（自然地理学专业论文）城市时间结构初步研究——以深圳为例.pdf

塑坚型壁堂墼! 丝型堡丝丝鲨塑 p r e l i m i n a r ys t u d y o nu r b a nt i m es t r u c t u r e t h ec a s es t u d yo fs h e n z h e ns p e c i a lz o n e a b s t r a c t a l o n gw i t he c o n o m yd e v e l o p i n gf a s t ，t i m ec o m p e t i t i o nb e c o m em o r ea n d m o r e s t r o n g s p a t i a l d i s t a n c ei sb e i n gp e r m u t e db y t i m e d i s t a n c eg r a d u a l l y s o ，t h e r e s e a r c ho nu r b a nt i m es t r u c t u r ew i l lh a v ei m p o r t a n ta c a d e m i ca n d p r a c t i c a lv a l u e a sa c o r r e s p o n d i n gc o n c e p t i o no fs p a t i a ls t r u c t u r e ，t h em a i n s t u d i e so nu r b a n t i m es t r u c t u r ea r e e l e m e n t s ，c o n s t r u c t i n gp r i n c i p l e s ，e x p r e s s i n g f o r m sa n d e v a l u a t i o n b a s e do nt h es t u d yo ft h ef o r eg o i n g s ，t h i st h e s i sr e g a r d st i m e - c e l l ， t i m e c e n t e ra n dt i m e d i s t a n c ea st h eb a s i ce l e m e m so fu r b a nt i m es t r u c t u r e s e c o n d l y , c a r r y o u tt h r e e c o n s t r u c t i n gp r i n c i p l e s 一“s p a t i a ls c a l e m a p s t i m e d i s t a n c e ”，m a i n t a i nb a s i cs p a t i a ls t r u c t u r e s ，e x t r u d em a i nt i m es t r u c t u r e s t h i r d l y , s u m m a r i z ef o u re x p r e s s i n gf o r m so fu r b a nt i m es t r u c t u r eo fw h i c hi s o t i m ec u r v e ， i s o t i m e c i r c l e ，t i m e c o n t o u ra n dt i m e n e t w o r k f i n a l l y , t a k e o u tu r b a n p o p u l a t i o n t i m ec o n t o u r t oe v a l u a t eu r b a nt i m es t r u c t u r e t h i st h e s i st a k es h e n z h e n s p e c i a lz o n e f o rac a s es t u d y , a n di ti sd i v i d e di n t o 16 5t i m e - c e i l sf i r s t l y c h a r t e d 研t ht h e m a n dt i m e - c e l l sa r ec l u s t e r i n ga n a l y z e da s w e l l s e c o n d l y , c o m b i n i n g p r a c t i c a ls u r v e y m e t h o da n dt i m e r e s i s t a n c e m a t h e m a t i cm o d e l ，t h ea u t h o ro b t a i n e da v e r a g et i m ed i s t a n c ef r o me v e r yt i m e c e l l t of i c t i t i o u st i m ec e n t e r , i s o t i m ec u r v ef i g u r e ( b ya