城市地理学-第八章城市空间分布体系

1、八章城市空间分布体系本章内容第一节空间相互作用和空间扩散第二节中心地理论第三节从生长极到核心边缘理论第四节中国城市空间分布第一节空间相互作用和空间扩散一、相互作用的分类二、相互作用产生的条件三、城市间、城市和区域间的相互作用彼此之间在空间上会发生相互作用:空间相互作用两个不同的区域，物体之间的相互作用称之为力，力的作用使物体的状态改变。区域之间的相互作用使区域的状态发生改变。人口流动区域人口发生增减资金流动I区域资本发生变化信息、知识流动区域科学技术水平发生变化空间相互作用广东影响力大，因为距离近美国的全球影响力甘肃影响力小，因为距离远经济、文化规模之大，以至距美国本土很远的国家都受到影响空间

2、相互作用强度的影响因素距离和规模 第一节空间相互作用和空间扩散城市之间、城市和区域之间不断地通过交通、通讯等联系通道发生着物质、能量、人员和信息的交换，我们把这些交换称之为空间相互作用(spatialinteraction)。通过空间相互作用，使空间上彼此分离的城市结合为具有一定结构和功能的有机整体，即城市空间分布体系。一、相互作用的分类（-）相互作用的类型对流:物流、人流（双向,两两间）主要指产品、原材料等物质的运输和人口的移动。传导一一货币流（具有方向，线性）指城市间所进行的各种交易，以货币流的形式表现出来。辐射一一信息流（由点及面）指信息的流动和新思维、新技术等创新的扩散。、相互作用的分

3、类(-)相互作用的载体物质和人口的移动必须通过铁路、公路、航空、水路、管道等交通网络。所以交通是城市对外联系的重要载体。通信网络LTJ包括电话、电报、传真、卫星通讯等的通讯网络是城trJtrJ市对外通信联系的主要手段。二、相互作用产生的条件二、相互作用产生的条件美国学者厄尔曼(ELUlIman)认为相互作用产生的条件有三个：互补性、中介机会和可运输性。仁互补性厄尔曼认为，从供需关系角度岀发，两地间的相互作用需要一个前提条件：有东西提供，对东西有需求。供需关系导致商品、劳动力、资本和信息在地域间的流动，没有供应和需求这两个基本条件，空间相互作用关系不会发生。因此，互补性是构成空间相互作用的基础，

4、两地间互补性越大，流动量也越大。2.中介机会当货物在A和B两地间输送时，A和B两地间介入了另一个能够提供或消费货物的C地，从而产生所谓中介机会,引起货物运输原定起止点的替换。中介机会是改变原有空间相互作用格局的因素。中介机会起两种作用，首先节省运输费用；其次地点置换。3.可运输性口空间相互作用关系是靠交通运输这一基本条件来实现的。相互关系的大小与运输成本、运输时间有关。当运输距离太长、费用太高，或运无效益，即使存在某同互补性,交互作用也难以发生。输时间太长,导致商品流通的经济效益很低或JTJ3.可运输性空间相互作用的一个重要特点是距离衰减规区域间的空间相互作用关系随之空间距离的增加而衰减。空间

5、交互作用3.可运输性货物的可运输性是由单位重量商品的价值决定的，价值高的商品运距长；可运输性也是时间的函数随之时间的推移，运输工具的革新，运输网络完善，会导致运费下降，使可运度大。可运输性也影响着人的购物出行行为（人们愿意走较少的路程去购买低价值的商品，愿走较远的路程去购买价值高的商品）此外，干扰因素不容忽视！三、城市间、城市和区域间的相互作用仁结节点、结节区域和城市等级体系结节点：对人口流动和能量物质交换具有聚焦性的特殊地段。城市是区域中的结节点。结节区域：结节点连同其吸引区组成结节区域。城市等级体系：不同规模的结节点和结节区域组合起来，形成城市等级体系(theurbanhierarchy)

