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中国主体功能区核心—边缘结构解析

本站小编 Free考研考试/2021-12-29

王亚飞¹^,²^,, 樊杰¹^,²^,

1. 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室,北京 100101

2. 中国科学院大学资源与环境科学学院,北京 100049

The core-periphery structure of Major Function Zones in China

WANGYafei¹^,²^,, FANJie¹^,²^,

1. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling, CAS, Beijing 100101, China

2. College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

通讯作者:通讯作者：樊杰(1961-), 男, 陕西西安人, 研究员, 博士生导师, 中国地理学会会员(S110005375M), 主要从事经济地理学与区域综合研究。E-mail: fanj@igsnrr.ac.cn
收稿日期:2018-01-15
修回日期:2019-03-11
网络出版日期:2019-04-25
版权声明:2019《地理学报》编辑部本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
基金资助:

国家自然科学基金项目(41630644)

中国科协高端科技创新智库青年项目(DXB-ZKQN-2017-048)

作者简介:
-->作者简介：王亚飞(1988-), 男, 江苏赣榆人, 助理研究员, 中国地理学会会员(S110011224M), 主要从事地域功能与空间组织有序化研究。E-mail: wangyafei@igsnrr.ac.cn

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摘要
中国主体功能区划作为一张综合展示未来中国国土开发与保护格局的前景图,实际上是城市化地区、农业发展地区和生态安全地区三者按照一定法则和规律构成并演化着,维持着中国国土开发的有序性。本文以城市化地区、农业发展地区和生态安全地区三者比例关系、采用特征点—轴—面—向量测度核心—边缘结构的整体格局和内部结构差异,从自然地理空间分异、社会经济空间组织和功能区相互作用三个维度解析。结果表明,全国各个省域普遍存在核心—边缘结构,即城市化地区、农业发展地区和生态安全地区三者的比例关系随着到核心的距离呈现圈层式的空间分异规律,但核心位置、轴线走向、边缘功能属性、内部功能占比等有所差异。西部省份以城市化、农业发展和生态安全圈层分异明显,几乎所有的生态安全地区被指向为边缘地区;中部省份边缘区域农业发展占比有所增加,而沿海省份普遍存在多个核心,城市化地区主导核心区域。通过因素解析可知,主体功能区核心—边缘结构由自然地理空间分异、社会经济空间组织和区域空间联系等综合作用产生。西部省份核心—边缘受主要地理界线影响较大,东部平原地区核心—边缘受已有城镇体系结构、社会经济的布局、区域联系强度影响较大。自然地理环境约束越弱的区域,社会经济发展以及区域联系强度的影响愈加显著。

关键词：主体功能区;地域功能;核心—边缘;;空间结构;空间解析
Abstract
China's Major Function Zoning, a prospective map comprehensively envisioning China's future conservation and development pattern, actually tells how urbanization areas, agricultural development areas and ecological security areas coordinate and evolve together to maintain the territorial development order in China, right in accordance with certain principles and rules. In this paper, the overall pattern and internal differences of the core-periphery structure are gauged by a feature point-axis-area-vector method in the proportion of the three areas, with an analysis in physiographical spatial differentiation, socio-economic spatial organization and interactions between the function zones. The result shows that the core-periphery structure is prevalent in all provinces of China: the local proportions of urbanization areas, agricultural development areas and ecological security areas follow a circling layer pattern spatially differentiated against the distances to the regional core, while the structure is complicated by differences in core location, axis direction, function attribute of edge area and internal function proportion. Through analysis of relevant factors, it can be concluded that the core-periphery structure of major function zones develops out of combined effects of physiographical spatial differentiation, socio-economic spatial organization and regional spatial connection. The core-periphery of the provinces of western China is greatly influenced by the main physiographical boundaries, while that of the eastern plains is primarily affected by existing urban system structure, socio-economic layout, and inter-regional connection strength. Where the natural geographical constraint is weaker, local socio-economic development and regional spatial connection affect the region more significantly.

Keywords：major function zone;territorial function;core-periphery structure;spatial structure;spatial analysis

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王亚飞, 樊杰. 中国主体功能区核心—边缘结构解析[J]. 地理学报, 2019, 74(4): 710-722 https://doi.org/10.11821/dlxb201904007
WANG Yafei, FAN Jie. The core-periphery structure of Major Function Zones in China[J]. Acta Geographica Sinica, 2019, 74(4): 710-722 https://doi.org/10.11821/dlxb201904007

1 引言

空间结构作为区域发展状态的指示器,是区域发展的函数,指在一定地域范围内社会经济要素的相互区位关系和分布形式^[1]。空间结构理论在指导各类空间规划、协调区域发展等方面发挥着重要作用,如20世纪,陆大道先生提出的“点—轴系统”理论在中国不同空间尺度的国土空间开发组织方面发挥了基础作用^[2,3]。核心—边缘结构也是一种典型的面状空间结构,由弗理德曼于1966年在《区域发展政策》中正式提出,能够表征不同地区的发展状况、存在的问题和发展的潜力,对经济发展和空间结构变化具有较高的解释价值,能够指导区域规划实践以及区域协调发展政策制定^[4,5]。核心—边缘结构的识别与拟合分析一直是地理学研究的热点问题。
核心—边缘结构研究早期主要以定性分析为主,逐步演变为定性与定量的集成分析^[6,7]。定性分析主要以核心—边缘理论为基础,定性识别核心与边缘区域,阐述核心—边缘的演化过程及形成机理的分析。定量方法主要围绕首位—位序法、主成分分析、聚类分析、空间自相关分析、阈值划分法等方法,依托人口或经济等指标,多数采用总人口、行业人口、GDP、人均GDP、旅游收入等单一属性作为主要指标^[8,9,10,11],也有包括综合实力等综合性单一指标的研究^[12],显然这些研究多是对现状特征的描述,能够揭示核心—边缘的现状格局特征,但很少涉及面向空间有序化的地域功能属性研究,且难以准确系统地表征核心—边缘结构的方向性、形状性、变化梯度等关键参数。尽管误差椭圆在表征区域空间格局方面已有一些尝试^[13,14],能够表征核心—边缘结构的中心性、方向性、形状性等主要特征,但这些研究局限于借助现有的商用软件ArcGIS、利用误差椭圆对整体格局的拟合,无法进一步表征核心—边缘的内部特征,即不同地域功能类型区的比例关系从核心到边缘的变化特征。
更为重要的是,如果要进行空间开发强度的管制,就需要从地域功能的视角表达不同功能区之间的比例关系,揭示不同自然本底、不同发展阶段和发展水平的核心—边缘结构特征规律^[15,16,17]。地域功能揭示了某一区域同时满足自然系统可持续供给以及人类可持续的利用需求的过程中所发挥的作用,其核心—结构特征本身就表征了有序化的空间组织规律,是国土空间规划应该遵守的空间组织规则。产业结构通过不同产业、不同部门的比例关系,如三次产业结构,能够揭示产业的发展状态与趋势规律,指导产业政策与布局规划;与产业结构一样,这种以面状地域功能空间之间的比例关系表征的空间结构,也将产生或影响经济效益、社会效益和生态效益,且这种影响更为长期^[18]。打破地域功能空间之间的合理比例关系,突破区域的开发上限,都会因空间结构的无序付出昂贵的发展代价^[19]。目前借助地域功能区之间比例关系对核心—边缘结构进行刻画、并揭示有序化的空间组织规律的研究还很薄弱。
中国主体功能区作为一张综合展示未来中国国土开发与保护格局的前景图,实际上是城市化地区、农业发展地区和生态安全地区三者按照一定法则和规律构成并演化着,维持着中国国土开发的有序性。不同功能区的合理组织被认为是实现区域有序发展的重要途径,也蕴含着丰富的科学内涵和政策内涵。核心—边缘结构原本用于解释区际或城乡之间非均衡发展过程的理论模式,将其应用于主体功能区中将赋予新的理论内涵,即主体功能区核心—边缘结构能够刻画出城市化地区、农业发展地区、生态安全地区之间的比例关系及拓扑结构在空间组织上的分异特征与规律,而这些特征与规律既反映了自然环境本底特征和可持续发展的需求,又反映了不同类型经济社会活动的空间组织规律及其相互关系,也是未来中国有序化的空间组织所必须遵守的空间法则。本文借助于中国主体功能区划数据,以不同地域功能区之间的比例关系作为刻画核心—边缘结构的基本指标,采用多重特征椭圆作为主要手段,以加权中心与中心城市（省会）为特征点,以长轴和短轴距离及方向为特征线,以2/3城市化地区覆盖的椭圆面积为特征面,以距离核心位置正向排序下不同椭圆之间的城市化地区、农业发展地区和生态安全地区形成的比例数列为特征向量,利用特征点—线—面—向量综合精细化刻画核心—边缘的整体格局与内部结构,并从自然地理空间分异、社会经济空间组织和功能区相互作用三个维度解析。

