武汉城市圈内部空间联系及其轴-辐网络结构演化

doi:10.18306/dlkxjz.2019.07.013

地理科学进展 ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (7): 1093-1102.doi: 10.18306/dlkxjz.2019.07.013

武汉城市圈内部空间联系及其轴-辐网络结构演化

田野^1,²(), 罗静^2,^*(), 孙建伟³, 董莹¹, 陈国磊³

1. 湖北经济学院长江经济带发展战略研究院/财经高等研究院,武汉 430205
2. 华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室/城市与环境科学学院,武汉 430079
3. 贵州师范大学地理与环境科学学院,贵阳 550025

收稿日期:2018-12-27 修回日期:2019-03-15 出版日期:2019-07-28 发布日期:2019-07-28
通讯作者: 罗静
作者简介:
田野(1990— ),男,河南永城人,博士生,研究方向为区域发展与城乡规划。E-mail: yongcheng_ tianye@126.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(41871176,41801177);国家社会科学基金项目(18CJY048);华中师范大学中央高校基本科研业务费(CCNU18ZDPY09)

Urban spatial linkages and the hub-spoke network structure in the Wuhan metropolitan area

Ye TIAN^1,²(), Jing LUO^2,^*(), Jianwei SUN³, Ying DONG¹, Guolei CHEN³

1. Changjiang Academy of Development and Strategy/Institute for Advanced Studies in Finance and Economics, Hubei University of Economics, Wuhan 430205, China
2. Key Laboratory for Geographical Process Analysis & Simulation of Hubei Province / College of Urban and Environmental Sciences, Central China Normal University, Wuhan 430079, China;
3. School of Geographic and Environmental Sciences, Guizhou Normal University, Guiyang 550025, China

Received:2018-12-27 Revised:2019-03-15 Online:2019-07-28 Published:2019-07-28
Contact: Jing LUO
Supported by:
National Natural Science Foundation of China, No. 41871176 and 41801177;National Social Science Fund of China, No. 18CJY048;Fundamental Research Funds for the Central Universities, No. CCNU18ZDPY09.

摘要/Abstract

摘要：

轴-辐伺服网络是一种高效的网络类型,有利于降低要素流动成本,提高效率,并发挥规模效应。选取武汉城市圈内37个城镇作为网络节点,利用修正后的引力模型计算其1995—2015年空间联系并进行分析,之后根据联系强度分布构建空间联系网络,并运用Python第三方开源软件包Networkx对其轴-辐网络结构及演化进行评价,得到如下结论：① 城市间联系强度逐渐增强,由单极放射状向网状一体化渐次演化,总体联系呈现以武汉主城区为中心的核心—边缘格局。空间联系网络与联系强度同步发育,结构更加致密,同时关键节点的枢纽地位愈发凸显。② 关键轴心城镇与联系通道围绕武汉主城区逐步发育,最终形成覆盖武汉主城区东、北、南三向的多重连接环,构成辐点城镇与轴心城镇进行联系的主要路径。③ 整体网络形成以武汉主城区为一级轴心,部分地级城市主城区为二级轴心,其他城镇为辐点的轴—辐网络结构,形态则呈现点对式网络—初级轴-辐网络—层级轴-辐网络的演化过程,且仍处于继续发育中。

关键词: 武汉城市圈, 空间联系, 轴-辐网络, 演化

Abstract:

Hub-spoke network is an efficient network structure, which is helpful for reducing the cost of factor flow, improving efficiency, and increasing scale effect. Hub-spoke network consists of some hubs and spoke, where the hubs play the key role of circulating factors like people, capital, information, and so on, and the spoke receive the factors and transfer them in a specific way so that efficiency would be improved significantly. In this study, we took 37 counties and districts in the Wuhan metropolitan area as the research area and used the modified gravity model to calculate the spatial linkage strength in 1995, 2005, and 2015 between the 37 units. Then we mapped the hub-spoke network with networkx, an open source package of python and analyzed the changes. The results show that: 1) The strength of the linkages between towns and cities have gradually increased, and the pattern evolved from unipolar radiation to network integration. Meanwhile, the overall linkages present a core-periphery pattern centered on the main urban area of Wuhan City. The spatial linkage network developed synchronously with linkage strength, and network structure has become increasingly more compact. At the same time, the pivotal position of key nodes is becoming more prominent. 2) Key hub towns and linkage channels gradually developed around the main urban area of Wuhan City, forming some connecting rings covering the northeast and south of the main urban area of Wuhan City as the key connecting channels between key hub towns and spoke towns. 3) The structure of the overall linkage network consists of a high level hub, which is the main urban area of Wuhan City, some middle level hubs, which are the main urban areas of some prefecture-level cities, and the spoke towns in the Wuhan metropolitan area. The hub and spoke network structure has evolved from point-to-point to primary hub and spoke network and leveled hub and spoke network, but this structure is not perfect at present and is still in development.