6、(1)经验的方法=实际调查三、城市间、城市和区域间的相互作用2.城市吸引区边界的确定一类是经验的方法,即通过大量的实际调查加以确定的方法;一类是理论的方法，即通过若干理论模式进行推算的方法。实例：格林的方法格林(HL.Green)曾探讨了纽约与波士顿在新英格兰南部的相互影响。他根据五项指标，分别测量了纽约与波土顿之间的平均边界，即在这一条边界上纽约与波士顿的影响相同，然后综合出一条纽约和波土顿之间的模式边界。新英格兰南部的节结地域铁路通勤人员的流动方向报纸发行范围电话呼唤方向公司负责人的办公地点银行负责人的办公地点（a）根据铁路通勤流向（1）、报纸发行范围（2）、电话通话次数（3）、工业公司首

7、脑的办公地点（4）、银行首脑的办公地点（5）、综合得到模式边界（6）。（b）纽约和波士顿的腹地。8-1纽约和波士顿腹地的划分(2)理论的方法A赖利零售引力规律氏城市C叫2城市A1931年赖利将牛顿定律引进到零售商业区的研究，认为A、B两城市间任何一地C,到两城市的零售额的相对份额(Ta/Tb)与两城市的规模大小和两城市的距离远近有关，并提出“零售引力规律污:城市B根据这个规律,一个城市对周围地区的吸引力，与它的规模成正比，与离它的距离平方成反比。(2)理论的方法B康弗斯的“断裂点”理论康弗斯发展了赖利的理论，于1949年提出“断裂点”(BreakingPoint)概念。爾个城市向的分界点(即断

8、裂点)可由下列公式求出：daDb麟紬勰翻:其踽区也校大因影响城市吸引区边界的因素各种地理边界河流、山脉、海洋等等，都会有效地限制城市之间的相互作用流，甚至限制同一系统内部的互相交流。政治边界的影响。在一个国家内，地区之间的边界对相互作用流也有相当大的影响。三、城市间、城市和区域间的相互作用3.相互作用模式各种相互作用模式的产生，旨在寻求空间组织中相互作用的特点和规律。比较著名的有引力模式、潜力模式。这个模式简单明了，但在实际应用中应注意以下几点: 引力模式引力模式是根据牛顿万彳该模式认为，两个城市卩规模成正比，与它们之II(2)/).：一般采用两城市间的直线距离或实际距离，当：考虑路况时，可用

9、时间距离；考虑交通费用时，可用经济距离；还可用心理感应距离。(3)方：根据可运输性状况，在0选择，一般取1.0或2.0仃)Pj：一般为两城市的人口规模，但城市间的相互作用除了用人口规模来表示城市质量外，也可以用致售额、就业机会、工业总产值、固定资产、流动资金等其它指标替代(断裂点公式也可考虑用这些指标替代人口规模)。(4)W:根据城市间人口的年龄构成消费水平.就业水平、生产率水平等的差异，给予不同的权数。Dbuh为i、j两个城市间的相互作用量，Pi为第i个城市的人口规模。Dij两个城市间的距离，b为测量距离摩擦作用的指数。WiWj为经验确定的权数。(2)潜力模式计算一个城市与城市空间分布体系内

10、所有城市(包括它自身)的相互作用量时，那么，只需要应用引力模式分别求出这个城市与其它每一城市的相互作用量，然后再求和，就可以得到。总结成公式形式如下：nnJ=1j=PjPR图上可以看出，纽约的潜力最高。以纽约为中心，人口潜力向西、南、北三面渐减。总的趋势是，它与人口密度的分布大致相同。但人口潜力分布是在经济空间中反映了人的相互作用，因而对经济活动的区划决策更为重要。图82美人口潜力面图(1940)四、空间扩散(SpatialDiffusion)空间扩散源于某一地方的技术、发明、新产品、新现象等逐渐被其他地方接受、采纳或应用的空间过程，如技术、知识、文化的传播，城市的扩展、疾病的传染等都是空间扩

11、散的过程。1953年瑞典学者哈格斯特朗(T.Hagerstrand)首次提出空间扩散的问题以来，空间扩散已成为地理学、生物学、经济学.社会学等许多学科共同研究的对象，学者就此做了大量研究，建立了许多模式。1、空间扩散的基本类型空间扩散有三种基本类型:传染扩散等级扩散重新区位扩散1、空间扩散的基本类型(1)传染扩散现象从一个源生点向外作空间渐进的、连续的空间扩散。扩散过程同传染病的接触传播近似，称之为传染扩散(ContagionsDiffusion)。图8-3传染扩散：初始阶段图8-4传染扩散：扩散阶段1、空间扩散的基本类型33(2)等级扩散(hierarchicaldiffusion)新思想、