r cv i e w3 da n a l y z e ) a n d t e m p o r a ls h a p e t h i r d l y , b yc o n t r a s t i n gt e m p o r a la n ds p a t i a ls h a p e ，c o n c l u s i o n sa r e d r a w nw h i c ht h e t i m e s p a c e s t r u c t u r ei ns h e n z h e n s p e c i a l z o n eh a v et w o c o m b i n a t i o n s 一，一t i m ea n ds p a c el o c a t i o nf a ra w a yf r o mc i t yc e n t e rw i t hb e t t e rt i m e p o s i t i o na n dt i m ea n ds p a c e l o c a t i o nn e a rc i t yc e n t e rw i t hb a dt i m ep o s i t i o n f i n a l l y , a n e v a l u a t i o na b o u t c i t yp o p u l a t i o n - t i m ed i s t r i b u t i n g a n dt i m e - c e l l s a t i s l y i n gd e g r e e i sg i v e nt os h e n z h e n s p e c i a lz o n e k e y w o r d s ：t i m ed i s t a n c e ，t i m ec e l l ；t i m es t r u c t u r e ；t i m el o c a t i o n ；p o p u l a t i o n - t i m e d i s t a n c ec a r v e ；s h e n z h e ns p e c i a lz o n e 4 华南师范大学硕士学位论文i 城市时滴结构拐步研究 1 引论 1 1 问题的提出 在社会经济迅猛发展的今天，时间竞争日益激烈。一方面，随着城市交通 基础设施的不断增加、新交通方式也得以采用，城市的“通达性”大大提高， 点与点之间的空间距离对城市人流、物流运移或周转的制约作用逐渐降低。 另一方面，由于城市人l z l 规模、用地规模扩大，交通网络加密或布局不尽合 理等导致交通恶化，城市时间距离与空问距离之间不再遵从严格的正相关关 系。从实际意义上讲，两点之间的可达性取决于两点之间的距离与速度，最终 表现为所花费的交通时间，因而这一可达性可具体到以时间为量度的时间距 离上。时间距离综合了道路等级、长度、路面质量等各方面因素，直观而简洁 地反映了两点间的联系程度。 在“道路修到家门口”已成可能的时代，时间距离对城市居民日常出行、 城市物流周转的重要性愈显突出。一个城市时间结构的优劣比空间结构会在 更大程度上影响整个城市的节奏和效率。人们在选择生产与生活地点时，不 仅将更注重一般意义上的人文和自然环境，也将注重于该地的“时间环境”。 这也为如何衡量一个城市空间分布的科学性和交通设施布局的合理性提出了 新的课题。城市时间结构的研究成果对于制定城市的发展规划、调整城市的 空间布局、指导居民选择日常出行路线、评价房地产的实际价值等都可发挥 直接的作用。 目前，在城市规划、交通规划等部门，对城市时间结构这一现实问题并 未引起足够的重视。因此研究城市时间结构对指导城市的规划、引导城市的 发展等都将具有现实的指导意义。 1 2 研究的意义、内容和方法 1 2 1 研究的意义 城市时间结构研究是一项引导未来科学城市规划的应用性基础理论研 究。城市时间结构的核心是相同空间距离上的时间距离长短问题。城市时间 华南师范大学硕士学位论文i 城市时滴结构拐步研究 1 引论 1 1 问题的提出 在社会经济迅猛发展的今天，时间竞争日益激烈。一方面，随着城市交通 基础设施的不断增加、新交通方式也得以采用，城市的“通达性”大大提高， 点与点之间的空间距离对城市人流、物流运移或周转的制约作用逐渐降低。 另一方面，由于城市人l z l 规模、用地规模扩大，交通网络加密或布局不尽合 理等导致交通恶化，城市时间距离与空问距离之间不再遵从严格的正相关关 系。从实际意义上讲，两点之间的可达性取决于两点之间的距离与速度，最终 表现为所花费的交通时间，因而这一可达性可具体到以时间为量度的时间距 离上。时间距离综合了道路等级、长度、路面质量等各方面因素，直观而简洁 地反映了两点间的联系程度。 在“道路修到家门口”已成可能的时代，时间距离对城市居民日常出行、 城市物流周转的重要性愈显突出。一个城市时间结构的优劣比空间结构会在 更大程度上影响整个城市的节奏和效率。人们在选择生产与生活地点时，不 仅将更注重一般意义上的人文和自然环境，也将注重于该地的“时间环境”。 这也为如何衡量一个城市空间分布的科学性和交通设施布局的合理性提出了 新的课题。