2 研究数据与方法

2.1 研究数据

研究数据采用中国主体功能区划数据,来源于樊杰于2015年在《地理学报》70卷第2期发表的“中国主体功能区划方案”研究论文^[20]（图1）。主体功能区区划是从中央政府的视角出发,对中国960多万km²大空间尺度上进行的国家层面的国土用途管制。这个方案将全国2375个县、市划分为3类主要功能区：① 城市化地区：全国830个县区共145.11万km²（注：按县级行政区面积计算,下同）,用于人类集中生产和生活的地方、是人类大规模工业化和城市化的空间集聚载体;② 农业发展地区,包括781个县/区共251.29万km²土地,为人类生产食物、保障食物安全、维系人类可持续生存的底线;③ 生态安全地区,764个县区共565.85万km²土地,是提供生态服务、保障生态安全、维系自然中国可持续性的底线。④ 叠加遗产保护区,共计8151个自然和文化遗产保护地,面积118.39万km²,叠加在以上三类功能区之上,主要传承人类文化和自然财富,满足人类文化需求。研究选取全国全覆盖的城市化地区、农业发展地区和生态安全地区3种类型。本文解析以功能区面积为基本属性,也涉及2010年的县域常住人口数据。

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图1全国主体功能区划方案^[20](资料来源于：樊杰, 2015)
-->Fig. 1National Major Function Zoning scheme (Fan, 2015)
-->

2.2 研究方法

研究方法主要包括3个核心内容：① 利用特征点—线—面测度主体功能区核心—边缘的整体格局;② 在整体格局测度的基础上,利用特征向量刻画主体功能区核心—边缘的内部差异;③ 解析核心—边缘结构的影响因素（图2）。其中,特征点是指城市化地区的加权质心,测度其到中心城市（省会）距离的关系,作为判定单核心或多中心结构的依据;特征线是在特征点确定的基础上,进一步提取城市化地区集中布局的轴线,表征核心区域的范围及功能区构成;特征面是指以特征点为圆心,特征线为长轴,涵盖2/3城市化地区的椭圆面积,表示不同功能区组织的集散状态及其集聚效应;特征向量是基于多个特征面刻画核心—边缘内部不同功能区之间比例关系从核心到边缘的变化特征。影响因素选取自然地理空间分异、社会经济空间组织、区域空间联系三个维度进行解析。

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图2核心—边缘解析技术路线图
-->Fig. 2The technical flowchart of the core-periphery structure analysis
-->

2.2.1 整体格局特征点—线—面测度假设存在N个区域（或行政单元）,每个区域划分为M种地域功能类型,遴选出第k个区域第t类地域功能区（通常选取城市化区域）作为研究对象（1 ≤ k ≤ N;1 ≤ t ≤ M）。特征点—线—面测度主要包括以下步骤：
（1）取t = 1（“1”代表城市化地区）依次计算其多边形质心：

x_{k} (j) = \frac{\overset{n_{j}}{\sum_{i = 1}} x_{i}}{n_{j}}, y_{k} (j) = \frac{\overset{n_{j}}{\sum_{i = 1}} y_{i}}{n_{j}}

（1）
式中：

x_{k} (j)

和

y_{k} (j)

表示第k个区域中第j个多边形的横纵坐标;x_i和y_i表示该多边形第i个节点的横纵坐标;n_j表示第j个多边形的节点数。
（2）计算第k个区域城市化地区质心的加权平均中心,作为特征点：

{\overset{?}{x}}_{k} = \frac{\overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} w_{j} x_{k} (j)}{n_{k}}, {\overset{?}{y}}_{k} = \frac{\overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} w_{j} y_{k} (j)}{n_{k}}

（2）
式中：

{\overset{?}{x}}_{k}

、

{\overset{?}{y}}_{k}

分别表示第k个区域的加权平均中心的横纵坐标;n表示该类地域功能区总数;w_j表示该功能区j的面积或人口权重;n_k表示城市化地区的数量。
（3）以

({\overset{?}{x}}_{k}, {\overset{?}{y}}_{k})

为原点坐标构建新坐标系,假设坐标轴的旋转参量为k,则所有城市化属性的坐标点

(x_{k} (j), y_{k} (j))

到新坐标X轴的标准差距离为：

ω_{k} = \sqrt[]{\frac{\overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} (y_{k} (j) - \overset{ˉ}{y_{k}}) \cos θ_{k} - (x_{k} (j) - \overset{ˉ}{x_{k}}) \sin θ_{k})^{2}}{n_{k}}}

（3）
对其进行求导,即可得到极值标准差距离,最大值即为长轴,最小值即为短轴：

\begin{array}{l} \frac{d ω_{k}}{d θ_{k}} = \frac{1}{n_{k} ω_{k}} (\overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} (x_{k} (j) - \overset{ˉ}{x_{k}}) \cos θ_{k} \sin θ_{k}) - \overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} (y_{k} (j) - \overset{ˉ}{y_{k}}) (x_{k} (j) - \overset{ˉ}{x_{k}}) (c o s^{2} θ_{k} - si n^{2} θ_{k}) \\ - \overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} (y_{k} (j) - \overset{ˉ}{y_{k}}) \cos θ_{k} \sin θ_{k}) \end{array}

（4）
（4）计算

\tan θ_{k}

,公式如下：

\begin{array}{l} \tan θ_{k} = \frac{A_{k} + B_{k}}{C_{k}} \\ A_{k} {= \overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} (x_{k} (j) - \overset{ˉ}{x_{k}})}^{2} {- \overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} (y_{k} (j) - \overset{ˉ}{y_{k}})}^{2} \end{array}

\begin{array}{l} B_{k} = \sqrt[]{{(\overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} (x_{k} (j) - \overset{ˉ}{x_{k}})}^{2} {- \overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} (y_{k} (j) - \overset{ˉ}{y_{k}})}^{2} + 4 (\overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} (x_{k} (j) - \overset{ˉ}{x_{k}}) (y_{k} (j) - \overset{ˉ}{y_{k}}}) \\ C_{k} = 2 \overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} (x_{k} (j) - \overset{ˉ}{x_{k}}) (y_{k} (j) - \overset{ˉ}{y_{k}}) \end{array}

（5）
（5）计算误差的极大值和极小值,确定最大拟合特征椭圆的长轴和短轴,作为特征线：

\{\begin{array}{l} a_{\max} = \sqrt[]{2} \sqrt[]{\frac{\overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} [(x_{k} (j) - \overset{ˉ}{x_{k}}) \cos θ_{k} - (y_{k} (j) - \overset{ˉ}{y_{k}}) \sin θ_{k}]^{2}}{n_{k}}} \\ b_{\max} = \sqrt[]{2} \sqrt[]{\frac{\overset{n_{k}}{\sum_{j = 1}} [(x_{k} (j) - \overset{ˉ}{x_{k}}) \sin θ_{k} + (y_{k} (j) - \overset{ˉ}{y_{k}}) \cos θ_{k}]^{2}}{n_{k}}} \end{array}

（6）
式中：a_max和b_max分别表示最大椭圆的x轴和y轴的轴长。
（6）根据以上参数,生成最大拟合特征椭圆Φ_max。在最大特征椭圆基础上,构建多重特征椭圆,内插城市化占比为2/3的特征椭圆,作为特征面：
① 依次提取第k个区域（行政单元）第w个特征椭圆内城市化地区面积,计算其占该区域内城市化面积总数的占比

