中国城市群划分与空间分布研究，本文主要内容关键词为：中国论文,城市群论文,空间论文，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。
[中图分类号]F291 [文献标识码]A
自从20世纪50年代法国地理学家杨·戈特曼(J.Gottmann)用Megaloplis特指美国东北海岸的都市区的城市集群以来，学者们就开始对城市群现象进行不断研究，国内的城市群相关研究也方兴未艾。姚士谋将城市群定义为：在特定的地域范围内具有相当数量的不同性质、类型和等级规模的城市，依托一定的自然环境条件，以一个或两个超大或特大城市作为地区经济的核心，借助于现代化的交通工具和综合运输网的通达性，以及高度发达的信息网络，发生与发展着城市个体之间的内在联系，共同构成的相对完整的城市“综合体”[1]。周一星认为，自改革开放以来，中国形成了以京津唐、长江三角洲、珠江三角洲三大城市群为核心的3个一级城市经济区和11个二级城市经济区的空间经济格局[2]。代合治界定了中国17个城市群并将其分为4个等级[3]。方创琳认为中国已经形成28个城市群，并根据城市群发育程度指数模型将中国城市群划分为3个等级，分析了城市群结构体系的组成与空间分异格局[4]。苗长虹认为中国现已发育有可以分为3大梯队的13个城市群，在地理空间上显现出“四大板块”的分布形态[5]。
1 中国城市群发育与划分
1.1 城市群发育过程
城市起源于第二次社会劳动大分工[6]，是社会生产力和科学文化发展到一定水平、社会劳动地域分工达到一定程度的产物。城市群是城市发展到一定阶段的必然结果，城市群萌芽于工业化前期，工业化中期城市职能的高度分化导致了真正意义上城市群的出现。
在进入工业化前的传统农业社会，城市的政治、军事、文化属性明显强于其经济属性，占据的地理位置以及空间分布的主观性较大，区域的生产力水平低下，城市之间联系较少，城市可孤立存在，城市体系的整体功能不强。进入工业化时期，生产力和经济发展水平飞速提高，城市的经济属性迅速取代了政治、军事、文化等属性成为城市的主要和基本属性；生产力和区域经济发展水平成为城市存在发展的主导因素，不同规模等级的城市位置由区域对于中心商品和服务需求决定，城市的位置越来越趋向于可以最大限度满足区域人口对于各级中心商品和中心服务的需求的地方，城市占据的空间地理位置开始相对比较客观和固定，城市之间的联系越来越密切，城市体系快速发育并开始产生城市群的雏形。工业化中期，生产力进一步提高，整个社会产生了更多的中心商品盈余，城市辐射场不断增大，城市辐射场相互覆盖重合，城市间竞争愈加激烈，特别是相同规模等级的城市之间；激烈的竞争和资源禀赋的差异，使城市的专业化水平急剧提高；专业化水平的提高强化了城市之间的分工协作，增加了城市之间的横向联系，所以城市职能的高度分化是导致城市群出现的主要原因。
1.2 中国城市群的发展阶段划分
中国的城市群发展可以划分为3个历史发展阶段：从建国初期到1978年改革开放属于城市群孕育萌芽阶段，虽然在此期间中国城市化的波动比较大，但中国的城市体系发育已相对成熟，城市群的雏形已基本显现。从1978年改革开放到1998年是城市群体系形成发展阶段，城市化比率从17.9％增加到30.4％[7]。中国进入城市化快速发展时期，三大城市群作为中国城市群的核心已发育成熟，其他城市群已初具规模。自1998年起，我国城市群体系进入完善和成熟阶段，高等级城市群向城市连绵区进化，低级城市群迅速强化。顾朝林根据区域经济发展状况、城市密集程度、交通联系条件和行政区划因素，预测到2020年中国城市体系将由3个城市密集区、7个城市群和17个城市发育区组成，提出了“三纵两横”的国家城市发展轴。[8]
1.3 中国城市群等级结构划分
城市群是较大尺度区域发展的核心，研究城市群主要因为其对区域经济发展强大的组织和带动作用，所以本文对中国城市群的下限按如下原则来定义：(1)是所在区域经济增长的极核，对区域经济的带动组织作用明显，至少可以组织和带动所处省级尺度范围的发展，具有省级意义；(2)拥有一个副省级以上城市或几个具有省级意义的核心城市，至少包括两个以上地级及以上城市，建制市的数量不少于3个；(3)城市群的其他城市与核心城市的联系密切，地域邻接，通勤距离不超过4个小时；(4)城市群的GDP在200亿元以上，区域范围达到1.5万
以上；(5)政府部门和学术界相对公认的名称和区域范围；(6)区域范围按行政区范围界定。
本文以除港澳台地区以外的中国内地国土疆域为研究区；采用《2006年中国统计年鉴》和《2006年中国城市统计年鉴》中2005年的城市数据进行了统计整理。
按照上述城市群下限划分原则，中国目前已发育形成25个城市群。由于城市群的经济规模直接影响其带动辐射地域范围的大小，城市群相对于其他城市群的经济总量区位商大致决定了城市群的职能。故笔者根据GDP总量将中国城市群划分为三级。一级城市群为具有国家级意义发育成熟的三大城市群；二级城市群为具有大区级意义发育程度较高的城市群，共7个；三级城市群为发育程度较低但最低具备省级意义的15个城市群(图1，表1)。
