地理科学进展 ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (1): 65-76.doi: 10.18306/dlkxjz.2019.01.006
收稿日期:
2018-03-07
修回日期:
2018-07-20
出版日期:
2019-01-28
发布日期:
2019-01-22
通讯作者:
陈彦光
作者简介:
第一作者简介:张凤(1993— ),女,江苏南通人,硕士研究生,主要从事城市地理研究。E-mail:
基金资助:
Feng ZHANG1(), Yanguang CHEN1,*(
), Xiaosong LI2
Received:
2018-03-07
Revised:
2018-07-20
Online:
2019-01-28
Published:
2019-01-22
Contact:
Yanguang CHEN
Supported by:
摘要:
城市生长与形态是地理学规模与形状研究的重要内容,分维则是刻画城市形态、反映城市生长的标度指数。论文以城市建设用地为研究对象,采用2000、2005、2010年3个年份的遥感数据,利用分形理论的径向维数和相应的标度区概念分析京津冀城市和城镇体系的空间格局及其演变特征。结果表明:其一,北京市第一标度区的范围最大,10 a间增长幅度也最大,对周边城市产生阴影效应;其二,以北京为中心,距离越远,第一标度区范围有越小的趋势;其三,几乎所有研究区内城市的第一标度区空间都被建设用地过度填充,外围则各有特色;其四,经济水平对京津冀整体城市建设用地扩张的影响最大,但北京的城市建设用地扩张已经由经济因素主导转变为人口因素主导;其五,随时间推移,第一标度区拟合径向维数效果提高,第二标度区拟合效果降低。由此得出结论:①北京在京津冀体现了城市首位效应和阴影效应的双重效应。一方面,京津冀地区城镇化区域体现出了以北京为核心的中央集聚特征,另一方面,北京市的巨大吸引力抑制了毗邻城市的生长。②城市中心和外围都出现二元化格局。地区内各个城市的中心部分过于紧凑,而外围则相对凌乱,中心-边缘缺乏一体化过程。③人口可能成为未来京津冀城市发展的第一动力。人口集聚的规模效应未来可能替代经济报酬递增效应。这些结果和结论有助于学术界和管理部门从新的角度认识京津冀城市化现状和未来的发展趋势,以便制定更为合理的城市发展政策和方针。
张凤, 陈彦光, 李晓松. 京津冀城市生长和形态的径向维数分析[J]. 地理科学进展, 2019, 38(1): 65-76.
Feng ZHANG, Yanguang CHEN, Xiaosong LI. Radial dimension analysis of growth and form of cities in the Beijing-Tianjin-Hebei region[J]. PROGRESS IN GEOGRAPHY, 2019, 38(1): 65-76.
表1
2000、2005、2010年京津冀各城市的标度区范围"
城市 | 2000年标度区 | 2005年标度区 | 2010年标度区 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
第一标度区 | 第二标度区 | 第一标度区 | 第二标度区 | 第一标度区 | 第二标度区 | |||
北京 | 13 | 60 | 16 | 60 | 19 | 60 | ||
天津 | 8 | 19 | 9 | 19 | 10.5 | 19 | ||
保定 | 4 | 9 | 4 | 9 | 4 | 9 | ||
沧州 | 3.5 | 14 | 3.5 | 14 | 3.5 | 14 | ||
承德 | 1.5 | 14 | 1.5 | 14 | 1.5 | 14 | ||
邯郸 | 4 | 12.5 | 4 | 12.5 | 5 | 12.5 | ||
衡水 | 2.5 | 9 | 3 | 10 | 3.5 | 12.5 | ||
廊坊 | 3.5 | 13 | 3.5 | 13 | 3.5 | 13 | ||
秦皇岛 | 3 | 10 | 3 | 12 | 3 | 10 | ||
石家庄 | 5 | 24.5 | 5.5 | 24.5 | 6 | 24.5 | ||
唐山 | 4 | 11.5 | 4 | 11.5 | 5 | 11.5 | ||
邢台 | 3 | 15 | 3 | 15 | 3.5 | 15 | ||
张家口 | 2 | 12 | 2 | 12 | 2 | 12 |
表2
2000、2005、2010年京津冀各城市的径向维数"
城市 | 2000年径向维数 | 2005年径向维数 | 2010年径向维数 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
第一标度区 | 第二标度区 | 第一标度区 | 第二标度区 | 第一标度区 | 第二标度区 | |||