[q_{1} (k) q_{2} (k) \dots q_{w} (k)]

,确定位于2/3两侧的特征椭圆;
② 采用二分法不断逼近出城市化地区占比为2/3的特征椭圆,即假设q_w(k)< 2/3 <

q_{w + 1} (k)

,取长轴为

\frac{a_{w} + a_{w + 1}}{2}

、短轴为

\frac{b_{w} + b_{w + 1}}{2}

构建特征椭圆,其城市化占比为

q_{\frac{2 w + 1}{2}} (k)

;
③ 若q_w(k) < 2/3 <

q_{\frac{2 w + 1}{2}} (k)

,则以

\frac{2 a_{w} + a_{w + 1}}{4}

为长轴、

\frac{2 b_{w} + b_{w + 1}}{4}

为短轴重新构建特征椭圆,直至构建的特征椭圆城市化占比为2/3。
2.2.2 内部差异特征向量测度核心—边缘内部差异测度是在整体格局测度的基础上,构建多重特征椭圆,并计算不同特征椭圆内功能区的比例关系,所形成的特征向量进行表征。特征向量实质上表达的是各类功能区占比由核心到边缘的变化趋势。主要包括：
① 以a_max×1/w长度为长轴,以b_max×1/w长度为短轴,以（C_x(k), C_y(k)）为椭圆圆心,以θ_k为方位角,构建特征椭圆Φ_w,w为多重椭圆数量。主要包括以下内容：
② 以椭圆Φ₁为搜索范围,利用空间相交查询遴选出位于椭圆Φ₁内的各地域功能区的面积,计算椭圆Φ₁内不同地域功能区之间的比例关系p₁₁∶p₁₂∶p₁_N;
③ 取w = 1, 2, …, n-1,分别以a_max×1/n、b_max×1/n为长轴和短轴的单位长度累加值,其他参数保持不变,依次构建第i+1个特征Φ_w₊₁;
④ 按照计算椭圆Φ_w₊₁内不同地域功能区之间的比例关系p_w₁∶p_w₂∶p_wN;形成空间矩阵

[\begin{matrix} p_{11} & p_{12} & \dots & p_{1 N} \\ p_{21} & p_{22} & \dots & p_{2 N} \\ \dots & \dots & \dots & \dots \\ p_{w 1} & p_{w 2} & \dots & p_{wN} \end{matrix}]

;
⑤ 仿照整体测度的步骤⑥,内插出城市化地区占比为固定比例的特征面;
⑥ 依次取t = 2, …, M,重复②~⑩步骤,构建第k个区域（行政单元）的最大特征椭圆,计算不同椭圆内不同地域功能区之间的比例关系,计算特征向量：

[\begin{matrix} p_{11} (k) & p_{12} (k) & \dots & p_{1 N} (k) \\ p_{21} (k) & p_{22} (k) & \dots & p_{2 N} (k) \\ \dots & \dots & \dots & \dots \\ p_{w 1} (k) & p_{w 2} (k) & \dots & p_{wN} (k) \end{matrix}]

。
2.2.3 特征解析主体功能区作为中国国土开发与保护的理想蓝图,其空间结构应该是人地关系空间组织的最优解。它既受到自然地理环境基础性的约束,也受到社会经济空间组织规律的影响,还受到不同类型地域功能相互作用的影响。主体功能区核心—边缘结构的影响因素解析是在特征点—线—面—向量测度的基础上,通过分析各类因素的空间格局与核心—边缘结构特征点—线—面—向量的吻合程度。自然地理空间分异遴选热力地带性、干湿地带性、地形地貌分异等因素;社会经济空间组织遴选城镇综合等级、社会经济布局等因素,功能区相互作用选取区域可达性、空间联系强度等因素,解析这些因素对核心—边缘的影响程度。其中,城市综合等级选取城镇人口、城市化率、人口密度、GDP、人均GDP、第三产业及其占比、建设用地规模以及国土开发强度、城镇和农村的人均收入等指标;可达性分析采用基于阻力系数的综合交通成本分析,基于成本距离加权函数,获得栅格图中每个栅格点到各省会的最短时间距离^[21]。空间联系强度采用极核的社会经济综合评估结果代替传统的非农人口或城镇用地,同时,将区域时间距离的可达性分析结果代替空间距离,基于改进的引力模型进行测算^[22]。

3 核心—边缘结构特征

主体功能区核心—边缘结构特征包括核心区的特征、边缘区特征、核心到边缘的差距特征。其中,核心区特征主要指核心的数量、位置及核心区内不同功能区的占比,边缘区特征主要包括边缘区的属性、位置及不同功能区之间的比例关系,核心与边缘的差距特征主要指核心到边缘不同功能区比例的变化速率。

3.1 功能区核心—边缘整体格局

分别提取各个省域城市化地区的面积以及人口加权中心,作为核心—边缘结构的特征点,与省会城市进行连接,并按距离省会城市的距离进行分类。结果显示（图3）：① 全国各省特征点普遍位于省会城市附近,面积和人口核心距离省会的平均距离约为80 km,但距离省会城市的距离差异较大,如面积核心长度最高的为216 km,最短的仅为6 km。② 沿海地区省份特征点距离省会的距离普遍较长,中西部普遍较短,越是西部地区,距离省会城市越近。距离最短的一类省份除了4个直辖市以外,80%以上的省份主要位于中西部地区。沿海省份人口核心距离省会的平均距离为113.69 km,远高于全国平均水平。③ 功能区面积和人口指标的核心有所差异,人口指标的核心与省会距离更近,为68 km,远低于面积指标的87 km。尽管省会城市的人口规模具有优势显著的首位度,但仍有不少省份多核心的空间结构特征导致特征点与省会城市的偏移。

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图32010年中国核心—边缘特征点距离省会偏移
-->Fig. 3Deviations of core-periphery feature points from corresponding provincial capitals of China in 2010
-->

从面积加权的特征线分析来看,全国1/4的轴线属于横向轴线,角度位于45°~135°,包括黑龙江、吉林、新疆、西藏、广西、广东、山东、湖北等省份;其余大部分轴线属于纵向轴线。通过功能区面积对人口加权特征线的对比分析可知,全国大部分省份两者的轴线基本吻合,只有16%的省份两者轴线方向差异在5°以上,包括新疆、青海、广西、福建、湖南等,说明城市化地区布局与人口分布相对一致。将面积加权特征线、人口加权特征线与各省主体功能区规划的轴线进行吻合分析,发现它们与各省主体功能区规划的一级主轴基本吻合,西部地区吻合程度整体优于中部和沿海地区,而沿海地区人口加权特征线吻合程度要明显优于面积加权特征线,不吻合的特征线主要受次级轴线的影响,包括新疆、黑龙江、贵州、河南等省份（图4）。

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图42010年中国核心—边缘特征轴线与省级主体功能区规划轴线一致性分析
-->Fig. 4The consistency analysis of the core-periphery feature axes and the main development axes in the provincial Major Function Zoning in 2010
-->

以不同功能区的2/3面积比例为约束构建核心—边缘的特征面,如图5所示。以城市化地区的特征面为核心进行分析,可以发现：特征面周长较大的省份主要分布于中国地形第二阶梯与第三阶梯分界,其平均值约为全国平均水平的2.5倍;除此之外,大多数西部省份的特征椭圆周长均较短,如果考虑省份的面积的话,西部省份周长与面积的比值不足全国水平的1/10,也在一定程度上说明了城市化地区较为集中,城市化地区边缘与核心的距离较近。进一步分析不同功能区之间的位置关系,可以发现,2/3以上的省份城市化地区与农业发展地区特征面重叠度在60%以上,城市化地区核心—边缘处于内圈层,农业发展地区在城市化地区之外;10个省份的城市化地区与生态安全地区特征面的重叠度在70%以上,一半以上的省份农业发展地区与生态安全地区特征面的重叠度在60%以上,生态安全地区均处于边缘区。

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图52010年中国省域不同功能区核心—边缘特征面
-->Fig. 5The core-periphery feature areas of all major function zones in each province of China in 2010
-->

