江苏沿海地区城市腹地划分研究

马袁弟，盖文静

（1.首都师范大学 资源环境与旅游学院，北京100048）

江苏沿海地区城市腹地划分研究

马袁弟1，盖文静1

（1.首都师范大学 资源环境与旅游学院，北京100048）

总结了国内外已有的对城市腹地划分方法的相关研究，选择了适合江苏沿海地区的城市腹地划分理论方法。并基于公路可达性，运用GIS软件综合数学模型和空间分析方法组建了GIS平台下的城市腹地划分技术方法。考虑到旧的断裂点公式存在的缺陷，进行修改创新，以基于公路网的两城市之间最短通行时间来取代城市的综合实力；使用SPSS软件的因子分析法计算江苏省各地级市的综合实力。最后，对江苏沿海地区的城市腹地进行划分，为区域城镇体系规划以及重大基础设施布局提供参考。

空间分析；断裂点；城市腹地；划分研究；江苏沿海

1 研究背景

随着城市化进程的不断加快，城市之间的竞争越来越激烈，中心城市与周边区域协同发展已成为城市密集地区经济发展的一种重要模式。而对于中心城市相关研究所关注的一个重要的方面便是腹地资源的规划。合理地划分城市腹地，一方面可以把握中心城市的影响范围，使得中心城市的综合竞争力与功能得到提升，实现区域经济、社会等发展目标的多重优化；另一方面，对于城镇体系规划和重大基础服务设施的布局等方面也具有基础性指导意义[1]。

1950年以后，社会背景、经济发展水平的变化迅速加快，腹地理论得到逐步完善，增长极理论、核心-边缘理论、都市-腹地理论以及信息腹地理论基本上奠定和丰富了城市腹地理论的特征、内容、形成机理，但没有引发独立的理论研究。多数地理学者及相关专家只是将城市与腹地关系在各自研究的理论体系中进行了简要的理论阐述。赖利（1931）借鉴牛顿引力理论提出了“零售引力模型”，形成了从商业角度研究城市周边地区的视角，这标志着城市腹地理论开始深化[2]。之后，德国经济地理学家克里斯泰勒（1933）在《德国南部的中心地》中提出了中心地理论，他认为，为城市腹地提供服务是城市的基本功能，向城镇周围地区提供商品和服务是任何城镇都应具有的职能，整个中心地及其服务的市场区是由一级套一级的六边形网络相互嵌套而成。康维斯（1949）在赖利提出的“零售引力模型”理论的基础上提出了“断裂点”理论，“断裂点”理论对城市腹地的理论研究与发展做出了巨大贡献[3]。他认为城市的腹地范围是由城市的总体规模和相邻两城市之间的距离等因素决定的，断裂点即为相邻两城市之间的吸引力达到平衡的点，所有断裂点连成的线即为城市的腹地边界。海格特（1972）提出的空间相互作用理论指出空间的一切事物都是相互制约、相互影响的。周围腹地与中心城市之间存在着辐射、吸引的关系，即物质流、金融流、信息流的相互传递与交换的关系，城市对其周围腹地的影响程度的大小与其自身规模成正比，与周边腹地到城市中心的距离成反比[4]。

国内对腹地的研究始于20世纪90年代，相关研究较少，关注的重点是腹地范围划分的实证研究。初期的研究方法主要是简单数学模型法和经验法，后期主要是多指标综合分析法。

我国城镇体系规划大都以各级行政地域为单元进行开展，省、市级行政区域一般与社会经济区域一致，但也有不相一致的部分，在地级市当中，这一问题表现得尤为突出。在我国的市管县体制中，对市管县的合理范围没有具体的依据与标准，当中心城市的实际吸引范围与规划的市域范围差距很大时，却把它当作完整的体系来规划，它的科学性是值得怀疑的。为了合理配置各地区资源，应打破各地区间行政界限。同时，根据各地区经济发展水平采取优势集约的发展模式，形成布局合理、功能鲜明的区域开发格局，故对全国各地级城市的腹地做科学、明确的划分显得尤为重要[5]。

总体上看，对于城市腹地的概念依据划分方法的研究已经比较成熟，但是与典型区域的结合，尤其是快速崛起的城市化区域的研究成果较少。本文在断裂点理论的基础上加以改进创新，采取加权Voronoi图方法，以基于公路网的两城市最短通行时间来取代城市的综合实力，对江苏沿海城市进行合理地腹地划分，为区域城镇体系规划以及重大基础设施布局提供参考。