2 中国城市群的空间分布分析
分形几何学是相对于传统欧氏几何学的不足建立起来的，由此发展起来的分形(Fractal)理论逐渐成为现代非线性科学研究中的一种横跨自然、社会和思维科学的理论，主要用来研究和揭示复杂的自然现象和社会现象中隐藏的规律性、层次性和标度不变性。分维(Fractal Dimension)是分形特征的定量描述。可分为拓扑维数、Hausdorff维数、信息维数和关联维数4种，[9]国内学者刘继生、徐建华等分别较早地利用分形理论对东北、豫北和甘肃城市体系的空间分布进行了研究。本文利用分形理论揭示中国城市群空间分布的标度不变性，通过计算中国城市群的空间分布关联分维数来分析中国城市群的空间分布态势。
2.1 模型建立
城市群空间分布关联函数C(r)为：
λ为尺度比，D为城市群空间分布分维数，表示以任一个城市群为中心，其周围城市群分布密度变化的趋势，反映了城市群空间分布的均衡性。D一般在0-2之间变化，当D→0时说明区域内各城市群之间相互联系密切，分布高度集中于一个区域；当D→2时说明城市群之间的相互作用较弱、联系不密切，城市群分散到均匀的程度，空间分布比较均衡；D→1时表示各城市群沿某一条地理干线集中分布。
2.2 中国城市群空间分布关联维数的计算
笔者利用arcgis软件进行了城市群之间欧氏距离的测算，城市位置数据以城市经纬度为原坐标数据，城市群位置以其核心城市的位置为依据，以国家基础地理信息系统(NFGIS)提供的1∶400万中国电子地图为底图(细化到县界)，采用高斯克吕格投影进行坐标转换，虽然对于较大区域进行投影坐标转换不可避免地存在误差，但这对揭示城市群空间分布特征的影响已经相对较小。最终得出中国城市群欧氏距离矩阵表(表2)，由于城市群的距离矩阵是对阵矩阵，只需写出一半。
以步长Δr=150km来截取距离标度r，对应得到一个C(r)的值，于是可以得到一系列点对(r，C(r))(表3)
在双对数坐标系中，点对(r，C(r))的散点图呈线性分布(图2)，对(lnr，lnC(r))用Eviews5软件进行回归运算，可以得到：
图2 双对数坐标点对散点图
方程拟合优度较高，可决系数和调整后的可决系数均达到了0.95以上；经white检验没有异方差的存在，lnr的系数即为空间分布分维数。
3 结论
通过中国城市群结构体系的空间分布图、数据资料和对其空间分布分维数的计算可以得出以下结论：
3.1 中国城市群空间分布不均衡
中国城市群的空间分布主要表现为东多西少、东密西疏、东强西弱。从城市群空间分布态势图和指标数值表上可以看出，无论在地理空间还是经济空间，东部沿海地区的城市群密度都远远高于西部地区，东部沿海地区的城市群密度为0.0646个/，而西部地区的城市群密度仅为0.0073个/，东部沿海地区的城市群密度是西部地区的8.87倍。
中国城市群在经济空间上的不均衡现象同样非常明显，笔者认为经济总量是城市群影响范围的决定性因素，人均GDP可以大致反映城市群的劳动生产率，经济密度则表征了城市群内各种资源的组合状况。东中部地区集中了经济实力最强的3个一级城市群和6个二级城市群，西部地区几乎全为发育程度不高、经济实力较弱的三级城市群。东部长江三角洲、京津冀、珠江三角洲城市群在经济总量上占有绝对优势，三大城市群占全部中国城市群经济总量的48.7％；而数量有15个之多的三级城市群的经济总量却只占城市群经济总量的17.3％。长江三角洲城市群的经济总量是西部酒嘉玉城市群的116倍；珠江三角洲城市群人均GDP是黔中城市群的7.2倍，经济密度是酒嘉玉城市群的238倍。西部唯一一个二级城市群——川渝城市群的人均GDP尚不足10000元，甚至低于东部一些三级城市群。东西部的城市群在经济总量、人均GDP、经济密度等指标上均差异悬殊，中国城市群经济空间的不均衡分布强化了其不均衡分布的态势。
3.2 中国城市群空间分布具有明显的轴线分布特征
中国城市群的空间分布分维数为1.0826，说明中国城市群的空间分布高度集中于某一地理要素。笔者认为，中国城市群的分布主轴线是以综合性交通通讯体系通道为基础，以东北老工业基地和东部沿海经济发达地带为载体的、经济发展水平较高的、横跨中国南北的狭长带状区域。在此带状区域内发达的道路和通讯系统相互耦合，城市群之间的空间相互作用强度较大；特别是由于经济全球化的影响，东部沿海经济带成为中国对外贸易的桥头堡，可以先于中西部地区接受来自发达国家的产业和要素转移，经济基础和发展速度明显快于中西部地区。3大一级城市群和哈大长城市群、辽东半岛城市群、山东半岛城市群、闽南福厦城市群4个二级城市群和浙中、南北钦防城2个三级城市群集中分布于此带状区域内，集中了中国城市群体系36％的城市群、72.1％的经济总量和50.9％的人口。充分说明了城市群是区域经济实力、交通通讯体系发展到一定水平的产物；中国的经济发展主轴线是东北和东部沿海地带。
3.3 中国城市群的空间结构的时间演化规律以及城市群分布主轴线以及次级轴线的量化挖掘等问题有待于今后更深入的研究。