研习社 | 学员作业：基于新兴数据的关中城市群评价研究

基于新兴数据的关中城市群评价研究

大家好，我叫闫家星，来自西安建筑科技大学华清学院，现为城乡规划专业本科在读学生。从2016年开始接触城市数据至今，多半时间处于理论学习阶段，实际应用的机会很少，能接触到的少数应用也是自己写爬虫爬取一些简单数据。这次城市数据研习社开设的“学期计划——城市人口迁徙数据”专题，直接提供了城市间的人口迁徙数据，也让我有了接触商业级数据和进行数据实践的机会，于是我毫不犹豫的参与了本期专题。通过自己一个月的探索和研习社老师的耐心指导，最终完成了此次的分析成果。

1、研究概况

1.1、研究对象

本次研究的研究对象为关中城市群。想要深入了解关中城市群，必须先对城市群的概念有一定的了解。城市群是在城镇化过程中，在城镇化水平较高的地域空间内，以区域网络化组织为纽带，由若干个密集分布的不同等级的城市及其腹地，通过空间相互作用而形成的城市-区域系统。城市群的出现是生产力发展、生产要素逐步优化组合的产物，每个城市群一般以一个或两个（有少数的城市群是多核心的例外）经济比较发达、具有较强辐射带动功能的中心城市为核心，由若干个空间距离较近、经济联系密切、功能互补、等级有序的周边城市共同组成。发展城市群可在更大范围内实现资源的优化配置,同时促进城市群内部各城市自身的发展。

关中城市群是指以大西安（含咸阳）为中心，包括渭南、铜川、商洛及杨凌示范区等城市的城市群。关中城市群的空间结构分为四个层次：第一层次为核心层，即西安中心城区；第二层次为紧密层，即四大副中心临潼、长安、咸阳、三原；第三层次为中间层，即西安都市圈三大外围中心城市渭南、铜川、杨陵；第四层次为开放层，即关中城市群六大周边中心城市宝鸡、彬县、黄陵、韩城、华阴、商洛。（图1）

图1：关中城市群行政区划图

1.2、研究目的与意义

（1）研究目的与研究内容

城市群是一个复杂的系统，城市群的发展既受到城市群外部要素流动的影响，又受到城市群内部城市关系的制约。因此，本文研究关中城市群从城市群外部对比和内部结构两方面进行，并在此基础上给出相应评价，提出优化建议。

（2）研究意义

城市群是拉动我国经济发展和区域联动的最重要载体，也是城市规划和地理学等学科研究的热点内容。在传统的城市群研究中，通常采用人口普查数据、城市经济指标等静态数据进行，但是由于城市群区域面积巨大，结构复杂，通过传统数据和方法很难对城市群进行科学有效的研究，研究城市群迫切需要新数据新方法。而多元新兴城市的兴起为研究城市群提供了新的契机，本文在采用传统数据的基础上，又使用了POI数据、城市实时交通出行数据、城市人口迁徙数据等新兴数据研究关中城市群，尝试探索城市群研究的技术体系与新方法。以上数据均由城市数据研习社提供，在此也感谢研习社的支持。

2、关中城市群外部对比研究

2.1、研究对象与研究要素的选取

（1）研究对象选取

通常认为我国有十大城市群，关中城市群作为十大城市群之一，在地理位置上，其南近川渝城市群，东接中原城市群，东南方为长江中游城市群。长江中游城市群空间范围巨大，又由武汉城市群、环长株潭城市群、环鄱阳湖城市群、江淮城市群四个次级城市群构成，是一个泛城市群的概念，难以与关中城市群直接比较，而单个次级城市群的面积与关中城市群相近，武汉城市群是四个次级城市群中距离关中城市群最近的城市群，因此此处选择武汉城市群进行对比。综合来说，选择在地理位置上与关中城市群最近的川渝城市群、中原城市群、武汉城市群与关中城市群进行对比研究。（图2）

图2：中国十大城市群分布图

（2）研究要素选取

选取城市群规模、产业经济、公服设施配置、空间联系度四个指标对关中城市群、川渝城市群、中原城市群、武汉城市群进行对比分析，这四个指标从规模等级、产业发展、设施配置、空间联系等多个视角研究城市群，基本可以比较全面的刻画城市群的竞争力。

在对四个指标分布研究的基础上，通过构建指标评价体系，将四个指标综合考虑，从整体上对四大城市群进行对比，得出结论。

2.2、城市群规模对比

城市群规模是城市群发展的基础，是资源禀赋的重要体现。本次研究主要通过用地规模、人口规模、人口密度三个指标表征城市群规模，人口和用地规模越大说明城市的资源禀赋越出色，发展腹地越广阔。同时，规模巨大但是分布松散的人口和用地也可能给城市群发展带来负担，因此引入人口密度指标反映城市群单位面积上的人口数量。数据方面，人口数据来源于研习社提供的精确到街道的六普人口普查数据；用地数据来源于互联网公开数据。