2 数据与方法

2.1 研究区概况

2009-06-10，国务院常务会议正式将江苏沿海发展列为国家战略，要求到2020年，地区人均GDP必须超过东部地区平均水平，成为重要经济增长极、新亚欧大陆桥东方桥头堡。然而，有着很大地理位置优势的江苏沿海城市却未能达到应有的发展水平[6]。

江苏沿海地区包括连云港、盐城、南通3个地级市，内辖12个县、6个县级市和7个城区，土地面积约为3万km2，约占江苏省的30%。20世纪中后期江苏沿海地区国内生产总值年平均增长率达到13%，人均GDP年平均增长率达12%。2000年后，江苏沿海经济进入快速增长阶段，其增长率超过全国平均水平8%，但连云港增长率偏低。

中国经济最发达的地区是沿海地区，而江苏最不发达的地区却在沿海，江苏沿海经济成为中国沿海经济的“断裂带”，成为整个沿海经济带发展的“凹地”[7]。

因此，合理划分江苏沿海城市腹地，把握城市实体与辐射的范围，正确编制城镇体系规划和城市总体规划，快速持续提高经济增长率，优化产业结构等任务显得尤为突出[8]。

2.2 数据来源

本文选取江苏省13个地级市为研究对象，指标数据选自《江苏省统计年鉴2012》；江苏省栅格底图取自国家基础地理信息中心1∶400万数据库；道路空间数据及湖泊数据（包括高速公路数据国道及省道数据）均来源于《1∶400万中华人民共和国省级行政单位系列图》《江苏省地图2012》，先将数据进行Lambert等角圆锥投影变换。

2.3 研究方法

1）指标选取。综合考虑人口规模、经济规模、科技教育等方面因素，选择城市人口规模、地区生产总值、人均地区生产总值、交通运输水平、国内贸易对外经济、科技水平、教育资源7个指标，利用加权综合指数法来确定竞争对手城市。

2）加权分析。首先对已划分的等级赋值，如A、B、C、D 4个等级，A=4、B=3、C=2、D=1；人口数（万人）：P1＞800为A、600＜P1＜800为B、400＜P1＜600为C、P1＜400为D。然后，将城市各指标P1～P7划入所属等级，P1为人口数、P2为地区生产总值、P3为人均地区生产总值、P4为公路里程、P5为国内贸易对外经济、P6为专业技术人员总数、P7为专任教师总数。最后，根据专家公式评定各指标权重值。

3 江苏沿海城市腹地划分

合理划分城市腹地的步骤为：首先，研究并合理确定中心城市的竞争对手；其次，利用“断裂点”理论，结合相关指标和技术方法合理划分出中心城市腹地；最后，借助经验数据调查对先前划分出的腹地的范围进行验证。具体流程如图1。

图1 江苏沿海城市腹地划分技术流程图

3.1 竞争对手确定

综合考虑人口规模、经济规模、科技教育等方面因素，利用加权综合指数法来进行竞争对手城市的确定（表1）。

表1 江苏省地级市各指标数据

1）等级赋值与划分。根据前文中对等级的赋值，对江苏各地级市进行等级划分，结果见表2。

2）对各指标赋权重值。赋值时可以根据熵值法或者通过专家评定得出，各指标所赋权值结果为：P1权重为0.10、P2权重为0.20、P3权重为0.15、P4权重为0.15、P5权重为0.15、P6权重为0.10、P7权重为0.15。

3）竞争力评价指数计算。计算城市指标加权后的竞争力评价指数H：

其中，Mi为指标权重值；Si为指标等级值。将各指标求值加总，求出各城市的评价指标Hi，与研究城市进行比较，数值相当者则为城市的竞争对手，详见图2。

表2 江苏地级市各指标等级划分结果

图2 江苏各地级市竞争力评价系数

3.2 腹地范围的确定

“断裂点”理论将两个相邻城市间的吸引力达到平衡的点定义为断裂点。

其中，pA、pB为城市A、B的城市规模x2、x3分别为人口规模、地区生产总值、国内贸易对外经济）；dA为从断裂点到A城市的距离；dAB为两城市之间的距离（取城市之间的直线距离），且dA+dB=dAB成立。