城市时间结构的研究成果对于制定城市的发展规划、调整城市的 空间布局、指导居民选择日常出行路线、评价房地产的实际价值等都可发挥 直接的作用。 目前，在城市规划、交通规划等部门，对城市时间结构这一现实问题并 未引起足够的重视。因此研究城市时间结构对指导城市的规划、引导城市的 发展等都将具有现实的指导意义。 1 2 研究的意义、内容和方法 1 2 1 研究的意义 城市时间结构研究是一项引导未来科学城市规划的应用性基础理论研 究。城市时间结构的核心是相同空间距离上的时间距离长短问题。城市时间 华南渐范大学硬士学位论文：城市时固结构初步研究 距离的重要性已引起国内外多领域学者的重视。上海交通大学王浣尘教授早 在1 9 9 5 年就提出了上海3 0 分钟时间距离【l 】，陈述彭教授在其著作地理信 息系统导论中也提到时问距离概念1 2 j ，陈国阶教授指出山区农业发展的战 略之一就是从空间距离到时间距离的转变，他们通过研究重庆市与周边各山 区县的经济联系证实了时间距离与经济空间作用强度、经济空间作用效率、 经济发展空间差异有密切关系p j 。恩师刘洪杰教授提出了制作城市时间地图 的构想“1 。其实质就是将城市时间结构用类似空间地图的形式表达出来。笔者 认为城市时间结构是从时间角度来重构城市形态的分布特征和组合关系，是 以城市空间结构为依托的城市各要素在时间坐标背景下的分布形式和组合格 局。 在“时间就是金钱”、“时间就是效率”的市场经济社会中，真正把时间 当作一种资源来看待、研究的人似乎并不多，而从开发利用时间资源的角度 来具体分析一个区域的时间资源优劣的人就更少。因此本文尝试在这一薄弱 领域进行探索，具有一定的创新性和先进性。本文的研究将有助于拓展研究 视野，进一步丰富城市结构的理论，并为在社会上形成一种挖掘、珍陆、利 用时间资源的风气提出一孔之见。 城市时间结构的改善必然要落实到空间范畴上，城市空间结构的不同组 合会影响到城市时间结构。在空间结构过密的街区，由于人口密度、建筑等 因素的影响，单位空间距离上的通行时间距离必然延长，这将会改变原有的 时间结构。相反，在各种空间组合适度的城区，发达城市的通达性就可得到 较完全的体现，城市时间结构也会处于一种较理想的状态。本文的研究成果 将有助于未来城市从空间、时间并重的角度来规划、发展，尤其是要把握好 刚性空间距离与弹性时间距离的关系，以便更好地朝和谐、循环、高效的城市 结构迈进，为建设更加高效、舒适和以人为本的现代化城市服务。因此本文的 研究具有一定的实际应用价值和指导意义。 1 2 2 研究的内容和方法 城市时间结构是城市结构的重要组成部分，是城市各要素在时间上的物 质表现形式，它对城市人流、物流的集聚和扩散程度起着重要作用。本文的 理论研究部分主要从微观角度展开研究，即从居民日常出行的时间单元、时 华南渐范大学硬士学位论文：城市时固结构初步研究 距离的重要性已引起国内外多领域学者的重视。上海交通大学王浣尘教授早 在1 9 9 5 年就提出了上海3 0 分钟时间距离【l 】，陈述彭教授在其著作地理信 息系统导论中也提到时问距离概念1 2 j ，陈国阶教授指出山区农业发展的战 略之一就是从空间距离到时间距离的转变，他们通过研究重庆市与周边各山 区县的经济联系证实了时间距离与经济空间作用强度、经济空间作用效率、 经济发展空间差异有密切关系p j 。恩师刘洪杰教授提出了制作城市时间地图 的构想“1 。其实质就是将城市时间结构用类似空间地图的形式表达出来。笔者 认为城市时间结构是从时间角度来重构城市形态的分布特征和组合关系，是 以城市空间结构为依托的城市各要素在时间坐标背景下的分布形式和组合格 局。 在“时间就是金钱”、“时间就是效率”的市场经济社会中，真正把时间 当作一种资源来看待、研究的人似乎并不多，而从开发利用时间资源的角度 来具体分析一个区域的时间资源优劣的人就更少。因此本文尝试在这一薄弱 领域进行探索，具有一定的创新性和先进性。本文的研究将有助于拓展研究 视野，进一步丰富城市结构的理论，并为在社会上形成一种挖掘、珍陆、利 用时间资源的风气提出一孔之见。 城市时间结构的改善必然要落实到空间范畴上，城市空间结构的不同组 合会影响到城市时间结构。在空间结构过密的街区，由于人口密度、建筑等 因素的影响，单位空间距离上的通行时间距离必然延长，这将会改变原有的 时间结构。相反，在各种空间组合适度的城区，发达城市的通达性就可得到 较完全的体现，城市时间结构也会处于一种较理想的状态。本文的研究成果 将有助于未来城市从空间、时间并重的角度来规划、发展，尤其是要把握好 刚性空间距离与弹性时间距离的关系，以便更好地朝和谐、循环、高效的城市 结构迈进，为建设更加高效、舒适和以人为本的现代化城市服务。因此本文的 研究具有一定的实际应用价值和指导意义。 1 2 2 研究的内容和方法 城市时间结构是城市结构的重要组成部分，是城市各要素在时间上的物 质表现形式，它对城市人流、物流的集聚和扩散程度起着重要作用。本文的 理论研究部分主要从微观角度展开研究，即从居民日常出行的时间单元、时 华南师范大学硕士学位论文：城南对阃结构初步研究 间距离入手，来解析城市时间结构的要素、构筑原则、表达形式及评价方法； 本文的实证研究部分借助g i s 工具和时间阻力模型对深圳特区进行了时间单 元的划分、时间距离的量算、时间结构的表达及评价等工作。 