通过归纳,可以发现,主体功能区核心—边缘结构的模式主要包括以下几种模式：内圈为城市化、中间圈层为农业发展、外圈层为生态安全地区的核心—边缘模式（称为模式1）的省份最多,包括新疆、甘肃、西藏、云南、贵州、陕西等省份;靠近海岸带为城市化、内陆为农业发展或生态安全地区的核心—边缘模式（称为模式2）主要包括辽宁、河北、山东、江苏、浙江、福建、广东、广西等沿海省份;内圈层为城市化地区、边缘为农业发展地区的核心—边缘模式（称为模式3）典型省份主要包括江西、山西、吉林、黑龙江、安徽、河南、湖南、湖北等中部省份,青海、宁夏、四川、内蒙古为城市化特征面靠近省界、与外部省份连片、生态安全地区往省内延伸的核心—边缘模式（称为模式4）。北京、天津、上海、重庆4个直辖市则是典型的城市型的核心—边缘结构,表现为城市化地区主导核心—边缘结构（称为模式5）。

3.2 功能区核心—边缘内部差异

构建以城市化地区覆盖面积占比分别为2/3、95%、100%的3个特征椭圆,测算特征面内三类功能区的比例关系,形成空间向量矩阵,进一步解析功能区核心—边缘的内部差异。首先,将城市化面积占比为2/3构建的特征面作为第一圈层,统计圈层内不同功能区的比例关系,结果显示（图6）,核心—边缘模式5城市化地区平均占比最高,高达86.45%,模式4和模式2、模式1紧随其次,分别为65.07%、55.46%、44.61%,平均占比最低的为模式3,仅为33.42%。可以说,模式5、模式4和模式2城市化地区最为集中紧凑,其中模式5和模式2是自身经济高度发展网络化的结果,模式4与其他省份协作形成城市化集中布局的形态。第二圈层内不同模式的功能区占比排序与第一圈层几乎一致,唯一不同的是模式2城市化占比降低较为缓慢,略高于模式4,到了第三圈层,模式2占比最高,为10%,最小的是模式1,仅为1.3%,其他模式大体相等,位于2%~3%之间。仅从不同圈层城市化占比数量的差距上来看,模式4、模式5和模式1第一圈层与第二圈层的差距均在30%左右,模式2和模式3差距在20%左右,而模式5第二圈层到第三圈层陡然下降,模式2也下降幅度也略有增加,其他模式第二圈层与第三圈层的下降幅度均小于前两圈层。整体来看,模式5和模式4下降幅度最高,模式3下降幅度最低。生态安全地区的占比几乎呈现出与城市化地区相反的态势。

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图62010年不同省份主体功能区核心与边缘差距变化
-->Fig. 6Changing core-periphery gaps in major function zones of each province of China in 2010
-->

以椭圆长轴为X轴,以第一圈层内城市化地区的占比为Y轴画散点图,将所有省份投影到该平面,测度省域功能区核心—边缘结构中不同功能区占比沿着轴向的变化速率（图7）。研究表明：以城市化地区占比为表征的边缘到核心的差距随着距离核心的距离逐渐减小是各核心—边缘模式普遍的规律,但变化的速率差异较大。模式5下降速率最高,在从100%到0%的下降过程中几乎都在2个单位长度以内。其次,为以沿海省份为代表的模式2,在从高值到低值的变化长度约保持在6个单位长度以内,下降速率较快。大多数模式3省份的城市化地区占比变化集中处于刻度在2~6单元长度内,下降速率也较快,相反农业发展地区上升的速率较快。延长至8个单位长度以上的省份基本上均是西部省份,即模式1和模式4城市化地区占比普遍下降速率较缓,但生态安全地区占比始终处于高值区,上升也较为缓慢。

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图72010年中国各省城市化地区占比随特征线方向的变化速率
-->Fig. 7The variation rate of the proportion of urbanized areas along the feature axis in each province of China in 2010
-->

4 影响因素解析

4.1 自然地理空间分异

自然地理综合条件是不同功能区形成的基础条件,其空间分异也构成了主体功能区核心—边缘结构的基础约束。受规模效益递增以及聚集经济效益的影响,经济和人口集聚通常发生在水土矿产资源丰富、且适合集中布局的少数区域,随后循环累积的因果关系会使经济发展进一步集中在这些核心地区,成为城市化地区。也就是说,核心区往往是人类生产生活活动最为集中的城市化地区,要求水土等资源环境综合条件较好、且适宜集中布局。紧挨着核心区的中间区域往往是为城市化地区提供农牧产品、劳动力、工业生产原材料等的农业发展地区。边缘区不仅包括核心区难以辐射的农业发展地区,也包括生态重要性强、或脆弱性高的不可侵占的生态安全地区。不同功能区之间比例关系在核心—边缘结构中的分异显然也取决于自然地理空间分异,如不同温度带、干湿带就扮演了重要角色。将主体功能区与中国温度带、干湿带进行空间叠加分析可知,暖温带、亚热带地区以及湿润、半湿润地区以城市化和农业发展地区为主,两者之和大于半数以上,导致城市化地区主导核心—边缘结构。寒温带、青藏高寒区几乎被生态安全地区覆盖,半干旱和干旱地区中核心—边缘结构中生态安全地区的占比均处于主导地位,占比分别为71.08%、75.81%。从地形地貌类型来看,第一阶梯青藏高原生态往往较为脆弱或重要,生态不可侵占性很强,由生态安全地区主导、农业发展地区为辅、城市化地区镶嵌的,核心—边缘模式普遍表现为单核心城市化占比变化趋缓的特征;第二阶梯由广阔的高原和大盆地构成,以生态安全地区为主、农业发展地区为辅、城市化地区镶嵌的结构;第三阶梯由广大平原和丘陵构成,以城市化地区和农业发展地区为主、生态安全地区镶嵌的格局,使得核心—边缘结构表现为以城市化地区为主、多中心、核心区居主导地位的特征。

4.2 社会经济空间组织

地域功能是在自然地理空间分异和社会经济空间组织分异的共同驱使下产生,在自然地理环境近乎同质的背景下,社会经济空间组织对核心—边缘的形成也会发挥主导作用。区位理论告诉我们,社会经济活动的区位指向是不同的,每个区域对不同的生产和生活活动的区位选择的适宜程度是不同的,且城市系统、生产系统、社会系统等都存在着潜在的最优规模。从人类活动自身的适宜性而言,除了自然条件的适宜性,已有的建设开发基础、人口与经济集聚状况、地理位置区位等人类需求功能最终合理的区位选择的影响因素,决定了核心—边缘结构的特征与规律。从大区域尺度来看,对于自然约束强的中西部省份,其社会经济发展的高级阶段也可能只是类似于点—轴组织的核心—边缘形态,而对于东部平原地区,就会产生网络状较为均衡、以核心区主导的核心—边缘结构。通过对极核综合的评估结果内插可以发现,不同发育水平的城市化极核在中国国土上均有呈现,既有如长江三角洲、珠江三角洲这样连绵数百公里的大都市区,也有如海峡西岸地区、中原地区这样沿轴带放射开的城市群,同时还存在据点式、串珠状的人口产业集聚带以及星罗棋布遍及全国各地的中心城市。高等级的极核密集区域,也就决定了核心—边缘结构内核心区的面状分布特征。进一步比较省域经济布局与主体功能区核心—边缘特征线的空间关系,发现全国省域经济布局与主体功能区核心—边缘特征线的重合度较高,且整体上更加集聚,但也存在省域差异,省域差异较大的区域主要包括新疆、内蒙古、陕西、甘肃、云南等受自然地理约束较大的中西部地区。可以说,受自然约束越小的平原区域,功能区核心—边缘结构受社会经济布局的主导作用越强。

