城市体系的空间网络结构6

1、城镇体系的空间网络结构城镇体系的空间网络结构概念概念n城市体系的空间网络结构：城市体系的空间网络结构： 即研究一个国家或区域中城市体系的即研究一个国家或区域中城市体系的点（城市与城市）、线（城市与联系通点（城市与城市）、线（城市与联系通道）、和面（城市与区域）三要素在空间道）、和面（城市与区域）三要素在空间上的复杂组合关系。上的复杂组合关系。中心地学说的概论中心地学说的概论n中心地学说是现代城市系统的重要模式。是德国学者克里中心地学说是现代城市系统的重要模式。是德国学者克里斯塔勒按照逻辑逐步推断并以现实检验的方法提出的。斯塔勒按照逻辑逐步推断并以现实检验的方法提出的。n该理论认为，城市的基本功

2、能是作为其腹地的服务中心，该理论认为，城市的基本功能是作为其腹地的服务中心，为其腹地提供中心性商品和服务，如零售、批发、金融、为其腹地提供中心性商品和服务，如零售、批发、金融、企业、管理、行政和专业服务、文教娱乐等。企业、管理、行政和专业服务、文教娱乐等。n由于这些中心性商品和服务依其特征可分为若干等级，各由于这些中心性商品和服务依其特征可分为若干等级，各城市之间构成一个有规则的层次关系。这样，高级中心地城市之间构成一个有规则的层次关系。这样，高级中心地才有可能提供高档货物和服务，称之为才有可能提供高档货物和服务，称之为“高级中心地职高级中心地职能能”，低级中心地就没有这种职能。，低级中心地就

3、没有这种职能。n根据是否提供高档货物和服务，可以决定某一中心地在中根据是否提供高档货物和服务，可以决定某一中心地在中心地系统中的位置。因而，中心地学说可用于说明一个区心地系统中的位置。因而，中心地学说可用于说明一个区域或国家内的城市等级及其空间分布形态。域或国家内的城市等级及其空间分布形态。n为什么某些商品和服务仅能由某些中心地为什么某些商品和服务仅能由某些中心地提供？如何确定中心地的规模？提供？如何确定中心地的规模？理论假设理论假设 克氏的目的是要通过寻找基本的和起主导作用的因克氏的目的是要通过寻找基本的和起主导作用的因素建立解释区域城镇空间结构的理论模式，即一般规律性。素建立解释区域城镇空

4、间结构的理论模式，即一般规律性。因此，舍弃了人文和自然条件等因素，把区域假设为均质因此，舍弃了人文和自然条件等因素，把区域假设为均质的理想状态，把人假设为经济人。主要有：的理想状态，把人假设为经济人。主要有：n（1）这是一片没有明显起伏的、无边的大平原；）这是一片没有明显起伏的、无边的大平原；n（2）平原上的环境几乎一样，特别是土壤肥力和水分供）平原上的环境几乎一样，特别是土壤肥力和水分供应等方面；应等方面；n（3）平原上的初始人口分布是均匀的；）平原上的初始人口分布是均匀的；n（4）区域的运输条件完全一样，没有可供利用的水道，）区域的运输条件完全一样，没有可供利用的水道，全部活动通过陆路，影

5、响这种运输的唯一因素就是距离；全部活动通过陆路，影响这种运输的唯一因素就是距离；n（5）人们的活动是理智的。对消费者来说，符合距离最）人们的活动是理智的。对消费者来说，符合距离最小化原则；对提供服务的经营者来说，他会寻找最佳位置，小化原则；对提供服务的经营者来说，他会寻找最佳位置，取得最大的市场，使其利润最大化。取得最大的市场，使其利润最大化。需求门槛和销售范围需求门槛和销售范围需求门槛（需求门槛（demand threshold）：指）：指某中心地要维持供应某种商品和服务所某中心地要维持供应某种商品和服务所需的最低需求水平，或者说，保证供应需的最低需求水平，或者说，保证供应此种商品和服务的厂