12、新技术在距离较远但属于同一规模等级的城市中传播，然后向次一级的城市扩散。自上而下的、非连续性的阶梯状空间扩散过程。8-5等级扩散过程(3)重新区位扩散在传染扩散中，如果接受者的数量没有增加,仅仅发生了原接受者的空间位移，我们称之为重新区位扩散。典型的例子就是移民过程。实际上，现象的空间扩散过程常常采取多种方式。*图8-6重新区位扩散:;初始状态图8-7董新区位扩散：扩散以后2、空间扩散的阻力和障碍D阻力新事物接受者的接受情况阻力因人而异，从而影响接受的时间长短、所形成的空间格局和接受者比率的饱和程度2、空间扩散的阻力和障碍(D阻力新事物接收者的数量和时间分布呈正态分布2、空间扩散的阻力和障碍(

13、2)障碍自然障碍：如河流、湖泊、山脉、沙漠等文化障碍:如语言、种族、宗教上的差异等社会障碍:反映在阶级、年龄、性别、社会经济地位等政治障碍:如民族性、意识形态的差异精神障碍：态度、个性等2、空间扩散的阻力和障碍(2)障碍依据莫里尔的看法,不可渗透的完全障碍可渗透的部分障碍障碍分为:表8-1上海出版的三家报纸在邻近城市的影响单位:报纸份数彷丿表8-1上海出版的三家报纸在邻近城市的影响单位:报纸份数彷丿4040新民晚报119.6文汇报QU響d)Fuzhou隆觀市o北XikO娱羽帀Yangzhou偵江氐鼠腌7和。誦豐C2：細讥抄叫/_:5心屮解放日报第二节中心地理论一、克里斯塔勒学说二、廖什景观三、

14、克里斯塔勒学说与廖什景观的比较WALTERCHRISTALLER1893-1969一、克里斯塔勒学说（一）背景（二）假设条件（三）基本概念（四）六边形网络和城镇等级体系的形成（五）理论模型产生的背景与目的背景资本主义经济高速发展经济活动集聚快速城市化城市研究成为主题目的聲市鶴躺躋以及分布的规律是否存在如果存相关的概念中心地能够向周围地域（尤其指农村地域）的居民提供各种商品和服务的地点。一般指大大小小的城镇,也可指_个商业或服务中心。中心地的职能供给中心商品的职能。中心性概念:中心性是指就中心地的周圉地区而言,中心地的相对重要性。它也可理解为中心地发挥中心职能的程度。测度：中心性一般可用下式表示

15、:CBi-Bz式中：Q-一中心地的中心性；Bi一一中心地供给中心商品的量;Bi中心地供给中心地自身的中心商品的数量。货物的供给范围供给的上限供给的下限怕5MarktgebieteineszentralenGuts八NachgefragteMenge5、-1IIoirernungiOl!l距离I距离!Entfernungi!P=AngebotsortpT=untereGrenzederReichv/eiteP-R=obereGrenzederReichweiteMindestnachtragegebietfurExistenzdesAnbietersExtra-Gewinn-GebietQuel

16、le:nachDicken/Lloyd1990如何判断“高级中心地”与“低级中心地”？中心地的等级1）中心地等级的特征中心地等级趣高,它提供的中心职能越多,服务人口趣多;中心地的级别趣高,数量越少Z彼此之间间距趣远,服务2）不同等级中心地之间的关系最低等级的中心地具有最低的中心职能高级中心地不仅有较高级的中心职能,也有低级中心地的中心嶺能；最高號别禹中心地具有所有等级的中心职能区位类型国心市全中城前项的卫星城市地域中心城市人口15万的城市其他城市以日用品为中心的商店集团OOOOO低级耐用消费品与日常用品中心OOOO中级耐用消费品与日常用品OOO中心高级耐用消费品与日常用品中心O连锁店：超级市场