4.3 功能区相互作用

不同区域之间的集聚与扩散作用始终在核心—边缘形成过程中发挥了重要作用,表现为核心区通过供给系统、市场系统、行政系统等途径来组织边缘区域以及新的核心区的生成。主体功能区之间的相互作用在核心—边缘中富有新的内涵。从地域功能空间集散的角度,这些相互作用分为集聚力和分散力两种类型。集聚力指的是推动地域功能区空间临近的力量,表现为核心城市之间通过人流、物资、金融、信息等各种联系并辐射带动周边其他城市化地区形成的城市群区域。将不同功能区的空间联系与功能区呈现出的核心—边缘结构进行耦合,研究表明,空间联系导致京津冀、长三角、珠三角以及成渝地区核心与边缘均质化,在强空间联系作用下核心—边缘结构由核心区域主导,空间联系已打破了原有的行政界线。与核心地区联系相对均衡的地区,呈现出较为缓慢的边缘递变趋势,其核心—边缘结构均较接近于圆形,方向性较弱,且受行政边界的影响较大,这部分区域主要为中部省份。分散力指的是促使不同功能区空间分离的力量,比如地租竞争、规模不经济、负外部性以及自然阻断等。中国山脉多数为东西走向,城市化地区往往沿着这些山脉的山前地带分布,被山脉阻隔变得更加破碎;在全国南北走向密切的情况下,隔断了地区间的相互联系,使得西部省份呈现出单核心、边缘方向性明显、核心与边缘差距较为缓和的核心—边缘结构。正是在集聚力和分散力的作用下,不同功能区形成各种各样的空间组合关系,产生了核心—边缘的结构。

5 结论与讨论

通过以上研究表明,全国省域均存在核心—边缘结构,城市化地区、农业发展地区和生态安全地区三者的比例关系随着到核心的距离呈现圈层式的空间分异规律。城市化地区空间分布符合正态分布时,即城市化地区占比在中心处最大,而在接近外围时会逐渐变小,但核心与边缘的位置、边缘的功能属性、核心与边缘的不同功能区占比差距均因省而已。各省核心普遍位于省会城市附近,沿海地区省份核心距离省会的距离普遍较长,中西部普遍较短;中西部地区以单核心为主,沿海地区呈现多核心较为均衡的核心—边缘结构;边缘的走向与主要地形的分界线相吻合,几乎所有的生态安全地区被指向为边缘地区,这在全国是普遍存在的,但各省生态安全地区与城市地区的占比是有差异的。省域地域功能核心—边缘结构以自然地理环境为基础约束,具体表现为水土资源条件决定了城市化地区的分布,即核心区的位置,生态可侵占性决定了生态安全地区的空间分布,即处于边缘的位置。越是自然地理约束弱的地区,社会经济布局的影响越强。西部地区主体功能区的发展轴向、核心与边缘的差距的缓和程度基本上由自然地理条件尤其是地形所决定。社会经济的布局、区域差距对主体功能区的发展轴向、核心—边缘结构也有较大影响,在东部平原地区往往起主导作用。点—轴和核心—边缘结构不仅受到综合自然地理环境的约束以及人类社会活动空间组织的影响,还要受到不同区域之间空间联系的作用,这在较为发达的平原地区最为显著,距离省会城市可达性往往决定轴线的走向,空间联系越强,核心区的范围越大,核心与边缘差距越为缓和。
从方法论本身而言,本文提出的基于地域功能的特征点—轴—面—向量测度核心—边缘特征的方法,适用于大区域和中观尺度的区域分析,能够揭示出有序化空间组织的若干特征与规律,这些特征和规律应是该区域空间规划所要遵守的上位法则。主体功能区核心—边缘结构的特征与规律将成为市县区层面对主体功能区进行细化和落地的重要依据,如需要借助于上层位的空间组织规则,尺度下推城镇化率、开发强度和耕地保有量等关键参数,确定市县区层面规划的指标参数。尽管本文对主体功能区核心—边缘结构进行了一些探索,仍有一些不足,需要未来进一步完善：① 本文提出的测度方法能够区分单核心与多中心结构,但无法定量识别多中心位置,还需要借助定性的分析,从而限制了该方法在微观层面的应用;② 将主体功能区与核心—边缘复合揭示有序化的空间规则是本文的核心亮点,但在涉及对主体功能区核心—边缘结构的影响因素解析时,如何区分并定量化识别主体功能区本身与核心—边缘结构的主导因素,也是未来完善的重点。
The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子

