中国地级及以上城市网络结构韧性测度研究

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作为衡量区域可持续稳定发展的有力保障,网络结构韧性着眼于城市网络结构对区域应对冲击并恢复、保持或改善原有系统特征和关键功能的影响力,同时,也助力于提升区域安定,对区域空间的协同发展意义重大。从韧性领域出发展开区域网络结构的探讨,一方面,在丰富和发展韧性理论的同时,有助于了解和掌握区域韧性现状;另一方面,可为区域发展规划制定提供重要借鉴。本文以中国346个地级及以上城市为研究对象,以2017年为时间截点,基于百度搜索指数、腾讯位置服务和社会统计数据,通过计算信息流强度、人口流动强度、经济联系强度以及综合联系强度,分别构建了信息、交通、经济及综合联系网络,借助Geiphi网络分析工具和ArcGIS空间分析软件对网络联系强度及其在中心性(度中心性、接近中心性、中介中心性)、网络簇结构方面的拓扑特征进行了分析。在此基础上,从韧性角度对网络结构在区域整体和城市个体层面分别进行了层级性、匹配性以及中断场景下的传输性和多样性等方面的测度与评价,从而提出适用于研究区网络结构优化的策略及建议。本文研究结论如下:(1)中国地级及以上城市的信息、交通、经济和综合联系网络差异显著。各网络在空间上虽然整体均呈现出“东密西疏”的空间分布格局,但城市信息网络相比交通网络体现出更为扁平的“菱形”空间结构,城市间信息交流更为活跃,受地域与距离的限制较小,且存在倾向于对发达城市地区高度关注的状况。经济联系网络受距离衰减作用的影响,城市间经济要素交流体现出较为保守的态势,跨区域互动能力较弱,东西贫富差距较大。综合联系网络具有最为多样的连接路径,其东、西部差异最小,整体互联状态相对较好。(2)中国地级及以上城市的信息、交通、经济和综合联系网络中心性差异明显。信息与经济联系网络中城市具有较高的中心性,交通与综合联系网络中城市的中心性以低值为主。中心性较高的城市主要分布在中东部及沿海地区,胡焕庸线依然控制着城市间要素流动格局。胡焕庸线以西,仅兰州、银川、西宁、呼和浩特和拉萨等省会城市具有较高的中心性。(3)中国地级及以上城市的信息、交通、经济和综合联系网络拥有不同的城市簇结构。信息、交通和综合联系网络簇均具有较为完整的省域范围。信息网络簇结构存在较为突出的“东部多元、西部单一”的现象;交通网络暂未形成空间上较大且连续的网络簇结构;综合网络簇结构中湖北和河南省表现出省内“锁定”效应,与外界要素间的交流不明显。经济联系网络簇不具有完整的省界范围,在长三角与珠三角地区形成了较为成熟的经济圈,城市间不仅联系较为紧密,而且有效带动了周边地区的发展。(4)中国地级及以上城市的信息、交通、经济三大网络的层级性差异较为显著。层级性由强至弱依次为经济>信息>交通网络。经济较为发达、信息传播较快以及具有优越交通区位条件的大城市及省会城市在网络中具有更高的层级,是资源流通的重要集散节点。经济网络结构虽具有最高的层级性,城市间等级结构最为明显,但“权利”的过度集中,不利于网络结构“鲁棒性”的形成。(5)中国地级及以上城市的信息、交通、经济三大网络均为异配性网络。信息网络中高加权度节点更倾向于与低加权度节点连接,即网络的异配韧性最高,其次为交通、经济网络。此外,网络中还存在极少量的低加权度节点拥有低加权度邻居节点的情况,此类节点对网络整体的要素流通与传播影响较大,应注重加强与高加权度节点间的互动能力。(6)信息、交通、经济三大联系网络结构的传输与多样韧性结果显示,同一城市的衰减对网络传输性及多样性的影响基本趋同。传输与多样韧性由强至弱依次为信息>经济>交通网络。对网络传输性及多样性影响最大的城市是一致的,信息、交通、经济和综合联系网络分别对应成都、重庆、北京和上海。主导性节点共12个,均是具有较高的经济发展水平和较为完善的综合交通枢纽的城市,在资源集散与配置方面发挥着明显的区位优势,是支撑网络结构的关键性节点;脆弱性节点共93个,主要是一些距离省会城市较远或位于省际交界处的城市以及少数民族地区,多为行政壁垒造成的“死角城市”。
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