17、OOOOO专卖店OOOO分批付款式百货店OOO大城市大型百货店OOO大型郊外购物中心OO表24零售业设施的分类与区位中心地三原则与中心地系统的空间分布市场原则基础上的中心地系统交通原则基础上的中心地系统行政原则基础上的中心地系统市场原则与中心地系统在市场原则基础上形成的中心地的空间均衡是中心地系统的基础。1.基本前提条件第一，区域的均质性。自然条件、资源、人口、居民收入、需求、消费习惯。第二，交通系统条件。城市间交通便利程度相同；运费与距离成正比。第三，消费者行为。就近购买，付出最小的交通费用。第四，商品特性。同类产品品质价格相同；消费者付出的实际价格=销售价格+交通费。第五，供给中心商品的职

18、能，尽量布局于少数的中心地、并且满足供给所有的空间（所有居民）的配置形式。2.中心地系统的构造EbBoBTBBBBOG级中心地OB级中心地K级中心地OA级中心地M级中心地G级区域边界B级区域边界K级区域边界A级区域边界M级区域边界響靂鼎护形成了各个层次的中心地相互中心级别1O级别2级别3市场范围|市场区数量关系：1,3,9,27即所谓的K=3的系统：沪-1各等级中心地数量关系：1,2,6,18.表4.1市场原理基础上的中心地及其服务范围中心地等纟及心数1T眼务半径/km眼务范H/km2提供商品的种类数中心地的人口数服务区人口数、14867294.A44401QQ03500A1622436.91

19、34902QQ011000K548112.0400180400035000B182720.7120033010000100000G936.0360060030QOT350000P362.1108001000WOQ001000000L11108.0324002000500QOT35000Q0合计729市场原则中心地系统的特点中心地具有等级性，且各级的中心地与中心职能相对应。中心地按照一定的规则分布，一般是三个中心地构成的三角形的重心是低一级中心地布局的区位点。各等级间的中心地数量、距离和市场区域面积呈几何数变化。交通原则基础上的中心地系统特点各个中心地布局在两个比自己高一级的中心地的交通线的中点

20、。因此,如果同一级的中心地间铺设一条交通线,那么在这条交通线上布局着比它等级低的所有中心地。K=4的系统,市场区序列是1z4z16z64z中心地等级序列是1z3z12z48z.行政原则基础上的中心地理论特点在行政原则基础上形成的中心地系统中,低级中心地从属于f高级中心地。原因是在行政区域划分时,尽量不把低级行政区域分割开，使它完整地属于一个高级行政区域。市场范围123K=7的系统,市场区序列是:1,7,49,343,中心地等级序列是:1,6,42,294,不同原则的适用区域城市体系（Urbanhierachy）是三种原则共同作用下形成的。自给自足、偏僻、盆地市场原则交通原则行政原则经济发达、市

21、场开放、便于通行（例如克氏实证的德国南部）新开发地区、移民地区（例如美国西部地区、中国东北地区）中心地理论的实证研究克氏在德国南部中心地的实证研究中心地等级划分(L,P,G,B,KAM)测定中心地之间的距离最低级7km,相邻两级高级是次一级距离的3倍。形烝阳I右）斯金纳(G.W.Skinner)成都平原赵家渡Chao-chia-tu云丰场Yung-feng-cheng牛市店Niu-shih-tien底家场“/Jao-chia-chng策坝Ts*ai-tzu-pa中兴场Chung-hsing-changBl绕中心的枢纽市镇/周期性的市场在六个二级集Mountains三直庙San-huang-mi

22、ao、兴庞场/Hsing-lung-ch*ang赵家场“*Chao-chia-ch*ang金龙场Ching-ho-chang瘫（Mob-tien-tzu、淮I俄,Huai-chou-chn褊兴场Fu-hsing-chang白果场Pia-kou-chang、三和场San-ho-chrang太平场Ti-png-chng镇上轮流出现,基本形成六边形的网络，符合市场原则的中心地系统。oWu-feng-ch*i五凤溪Kao-pan-ch*iao高板桥oShih-sun-ch*ang石泉场出现K=3和K=4的空间模式一股市饭主婴交通线路r琉磁场平安场陆玉麒常州局浮（Y建平湖屈宁/”盛泽口口倉時曲*曲法癥C

