港口腹地划分方法研究

港口腹地划分方法研究

随着我国经济的快速发展，港口与内陆的关系变得越来越密切，相互影响、相互促进。腹地作为港口的物资集散地,对港口未来的定位,建设和发展起到了至关重要的作用。我国目前已经形成的长江三角洲港口群、珠江三角洲港口群以及环渤海港口群之间,尤其是港口群内部港口之间,同一港口的不同企业之间竞争越发激烈。如何通过科学的方法,划分出港口的腹地范围,对于合理建设港口,定位港口发展方向,优化资源配置,促进腹地地区的经济发展都将起到重要作用。1b.条件二:港口是港口建设和发展的依托和支柱腹地(hinterland),意即背后的土地。港口腹地,百科全书的解释是位于港口城市背后,为港口城市提供出口货物和销售进口商品的内陆地区;水运技术词典的解释是港口集散进出口货物和旅客所及的地区范围,即港口集散旅客和货物的吸引范围,其范围通过调查或有关部门协商后确定。港口腹地分为直接腹地(可以通过交通工具直达的地区范围)和间接腹地(由港口吞吐并经另一地点中转所到达的地区范围)。港口和腹地之间有着密切的关系,众多的腹地依靠港口建立了独特的地区经济结构,同样,港口也依托城市产业的不同特点形成了自己的特殊功能。港口腹地划分方法的研究有着重要意义。首先,港口是腹地地区经济发展的有利条件。港口作为连接生产与消费、沿海与内地、国内与国外的桥梁和纽带,它的功能的实现直接关系到腹地经济的发展状况。港口和海运占有大量的世界贸易量,是城市和国家利用资金发展经济的重要条件。港口的繁荣和发展也会推动腹地地区的相关产业的调整、演进和提高,使得腹地地区的经济快速增长。其次,腹地地区的经济同样可以带动港口的发展建设。腹地经济的发展,商品流通范围的扩大,进出口货物的增加,都会带来港口的繁荣。腹地地区的重点工业、农业、制造业及第三产业方向,将会为港口定位和发展提供方向。因此腹地是港口建设和发展的依托和支柱。再次,目前国内的许多港口存在着腹地划分不明确,腹地范围重复划分,这样不但造成港口之间的恶性竞争,港口定位的不准确,给港口建设和发展造成严重障碍,降低了港口的运输效率,同样也会影响腹地地区的经济发展。2当前内部划分方法2.1根据地理范围的划分方法2.1.1交通线直入线图表法分为平分角法和垂直线法。平分角法(图1)是等距分割两条交通线间的地域,所得的多边形内的区域即为这个交通线的直接腹地。如果交通线交叉就取等角,如果交通线平行就取等距。垂直线法(图2)是在平分角法的基础上,考虑到港口和场站的位置。在交通线及其周围标记出港口和场站的位置,划出它们的连接线,并做出连接线的垂直等分线,所得的多边形内的区域即为这个交通线的直接腹地。两者比较,垂直线法更为合理。2.1.2圈层设置对比港口及其腹地区域的经济景观由核心向外围呈规则性的向心空间层次分化,一般分为内圈层(港口城市及临港工业)、中圈层(经济较为发达、利用港口较多的直接腹地)和外圈层(利用港口较少的间接腹地),而在港口密集区,圈层会产生交错叠置的现象(图3)。这种方法适用于大型港口。例如上海港的内层为上海市、中层为长三角城市群、外层为其他腹地。2.1.3交通设施的集中成束点轴结构法的依据是,腹地的发展与交通基础设施建设密切相关。将联系港口和腹地主要城市的交通设施建设集中成束,可在港口和腹地城市之间形成发展轴,沿着轴线布置若干个重点城市,然后逐渐向外扩散,形成发展轴的“紧密吸引区”,最终形成以交通主干道为轴的交通经济带(图4)。这种方法适用于运输发达、开发历史长的港口。例如上海港的沪宁杭通道、长江通道。2.2根据经济领域的划分方法2.2.1立法隶属度法的基本观点是,某腹地城市对某港口的贸易额与该腹地城市的总贸易额之比,用来表示出腹地与港口的紧密程度。2.2.2位置管理方法区位商法是通过衡量某一行业在特定地区的相对集中程度,来判断该地区对这一行业的吸引力。2.3通过物理理论演示的方法2.3.1城市周边的断裂点位置1930年,P.D.Converse在W.J.Reilly的零售引力定律基础上,提出关于两城市间的吸引范围的划分方法。两城市间的吸引范围的划分,实际就是寻找与两城市的联系份额相等的那个平衡点的位置。如果求出中心城市和周围若干个邻近的同级城市之间的断裂点,用平滑曲线把它们连起来,就得到了中心城市的吸引范围。影响两城市之间贸易流量和流向的因素有两种:一是城市的规模,规模越大对周围的引力越大;二是各地距离城市的远近,城市的引力会随着距离的增大而递减。公式为:式中:DA是断裂点与A城市的距离;DAB是两城市之间的距离;PA和PB是A和B城市的规模。2.3.2类推到港口的吸引力根据万有引力定律,任意两个物体之间的引力与物体质量成正比,与两个物体之间的距离成反比。公式为:因为港口对其内陆的腹地地区也同样存在着规模效应和距离效应,所以类推到港口,设F为港口的吸引力;m相当于港口或腹地地区的经济实力,可以综合各项参数确定;r为港口到所指向腹地的距离;k为调整参数,为了使模型的表达与真实现象模拟的符合程度成比例。