北京 | 2.0057 | 1.0999 | 2.0058 | 1.2977 | 1.9998 | 1.4741 | ||
(0.008) | (0.024) | (0.008) | (0.034) | (0.009) | (0.041) | |||
天津 | 1.9832 | 0.9560 | 1.9941 | 1.2459 | 1.9944 | 1.3933 | ||
(0.012) | (0.039) | (0.015) | (0.026) | (0.014) | (0.026) | |||
保定 | 2.0177 | 1.0949 | 2.0147 | 1.1572 | 2.0148 | 1.2112 | ||
(0.016) | (0.007) | (0.014) | (0.013) | (0.014) | (0.013) | |||
沧州 | 1.9967 | 0.9124 | 2.0035 | 0.9233 | 2.0053 | 0.9477 | ||
(0.011) | (0.006) | (0.009) | (0.007) | (0.009) | (0.006) | |||
承德 | 1.8556 | 1.0329 | 1.8556 | 1.0329 | 1.8556 | 1.0372 | ||
(0) | (0.022) | (0) | (0.022) | (0) | (0.021) | |||
邯郸 | 1.9534 | 0.9101 | 1.9550 | 0.9484 | 1.9652 | 1.0143 | ||
(0.01) | (0.012) | (0.009) | (0.015) | (0.006) | (0.021) | |||
衡水 | 1.9680 | 0.9198 | 1.9591 | 0.9084 | 1.9865 | 1.0112 | ||
(0.016) | (0.022) | (0.011) | (0.025) | (0.005) | (0.022) | |||
廊坊 | 1.9821 | 0.9145 | 1.9897 | 0.9357 | 1.9908 | 0.9671 | ||
(0.017) | (0.01) | (0.015) | (0.011) | (0.015) | (0.011) | |||
秦皇岛 | 1.9513 | 0.8649 | 1.9424 | 1.1303 | 1.9492 | 1.1935 | ||
(0.023) | (0.021) | (0.024) | (0.026) | (0.023) | (0.026) | |||
石家庄 | 1.9983 | 1.0626 | 2.0004 | 1.098 | 2.0043 | 1.1348 | ||
(0.007) | (0.014) | (0.005) | (0.017) | (0.004) | (0.024) | |||
唐山 | 2.0098 | 1.1018 | 2.0137 | 1.1237 | 2.0279 | 1.1976 | ||
(0.023) | (0.021) | (0.023) | (0.023) | (0.023) | (0.026) | |||
邢台 | 1.9727 | 0.9414 | 1.9729 | 0.9539 | 1.9729 | 0.9830 | ||
(0.008) | (0.014) | (0.008) | (0.015) | (0.008) | (0.011) | |||
张家口 | 2.0709 | 0.7917 | 2.0709 | 0.7966 | 2.0825 | 0.8887 | ||
(0.0123) | (0.008) | (0.012) | (0.008) | (0.008) | (0.011) |
表3
2010年京津冀各城市标度区面积、径向维数与社会经济数据的相关系数及回归系数"
标度区 | 常住人口 | GDP | 城镇化水平 | 人均GDP |
---|---|---|---|---|
第一标度区面积 | 0.852** | 0.939** | 0.866** | 0.731** |
(-0.528) | (2.177) | (0) | (-0.856) | |
第二标度区面积 | 0.767** | 0.829** | 0.729** | 0.582* |
(0) | (1.517) | (0) | (-0.771) | |
第一标度区径向维数 | 0.206 | 0.120 | 0.131 | 0.100 |
(0) | (0) | (0) | (0) | |
第二标度区径向维数 | 0.744** | 0.768** | 0.682* | 0.606* |
(0) | (0.768) | (0) | (0) |
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