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[6]	Castro S B S D, Correia-da-Silva J, Mossay P. The core-periphery model with three regions and more . Papers in Regional Science, 2012, 91(2): 401-418.URL [本文引用: 1]摘要 We determine the properties of the core-periphery model with 3 regions and compare our results with those of the standard 2-region model. The conditions for the stability of dispersion and concentration are established. Like in the 2-region model, dispersion and concentration can be simultaneously stable. We show that the 3-region (resp. 2-region) model favours the concentration (resp. dispersion) of economic activity. Furthermore, we provide some results for the n-region model. We show that the stability of concentration of the 2-region model implies that of any model with an even number of regions.
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[9]	Jin Fengjun, Jiao Jingjuan, Qi Yuanjing.Evolution and geographic effects of high-speed rail in East Asia . Acta Geographica Sinica, 2016, 71(4): 576-590.https://doi.org/10.11821/dlxb201604004 URL [本文引用: 1]摘要经济全球化和区域一体化进程的不断推进,促使东亚在世界经济中的地位不断提升。高速铁路作为促进经济一体化和区域发展的重要手段和基础,其快速发展势必会对东亚地区的区域发展、空间结构、人口流动和一体化产生重大影响。在分析东亚高速铁路网络发展历程及服务水平的基础上,评价与对比了高速铁路建设对城市交通圈和可达性的影响,及一体化高速铁路潜在的空间效应,以期为东亚一体化高速铁路构建提供指导。结果表明:东亚高速铁路网络扩张整体上呈现出"核心—核心"到网络化的发展历程;高速铁路网络在中国东中部、日本和韩国等地区具有较高的人口和产业服务水平,但国土面积覆盖率相对较低;高速铁路的建设促使核心城市交通圈格局不断扩展与强化,可实现当日往返城市对数量明显增加,主要分布在中国长三角、珠三角,日本东京和韩国汉城周边;中国大陆、日本和韩国的加权平均旅行时间分别呈现出以郑州、东京和汉城为中心的"核心—边缘"结构,且圈层结构逐渐向高速铁路沿线延伸;高速铁路的建设促使城市人口服务水平和可达性的空间格局均呈现出明显的"廊道效应"。 [金凤君, 焦敬娟, 齐元静. 东亚高速铁路网络的发展演化与地理效应评价 . 地理学报, 2016, 71(4): 576-590.]https://doi.org/10.11821/dlxb201604004 URL [本文引用: 1]摘要经济全球化和区域一体化进程的不断推进,促使东亚在世界经济中的地位不断提升。高速铁路作为促进经济一体化和区域发展的重要手段和基础,其快速发展势必会对东亚地区的区域发展、空间结构、人口流动和一体化产生重大影响。在分析东亚高速铁路网络发展历程及服务水平的基础上,评价与对比了高速铁路建设对城市交通圈和可达性的影响,及一体化高速铁路潜在的空间效应,以期为东亚一体化高速铁路构建提供指导。结果表明:东亚高速铁路网络扩张整体上呈现出"核心—核心"到网络化的发展历程;高速铁路网络在中国东中部、日本和韩国等地区具有较高的人口和产业服务水平,但国土面积覆盖率相对较低;高速铁路的建设促使核心城市交通圈格局不断扩展与强化,可实现当日往返城市对数量明显增加,主要分布在中国长三角、珠三角,日本东京和韩国汉城周边;中国大陆、日本和韩国的加权平均旅行时间分别呈现出以郑州、东京和汉城为中心的"核心—边缘"结构,且圈层结构逐渐向高速铁路沿线延伸;高速铁路的建设促使城市人口服务水平和可达性的空间格局均呈现出明显的"廊道效应"。
[10]	Xi J, Wang X, Kong Q, et al.Spatial morphology evolution of rural settlements induced by tourism: A comparative study of three villages in Yesanpo tourism area. China . Journal of Geographical Sciences, 2015, 25(4): 497-511.https://doi.org/10.1007/s11442-015-1182-y URL [本文引用: 1]摘要 Rural tourism has become an important driving force of rural urbanization in China. As the main reception base and important tourism attraction, tourism village is the core element of the tourism...
[11]	Shi Chunyun, Zhang Jie, You Haimei, et al.Core- periphery spatial structure and its evolution of tourism region in Sichuan Province . Acta Geographica Sinica, 2007, 62(6): 631-639.https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2007.06.008 URL [本文引用: 1]摘要核心—边缘理论模型是解释区域发展水平空间差异和区域经济空间结构演变模式的一种理论。已有的研究主要是探讨区域内部核心—边缘区旅游经济发展关系的不平等,而对旅游区域核心—边缘空间结构的形成机理与演变过程鲜有涉及。以旅游资源大省—四川为例,研究旅游区域核心—边缘空间结构的动态过程、阶段与空间结构形态的演变。实证研究结果显示,首位分布和规模—位序分布理论能够很好地揭示旅游区域核心—边缘空间结构的演变过程;目前四川省旅游城市核心—边缘空间结构发育典型,核心城市—成都首位分布显著,空间格局的演变以聚集形、非均衡的极化作用为主,但扩散作用正逐步加强,核心与边缘城市发展差距悬殊,次级核心城市尚处于成长过程中;经相关分析,交通因素、经济发展水平、资源禀赋、城市规模、职能与城市化水平、区位因素是形成这种核心—边缘空间结构的主要因素。本文探索一种核心—边缘空间结构演化过程和阶段的定量研究方法,并尝试解释其核心—边缘空间结构形成的原因,不仅拓展了该理论在旅游地理学上的应用,也丰富了该理论本身的内涵、应用及研究方法。 [史春云, 张捷, 尤海梅, 等. 四川省旅游区域核心—边缘空间格局演变 . 地理学报, 2007, 62(6): 631-639.]https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2007.06.008 URL [本文引用: 1]摘要核心—边缘理论模型是解释区域发展水平空间差异和区域经济空间结构演变模式的一种理论。已有的研究主要是探讨区域内部核心—边缘区旅游经济发展关系的不平等,而对旅游区域核心—边缘空间结构的形成机理与演变过程鲜有涉及。以旅游资源大省—四川为例,研究旅游区域核心—边缘空间结构的动态过程、阶段与空间结构形态的演变。实证研究结果显示,首位分布和规模—位序分布理论能够很好地揭示旅游区域核心—边缘空间结构的演变过程;目前四川省旅游城市核心—边缘空间结构发育典型,核心城市—成都首位分布显著,空间格局的演变以聚集形、非均衡的极化作用为主,但扩散作用正逐步加强,核心与边缘城市发展差距悬殊,次级核心城市尚处于成长过程中;经相关分析,交通因素、经济发展水平、资源禀赋、城市规模、职能与城市化水平、区位因素是形成这种核心—边缘空间结构的主要因素。本文探索一种核心—边缘空间结构演化过程和阶段的定量研究方法,并尝试解释其核心—边缘空间结构形成的原因,不仅拓展了该理论在旅游地理学上的应用,也丰富了该理论本身的内涵、应用及研究方法。
[12]	Shen Jinghong, Zhou Baohua, Yu Zhaowang.Evolution of urban spatial structure in the Pan Yangtze River Delta . Geographical Research, 2016, 35(3): 482-492.https://doi.org/10.11821/dlyj201603007 URL [本文引用: 1]摘要随着长江三角洲经济发展带来的环境和成本问题,长江三角洲泛化势在必然。研究泛长三角地区的空间结构演变有利于正确认识和把握其空间发展规律,从而为泛长三角地区的发展提供科学依据。基于扩散理论并结合现代GIS空间分析技术,构建场扩散模型,从城市场空间结构演化角度分析泛长三角地区核心—边缘结构的形成过程。研究发现：泛长三角地区经历了行政中心孕育、行政中心极化、点轴扩散、网络化过渡和复合式核心—边缘结构形成五个阶段。城市场主体区经历了＂之＂字型—＂几＂字型—＂虾＂型—＂鳊鱼＂型四种空间形态;场强极强区—场强较强区—场强一般区面积呈递增格局并且各自逐年递增;城市节点、扩散通道（线）、行政区面的扩散值大大增强,但中部区域普遍大于外缘地带。 [沈惊宏, 周葆华, 余兆旺. 泛长三角地区城市的空间结构演变 . 地理研究, 2016, 35(3): 482-492.]https://doi.org/10.11821/dlyj201603007 URL [本文引用: 1]摘要随着长江三角洲经济发展带来的环境和成本问题,长江三角洲泛化势在必然。研究泛长三角地区的空间结构演变有利于正确认识和把握其空间发展规律,从而为泛长三角地区的发展提供科学依据。基于扩散理论并结合现代GIS空间分析技术,构建场扩散模型,从城市场空间结构演化角度分析泛长三角地区核心—边缘结构的形成过程。研究发现：泛长三角地区经历了行政中心孕育、行政中心极化、点轴扩散、网络化过渡和复合式核心—边缘结构形成五个阶段。城市场主体区经历了＂之＂字型—＂几＂字型—＂虾＂型—＂鳊鱼＂型四种空间形态;场强极强区—场强较强区—场强一般区面积呈递增格局并且各自逐年递增;城市节点、扩散通道（线）、行政区面的扩散值大大增强,但中部区域普遍大于外缘地带。