6、商能赚取正常利润此种商品和服务的厂商能赚取正常利润所需的最低销售额或服务量。所需的最低销售额或服务量。需求门槛是解释高级中心地才能有高需求门槛是解释高级中心地才能有高级的中心地职能的主要因素。级的中心地职能的主要因素。销售范围（销售范围（Range of a good）：指）：指中心地提供商品和服务的最大销售距中心地提供商品和服务的最大销售距离。小于此距离，人民愿意前往中心离。小于此距离，人民愿意前往中心地购买商品和享受服务。地购买商品和享受服务。销售范围是解释中心地规模的主要因销售范围是解释中心地规模的主要因素。素。收入曲线随销售距离的增大，先缓慢收入曲线随销售距离的增大，先缓慢上升，后快速

7、上升，最后因西方经济上升，后快速上升，最后因西方经济学中规模报酬递减规律的影响而下降。学中规模报酬递减规律的影响而下降。成本曲线随销售距离的增大，先是下成本曲线随销售距离的增大，先是下降，后缓慢上升，最后因空间阻力和降，后缓慢上升，最后因空间阻力和运费增加而迅速上升。运费增加而迅速上升。O代表中心地，是产品生产和服务提代表中心地，是产品生产和服务提供的地点。当销售距离低于供的地点。当销售距离低于OA市，市，厂商因成本大于收入而蒙受损失，因厂商因成本大于收入而蒙受损失，因此将退出市场。在等于此将退出市场。在等于OA时，收入时，收入等于成本，厂商可赚得正常利润，即等于成本，厂商可赚得正常利润，即为

8、需求门槛。为需求门槛。需求门槛和销售范围的关系之二 假设中心地所在区域是一个无边无际的、假设中心地所在区域是一个无边无际的、土壤同等肥沃的平原，人口和购买力分布均土壤同等肥沃的平原，人口和购买力分布均匀，各方面的交通业同样发达，而任何一类匀，各方面的交通业同样发达，而任何一类中心性商品和服务都由一个不变的最大销售中心性商品和服务都由一个不变的最大销售距离，那么，以中心地为圆绘制同心圆，形距离，那么，以中心地为圆绘制同心圆，形成三个环，由内向外依次是中心地、利润递成三个环，由内向外依次是中心地、利润递增区、利润递减区和损失区。增区、利润递减区和损失区。 中心性商品和服务的需求门槛、最大利中心性商

9、品和服务的需求门槛、最大利润和最大销售距离与人口密度和居民收入水润和最大销售距离与人口密度和居民收入水平关系密切。人口密度低或居民收入低，或平关系密切。人口密度低或居民收入低，或两者都低，每单位面积内的商品和服务销售两者都低，每单位面积内的商品和服务销售量也低，使运输费对净利润的比提高。换句量也低，使运输费对净利润的比提高。换句话说，在一个人口稀疏或非常贫困的地区，话说，在一个人口稀疏或非常贫困的地区，某种商品或服务的门槛销售地区可能超过最某种商品或服务的门槛销售地区可能超过最大销售距离。此种情况下，该中心无法提供大销售距离。此种情况下，该中心无法提供该类商品或服务。该类商品或服务。 因此，人

10、口规模大，人口密度和收入水平越高的城市，由于购买力强，各种商品均因此，人口规模大，人口密度和收入水平越高的城市，由于购买力强，各种商品均能达到其需求门槛，故能提供高档次商品。能达到其需求门槛，故能提供高档次商品。不同商品的需求门槛特性不同商品的需求门槛特性n等级较低的商品，需求量大，如油盐、肥等级较低的商品，需求量大，如油盐、肥皂等杂货（皂等杂货（A），其空间需求曲线一般较），其空间需求曲线一般较陡，即其需求量将随距中心的距离增加而陡，即其需求量将随距中心的距离增加而快速下降，原因是售价低，购买频率高，快速下降，原因是售价低，购买频率高，为购买此类商品所花费的时间较多，或运为购买此类商品所花费