关于断裂点的连接，采取加权Voronoi图的方法。在匀质平面区域内，如果有2个中心城市的规模权重相同，则构成常规Voronoi图；如果它们的规模权重不同，那么其吸引和辐射范围的边界是一个圆弧，便构成加权Voronoi图，加权Voronoi图比较科学准确，本文采用该方法来勾绘城市腹地范围[9]。

鉴于数据的易得性，取城市间的直线距离。将各竞争城市规模值（见图3）代入断裂点公式，计算得到江苏沿海城市与各自腹地城市的断裂点（见表3）。由表3可知，连云港的竞争对手城市为淮安、宿迁和盐城；盐城的竞争对手城市为连云港、泰州、扬州和南通；南通的竞争对手城市为盐城、苏州和无锡。以城市的竞争力评价指数为Voronoi图发生元的权值，得到江苏沿海城市腹地范围。

图3 江苏各相关地级市规模值

表3 断裂点到江苏沿海城市的距离/km

3.3 腹地划分结果验证

由于断裂点理论都是假定两城市之间为均质区域，这不符合实际情况。所以采取实证法，根据经济联系、行政区划等情况，对模拟法界定的腹地范围进行验证（表4）。

表4 验证前后的江苏沿海城市腹地范围比较

4 结 语

通过对江苏省13个地级市综合竞争力的测算，采用修正后的断裂点理论，结合相关指标和技术方法合理划分出城市中心腹地，最后借助经验数据调查对划分出的腹地范围进行验证。

综合以上分析，对传统的腹地范围进行调整。① 连云港-淮安：断裂点在沭阳县的西北角上，因此应将整个沭阳市划入连云港的腹地范围内。但实际上沭阳市接受淮安的辐射更多，故应将整个沭阳市划入淮安的腹地范围之内。②连云港-盐城：断裂点位于响水县的偏南位置，依此，响水县的西北部应划分为连云港的腹地范围。但事实并非如此，盐城的综合实力高于连云港，且考虑到盐城的整体性，故将响水县划入盐城的腹地范围内。③盐城-扬州：断裂点位于高邮市与兴化市的边界上，依此，宝应县划入盐城的腹地范围内。但实际上宝应县接受扬州的经济辐射更多，故应将宝应县划入扬州的腹地范围内。④ 盐城-泰州：断裂点位于兴化市中心位置，依此应将兴化市划入盐城的腹地，但由于兴化市中心位置靠泰州较近，且交通发达，经济辐射更多，所以应将兴化市划入泰州的腹地范围内。⑤南通-无锡：断裂点位置在江阴市东南位置，依此应将江阴市划入南通的腹地范围内，但由于无锡的经济实力高于南通，且无锡对江阴的辐射更多，故将江阴市划入无锡市的腹地范围内。⑥南通-苏州：断裂点位置位于常熟市与张家港市的交界处，故应将常熟市和张家港市划为南通的腹地。但不符合实际情况。常熟市和张家港市属于苏州，苏州的综合实力远高于南通，故将常熟市和张家港市划入苏州的腹地范围内。

[1] 李小建．经济地理学[M]．北京∶高等教育出版社,1999

[2] Borin N,Farris P W,Freeland J R．A Model for Determining Retail Product Category Assortment and Shelf Space Allocation[J]． Decision Sciences,1994,25(3)∶ 359-384

[3] 闫卫阳,秦耀辰,郭庆胜,等．城市断裂点理论的验证、扩展及应用[J]．人文地理,2004,19(2)∶12-16

[4] 陈联,蔡晓峰．城市腹地理论及腹地划分研究方法[J]．经济地理,2005,25(5)∶629-631

[5] 孔祥彬． 城市经济腹地及其空间范围的界定——以成都、绵阳为例[D]．成都∶西南交通大学,2007

[6] 孙娟．都市圈空间界定方法研究——以南京都市圈为例[J]．城市规划汇刊,2003(4)∶73-77

[7] 颜银根．江苏沿海经济发展历史及现状研究[J]．江苏工业学院学报,2008,9(3)∶37-41

[8] 张义文,高新法,荣美娜,等．河北省主要城市吸引范围[J]．河北师范大学学报,2001(4)∶533-536

[9] 王新生,付福英．Voronoi图的扩展、生态及其应用于界定城市空间影响范围[J]．华中师范大学学报∶自然科学版,2002,36(1)∶107-111

P208

B

1672-4623（2016）01-0023-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.01.007

马袁弟，硕士，研究方向为GIS在区域规划中的应用。

2014-10-16。

项目来源：国家自然科学基金面上基金资助项目（41372176）。