论文内容分为四部分： 第一部分是绪论，主要介绍论文研究的意义、内容、方法和目标。 第二部分是时间结构的理论探索。具体包括时间结构的要素，时间结构 体系的构建原则，等时线、等时圈、时间廓线图、网络图等时间结构的表达 形式，时间结构的日变化、周变化特点及评价等内容。 第三部分是关于深圳时间结构的实证研究。从深圳特区时间单元划分、 时间距离计算、时间结构分析评价等方面进行了探讨。 第四部分是总结和展望总结了城市时间结构基础理论及实证研究的要 素、构筑原则、表达形式、评价要点等观点，并对论文的局限及努力方向做 了陈述。 研究方法包括： ( 1 ) 定性与定量相结合的方法：由于影响城市时间结构的因素很多，而 且一个城市的时间结构存在明显的日变化和周变化等，因此本文对一些无法 量化的因素进行定性的描述说明，而对于那些有数据资料做支撑的内容尽可 能作定量分析。 ( 2 ) 案例实证方法：城市时间结构这一课题的特点是应用性强，因此本 文以深圳特区为案例，花了较大篇幅来表述论证本文的观点。并对深圳的时 间结构优劣做出了定量评价。 ( 3 ) 统计图表分析方法：本文实证部分对时间单元的分类、时间单元的 时空评价、人口一时间谱等内容均采用了统计图表分析方法。 论文研究目标；本研究试图在构建时间结构关系的原则、评价及实证分 析应用方面有所突破。 华南辨范大学硬士学位论文t 城市对阄结构抚步研究 2 城市时间结构剖析 城市结构有空间结构和时间结构之分，二者既相互区别又相互联系。城 市空间结构的平面表达就是我们所熟悉的经典地图，其本质是利用特定规则 下的缩微空间关系映射实际空间的实体分布，表达的是一种“空间空间” 关系；而城市时间结构的表达需要依托空间结构( 比如说道路网络等) 即利 用特定规则下的缩微空间关系映射各空间实体之间的时间位置( 本文以时间 距离的长短来衡量) ，因此它映射的是一种半空间性质的关系，即“利用空间 表达( 一部分) 非空间”关系。通过一系列的规则和方法，将现实的地理空 间关系转变为时间关系，然后再将时间关系以传统的二维空间地图方式表达 出来，这就得到我们所能看到的“时间地图【4 】，。其目的就是建立区域内各地 理实体间的时间结构关系，因此是一种时一空变换后的映射，它借空间地图 的方式描述各地理实体之间的时间关系，背景属于时间坐标系。在“时间地 图”上，我们可以对城市的时间分布、时间区位优劣、城市未来发展方向做 总体评估。 2 1 时间结构要素 2 1 1 时间单元时间细胞 时间单元时间细胞是城市时间结构的基本单位f 4 l 。时间单元时间细胞是 为进行城市时间结构研究的方便，将城市依据一定的标准划分而成的，交通 条件或时间区位相对均质化的地块单元【5 ，6 1 。 时间单元时间细胞的划分可借鉴多方面的研究成果。本文借鉴国内外交 通规划管理中划分交通区的规定【7 矗9 1 、居民出行的容忍度0 1 ，并结合前人 的研究成果【4 ，5i 确定了6 条时间单元划分标准： 时间单元内居民到达最近的公交站点，步行时间不超过l o 分钟，步 行距离不超过i k m ； 时间单元的面积在i k m 2 左右，每个时间单元具有单一的用地类型： 城市中用地、功能相对独立的地块，如大学、体育场馆、大型公园、 大型综合娱乐城等，单独划分为一个时间单元。 华南辨范大学硬士学位论文t 城市对阄结构抚步研究 2 城市时间结构剖析 城市结构有空间结构和时间结构之分，二者既相互区别又相互联系。城 市空间结构的平面表达就是我们所熟悉的经典地图，其本质是利用特定规则 下的缩微空间关系映射实际空间的实体分布，表达的是一种“空间空间” 关系；而城市时间结构的表达需要依托空间结构( 比如说道路网络等) 即利 用特定规则下的缩微空间关系映射各空间实体之间的时间位置( 本文以时间 距离的长短来衡量) ，因此它映射的是一种半空间性质的关系，即“利用空间 表达( 一部分) 非空间”关系。通过一系列的规则和方法，将现实的地理空 间关系转变为时间关系，然后再将时间关系以传统的二维空间地图方式表达 出来，这就得到我们所能看到的“时间地图【4 】，。其目的就是建立区域内各地 理实体间的时间结构关系，因此是一种时一空变换后的映射，它借空间地图 的方式描述各地理实体之间的时间关系，背景属于时间坐标系。在“时间地 图”上，我们可以对城市的时间分布、时间区位优劣、城市未来发展方向做 总体评估。 2 1 时间结构要素 2 1 1 时间单元时间细胞 时间单元时间细胞是城市时间结构的基本单位f 4 l 。时间单元时间细胞是 为进行城市时间结构研究的方便，将城市依据一定的标准划分而成的，交通 条件或时间区位相对均质化的地块单元【5 ，6 1 。 时间单元时间细胞的划分可借鉴多方面的研究成果。本文借鉴国内外交 通规划管理中划分交通区的规定【7 矗9 1 、居民出行的容忍度0 1 ，并结合前人 的研究成果【4 ，5i 确定了6 条时间单元划分标准： 时间单元内居民到达最近的公交站点，步行时间不超过l o 分钟，步 行距离不超过i k m ； 时间单元的面积在i k m 2 左右，每个时间单元具有单一的用地类型： 城市中用地、功能相对独立的地块，如大学、体育场馆、大型公园、 大型综合娱乐城等，单独划分为一个时间单元。 