（1）用地规模

在用地规模方面，川渝城市群面积最大，中原城市群次之，武汉城市群和关中城市群面积远远小于川渝和中原两大城市群，且关中城市群面积最小，为武汉城市群面积的3/4，中原城市群的1/3，川渝城市群的1/6。在城市群覆盖地级市数量方面，关中城市群的数量同样最少，但是数量最多的城市群变成了中原城市群。（图3、4）

（2）人口规模

在人口规模方面，中原城市群的人口规模最大，川渝城市群次之，武汉和关中城区的人口规模依然远远低于中原和川渝城市群，关中城市群人口规模同样最小，为武汉城市群的2/3，川渝城市群的1/4，中原城市群的1/7。（图5）

（3）人口密度

人口密度方面，中原城市群的人口密度最高，关中与武汉城市群的人口密度处于第二梯队，但是关中城市群略低于武汉城市群，川渝城市群人口密度最低。（图6）

从三个指标总体来看，中原城市群规模最大，这是因为中原城市群是地跨河南省、山西省、山东省、安徽省和河北五省三十市，范围自然最大，同时由于河南省和山东省人口密度较大，所以中原城市群总体人口密度最高； 川渝城市群面积较大，但主要以高山地形为主，人口密度自然最低；武汉和关中两大城市群则较为相似，用地范围较小同时人口密度适中，但从两者对比来看，关中城市群无论在用地面积、人口总数和人口密度方面均小于武汉城市群，这说明关中城市群的体量过小，这有可能成为制约关中城市群发展的主要因素。

2.3、城市群产业经济对比

产业经济是城市群发展最看重的指标，本次研究从GDP水平、产业结构两个方面研究城市群的经济发展。GDP水平越高，城市的经济发展等级越高；产业结构越合理，城市群经济发展越健康，也越有发展潜力。数据方面，GDP数据和产业结构数据均来源于互联网公开数据。

（1）总体经济层面

总体经济层面，中原城市群的GDP规模最大，川渝城市群和武汉城市群次之，关中城市群的GDP规模最小；从人均GDP来看，关中城市群反而最高，武汉和川渝城市圈次之，中原城市群最低。这充分说明关中城市群虽然规模总量较小，但是发展水平较高，在区域内有较强的竞争力。（图7、8）

（2）产业结构层面

从三产结构来看，关中城市群第一产业比例最低，第三产业比例较高，第二产业的比重仅次于关中城市群。这说明，关中城市群的产业结构较为合理，产业发展水平较高，也更有发展潜力。（图9）

图9：四大城市群产业结构统计图

2.4、城市群公服设施配置对比

公服设施配置是城市群发展产业经济、提供城市群吸引力的基础要素，城市群的公服设施配置水平越高，城市群的发展基础越好。本次研究选择与人们生活水平关系最密切的高校教育设施、医疗设施、公共交通站点设施、商业设施四个指标表征公服设施。数据方面，所有设施数据来源于城市数据研习社提供的“城市静态POI数据”。

从四大设施的总体分布来看，关中城市群呈现设施总量较小，但是人均设施水平相对较高的特点。关中城市群的人均高校设施远远大于其他城市群，武汉和川渝城市群次之，中原城市群最差，说明关中城市群科教资源较为丰富，是城市群发展的优势所在；医疗设施方面，中原城市群水平最高，关中城市群与川渝城市群相当，三者均显著高于武汉城市群；公共交通站点方面，川渝城市群配置水平最高，关中城市群与中原城市群相当，武汉城市群水平较差；商业设施方面，与公共交通站点的配置规律基本一致。（图10）

图10：四大城市群POI设施对比分析图

2.5、城市群空间联系度对比

空间联系度用来反映城市群与其他城市群的联系程度以及城市群内部各城市联系的紧密度。城市群的空间联系度越高，说明与其他城市群或是城市群内部各城市之间的物质、信息、资金等的联系越紧密，越利于城市群的发展。本次研究选择对外联系度、对内联系度、内向指数、首位联系度几个指标研究联系度。数据方面，用于研究空间联系度的数据是城市数据研习社提供的以城市为单位的“城市人口迁徙数据”。

（1）对外联系度

城市群对外联系度通过汇总城市群内各城市与其他城市群内城市的联系度来计算。（图11）同时，为了更直观说明城市群之间的联系度，将每个城市群内各城市的对外联系度汇总到区域中心城市上进行可视化，关中城市群汇总到西安市，川渝城市群汇总到成都市，中原城市群汇总到郑州市，武汉城市群汇总到武汉市。（图12）

