网络关联程度较小，但具有名城联盟实现规模经济带动更大区域市场发展的潜力和趋势。

      

       图3 基于时间成本矩阵的国家历史文化名城最优市场选择

       Fig.3 Optimal market selections of national historic cities based on time cost matrix

       3 结果与讨论

       国家历史文化名城作为一类主题鲜明的城市，其全国范围内的空间分布、交通可达、市场格局对历史文化遗产的创新传承和文化活动的地区带动产生深远的影响。本文基于格局中心、交通可达空间破碎度、时间成本矩阵等关键性指标，结合中心地和中心性思想对影响国家历史文化名城格局发展的行政要素、交通要素、市场要素等进行空间分析和机制探索，得出以下分析结果：国家历史文化名城受制于全国范围内多中心分布和县级、地级的行政归属，其发展格局呈现大范围离散和小范围集聚的版块形态，格局中心受县级名城、地级名城地理分布影响较大，地级名城格局中心向东部地区稍有偏离，县级名城格局中心向西部地区明显偏离；基于全国范围交通网络的建设现状，国家历史文化名城0～3h交通可达的服务范围格局呈现空间破碎度随时间增大而迅速下降的规律，交通条件影响下的国家历史文化名城格局呈大范围集聚和局部离散的面状形态，格局中心虽然也因时间距离差异出现东部偏离、南方偏离的特征，但偏离的波动情况远远低于行政条件的影响水平；市场原则影响下的国家历史文化名城格局发展呈现错综复杂的网状形态和地域相关的区位特征，格局中心或区域中心性在全国不同地区表现出不同的地域特征。名城格局中心在不同要素下分布的不同特点是名城整体分布的区域自发集聚与行政手段管理调控、基础设施建设引导等之间博弈的结果。

       本文借助古典中心地理论和区位指向原理，基于新的计算手段和分析工具对国家历史文化名城社会、经济、文化等特质影响要素之外的一般性影响要素进行分析研究，通过对名城现有空间分布、交通可达、市场条件下集群发展特征的探索，得出了全国范围内行政区划、交通条件、市场原则影响下名城对应格局中心的特点和要素影响下区位导向、区域差异特征，视角上拓宽了古典区位理论的框架和分析，技术上尝试了要素宏观分析的城市地理应用，从而丰富了历史文化名城发展格局研究的内容。但限于考虑的因素单一和分析技术的限制，如要素分析偏重单一要素的区位指向而忽略其他影响因子的作用，没有考虑航空等空中交通对市场可达的要素影响，河流、湖泊等栅格单元对交通可达的微观影响而致使可达范围、市场分级与现实状况的偏差，要素叠置加权和特殊栅格单元的剔除是进一步研究需要解决的技术问题。

标签：国家历史文化名城论文;  空间分析论文;  集聚效应论文;  空间形态论文;  中心地理论论文;  服务文化论文;  要素市场论文;  地级市论文;