华南师范大学硬士学位论文t 城市耐闯结构初步研究 时间单元的边界尽量与行政区的边界相一致，并尽量以自然障碍线 ( 如河流、城墙等) 和城市道路、铁路作为分界线； 时间单元的形状要较为规则，各时间单元相互连接，避免嵌套、包含 的现象； 时间单元的人口规模以卜2 万人为宜，其内部的社会经济性质应尽量 均匀； 前三条标准是并列关系，每一条都是充分条件，只要满足其中一条标准 就可划定一个时间单元。后三条标准是对实际操作的补充说明。总之，时间 单元的划分应原则性与灵活性相结合，既要便于时间距离研究，又要兼顾基 础资料获取的难易程度。 基于城市具有居住、工作、游憩与交通四大功能【1 1 ，1 2 】。时间单元可分为 “出行时间单元”( 以居住为主要用途，大量出行行为的发源地) 和“吸引时 间单元”( 以非居住功能为主，居民出行的目的地) 。吸引时间单元又可细分 为若干型： 商业吸引时间单元商业中心、步行商业街区等 交通吸引时间单元火车站、汽车站、地铁站、码头、机场等所在区域 休憩吸引时间单元大型公园、体育场馆、娱乐城、度假村等 文化吸引时间单元大型的图书馆、影剧院、音乐厅、博物馆、美术馆、 历史名胜古迹或其集中的区域 2 1 2 时间中心时间基点 测度时间单元之间的时间距离时，必须确定每个时间单元的测度基点， 即将时间单元内分散的出行量或吸引量集中到一个虚拟点，在计算时间距离 或描述时间关系时，以此作为整个时间单元的代表。该点应能够充分体现时 间单元出行或吸引的性质，可称之为时间中心时间基点【5 1 。 出行与吸引两类时间单元中心的确定方法是不同的。出行时间单元最好 以时间单元的人口重心为测度基点。商业、休憩和文化吸引时间单元以时间 单元的标志性建筑物为测度基点，交通吸引时间单元以车、机、船站点为测 度基点。 华南师范大学硬士学位论文t 城市耐闯结构初步研究 时间单元的边界尽量与行政区的边界相一致，并尽量以自然障碍线 ( 如河流、城墙等) 和城市道路、铁路作为分界线； 时间单元的形状要较为规则，各时间单元相互连接，避免嵌套、包含 的现象； 时间单元的人口规模以卜2 万人为宜，其内部的社会经济性质应尽量 均匀； 前三条标准是并列关系，每一条都是充分条件，只要满足其中一条标准 就可划定一个时间单元。后三条标准是对实际操作的补充说明。总之，时间 单元的划分应原则性与灵活性相结合，既要便于时间距离研究，又要兼顾基 础资料获取的难易程度。 基于城市具有居住、工作、游憩与交通四大功能【1 1 ，1 2 】。时间单元可分为 “出行时间单元”( 以居住为主要用途，大量出行行为的发源地) 和“吸引时 间单元”( 以非居住功能为主，居民出行的目的地) 。吸引时间单元又可细分 为若干型： 商业吸引时间单元商业中心、步行商业街区等 交通吸引时间单元火车站、汽车站、地铁站、码头、机场等所在区域 休憩吸引时间单元大型公园、体育场馆、娱乐城、度假村等 文化吸引时间单元大型的图书馆、影剧院、音乐厅、博物馆、美术馆、 历史名胜古迹或其集中的区域 2 1 2 时间中心时间基点 测度时间单元之间的时间距离时，必须确定每个时间单元的测度基点， 即将时间单元内分散的出行量或吸引量集中到一个虚拟点，在计算时间距离 或描述时间关系时，以此作为整个时间单元的代表。该点应能够充分体现时 间单元出行或吸引的性质，可称之为时间中心时间基点【5 1 。 出行与吸引两类时间单元中心的确定方法是不同的。出行时间单元最好 以时间单元的人口重心为测度基点。商业、休憩和文化吸引时间单元以时间 单元的标志性建筑物为测度基点，交通吸引时间单元以车、机、船站点为测 度基点。 华南师范大学礤士学位论文l 城市时间结构初步研究 2 1 3 时间距离 时间距离是城市居民使用某一种或多种交通方式，经由某一路径从一个 时间单元到达其它所有时间单元或某特定时间单元所耗费的平均时间【5 1 。 时间距离有两种，一种是由一个时间单元到其它所有时间单元的平均时 间距离，可用来衡量其在城市中的时间区位优劣，另一种是由一个时间单元 到某特定时间单元的具体时间距离，可用来考察居民到达某个对其有特殊意 义的时间单元的便利程度。 时间距离可采用实际测量法和理论公式法求算。实际测量法是由测量人 员携带计时器乘坐交通工具对各单元之间的时间距离进行多时段多次数测 量，再取其平均值。较适合于测定某些关键性的具体时间距离，或用以修正 时间距离的理论公式。 理论公式法是通过对时间距离影响因素 1 3 , 1 4 】的分析，构建多参数数学公 式，来推求城市中各时间单元间的时间距离。可表述如下： t = 弓行+ 气车+ 疋车+ 乙车 式中：7 1 一居民出行的时间距离 7 1 一居民在出发，目的点与乘车点间的步行时间 7 1 居民在站点候车所耗时间 7 1一居民在交通车辆上所耗时间 ，一居民转乘交通工具所耗时间 # $ 其中，乘车时间距离( t ) 是时间距离测量最重要的环节，可以分解 为两部分：路段时间距离和路口延误时间距离，用下式表示： t 乘车= 毫，+ 凳，d ， 式中：，一各路段的时间距离 d 一各交叉口的延误时间 它们可分别通过一定的路段路阻模型和交叉口延误分析模型进行测算9 1 。 1 0 华南师范大学硕士学位论文l 城市对阗结构初步研究 2 城市时间结构的构筑原则 时间单元的划分、时间距离的计算是描述时间结构的基础。