[13]	Zhao Lu, Zhao Zuoquan.Projecting the spatial variation of economic based on the specific ellipses in China . Scientia Geographica Sinica, 2014, 34(8): 979-986.https://doi.org/10.11821/dlyj201403007 URL Magsci [本文引用: 1]摘要 <p>根据克鲁格曼的“两个自然”理论，运用空间统计SDE方法，在GIS 技术的支持下，基于中国国土空间特征椭圆系列——国土均衡分布椭圆、国土地形分布椭圆、人口分布椭圆等，在空间上定量刻画了中国经济空间分异的基本特征，并为分析经济空间分异提供了新的方法参考。主要结论如下：① 在“两个自然”的分异作用下，中国经济空间分异主要以东-西方向为主。相对于国土均衡分布椭圆，国土地形分布椭圆明显偏西，长、短轴均明显减小，这反映出中国高地势主要集中分布在西部；中国人口空间分布靠近东部地区，其椭圆长、短轴长度均显著减小，充分表现出了经济活动的空间分异特征和空间聚集特征；② 国土地形等“第一自然”要素对社会经济活动的控制作用显著。人口分布椭圆对于地形分布椭圆的空间分异系数为89.55%，其93%的空间展布范围位于胡焕庸线的东南，且分布轴线基本与胡焕庸线平行；③ 在“第二自然”聚集机制的作用下，中国城市体系人口、GDP主体集中在胡焕庸线东南方约20%的大陆国土面积上，且二者之间也存在着明显的空间差异。从“第一自然”要素的空间分异和控制作用来看，胡焕庸线以西地区，特别是西北侧地区发展经济、集聚人口的功能较弱。同时，由于区域发展的内在核心动力聚集机制的空间差异性，区域发展的过程也呈现不平衡的特征。从兼顾效率和公平的角度出发，可通过重点培育人口分布较为集中的成渝城市群、关中城市群等中西部经济增长极拉动中国经济增长和市场空间向中西部发展；可通过制定相关政策吸引人口向GDP分布椭圆北部地区流动、聚集，发挥人口的红利作用，推进经济增长由南向北发展。</p> [赵璐, 赵作权. 基于特征椭圆的中国经济空间分异研究 . 地理科学, 2014, 34(8): 979-986.]https://doi.org/10.11821/dlyj201403007 URL Magsci [本文引用: 1]摘要 <p>根据克鲁格曼的“两个自然”理论，运用空间统计SDE方法，在GIS 技术的支持下，基于中国国土空间特征椭圆系列——国土均衡分布椭圆、国土地形分布椭圆、人口分布椭圆等，在空间上定量刻画了中国经济空间分异的基本特征，并为分析经济空间分异提供了新的方法参考。主要结论如下：① 在“两个自然”的分异作用下，中国经济空间分异主要以东-西方向为主。相对于国土均衡分布椭圆，国土地形分布椭圆明显偏西，长、短轴均明显减小，这反映出中国高地势主要集中分布在西部；中国人口空间分布靠近东部地区，其椭圆长、短轴长度均显著减小，充分表现出了经济活动的空间分异特征和空间聚集特征；② 国土地形等“第一自然”要素对社会经济活动的控制作用显著。人口分布椭圆对于地形分布椭圆的空间分异系数为89.55%，其93%的空间展布范围位于胡焕庸线的东南，且分布轴线基本与胡焕庸线平行；③ 在“第二自然”聚集机制的作用下，中国城市体系人口、GDP主体集中在胡焕庸线东南方约20%的大陆国土面积上，且二者之间也存在着明显的空间差异。从“第一自然”要素的空间分异和控制作用来看，胡焕庸线以西地区，特别是西北侧地区发展经济、集聚人口的功能较弱。同时，由于区域发展的内在核心动力聚集机制的空间差异性，区域发展的过程也呈现不平衡的特征。从兼顾效率和公平的角度出发，可通过重点培育人口分布较为集中的成渝城市群、关中城市群等中西部经济增长极拉动中国经济增长和市场空间向中西部发展；可通过制定相关政策吸引人口向GDP分布椭圆北部地区流动、聚集，发挥人口的红利作用，推进经济增长由南向北发展。</p>
[14]	Zhang Chao, Wang Chunyang, Lv Yongqiang, et al.Research on city system spatial structure of the Yangtze River Economic Belt: Based on DMSP/OLS night time light data . Urban Studies, 2015, 22(3): 19-27.URL [本文引用: 1]摘要基于1996～2010年城市夜间灯光数据,运用城市位序规模法则、空间自相关分析和加权标准差椭圆等分析方法,对长江经济带城市体系空间结构及其变动特征进行系统分析.研究结果表明:长江经济带城市体系总体呈现东部相对密集、中西部相对稀疏的条形核心—边缘结构,1996～ 2010年间,城市体系集中度始终较高且经历了由“数量增长”向“规模扩张”转变的演化过程;城市体系空间增长表现为明显的先扩张后收缩、先向西南方向移动再向东北方向移动、沿海、沿江、沿沪昆线及南北交通通道轴线的动态演进特征;受地理条件、空间距离和发展阶段等因素的影响,长江经济带城市空间分布呈现明显的非连续性和片段化特征,区域内各城市群空间演化特征差异化显著,江浙沪地区已进入都市连绵化阶段,形成较为成熟的跨区域城市群,而长江经济带广大内陆城市群则基本处于以都市郊区化和多中心化为主导的发展阶段,尚不具备形成跨区域城市群的条件,各城市群边界和空间结构也存在诸多不确定性. [张超, 王春杨, 吕永强, 等. 长江经济带城市体系空间结构: 基于夜间灯光数据的研究 . 城市发展研究, 2015, 22(3): 19-27.]URL [本文引用: 1]摘要基于1996～2010年城市夜间灯光数据,运用城市位序规模法则、空间自相关分析和加权标准差椭圆等分析方法,对长江经济带城市体系空间结构及其变动特征进行系统分析.研究结果表明:长江经济带城市体系总体呈现东部相对密集、中西部相对稀疏的条形核心—边缘结构,1996～ 2010年间,城市体系集中度始终较高且经历了由“数量增长”向“规模扩张”转变的演化过程;城市体系空间增长表现为明显的先扩张后收缩、先向西南方向移动再向东北方向移动、沿海、沿江、沿沪昆线及南北交通通道轴线的动态演进特征;受地理条件、空间距离和发展阶段等因素的影响,长江经济带城市空间分布呈现明显的非连续性和片段化特征,区域内各城市群空间演化特征差异化显著,江浙沪地区已进入都市连绵化阶段,形成较为成熟的跨区域城市群,而长江经济带广大内陆城市群则基本处于以都市郊区化和多中心化为主导的发展阶段,尚不具备形成跨区域城市群的条件,各城市群边界和空间结构也存在诸多不确定性.
[15]	Fan Jie.The scientific foundation of Major Function Oriented Zoning in China . Acta Geographica Sinica, 2007, 62(4): 339-350.https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2007.04.001 URL [本文引用: 1]摘要主体功能区划是构筑我国有序区域发展格局的依据,对经济地理学理论和方法创新提出了紧迫的需求。在分析地域功能基本属性的基础上,首次提出了区域发展的空间均衡模型,认为标识任何区域综合发展状态的人均水平值趋于大体相等。基于该结论,阐释了功能区形成应有利于实现空间均衡正向(差距缩小)演变过程,空间均衡的前提是资源要素在区域间的合理流动。探讨了地域功能演替对空间均衡过程的影响,提出了区划方案效益最大化是同区域如何划分和对地域功能随时间变化的正确把握程度相关的。进而分析了主体功能区划的“开发”与“保护”双重功能的复合、指标体系选择、时空属性相关问题的科学基础。探讨了通过立体流和立体空间均衡实现效率与公平并重目标的合理性。并从法律、规划和政策构成的空间管治制度安排层面,对主体功能区划的定位、实施和协调进行了讨论。 [樊杰. 我国主体功能区划的科学基础 . 地理学报, 2007, 62(4): 339-350.]https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2007.04.001 URL [本文引用: 1]摘要主体功能区划是构筑我国有序区域发展格局的依据,对经济地理学理论和方法创新提出了紧迫的需求。在分析地域功能基本属性的基础上,首次提出了区域发展的空间均衡模型,认为标识任何区域综合发展状态的人均水平值趋于大体相等。基于该结论,阐释了功能区形成应有利于实现空间均衡正向(差距缩小)演变过程,空间均衡的前提是资源要素在区域间的合理流动。探讨了地域功能演替对空间均衡过程的影响,提出了区划方案效益最大化是同区域如何划分和对地域功能随时间变化的正确把握程度相关的。进而分析了主体功能区划的“开发”与“保护”双重功能的复合、指标体系选择、时空属性相关问题的科学基础。探讨了通过立体流和立体空间均衡实现效率与公平并重目标的合理性。并从法律、规划和政策构成的空间管治制度安排层面,对主体功能区划的定位、实施和协调进行了讨论。
[16]	Fan Jie.Frontier approach of the sustainable process and pattern of human-environment system . Acta Geographica Sinica, 2014, 69(8): 1060-1068.https://doi.org/10.11821/dlxb201408003 URL [本文引用: 1]摘要本文结合笔者近年来在人文地理学前沿问题探讨的综述,阐释了人—地系统相互作用时空分异规律是现代地理学最高层级的科学难题、也是决定未来地理学前途的关键问题的认识,提出了截至目前开展人地系统综合研究所采用的"过程归纳、区域比较、定性分析、逻辑判断"等4个实用方法,并围绕着区域均衡、资源环境承载能力、地域功能、空间结构等4个前沿领域,讨论了影响区域发展格局变化的驱动力、自然圈对人类活动圈层的作用、综合地理区划原理和方法、以及"生活—生产—生态"空间结构变化规律等研究的学术思想,探讨了"未来地球"框架下区域可持续发展研究的意义和重要命题,认为"自然科学和社会科学交叉"、"基础研究和决策应用贯通"的复杂性科学基础理论体系和综合研究集成方法体系建设,将深刻影响着人地系统过程和格局的研究进展。 [樊杰. 人地系统可持续过程、格局的前沿探索 . 地理学报, 2014, 69(8): 1060-1068.]https://doi.org/10.11821/dlxb201408003 URL [本文引用: 1]摘要本文结合笔者近年来在人文地理学前沿问题探讨的综述,阐释了人—地系统相互作用时空分异规律是现代地理学最高层级的科学难题、也是决定未来地理学前途的关键问题的认识,提出了截至目前开展人地系统综合研究所采用的"过程归纳、区域比较、定性分析、逻辑判断"等4个实用方法,并围绕着区域均衡、资源环境承载能力、地域功能、空间结构等4个前沿领域,讨论了影响区域发展格局变化的驱动力、自然圈对人类活动圈层的作用、综合地理区划原理和方法、以及"生活—生产—生态"空间结构变化规律等研究的学术思想,探讨了"未来地球"框架下区域可持续发展研究的意义和重要命题,认为"自然科学和社会科学交叉"、"基础研究和决策应用贯通"的复杂性科学基础理论体系和综合研究集成方法体系建设,将深刻影响着人地系统过程和格局的研究进展。