11、的时间较多，或运费占售价比重较高，因而其需求门槛一般费占售价比重较高，因而其需求门槛一般较低（较低（A），最大销售距离较短（），最大销售距离较短（A）。）。等级较高的则相反。等级较高的则相反。n单位面积的销售量乘以面积（随距离而单位面积的销售量乘以面积（随距离而异），就是商品总销售量，而此总销售量异），就是商品总销售量，而此总销售量依距离而累积，累积销售量曲线的变化规依距离而累积，累积销售量曲线的变化规律是：未达到需求门槛（律是：未达到需求门槛（A、B、C）之）之前，增加缓慢；而当超过需求门槛后，累前，增加缓慢；而当超过需求门槛后，累积销售量随距离增加而快速增加，继而趋积销售量随距离增加而快速

12、增加，继而趋于缓慢增加。而当最大销售距离（于缓慢增加。而当最大销售距离（OA、OB、OC）达到后，累积销售量不再增加。）达到后，累积销售量不再增加。需求门槛与销售范围的关系之四需求门槛与销售范围的关系之五中心地层次系统中心地层次系统中心地层次系统的理解中心地层次系统的理解n中心地规模与中心地数量之间是反向相关，中心地规模越大，中心地规模与中心地数量之间是反向相关，中心地规模越大，数量越少；反之，中心地规模越小，数量越多。数量越少；反之，中心地规模越小，数量越多。n中心地规模与腹地大小之间是同向相关，中心地规模越大，中心地规模与腹地大小之间是同向相关，中心地规模越大，腹地面积必然愈大；反之则相反

13、。腹地面积必然愈大；反之则相反。n大小腹地之间的关系是，不同大小中心的腹地彼此重叠，而大小腹地之间的关系是，不同大小中心的腹地彼此重叠，而相同等级中心地的腹地则不相重叠。相同等级中心地的腹地则不相重叠。n中心地规模与提供的商品和服务种类之间的关系是，中心地中心地规模与提供的商品和服务种类之间的关系是，中心地规模愈大，愈有能力提供较高档次的商品和服务，但同时也规模愈大，愈有能力提供较高档次的商品和服务，但同时也能提供较低档次的商品和服务；而中心地规模愈小，就只能能提供较低档次的商品和服务；而中心地规模愈小，就只能提供较低档次的商品和服务。提供较低档次的商品和服务。n所以档次高就意味着需求门槛高，

14、最大销售距离大。所以档次高就意味着需求门槛高，最大销售距离大。中心地层次系统中心地层次系统 市场原则：低层次中心地系统的市场原则：低层次中心地系统的产生过程。产生过程。n各相同等级的中心地之间竞相争取腹各相同等级的中心地之间竞相争取腹地，其结果，各中心地的腹地就是以地，其结果，各中心地的腹地就是以中心地为圆心，以最大销售距离为半中心地为圆心，以最大销售距离为半径的理想的各不重叠的圆形。径的理想的各不重叠的圆形。n这样就必然存在没有得到商品和服务这样就必然存在没有得到商品和服务的空隙地区（的空隙地区（area not servedarea not served），），如果空隙地区有足够的购买力，

15、便可如果空隙地区有足够的购买力，便可能产生新的中心地。能产生新的中心地。n由于腹地互相重叠，强烈的竞争，促由于腹地互相重叠，强烈的竞争，促使腹地缩小，最后演变成一个以六边使腹地缩小，最后演变成一个以六边形排列的腹地，而各腹地的大小等于形排列的腹地，而各腹地的大小等于或略小于它们所提供的商品和服务的或略小于它们所提供的商品和服务的最大销售距离。最大销售距离。中心地层次的演化中心地层次系统中心地层次系统市场原则：各等级中心地之间的关系市场原则：各等级中心地之间的关系n至于较高级的中心地功能由哪个中心提供，则至于较高级的中心地功能由哪个中心提供，则视居民的习惯和中心地条件。视居民的习惯和中心地条件。

