最新成果｜基于百度迁徙数据的山东半岛蓝色经济区城市体系结构研究

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成果回顾：

最新成果：

基于百度迁徙数据的

山东半岛蓝色经济区城市体系结构研究

作者简介：
杜臣昌 青岛市城市规划设计研究院大数据中心博士

阚长城 百度地图资深研发工程师

前言

城市并非空间中孤立存在的个体，具备不同职能分工与规模等级的城市通过多种形式的联系彼此依存，并形成了分布有序的城市体系。对城市体系进行研究，可为区域发展和规划提供重要借鉴。本研究以百度慧眼提供的人口短期流动数据（2017年9月10日至16日）为基础，以山东半岛蓝色经济区为研究对象，利用社会网络分析和空间分析方法，从点、线、面三个维度对该区的城市等级结构、城市联系格局、城市发展组团开展研究，以揭示该区的城市体系结构。

研究区概况

山东半岛蓝色经济区包括青岛、东营、烟台、潍坊、威海、日照六市和滨州无棣、沾化两区县，区内海域面积15.95万km2，陆域面积6.4万km2，2015年区内户籍人口为3159.4万人，GDP为29467.3亿元。考虑到市区间联系较为紧密，因此将研究区相邻市区合并，但保留了即墨区（2017年10月设立）和黄岛区（国际级新区－－西海岸新区），最终确定了35个研究单元。

城市等级结构

城市的等级反映了城市在城市体系中的地位，体现了城市的集聚性、统治力。某城市等级越高，其向心性越高，以该城市为目的地的人流联系总量越高。因此，可基于目的地城市人流联系总量划分城市等级，其计算公式为：

式中，Nj是城市j的总人流吸引量，Vij是以城市i为常住地，以城市j为目的地的跨城市出行人数，n为区内城市总数。

利用公式（1）得到山东半岛蓝色经济区各城市人流吸引量，采用自然断点法，将城市分为4个等级（表1）。其中青岛市区吸引量最大，是区域内唯一的一级城市，区域中心地位突出；即墨区、潍坊市区、黄岛区是二级城市；三级城市包括烟台市区、胶州市、寿光市、昌乐县、威海市区、平度市、东营市区、青州市和安丘市；区内其他城市属于四级城市。

由表1可知，青岛市除莱西市之外，其他城市均处于前三级，表明青岛市在山东半岛蓝色经济区中吸引力最强，向心性最高。日照市区是唯一处于四级的市区，需通过增大城市规模和提高其经济发展水平等方式增强其城市吸引力。通过分析发现，城市市区吸引量全部高于其所在市的县域，这与城市市区是所在市的政治经济文化中心，社会经济活动较为频繁有关。

城市联系格局

城市间联系构成的网络可以反映城市体系发展的整体脉络，掌握其分布格局对于城市协调发展意义重大。本研究从空间分异和空间组织两个角度对山东半岛蓝色经济区的城市联系格局进行分析。首先以双向人流数据表征联系强度，分析城市间联系强度的空间分异特征；然后根据城市的首位联系方向生成引力连接线，分析城市间联系的空间组织特征。

城市联系强度的空间分异特征

采用ArcGIS软件将城市间的联系轴线可视化，并利用自然断点法将联系强度分为4级，如图1所示。青岛市区与即墨区联系强度较为突出，在74598以上，处于一级水平。利津县与东营市区、广饶县与东营市区、寿光市与潍坊市区、昌乐县与潍坊市区、安丘市与潍坊市区、昌邑市与潍坊市区、胶州市与青岛市区、黄岛区与青岛市区、蓬莱市与烟台市区、栖霞市与烟台市区联系强度处于二级水平，并形成了“青岛市区、烟台市区、潍坊市区、东营市区、威海市区”多中心向外辐射的格局，表明市区在山东半岛蓝色经济区中处于中心和枢纽地位。但日照市区与其它城市联系强度全部处于二级以下水平，其中心和枢纽地位需进一步加强。通过分析发现，二级及以上水平城市间联系强度没有出现跨边界特征，表明城市间联系的行政区划效应明显，行政区划对城市联系格局具有基础性的影响作用。

图 1 山东半岛蓝色经济区城市联系强度

城市联系方向的空间组织特征

根据山东省蓝色经济区各城市的首位联系方向生成引力连接线图，如图2所示。可以看出，城市联系方向呈现指向市区和邻近城市的空间组织特征：某城市与市区相邻，则其首位联系方向为市区；如某城市与市区不相邻或者距市区较远，则其首位联系方向为距离较近城市。这表明行政区划和地理因素对城市联系方向具有重要影响。图2显示，跨行政区划的首位连接线全部与青岛市有关，表明青岛市在区内有一定的辐射带动作用。

      图2 山东半岛蓝色经济区城市首位连接线

城市发展组团

城市的发展并不是孤立的，除了通过有机组合构成城市体系之外，城市间还会通过更紧密的联系构成规模相对较小的城市发展组团。根据流空间理论，城市体系内的发展组团将不断突破行政区划和地理因素的限制，表现出新的分异特征。社会网络分析软件可以将网络划分出相互间联系较为紧密的凝聚子群，因而本研究用来识别山东半岛蓝色经济区的城市发展组团。

利用迭代相关收敛法对山东半岛蓝色经济区进行凝聚子群划分，得到城市发展组团（图3）。该结果整体保留了行政区域边界，但局部突破了行政区划限制，反映了区域城市发展组团真实的空间特征。莱州市和莱西市由于处于所属市边缘位置，与所属市联系较弱，而与距离较近城市联系较强，因而形成了两莱子群。高密市和诸城市受到青岛市的辐射带动作用，与青岛市联系更为密切，应尽快将高诸子群融入青岛市一体化发展体系中。无棣县、沾化区、东营市区、利津县、广饶县组成了东营子群，该子群中东营市区应发挥龙头作用，带动子群中其他城市的发展。

图3 山东半岛蓝色经济区凝聚子群

结语

本研究利用百度迁徙数据，使用空间分析和社会网络分析方法，从城市等级结构、城市联系格局和城市发展组团三个方面，对山东半岛蓝色经济区的城市体系结构进行了研究，旨在探索基于大数据分析城市体系结构的新思路、新方法。但由于所采用数据的时间跨度相对较短，未能对城市体系结构的演变过程做出描述，后续的相关研究可增加研究时间跨度，探索城市体系结构的演变过程，为城市体系规划和发展做出科学参考。

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试

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