通过分析发现，川渝城市群对外联系度最强，川渝城市群中有成都、重庆两个在全国都很有影响力的城市，对外联系度最强也在情理之中； 关中城市群对外联系度排第二，武汉城市群排名第三，中原城市群对外联系度最弱。

（城市的点位置为城市市域的几何中心位置）

图11：城市群间各城市联系度OD图

图12：以核心城市表征的城市群间联系度OD图

（2）对内联系度

分别对四个城市群内部的联系度进行研究，分析其内部城市的之间联系度情况。在对内联系度方面，川渝城市群对内联系度最强，其次是中原城市群，武汉城市群和关中城市群相对其他两个城市群而言，在内部联系度层面较弱。（图13）

图13：武汉、川渝、关中、中原四大城市群内部联系度分析

（3）内向指数

为了进一步识别城市群内外联系的能级对比情况，引入内向指数。内向指数是用城市群对内联系度/对外联系度计算得出的，比值越小，城市群越外向，城市群对外联系性越强；比值越大，城市群越内向，对外联系性越弱，越不利于城市群发展。

通过分析发现，在四个城市群中，中原城市群内向度最高，外向度相对最低，城市群与外部的联系性相对最弱；武汉城市群内向度最低，外向度相对最高，对外联系性最强，关中城市群内向度处于第三位，外向度仅次于武汉城市群，对外联系性较强；川渝城市群较为特殊，其外部联系度和内部连续度均处于第一位，但内外联系度对比上，以对内联系为主，内向度处于第二位，仅次于中原城市群。（图14）

图14：城市群内向指数统计图

（4）首位联系度

首位联系度是表示城市群发展质量的重要指标，首位度越高说明城市群对核心城市的依赖越高。从我国城市群的实际情况来看，首位度高的城市通常过分依赖中心城市，城市群发展不均衡，在本文后续的城市群评价体系中，首位联系度越高，城市群相比而言越落后。但也不排除首位度高对城市群发展的积极作用，此处不对这种少数情况进行讨论。首位联系度的计算是通过首位城市与城市群中其他城市的联系度/城市群内部的总联系度计算的。

分析可以得出关中城市群对首位城市西咸地区依赖性最大,这制约了关中城市群的整体发展；武汉城市群对首位城市武汉的依赖也较大，处于第二位；川渝城市群与中原城市群对首位城市的依赖相对较小。（图15）

图15：城市群首位联系度统计图

2.6、城市群整体评价体系建构

为了对四大城市群进行综合评价，现将上述四个指标进行汇总计算。计算的过程如下：首先，根据四大城市群在各个因子上的表现进行评分；接着，确定各个因子的权重；然后，根据因子评分和因子权重，计算得到城市群的整体得分。

（1）对四大城市群的各项因子进行评分

针对各个因子对四大城市群进行排序，根据顺序分别赋予城市群1~4分的评分，如人均高校设施水平这一因子，排序为关中城市群>川渝城市群>武汉城市群>中原城市群，则分别赋予的分数为：关中城市群4分、川渝城市群3分、武汉城市群2分、中原城市群1分，通过这种方法，对所有因子进行评分，所有因子如图16。

图16：评价因子一览表

（2）确定各因子的权重

基于yaahp软件，参考相关文献，根据各一级因子和次级因子的重要程度，确定各因子的权重。（图17、18）

图17：基于yaahp软件的权重确定过程图

图18：评价因子权重一览表

（3）城区群整体得分计算

根据四大城市群在每项因子上的得分和每项因子的权重，加权叠加计算出每个城市群的得分。其中，关中城市群得分为2.286、武汉城市群为2.658，中原城市群为2.360，川渝城市群为2.660。通过得分可以看出，川渝城市群在四大城市群中发展潜力最大，但是与武汉城市群相差不大，两者处于第一梯队；中原城市群与关中城市群发展潜力与前两者差距明显，且关中城市群处于最后一位。（图19）

图19：四大城区群整体得分计算

2.7、关中城市群外部对比总结

（1）关中城市群体量过小，腹地不足，人口和用地均少于周边其他三个城市群，这是制约关中城市群发展的主要因素；

（2）关中城市群的总体经济规模较小，但是人均GDP较高，产业结构也最合理，在区域内有一定的竞争优势；

（3）设施配置方面，关中城市群在高校设施配置方面，水平最高，有竞争优势，但是其他设施的配置处于一般水平；

（4）联系度方面，城市群首位度较高，城市群对西咸地区依赖性过于强烈，不利于城市群整体发展。

（5）综合而言，关中城市群在四大城市群中竞争力最差，与川渝城市群和武汉城市群差别较大，但是与中原城市群差距不大。关中城市群还是需要实实在在的搞发展，提高在中国城市群体系中的地位。