23、丹阳张家港）江阴./V常熟、o太仓上海松江.2余山平湖扇兴C无镐宜兴”“，结论：中心地理论在现实中是客观存在的，严格的六边形结构也许很难观察到，但是近似的结构却并不罕见。北京商业中心的布局北京商业中心的布局北太平圧木援忌旧北京城埴北京周边城区构成的六边形北京周边城区构成的六边形顺义天安门门头沟州大兴良乡（房山）昌平克氏理论的评价主要贡献理学最重要的理论基础，现代城市地理学的諜蠶辑演绎地理学研究范式转变（计量革命的兴起空间分析学派的建立城市等级、城市职能、城市分布研究的兴起，城市体系理论形成的源泉存在问题严格假设导致普适性缺失（区位论的经济学传统，德国严密数学思维逻辑的喜好）传统中心地理论基本概

24、念与内涵已经落后于当前发展实际（相对封闭地区，农业化地区，不能理解现在的全球化、信息化、分工网络）K值固定，静态理论无法适用于动态主体缺乏对消费者行为的多样性适应二缺乏对研究需求增加、交通发展和人口移动带来的中心地系统的变化第二节从牛长极到核心i力缘理论一、均衡增长与不均衡增长二、生长极理论三、核心-边缘模式一、均衡增长与不均衡增长1均衡增长理论其形成于20世纪40年代，其核心是主张发展中国家为了摆脱贫困，应在各个工业部门或国民经济各部门全面地、大规模地投资，使各部门按同一比率或不同比率全面增长，以此来实现工业化，推进国民经济的发展。以罗森斯坦罗丹和纳克斯为代表。理论依据:贫困恶性循环理论贫困

25、恶性循环理论美国经济学家拉格那纳克斯于1953年在不发达国家的资本形成问题中提出，发展中国家或地区在宏观经济中存在着供给和需求两个恶性循环。供给方面的循环是:低收入一低储蓄能力一资本形成不足一低生产率一低收入需求方面的循环是：低收入一低购买力一投资引诱J资本缺乏一低生产率一低收入一、均衡增长与不均衡增长2、不均衡增长核心观点是：发展中国家或地区不具备全面发展的资本和资源，均衡发展是行不通的，应当集中有限的资本和资源优先发展一部分产业或区域，以此带动和扩大其他产业或区域经济的发展，以赫希曼为代表。赫尔希曼认为，无论是增长过程还是发展进程，其本质都是不平衡的。发展中国家或地区资源的稀缺性，只能将有

26、限的资源有选择性地投入到关联度大、具有发展潜力的产业，即首先发展主导产业，当这些部门的投资创造出新的投资机会时，就能带动整个经济的发展。二、牛长极理论生长极理论首先由法国经济学家普劳克斯(F.Perroiix)于1950年提山,后经赫希曼、鲍得维尔(J-Boudeville)、汉森M.Hansen)等学者进一步发展。该理论认为，经济发展并非均衡地发生在地理空间上，而是以不同的强度在空间上呈点状分布，并按各种传播途径，对整个区域经济发展产生不同的影响，这些点就是具有成长以及空间聚集意义的生长极。生长极是否存在决定于有无发动型工业。所谓发动型工业就是能带动城市和区域经济发展的工业部门。0一组发动型

27、工业聚集在地理空间上的某一地区，则该地区透过极化(Polarization)和扩散(Spread)过程，形成生长极，以获得最高的经济效益和快速的经济发展。这种发动型工业应该是产品增长率特别高，与其它产业的关系特别密切，产品有全国性或世界性市场，产品增殖效果好，市场对该产品需求的弹性高，具有高度的空间集中倾向。2.“牛长极”的形成2.“牛长极”的形成由于规模经济的作用，随着发动型工业的生产发展和规模扩大，生产成本和产品价格随之下降。由于发动型工业与其他产业关系密切，发动型工业的产品大部分用于发展与其有垂直关联的工业，因此当変动型工业成未下降时，关联工业成本也下降，加速了关联工业的发展。为了节省运