16、n如单一市场原则考虑，则每三个低级中心地可如单一市场原则考虑，则每三个低级中心地可以有一个高级中心地，因而任何等级中心地的以有一个高级中心地，因而任何等级中心地的数目为较高一等级中心地数目的三倍（最高等数目为较高一等级中心地数目的三倍（最高等级除外），即：级除外），即： 1 1：2 2：6 6：1818：54.54.。n而它们的腹地的数目是，每一高级中心地，除而它们的腹地的数目是，每一高级中心地，除包括其本身的次一等级腹地外，上包含六个次包括其本身的次一等级腹地外，上包含六个次一等级中心地腹地的一等级中心地腹地的1/31/3的面积，即：的面积，即： k=1+1/3k=1+1/3(6(6)=3)

17、=3n而任何等级中心地间的距离则是下一级中心地而任何等级中心地间的距离则是下一级中心地间距离的间距离的 倍倍根据市场原则形成的中心地体系中心地层次系统中心地层次系统交通原则交通原则: :克氏认为中心地空间分布受交通网结构的影响很克氏认为中心地空间分布受交通网结构的影响很大。如果经济发展主要沿着有限的交通线路辐射出来，则大。如果经济发展主要沿着有限的交通线路辐射出来，则交通网结构就成为决定中心地分布形态的主导因素。交通网结构就成为决定中心地分布形态的主导因素。n根据交通原则，一旦较高级中心地及其六边形腹地区已形成时，次一等根据交通原则，一旦较高级中心地及其六边形腹地区已形成时，次一等级中心必定坐

18、落在联结两个较高等级中心地的交通线的中点。级中心必定坐落在联结两个较高等级中心地的交通线的中点。n由于交通原则形成的体系是此一等级中心位于两个高一等级中心地之间，由于交通原则形成的体系是此一等级中心位于两个高一等级中心地之间，这样，每四个低级中心地可以有一个高级中心地，因而，任何等级中心这样，每四个低级中心地可以有一个高级中心地，因而，任何等级中心地数目为较高等级的四倍（最高等级除外），即：地数目为较高等级的四倍（最高等级除外），即： 1 1：3 3：1212：4848：192192根据交通原则形成的中心地体系中心地层次系统中心地层次系统由于次一级中心地的腹地区被两个较由于次一级中心地的腹地区

19、被两个较高等级的中心地平分，也就是说，每一高等级的中心地平分，也就是说，每一高级中心地除包含其本身的次一级腹地高级中心地除包含其本身的次一级腹地区外，尚包括相邻六个次一等级中心地区外，尚包括相邻六个次一等级中心地腹地的一半，即：腹地的一半，即： K=1+1/2(6)=4(6)=4换言之，腹地区数目的增加是依等级换言之，腹地区数目的增加是依等级的提高成四倍数增加，即：的提高成四倍数增加，即： 1：4：16：64：256而任何等级中心地间的距离是下一等而任何等级中心地间的距离是下一等级中心地间的距离的级中心地间的距离的2倍。倍。依交通原则形成的交通网，因次一级衷心地位位于联系较高一级中依交通原则形

20、成的交通网，因次一级衷心地位位于联系较高一级中心地的主要道路上，因此被认为是效率最高的交通网，而由交通原心地的主要道路上，因此被认为是效率最高的交通网，而由交通原则形成的中心地体系被认为是最有可能在现实社会中出现的。则形成的中心地体系被认为是最有可能在现实社会中出现的。中心地层次系统中心地层次系统行政原则行政原则n为便于行政管理，高级中心地辖区应完整地为便于行政管理，高级中心地辖区应完整地包括次一级中心地的腹地区，也即是说，根包括次一级中心地的腹地区，也即是说，根据行政原则形成的中心地体系，每七个低级据行政原则形成的中心地体系，每七个低级中心地有一个高级中心地，任何等级中心地中心地有一个高级中