3、关中城市群内部空间结构分析

城市内部空间结构反映了城市群内部各城市物质、能量、信息交换的紧密程度。选取城市间人口联系度、城市人口中心度两个指标对关中城市群内部空间结构进行分析。其中，城市间人口联系度反映了关中城市群中各城市间人口联系的强弱，城市人口中心度反映了各城市在关中城市群城市网络中的地位。在人口联系度和人口中心度分析的基础上，提炼出关中城市群的空间结构，并与规划结构进行对比。

3.1 城市间人口联系度

城市间人口联系度通过城市间的人口迁徙量来计算。以A城市和B城市为例来说明，AB城市的人口联系度是A城市迁入到B城市的人口加上B城市迁入到A城市的人口总和构成的。

经过分析得出，关中城市群的人口联系度呈现“轴——辐”的特征，即以西安为中心，向周围城市辐射。同时，对各城市间联系度进行分级得到，西安咸阳为一级轴线，联系度远远大于其它城市间的联系度，西安宝鸡、西安渭南为二级轴线，西安铜川、西安商洛为三级轴线。（图20、21）

图20：城市总迁徙量对比

图21：关中城市群内部联系OD图

3.2 城市人口中心度

城市人口中心度通过各城市与其他城市人口迁徙总量来表征。分析发现关中城市群城市中心度分为两个梯队，咸阳、西安为第一梯队，其余为第二梯队。结合现如今的“西咸一体化”与“西咸新区”，西安和咸阳在关中城市群内趋于一体化、核心化。其余城市方面，宝鸡、渭南为二级中心，铜川、商洛为三级中心。（图22、23）

图22：关中城市群城市中心度分析

图23：关中城市群首位度指数

3.3 关中城市群空间结构提炼

经过对城市间人口连续度和人口中心度的综合分析，关中城市群的空间结构可以概括为“一核两轴多心”。其中，西咸地区为城市群核心区， 宝鸡和渭南为二级中心，铜川和商洛为三级中心。同时，渭南、宝鸡、西咸地区构成东西向轴线，铜川、商洛构成南北向轴线（图24）

图24：关中城市群的内部空间结构

3.4 关中城市群内部空间结构综合评价

（1）西安和咸阳两地关系密切，人口联系度和区域内中心度均处于领先地位。结合近些年提出的“西咸一体化”发展战略，西安咸阳地区成为关中城市群的核心区域，即关中城市群是以两个城市组成的区域为首的单首城市群。

（2）西咸地区过于核心化，体现在关中城市群对西咸地区依赖过大上。虽然西咸作为首位城市在西北地区发展较好，但周边其他城市规模相对较小，发展相对较慢，难以与西咸核心进行对接，实现带动周边区域发展并对外进行产业输出的功能。

4、结论与心得

通过城市群内部和外部两个层面的分析可以看出，关中城市群是一个规模较小、经济总量较小、但是人均指标较高、基础设施较为完善、产业结构较为合理的城市群。同时，城市群对外联系较密切，首位联系度较高，是以“西安-咸阳”西咸一体化地区为首的单首城市群，空间结构为：“一核，两轴，多心“。

同时，也发现了关中城市群发展的一些不足，比如内部城市中心度方面，等级间差异过大，对核心地区依赖过强；同时，西咸地区对南北“铜川-西安-商洛“轴线的辐射不足，带动作用有限。整体而言，关中城市群的核心地区发展尚可，但是二三级城市有待发展。

这次分析深刻的感受到了自身理论体系的不完整与浅薄，分析整体深度不够，很惭愧。作为一个建筑背景的本科生，很久没学过数学了，为了获取数据学习Python以及相关函数算法的时候，真的是蛮难的。并且在一个周边人都专注于SU、CAD、Vray等相关软件的环境下，学习这些更是难上加难，所幸遇到了研习社的各位，遇到了很多志同道合的小伙伴，让我坚持了下来。

借《通关文》一言，“学道者如牛毛,闻道者如麟角”，与小伙伴们共勉。最后，感谢假期还在帮我看方案的小智哥，还有研习社的各位老师和小伙伴们。

---

闫家星，已参加由国匠城和城市数据团共同举办的《面向规划实践的数据能力增强计划》，具备城市数据综合分析能力，特此颁发认证，以资鼓励。

证书查询网址：www.caup.net/cert

---

往期回顾（点击查看证书与优秀学员奖励细则）

---

城市数据研习社

2016年8月，由国匠城与城市数据团联合成立的城市数据研习社，发起了面向城市规划行业的“千人计划”。 希望能够从规划师中首先招募1000人，组建城市数据学习社群，增强规划师的数据应用能力，提升整个行业的数据应用水平。在半年左右的时间内已有1000多位规划师加入研习社。研习社学员已覆盖国内外132所高校，114所设计院和103家其它企事业单位。

城市数据研习社咨询群：413942566

长按识别二维码，腾讯课堂

报名加入城市数据研习社