怎样将各时 间单元间的时间距离呈现出来，这就是时间结构的表达。时间结构的研究从 一开始就是依托空间结构的，因此时间结构的表达也同样离不开空间结构， 而且需要遵循一定的规则。 原则1 ：“空间尺度”映射“时间距离” 在时间结构图上点与点之间的关系是时间距离问题，如何将两点间的时 间距离作为一个地理要素表现在地图上，这是时间地图构筑的关键之一。简 单来说，就是以两点间的跨度大小代表相互间时间距离之远近。 原则2 ：维持空间关系之基本格局 时间地图实质上是原有空间关系的一种重构，因此时间地图上各个单元 区的基本方位和相互排布关系应与实际相符合。这是从有助于人们理解和使 用的角度考虑的，使用者既可以了解不同时间单元间的时间距离长短，又可 以明白相互间的方位关系和实际的联系途径。 原则3 ：突出表达主干时间关系 由于城市中有众多的时间单元，如果要表达出所有时间单元之间的相互 时间关系是相当困难的，而且是没有必要的。比如很多普通的时间单元只是 对个别人群的个别出行产生吸引，相对整个城市而言，这样的时间单元就处 于比较次要的地位。因此在构筑时间地图时，可以让次要的时间关系让位于 主干时间关系的表达，甚至忽略次要的时间关系的精确表达，因为两个普通 时间单元间的相互联系往往是非必须的非大规模的和非经常性的【4 】。 2 3 城市时间结构的形式 时间单元的划分和时间距离的量算都是进行时间结构表达的基础性工 作。对于一个具体的城市而言，其时间结构状况可以通过多种形式表达出来。 包括等时线图、等时圈图、时间廓线图、网络图等。通过对各种城市时间结 构的分析研究，可以让人们更清楚地了解整个城市的时间环境状况和局部的 时间区位优劣。为城市建设的发展方向、土地的利用和调整、交通路线的规 划和布局等提供决策帮助，同时时间结构图还可表达比普通城市空间地图更 华南师范大学硕士学位论文l 城市对阗结构初步研究 2 城市时间结构的构筑原则 时间单元的划分、时间距离的计算是描述时间结构的基础。怎样将各时 间单元间的时间距离呈现出来，这就是时间结构的表达。时间结构的研究从 一开始就是依托空间结构的，因此时间结构的表达也同样离不开空间结构， 而且需要遵循一定的规则。 原则1 ：“空间尺度”映射“时间距离” 在时间结构图上点与点之间的关系是时间距离问题，如何将两点间的时 间距离作为一个地理要素表现在地图上，这是时间地图构筑的关键之一。简 单来说，就是以两点间的跨度大小代表相互间时间距离之远近。 原则2 ：维持空间关系之基本格局 时间地图实质上是原有空间关系的一种重构，因此时间地图上各个单元 区的基本方位和相互排布关系应与实际相符合。这是从有助于人们理解和使 用的角度考虑的，使用者既可以了解不同时间单元间的时间距离长短，又可 以明白相互间的方位关系和实际的联系途径。 原则3 ：突出表达主干时间关系 由于城市中有众多的时间单元，如果要表达出所有时间单元之间的相互 时间关系是相当困难的，而且是没有必要的。比如很多普通的时间单元只是 对个别人群的个别出行产生吸引，相对整个城市而言，这样的时间单元就处 于比较次要的地位。因此在构筑时间地图时，可以让次要的时间关系让位于 主干时间关系的表达，甚至忽略次要的时间关系的精确表达，因为两个普通 时间单元间的相互联系往往是非必须的非大规模的和非经常性的【4 】。 2 3 城市时间结构的形式 时间单元的划分和时间距离的量算都是进行时间结构表达的基础性工 作。对于一个具体的城市而言，其时间结构状况可以通过多种形式表达出来。 包括等时线图、等时圈图、时间廓线图、网络图等。通过对各种城市时间结 构的分析研究，可以让人们更清楚地了解整个城市的时间环境状况和局部的 时间区位优劣。为城市建设的发展方向、土地的利用和调整、交通路线的规 划和布局等提供决策帮助，同时时间结构图还可表达比普通城市空间地图更 华南师范 a - 学硕士学位论立：城市时间结构初步研究 丰富的深层信息。这样，我们就可以清楚比较适合目前投资的方位；对于规 划部门来说，也就容易注意到今后的开发方向和改善方r a j ，甚至可以从不同 方位的历史规划中吸取经验教训，为未来的规划发展指引方向。 2 3 1 等时线图 等时线图是在实际的空间区域内，以某一虚拟城市时间中心为起点，测 出各时间单元到虚拟时间中心的时间距离并将它们分别投影于空间地图上， 然后将时间距离相等的各点连接成线而获得的图形( 图1 ) 。 图1 ：等时线图( 据文献4 修改) ( 图中数字单位为分钟) 通过观察等时线图，我们可以一目了然地分析评价出一个区域的时间分布 状况。 ( 1 ) 最大等时线相对虚拟中心的空间距离大小反应区域交通的便捷程 度。相对距离大表明在该区域完成一定空间距离的交通耗时较短，交通便捷； 相反，相对距离小表明完成相同空间距离需要花费较多交通时间，区域交通 不够顺畅。例如在上图中，从虚拟时间中心到达 、b 两点的时间距离都是4 0 分钟，但是a 点距虚拟中心的空间距离( 3 0 k m ) 却远比b 点( 1 4 k m ) 大，这就说 明a 方位的交通较b 方位便捷。这也可用来对多个城市的交通便捷程度做横 华南师范 a - 学硕士学位论立：城市时间结构初步研究 丰富的深层信息。