21、心地，任何等级中心地数目为最高等级的数目为最高等级的7 7倍（最高等级除外），即：倍（最高等级除外），即： 1 1：6 6：4242：294294：20582058n而每一较高等级中心地腹地区包括其本身的而每一较高等级中心地腹地区包括其本身的次一等级中心地腹地，尚完整地包括相邻六次一等级中心地腹地，尚完整地包括相邻六个次一级中心地腹地区，换言之，每一较高个次一级中心地腹地区，换言之，每一较高等级中心地的腹地面积应为次一等级中心地等级中心地的腹地面积应为次一等级中心地的七倍，即：的七倍，即： 1 1：7 7：4949：343343：24012401n而任何等级中心地之间的距离是下一等级中而任何等

22、级中心地之间的距离是下一等级中心地间距离的心地间距离的中心地学说的变形中心地学说的变形（1 1）集聚变形）集聚变形 现实中，在大城市附近有比现实中，在大城市附近有比较稠密的低级城镇聚落。中心城较稠密的低级城镇聚落。中心城市越大，围绕着它的较低级的中市越大，围绕着它的较低级的中心就越稠密。心就越稠密。 从中心城市向外延伸，低级从中心城市向外延伸，低级中心的密度就逐渐变小，直到要中心的密度就逐渐变小，直到要接近另一个大的中心城市，低级接近另一个大的中心城市，低级中心的密度才又开始上升。中心的密度才又开始上升。 紧靠中心城市的低级中心，紧靠中心城市的低级中心，它的市场区比远离中心城市的同它的市场区比

23、远离中心城市的同级中心的市场区要小。级中心的市场区要小。中心地学说的变形中心地学说的变形n（2 2）资源空间分布不均带来的）资源空间分布不均带来的变形变形 如果带状开发区域，如成带的开发如果带状开发区域，如成带的开发森林、带状的煤藏，人口将趋向于有资森林、带状的煤藏，人口将趋向于有资源的区域，聚落分布模式就发生带状变源的区域，聚落分布模式就发生带状变形。形。 如果区域资源成线型分布，例如，如果区域资源成线型分布，例如，山区里的河谷，常常把人口和陆上交通山区里的河谷，常常把人口和陆上交通吸引到狭隘的河谷平地，使聚落随着它吸引到狭隘的河谷平地，使聚落随着它拉长了的市场区呈线形沿河分布。拉长了的市场

24、区呈线形沿河分布。 当人们所依靠的自然资源局限在小当人们所依靠的自然资源局限在小区域内，可看作是一种区域内，可看作是一种“点资源点资源”，例，例如有开采价值的铜、铁、铝矿资源，在如有开采价值的铜、铁、铝矿资源，在矿体附近形成一个对矿工和采矿工业提矿体附近形成一个对矿工和采矿工业提供服务的高级中心，而外围的低级中心，供服务的高级中心，而外围的低级中心，不像克氏所想像处在各自市场区的中央，不像克氏所想像处在各自市场区的中央，而是偏居在高级中心市场区的边缘。而是偏居在高级中心市场区的边缘。城市吸引范围的确定城市吸引范围的确定概念：概念：n城市吸引范围：即城市的直城市吸引范围：即城市的直接吸引范围。是

25、指一个城市接吸引范围。是指一个城市的吸引力和辐射力对城市周的吸引力和辐射力对城市周围地区的社会经济联系起着围地区的社会经济联系起着主导作用的一个地域。强调主导作用的一个地域。强调主导作用，即意味着这一地主导作用，即意味着这一地域并不是不受其它城市的影域并不是不受其它城市的影响，只是按影响力而论，以响，只是按影响力而论，以该地域内的中心城市为最大。该地域内的中心城市为最大。n城市直接吸引范围的形成是城市直接吸引范围的形成是区域内同级城市空间交互作区域内同级城市空间交互作用力量平衡的结果。用力量平衡的结果。ABO影响力影响力影响力影响力 城市对外影响力的大小一般随距离而城市对外影响力的大小一般随距