28、费，关联工业必然向发动型工业所在地集中，以便获得空间集聚效益。通过上述过程，生长极逐渐形成和发展。3、增长极效应一是极化效应，即极点对外围地区产生巨大的吸引力，将外围地区的资源和生产要素聚集到中心，形成规模经济效益，从而增强极点的竞争能力。二是扩散效应，即增长极通过其产品、资本、人才、信息的活动将经济动力和创新成果传导到广大的腹地，促进腹地经济的增长。两种效应是相辅相成的，前者主要表现为生产要素向极点的集聚，后者主要表现为极点生产要素向外围的转移，二者从不同的侧面，带动整个区域经济的发展。4、增长极效应与核心劝缘区域4、增长极效应与核心劝缘区域在空间上经济发展不会同时岀现在每一地区，一旦经济在

29、某一地区得到发展，产生了主导工业(MasterIndustry)或发动型工业时,则该地区就必然产生一种强大的力量使经济发展进一步集中在该地区，该地区必然成为一种核心区域(CoreRegion),而每一核心区均有一影响区(ZoneofInfluence)。约翰弗里德曼称这种影响区为边缘区(PeripheralRegion)。许多学者认为，核心与边缘的关系是一种控制和依赖的关系初期是核心区的主要机构对边缘的组织有实质性控制，是有组织的依赖。然后是依赖的强化，核心区通过控制效应、咨询效应、心理效应、现代化效应、关联效应以及生产效应等强化对边缘的控制。接着是边缘获得效果的阶段，革新由核心区传播到边缘，

30、核心与边缘间的交易、咨询、知识等交流增加，促进边缘发展。随着扩散作用加强，边缘进一步发展，可能形成较高层次的核，甚至可能取代核心区。核心与边缘间有前向联系和后向联系，前者主要是核心向更高层次核心的联系和从边缘区得到原料等。后者是核心向边缘提供商品、信息、技术等。通过两种联系，发展核心，带动边缘。在区域发展过程中，核心对边缘有两种完全不同的效果。一种是负效果，由于核心自身的利益，使边缘的劳动力、资金等流入核心区，剥夺了边缘某些发展机会，这时以前向联系为主，是极化作用的结果。第二种为正效果，核心发展所得利益扩散到边缘，使边缘农产品及原料的销售量增加，就业机会扩大，次极核心发展等。这时后向联系明显，

31、是扩散作用的结果。、空间分布类型规则的不规则的12I均匀的*315f.随机的:5卜6磔聚集的$二厶1第四节中国城市牢间分布1、理论研究用归纳法，将城市空间分布归纳为规则的或不规则的分布，聚集的、随机的或均匀的分布。、牢间分布类型城市空间分布是动态的，其发展演变与经济、社会发展密切相关，具有明显的阶段性、牢间分布类型2、实证研究首先，使用方格分析法构造实际频率数组，并用柯尔摩哥洛夫史密尔诺夫公式对城镇分布是否服从于泊松分布，即是否属于随机型进行检验。如果计算的D值小于查表的临界值，城镇分布服从泊松分布，即为随机型。否则为非随机型。用罗伦兹曲线检验我国城镇分布属聚集型还是均匀型。罗伦兹曲线是用观察

32、数据的累积百分数绘成的曲线。如果城镇分布是均匀的，则累积百分比曲线就是对角线，如果累积百分比曲线在对角线以下，则表示城镇分布是趋向集中的，其集中程度可用I指数表示一个方格含有点数(m)观察值期望值(泊松理论)理论期望值累积频率C“p/N(1)观察值累积频率C11N？(2)(1)(2绝对值含有m点方格数量(N，)N?/NP/(查表)P/X01230.40460.00672.03682.01231211340.11180.033710.244812.2157144.82190.06250.084225.596837.8176138.23170.05590.140442.681680.519351.

33、2490.02960.175553352133.9202112.5590.2960.175553352187.321123.7670.02300.146244448231.721813.7750.01640.104531768263.522340.5890.02960.065319851283.423251.4990.02960.036311035294.424153.41060.01970.01815.5024299.924752.91150.01640.00822.4928302.425250.41240.01320.00341.(3336303.425647.41360.01970.00130.3952303.826241.8市饋所占比例/%0706050403020OO