通过求出两个港口对同一地区的吸引力大小,并令二者相等就可以得出这一地区的吸引力相等的集合,这个集合即为两个港口的分界线。然后就能求出两个港口的吸引范围。2.4把港口b/c因素作为海运地貌划分的依据已有的腹地划分方法都有其局限性,普遍存在的问题是,都只从某一方面研究港口的腹地划分。有的方法是从行政区域角度对港口腹地的简单划分,有的划分方法只关注交通运输线路因素,有的方法只是关注城市的经济规模因素等。可以说,这些划分方法更多地只能实现对腹地范围的笼统划分,往往只考虑了腹地划分应关注的某一因素,而忽视了许多其他重要的因素。考虑到上述方法的局限性,笔者试图找到一种恰当的方法,综合考虑影响港口腹地范围划分的众多因素,来划分出腹地的具体范围。3内部划分、破裂电模型3.1初始氢原子几何以氢原子为例,电子云模型是指,原子核外的电子的密度随着与原子核距离的增大而逐渐减小,并且电子的能量越大,原子所形成的电子云也越大,电子出现在核外的几率也变大。港口对腹地的吸引力与这个原理类似,把这个模型用于划分港口腹地的范围,可以确定腹地作为所研究港口的直接腹地的几率。氢原子的径向几率密度公式:式中:f(r)为距离核为r处的几率密度;a为常数;r为径向距离。通过式(3)可以求出r1到r2的几率密度为:令r/a=x,可得:F(x)=1-(2x2+2x+1)e-2x(5)设某一港口i,在港口的外层划分出n个圈层(这里设每个圈层等距),在第j个圈层内可以作为该港口腹地的可能地区为Sij,第j个圈层环的面积为Sj,第j个圈层的几率分布密度为Fj,在Sij上的几率分布密度为F′j,则有:可得到:则港口i的腹地位于j圈层的概率:3.2断开电模型3.2.1吸引范围的确定对于某个研究港口,通过运用电子云模型,划分好一定的圈层,可以定量计算出每个圈层的腹地地区的密度几率值,对应算出货流量。再通过断裂点公式法,综合各项地区影响因素,划分出这些地区的吸引范围。这样就找到了这个港口的腹地范围。3.2.2调查的方法。在补首先,通过研究港口与所研究城市的距离,将研究区域划分出层次,引入电子云模型的几率密度公式,分别计算出各层内研究区域的概率密度,然后通过概率密度计算出货物运输量,找到该港口的腹地地区。其次,引入断裂点公式,通过利用断裂点分析关于城市规模分析的具体方法,分别计算出确定好的腹地地区与邻近的非腹地地区的断裂点,将断裂点之间连线以划分出地区的吸引范围。最后,将找到的腹地地区和该地区的吸引范围相加共同作为研究港口的腹地范围。3.3牛口港内部的破碎电模型分类3.3.1收集数据根据上述模型,收集资料,得到辽宁省研究范围内各地市总面积和辽宁省研究范围内各地市到大连港和营口港距离。如表1所示。3.3.2城市集装箱运输量预测由表1可知,将大连港在辽宁省内腹地等分成3层,即a=200,则3层距离大连港分别为200,400,600km。则鞍山、辽阳、本溪、沈阳位于第2层,抚顺、铁岭、朝阳、阜新在第3层。利用式(5)及a=200可以求出各层内的概率密度:分别代入式(7),求得各城市的概率密度为:2009年大连港集装箱吞吐量为455.2万TEU,则可以得到各城市集装箱在大连港的运输量,如表2所示。将营口港在辽宁省内腹地等分成3层,a=100,则3层距离大连港分别为100,200,300km。即鞍山位于第1层,辽阳、本溪、沈阳位于第2层,抚顺、铁岭、朝阳、阜新位于第3层。利用公式可以求出各层内的概率密度同上。分别代入公式:F′j=4FjSij3πa2(2j-1)(9)求得各城市的概率密度为:F′1=0.127,F′2=0.0294,F″2=0.058,F′′′2=0.07,F′3=0.0193,F″3=0.0194,F′′′3=0.0155,F43=0.0294。2009年营口港集装箱吞吐量为253.7万TEU,则可以得到各城市集装箱在营口港的运输量,如表2所示。通过两港比较可知:大连港腹地为辽阳、本溪、沈阳、抚顺、铁岭、朝阳、阜新,营口港腹地为鞍山。3.3.3城市规模的测定因为断裂点公式法涉及到城市规模,而目前使用的主要方法有:几何平均法和主成分分析法。这里使用主成分分析法,通过选择鞍山以及鞍山周边城市(大连、本溪、丹东、阜新、辽阳、盘锦)的反映城市规模的14个决定因素数据,如表3所示。利用SPSS软件进行分析,最终得到城市规模值。利用SPSS软件分析,得到结论如表4所示。由表4可知提取出2个主成分:第1个主成分中GDP、非农人口、工业产值、固定资产投资、基本建设投资、零售总额、进出口总额、财政收入、城区面积、绿地面积、邮电业务所占载荷较大。第2个主成分中人均GDP、工业利润、可支配收入所占载荷较大。然后得到研究范围内各地市的主成分得分及排名,如表5所示。结合各地市到鞍山市的距离,把表5中的经济中心值作为城市规模值代入式(1)中,可以得到各个城市的断裂点到鞍山市的距离,如表6所示。3.3.4内部划分的结果由此可以划出营口港的腹地范围,如图5所示。4基于断—结语港口与