Key words: Wuhan metropolitan area, spatial linkage, hub and spoke network, evolution

田野, 罗静, 孙建伟, 董莹, 陈国磊. 武汉城市圈内部空间联系及其轴-辐网络结构演化[J]. 地理科学进展, 2019, 38(7): 1093-1102.

Ye TIAN, Jing LUO, Jianwei SUN, Ying DONG, Guolei CHEN. Urban spatial linkages and the hub-spoke network structure in the Wuhan metropolitan area[J]. PROGRESS IN GEOGRAPHY, 2019, 38(7): 1093-1102.

图/表 9

表1

表2

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表4

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参考文献 31

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目标层	目标子层	指标层
人口吸引力	人口规模吸引力	总人口(X₁)、人口密度(X₂)、城市化率(X₃)
人口吸引力	人口素质吸引力	大专以上学历人数(X₄)、第二、三产业从业人员比重(X₅)
经济吸引力	经济规模吸引力	GDP(X₆)、公共财政收入(X₇)、固定资产投资额(X₈)
经济吸引力	经济结构吸引力	第一产业总产值(X₉)、第二产业总产值(X₁₀)、第三产业总产值(X₁₁)、第一产业产值占GDP比重(X₁₂)、第二产业产值占GDP比重(X₁₃)、第三产业产值占GDP比重(X₁₄)
社会吸引力	社会发展吸引力	人均可支配收入(X₁₅)、居民储蓄存款余额(X₁₆)、城镇居民失业率(X₁₇)
社会吸引力	社会保障吸引力	医疗卫生机构数量(X₁₈)、拥有三甲医院数量(X₁₉)、万人拥有医生人数(X₂₀)、万人拥有卫生机构床位数(X₂₁)
资源环境吸引力	城市环境吸引力	土地面积(X₂₂)、人均绿化面积(X₂₃)、建成区绿地率(X₂₄)
资源环境吸引力	城市废弃物处理	工业污水处理率(X₂₅)、生活垃圾无害化处理率(X₂₆)
发展潜力吸引力	教育发展潜力吸引力	教育经费总投入(X₂₇)、高等院校在校学生数(X₂₈)、高校教师数量(X₂₉)、公共图书馆数量(X₃₀)、公共图书馆馆藏量(X₃₁)
发展潜力吸引力	科技发展潜力吸引力	科研经费支出(X₃₂)、专利申请授权量(X₃₃)、专业技术职称人数(X₃₄)、高新技术产业总产值(X₃₅)
对外联系吸引力	交通联系吸引力	道路长度(X₃₆)、高速公路过境条数(X₃₇)、火车站点数(X₃₈)
对外联系吸引力	信息联系吸引力	邮电业务总量(X₃₉)、移动电话数目(X₄₀)

评价指标	1995年	2005年	2015年
D	0.055	0.111	0.188
L	1.111	1.258	1.989
C_D(m_i)	0.889	1.973	6.757
C_B(m_i)	0.111	0.649	14.108

年份	排名	点度数		点介数		边介数
年份	排名	关键节点城镇	C_D(m_i)	关键节点城镇	C_B(m_i)	关键边	C_B(e)
1995	1	武汉主城区	7	武汉主城区	4	武汉主城区-鄂州市	0.389
	2	鄂州市	2	鄂州市	1	—	0.222
	3	—	1	—	0	—	0.222
2005	1	武汉主城区	39	武汉主城区	10	武汉主城区-鄂州市	0.054
	2	鄂州市	9	鄂州市	8	武汉主城区-江夏区	0.054
	3	黄石主城区	5	江夏区	3	鄂州市-黄石主城区	0.035
	4	江夏区	4	黄石主城区	3	武汉主城区-仙桃市	0.035
	5	仙桃市	3	—	0	黄石主城区-大冶市	0.023
2015	1	武汉主城区	51	武汉主城区	163	武汉主城区-鄂州市	0.054
	2	鄂州市	34	鄂州市	79	武汉主城区-咸安区	0.054
	3	江夏区	30	孝南区	76	武汉主城区-孝南区	0.054
	4	东西湖区	28	咸安区	67	武汉主城区-黄石主城区	0.051
	5	新洲区	27	黄石主城区	48	鄂州市-黄石主城区	0.035

武汉城市圈内部空间联系及其轴-辐网络结构演化

Urban spatial linkages and the hub-spoke network structure in the Wuhan metropolitan area

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年份	铁路(城际/动车/高铁)	高速	国道	省道	县乡道
1995	75	90	70	60	35
2005	85	100	80	70	40
2015	95(120/150/250)	110	90	80	45