这样，我们就可以清楚比较适合目前投资的方位；对于规 划部门来说，也就容易注意到今后的开发方向和改善方r a j ，甚至可以从不同 方位的历史规划中吸取经验教训，为未来的规划发展指引方向。 2 3 1 等时线图 等时线图是在实际的空间区域内，以某一虚拟城市时间中心为起点，测 出各时间单元到虚拟时间中心的时间距离并将它们分别投影于空间地图上， 然后将时间距离相等的各点连接成线而获得的图形( 图1 ) 。 图1 ：等时线图( 据文献4 修改) ( 图中数字单位为分钟) 通过观察等时线图，我们可以一目了然地分析评价出一个区域的时间分布 状况。 ( 1 ) 最大等时线相对虚拟中心的空间距离大小反应区域交通的便捷程 度。相对距离大表明在该区域完成一定空间距离的交通耗时较短，交通便捷； 相反，相对距离小表明完成相同空间距离需要花费较多交通时间，区域交通 不够顺畅。例如在上图中，从虚拟时间中心到达 、b 两点的时间距离都是4 0 分钟，但是a 点距虚拟中心的空间距离( 3 0 k m ) 却远比b 点( 1 4 k m ) 大，这就说 明a 方位的交通较b 方位便捷。这也可用来对多个城市的交通便捷程度做横 华南师范大学硕士学位论文j 城审时闯结掏初步研究 向的比较。 ( 2 ) 等时线疏密和曲向反映局部时间环境的优劣。在等时线密集的地 段( 如c 地) ，完成一定路程所需要花费的交通时间会相应延长，时间环境较 周边处于劣势；在等时线稀疏的地段( 如d 地) 完成相同的路程所花的交通 时间会明显减少，时间环境处于优势。从等时线的曲向也可以分辨时间结构 的状况，等时线凸向虚拟中心时，说明该方位的时间环境较差；相反，等时 线凸离虚拟中心( 如c d 方位) 则表明该方位的时间环境较好。 此外，任何一个区域的等时线图都不是静止的。等时线图具有日变化、 周变化和季变化甚至年变化的特点。在一天当中高峰期的等时线会明显变密， 因此居民完成单位路程需要花费的交通时间高于平均时问距离，相反在休息 时段的等时线会较为稀疏，此时的时间距离是一天中最短的时候。从一周7 天来看，5 天工作曰与周末周目的时间结构也会存在较大的差异。 2 3 2 等时圈图 每个城市都有其交通、人口、经济文化等都相对聚集的中心地段，我们 确定类似的集聚中心为虚拟时间中心，以此为圆点可以按一定的时间间隔画 出无数个等时圈，如5 m i n 、1 0 m i n 、1 5 m i n 、2 0 m i n ，其它时间单元内的人 们不管通过何种交通方式到达该中心都需要花费一定的时间，这个时间是我 们能够获得的。有了各时间单元与虚拟中心的时间距离之后，我们就不难对 时间单元的空间位置进行必要的技术处理，即保持该时间单元的方位不变， 根据它与虚拟中心的时间距离长短作相应的位移，例如：图3 中的a 单元， 其空间位置位于东北方向的3 0 m i n 等时圈以外，而由于a 单元与虚拟中心的 时间距离是2 0 m i n ，因此我们要将a 时间单元沿同方位向2 0 r a i n 等时圈靠近， 即得到图上能看到的a 点。通过类似的方法，我们可以将整个城区的所有时间 单元在等时圈上进行重新分布，于是就获得等时圈图( 图2 ) 。 华南师范大学硕士学位论文j 城审时闯结掏初步研究 向的比较。 ( 2 ) 等时线疏密和曲向反映局部时间环境的优劣。在等时线密集的地 段( 如c 地) ，完成一定路程所需要花费的交通时间会相应延长，时间环境较 周边处于劣势；在等时线稀疏的地段( 如d 地) 完成相同的路程所花的交通 时间会明显减少，时间环境处于优势。从等时线的曲向也可以分辨时间结构 的状况，等时线凸向虚拟中心时，说明该方位的时间环境较差；相反，等时 线凸离虚拟中心( 如c d 方位) 则表明该方位的时间环境较好。 此外，任何一个区域的等时线图都不是静止的。等时线图具有日变化、 周变化和季变化甚至年变化的特点。在一天当中高峰期的等时线会明显变密， 因此居民完成单位路程需要花费的交通时间高于平均时问距离，相反在休息 时段的等时线会较为稀疏，此时的时间距离是一天中最短的时候。从一周7 天来看，5 天工作曰与周末周目的时间结构也会存在较大的差异。 2 3 2 等时圈图 每个城市都有其交通、人口、经济文化等都相对聚集的中心地段，我们 确定类似的集聚中心为虚拟时间中心，以此为圆点可以按一定的时间间隔画 出无数个等时圈，如5 m i n 、1 0 m i n 、1 5 m i n 、2 0 m i n ，其它时间单元内的人 们不管通过何种交通方式到达该中心都需要花费一定的时间，这个时间是我 们能够获得的。有了各时间单元与虚拟中心的时间距离之后，我们就不难对 时间单元的空间位置进行必要的技术处理，即保持该时间单元的方位不变， 根据它与虚拟中心的时间距离长短作相应的位移，例如：图3 中的a 单元， 其空间位置位于东北方向的3 0 m i n 等时圈以外，而由于a 单元与虚拟中心的 时间距离是2 0 m i n ，因此我们要将a 时间单元沿同方位向2 0 r a i n 等时圈靠近， 即得到图上能看到的a 点。通过类似的方法，我们可以将整个城区的所有时间 单元在等时圈上进行重新分布，于是就获得等时圈图( 图2 ) 。 华南啼范太学碗l | ：学位论文：城市时牺结构初步磷究 图2 ：等时圈图( 据文献4 修改) 图3 ：时间单元位移示意图( 自绘) ( 说明：图2 、图3 的数字单位均为分钟) 从等时圈图上，我们可以分析各时间单元的时间区位优劣。 ( 1 ) 时间单元相对虚拟中心的分布反映其整体区位优劣。离虚拟中心 较近的时间单元，其时间区位较优越，相反，离虚拟中心较远的时间单元， 其时间区位较差。 ( 2 ) 时间单元位移反映局地时间环境优劣。为了研究的方便，我们以 各时闻单元的实际空间位置为起点，将时间单元指向虚拟中心的位移定为正 值，远离虚拟中心的位移定为负值。当某时间单元的位移为正时，说明其时 间环境较优越，位移值越大时间环境越优；相反，当某时间单元的位移值为 负值时，说明其时间环境欠佳，位移值负得越多，时间环境越差。比如在图3 中，b 单元到达中心单元的时间距离为2 0 分钟，因此，应将其远离中心单元 做一1 1 分钟的位移，即得图中b 单元。同理a 单元向中心单元做了+ 1 4 分钟的 位移得a 单元：由此可见，尽管a 、b 单元的时间距离相等，但b 单元的时间 环境却不如a 单元，因为b 单元与中心点的空间距离小于a 单元。 2 3 3 时间廓线图 时间廓线是城市时间形态的一种粗略的线条表达，即在城市时间背景上， 城市时间形态沿各个方向展布而呈现的轮廓。在方向上仍保持空问坐标系的 方位，但其衡量距离的标尺是时间刻度。 华南啼范太学碗l | ：学位论文：城市时牺结构初步磷究 图2 ：等时圈图( 据文献4 修改) 图3 ：时间单元位移示意图( 自绘) ( 说明：图2 、图3 的数字单位均为分钟) 从等时圈图上，我们可以分析各时间单元的时间区位优劣。 ( 1 ) 时间单元相对虚拟中心的分布反映其整体区位优劣。离虚拟中心 较近的时间单元，其时间区位较优越，相反，离虚拟中心较远的时间单元， 其时间区位较差。 ( 2 ) 时间单元位移反映局地时间环境优劣。为了研究的方便，我们以 各时闻单元的实际空间位置为起点，将时间单元指向虚拟中心的位移定为正 值，远离虚拟中心的位移定为负值。当某时间单元的位移为正时，说明其时 间环境较优越，位移值越大时间环境越优；相反，当某时间单元的位移值为 负值时，说明其时间环境欠佳，位移值负得越多，时间环境越差。比如在图3 中，b 单元到达中心单元的时间距离为2 0 分钟，因此，应将其远离中心单元 做一1 1 分钟的位移，即得图中b 单元。同理a 单元向中心单元做了+ 1 4 分钟的 位移得a 单元：由此可见，尽管a 、b 单元的时间距离相等，但b 单元的时间 环境却不如a 单元，因为b 单元与中心点的空间距离小于a 单元。 2 3 3 时间廓线图 时间廓线是城市时间形态的一种粗略的线条表达，即在城市时间背景上， 城市时间形态沿各个方向展布而呈现的轮廓。在方向上仍保持空问坐标系的 方位，但其衡量距离的标尺是时间刻度。 华南卿范大学硕士学, 2 论文l 城市 寸闻结构扔步研究 时问廓线图的绘制方法：确定城市 的时间中心；从时间中心向城区边界较 均衡地画出若干条能代表其发展方向并 且和主要交通通道接近的时间轴；计算 各时间轴与城区边界“节点”到城市时间 中心的时间距离；在各“节点”所在的 时间轴上标出时问距离；将各“节点” 的时问距离联成廓线( 图4 ) 。 注意事项：实际操作中，城市交通网 图4 ：时间廓线幽( 摘自文献4 ) 络发达的区域可能在一条时间轴附近有 若干条交通道路，此时可做灵活处理，或选择一条或选择多条道路的中心点 来代替“节点”都是允许的。在某些方位上，可能由于诸如山体、大型厂矿 的阻碍等原因而没有道路衔接建城区边界，我们可以选择其所在时间单元的 基点来代替，因为市民的出行也多半是到达交通节点。而其内部的时间花费 一般会当作一种特殊需要来予以考虑，不属于时间距离研究的范畴。 根据不同的需要还可以画出距虚拟中心l o k m 、2 0 k m 、3 0 k m 等距圈的 时间廓线( 图5 ) ，图中画出各圈层的等距圈，目的是出于对比城市时问形态 与空间形态的方便。 图5 ：多圈层时间廓线示意图( 自绘) 图6 ：方位时间环境对比图( 自绘) 华南师范太学硕士学位论文t 城市时间结构初步研究 研究意义：通过分析时间廓线图，可以看出一个城市各个方位的时间结 构优劣。显然，时间廓线离中心点越近，时间区位越优，反之则反。为了更 准确地衡量某个方位的时间结构优劣，我们可以把各单元的空间距离与对应 的时间距离进行无量纲标准化处理。如相对时间距离与相对空间距离等( 具 体算法见3 2 3 ) 。某方位的相对时间距离与相对空间距离之比值应围绕1 波 动。只有比值小于1 时，才有可能称得上时间区位比较优越，比值越小，时 间区位越优。相反，所有比值大于1 的单元都是有待改善时间环境的，比值 越大说明时间区位越处于劣势，该方位存在的交通问题也应该越多。如图6 中( 图中的标注是假定2 5 公里相当于3 0 分，5 公里相当于1 0 分钟) ，a 、b 两单元的空间距离分别为2 7 k m 、5k m ，而时间距离都是2 0 分钟，标准化后a 单元的相对空间距离大于b ，时间距离相等。显然，a 方位的时间环境就比b 方位优越。如果得知整个城市的最大时问、空间距离，就可获悉这两个方位 的时间环境在整个城市中的优劣程度即时间区位。 2 3 4 网络图 城市道路是相互交错成网状的。各时间单元就镶嵌在这些交通网络中。 如果以市内主要交通网作