26、离而衰减。任何一个城市都和外界发生着各种衰减。任何一个城市都和外界发生着各种联系，即存在着空间交互作用。当考虑两联系，即存在着空间交互作用。当考虑两个同等级城市的交互作用时，在两城市间个同等级城市的交互作用时，在两城市间必然存在着一条界线，在界线一侧的地域，必然存在着一条界线，在界线一侧的地域，以向这一侧城市的联系为主。该侧的区域以向这一侧城市的联系为主。该侧的区域即为该侧城市的吸引范围。即为该侧城市的吸引范围。吸引范围界线的特征吸引范围界线的特征n理论上，人们通过各种分析可以找到同等级理论上，人们通过各种分析可以找到同等级城市交互作用的平衡点，然后在地图上圈画城市交互作用的平衡点，然后在地图

27、上圈画出每个城市吸引范围的界线。出每个城市吸引范围的界线。n但实际上，把城市吸引范围的边界看成是一但实际上，把城市吸引范围的边界看成是一条线，将掩盖吸引范围内各部分与中心城市条线，将掩盖吸引范围内各部分与中心城市联系强度的变化。由于相邻城市的影响力在联系强度的变化。由于相邻城市的影响力在这个地带重叠、竞争，这个地带重叠、竞争，范围边界是模糊的范围边界是模糊的。因为在中性带（即范围边界周边）内的人们因为在中性带（即范围边界周边）内的人们购买城市的产品或接收城市的服务有较大的购买城市的产品或接收城市的服务有较大的选择性；在有几个同级城市的影响势均力敌选择性；在有几个同级城市的影响势均力敌的情况下，

28、部分中性带的人们到任何一个城的情况下，部分中性带的人们到任何一个城市的出行频率都不到市的出行频率都不到50%。n变动性：中性带的宽度会随着某些因素的变变动性：中性带的宽度会随着某些因素的变化而变化。城市提供产品和服务的丰富程度、化而变化。城市提供产品和服务的丰富程度、到被选择城市的有效时间等都将引起中性带到被选择城市的有效时间等都将引起中性带的变化。的变化。n不同等级的城市有不同等级的吸引范围，低不同等级的城市有不同等级的吸引范围，低等级的吸引范围往往被高等级的吸引范围所等级的吸引范围往往被高等级的吸引范围所覆盖，从而使各等级城市组成层层嵌套的地覆盖，从而使各等级城市组成层层嵌套的地域空间系统

29、。域空间系统。划分城市吸引范围的方法划分城市吸引范围的方法（1）经验的方法：即通过大量的实际调查加以确定的方法。）经验的方法：即通过大量的实际调查加以确定的方法。主要包括：主要包括：n线上的调查：即调查交通线上各点的车流资料，从总车线上的调查：即调查交通线上各点的车流资料，从总车流中减去通过车流，得到净运流。两城市之间净运流的最流中减去通过车流，得到净运流。两城市之间净运流的最小点，即两城市之间运输流的直接吸引范围的界线。小点，即两城市之间运输流的直接吸引范围的界线。n面上的调查：通过访问消费者，了解居民购买或出行行面上的调查：通过访问消费者，了解居民购买或出行行为的指向来确定城市的吸引范围。

30、为的指向来确定城市的吸引范围。n点上的调查，通过调查城市的商业、服务业等各种企业点上的调查，通过调查城市的商业、服务业等各种企业单位的顾客来源确定吸引范围。如银行帐户的分布、医院单位的顾客来源确定吸引范围。如银行帐户的分布、医院病人的住址、医院婴儿的出生记录等。病人的住址、医院婴儿的出生记录等。划分城市吸引范围的方法划分城市吸引范围的方法 若要划分若干个中心城市的吸引范若要划分若干个中心城市的吸引范围，则需：围，则需：n确定同级别的中心城市。主要参确定同级别的中心城市。主要参考城市的行政等级、人口规模、经考城市的行政等级、人口规模、经济实力和交通网络等指标，用定性济实力和交通网络等指标，用定性的方法挑选出周围所有城市中离其的方法挑选出周围所有城市中离其最近的一圈同级城市。最近的一圈同级城市。n测量城市中心性。所谓中心性，测量城市中心性。所谓中心性，是指一个中心对周围提供服务的性是指一个中心对周围提供服务的性能和地位。普雷斯顿在能和地位。普雷斯顿在7070年代提出年代提出的量测