[17]	Wang Yafei, Guo Rui, Fan Jie.Analysis on spatial development structure of pattern of urbanization, agricultural development, ecological security, and natural coastline in China . Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 2016, 31(1): 59-69.URL [本文引用: 1]摘要文章从中国城市化、农业发展、生态安全和自然岸线格局的空间界定出发,基于国土空间开发适宜性评价、主体功能区划、资源环境承载状态评价及其相互交叉分析,对城市化、农业发展、生态安全和自然岸线格局的空间结构进行解析。通过分析城市化、农业发展、生态安全和自然岸线格局的国土空间开发适宜程度、主体功能定位、资源环境承载状态的数量结构、空间形态结构以及成因分析,并结合与国家层面相应结构的比较研究,给出了中国城市化、农业发展、生态安全和自然岸线格局的空间格局特征。研究表明：自然岸线格局区域的人均GDP、人口密度、国土开发强度、城市化比重等指标都远高于城市化格局区域,是＂四大格局＂中全国经济和人口集聚程度最高的区域。城市化格局首选开发适宜度高的区域,而农业发展格局和生态安全格局具有明显保护指向性,其大部分区域为适宜度低的区域。城市化格局、农业发展格局、生态安全格局和自然岸线格局的资源环境超载状况均较为严重。 [王亚飞, 郭锐, 樊杰. 中国城市化、农业发展、生态安全和自然岸线格局的空间解析, 中国科学院院刊, 2016, 31(1): 59-69.]URL [本文引用: 1]摘要文章从中国城市化、农业发展、生态安全和自然岸线格局的空间界定出发,基于国土空间开发适宜性评价、主体功能区划、资源环境承载状态评价及其相互交叉分析,对城市化、农业发展、生态安全和自然岸线格局的空间结构进行解析。通过分析城市化、农业发展、生态安全和自然岸线格局的国土空间开发适宜程度、主体功能定位、资源环境承载状态的数量结构、空间形态结构以及成因分析,并结合与国家层面相应结构的比较研究,给出了中国城市化、农业发展、生态安全和自然岸线格局的空间格局特征。研究表明：自然岸线格局区域的人均GDP、人口密度、国土开发强度、城市化比重等指标都远高于城市化格局区域,是＂四大格局＂中全国经济和人口集聚程度最高的区域。城市化格局首选开发适宜度高的区域,而农业发展格局和生态安全格局具有明显保护指向性,其大部分区域为适宜度低的区域。城市化格局、农业发展格局、生态安全格局和自然岸线格局的资源环境超载状况均较为严重。
[18]	Fan Jie, Zhou Kan, Sun Wei et al. Scientific values and research innovations of human-economic geography in construction of ecological civilization . Progress in Geography, 2013, 32(2): 147-160.https://doi.org/10.3724/SP.J.1033.2013.00147 URL Magsci [本文引用: 1]摘要人文—经济地理学对自然圈层和人文圈层的相互作用、人类生活和生产活动在地球表层分布及演变规律的前瞻性研究成果, 在支撑国家科学决策、促进国土有序开发方面发挥了突出作用。中国共产党第十八次全国代表大会将优化国土空间开发格局作为生态文明建设的首要任务, 为人文—经济地理学进一步发展提供了良好机遇。本文通过分析近年来地理学重视机理和过程研究而可能导致学科微观分化和人文化倾向的偏差, 结合生态文明建设对综合学科支撑体系建设的要求, 阐释了人文—经济地理学学科的综合价值, 并对因素与机制、界面及过程、功能与结构、尺度及转换等人文—经济地理学的基本范畴进行了再认识。本文还重点讨论了基于经济—生态—社会综合效益和生产—分配—消费立体系统的空间均衡模型, 阐述了面向人—地系统相互作用的资源环境承载能力评价方法, 探讨了地域功能成因理论与识别技术, 以及将面状的功能地域纳入空间结构理论框架的学术创新要点。最后, 结合近年来人文—经济地理学在国土空间开发格局与区域发展基础理论与方法方面的主要进展, 针对学科相互替代所带来的挑战, 提出坚持思想性和学术性并举、计算机方法与实验方法兼备、基础理论与应用研究并重、交叉研究创新与经典路径依赖相融的学科发展路径。 [樊杰, 周侃, 孙威, 等. 人文—经济地理学在生态文明建设中的学科价值与学术创新 . 地理科学进展, 2013, 32(2): 147-160.]https://doi.org/10.3724/SP.J.1033.2013.00147 URL Magsci [本文引用: 1]摘要人文—经济地理学对自然圈层和人文圈层的相互作用、人类生活和生产活动在地球表层分布及演变规律的前瞻性研究成果, 在支撑国家科学决策、促进国土有序开发方面发挥了突出作用。中国共产党第十八次全国代表大会将优化国土空间开发格局作为生态文明建设的首要任务, 为人文—经济地理学进一步发展提供了良好机遇。本文通过分析近年来地理学重视机理和过程研究而可能导致学科微观分化和人文化倾向的偏差, 结合生态文明建设对综合学科支撑体系建设的要求, 阐释了人文—经济地理学学科的综合价值, 并对因素与机制、界面及过程、功能与结构、尺度及转换等人文—经济地理学的基本范畴进行了再认识。本文还重点讨论了基于经济—生态—社会综合效益和生产—分配—消费立体系统的空间均衡模型, 阐述了面向人—地系统相互作用的资源环境承载能力评价方法, 探讨了地域功能成因理论与识别技术, 以及将面状的功能地域纳入空间结构理论框架的学术创新要点。最后, 结合近年来人文—经济地理学在国土空间开发格局与区域发展基础理论与方法方面的主要进展, 针对学科相互替代所带来的挑战, 提出坚持思想性和学术性并举、计算机方法与实验方法兼备、基础理论与应用研究并重、交叉研究创新与经典路径依赖相融的学科发展路径。
[19]	Fan J, Wang Y, Ouyang Z, et al.Risk forewarning of regional development sustainability based on a natural resources and environmental carrying index in China. Earth's Future, 2017, 5(2): 196-213.https://doi.org/10.1002/2016EF000490 URL [本文引用: 1]摘要 It is a matter of public consensus that China's high growth rate has been achieved at the expense of natural resources and the environment, leading to serious risks to sustainability. This research, which proposes a theoretical model to forewarn of risks to regional developmental sustainability in China, constitutes the first empirical evaluation of this to be undertaken there. The results show that: (a) the areas at risk cover almost 43% of the land and 44% of the population of mainland China. In those areas, 83.56% of people at risk are threatened by the low carrying capacity of the environment and limited water resources. (b) With 70% of the total population living in "at risk" areas, urbanization zones remain as the primary category suffering from overload across China. Extensive industrialization has resulted in environmental pollution, which contributes the most to the forewarning status, while the secondary cause is found to be the special coupling of the scarcity of natural water resources and their inefficient use. In addition, most urban conglomerations suffer from pollution by industrial production and household consumption, which tends to extend to their surrounding agricultural areas. Extensive mineral exploitation in ecologically fragile areas has made them increasingly more vulnerable to disturbances from their neighboring resource-driven urban areas. The paper uses these findings to suggest how to intensify the special regulatory administration of resources and the environment, and to transform approaches to industrialization, in order to address sustainable development issues in developing countries.
[20]	Fan Jie.Draft of major function oriented zoning of China . Acta Geographica Sinica, 2015, 70(2): 186-201. [本文引用: 2] [樊杰. 中国主体功能区划方案 . 地理学报, 2015, 70(2): 186-201.] [本文引用: 2]
[21]	Luo W, Wang F.Measures of spatial accessibility to health care in a GIS environment: Synthesis and a case study in the Chicago region . Environment and Planning B: Planning and Design, 2003, 30(6): 865-884.https://doi.org/10.1068/b29120 URL [本文引用: 1]
[22]	Matyas L.The gravity model: Some econometric considerations . The World Economy, 1998, 21(3): 397-401.https://doi.org/10.1111/1467-9701.00136 URL [本文引用: 1]摘要 No abstract is available for this item.

中国主体功能区核心—边缘结构解析

本站小编 Free考研考试/2021-12-29

The core-periphery structure of Major Function Zones in China

1 引言