汾河流域城鎮(zhèn)空間布局結(jié)構(gòu)演變及優(yōu)化

姜曉麗 楊偉

摘 要：采用ArcGIS空間分析工具對汾河流域城鎮(zhèn)密集區(qū)發(fā)展過程及特征進(jìn)行分析，認(rèn)為其發(fā)展經(jīng)歷了萌動與形成、擴(kuò)張和快速發(fā)展3個階段。明確現(xiàn)狀流域城鎮(zhèn)空間布局結(jié)構(gòu)具有顯著的軸線指向性特征，并呈現(xiàn)明顯單中心型結(jié)構(gòu)，流域南部缺乏具有核心影響力的中心城市。針對上述問題，建議采用“點—軸”型城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)對流域城鎮(zhèn)進(jìn)行空間組織，并著力培育以臨汾市區(qū)為中心的城鎮(zhèn)緊密聯(lián)系區(qū)作為流域南部中心，構(gòu)建“2個流域中心、2個流域副中心、1條重要發(fā)展帶和2條主要發(fā)展軸”的流域城鎮(zhèn)總體布局結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：空間布局結(jié)構(gòu) 演變 優(yōu)化 汾河流域

中圖分類號：F293 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4914（2016）11-163-03

一、引言

城鎮(zhèn)空間布局是區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平在空間上的直接體現(xiàn)，其布局形態(tài)對區(qū)域交通組織、區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展等存在顯著影響，對其進(jìn)行研究具有重要的意義①。城鎮(zhèn)空間布局結(jié)構(gòu)是在多種城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)相互交織、相互作用下形成的②，受到產(chǎn)業(yè)發(fā)展、交通規(guī)劃、社會文化以及生態(tài)環(huán)境等因素的制約和影響③④⑤⑥。目前，學(xué)術(shù)界對于城鎮(zhèn)空間布局結(jié)構(gòu)的研究普遍集中于相對成熟的城市群和經(jīng)濟(jì)區(qū)⑦⑧⑨⑩，對于欠發(fā)達(dá)地區(qū)，尤其是以流域城鎮(zhèn)群為研究對象的相對較少。

汾河流域是山西省范圍內(nèi)重要的城鎮(zhèn)集聚區(qū)，也是實現(xiàn)山西省“一核一圈三群”城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的核心區(qū)域。汾河流域城鎮(zhèn)群沿汾河兩岸布局，縱貫全省。區(qū)內(nèi)以太原為中心，以南北向大運(yùn)高速、同蒲鐵路主脈，東西向拓展的交通設(shè)施支脈構(gòu)成的交通網(wǎng)絡(luò)為連接通道，包括1個省會城市（太原）、2個地級市（晉中、臨汾）、7個縣級市、32個縣。2010年，汾河流域城鎮(zhèn)群常住人口159.06萬人，占全省總?cè)丝诘?4.50%，地區(qū)生產(chǎn)總值4364.34億元，占全省的50.77%，是山西省內(nèi)重要的經(jīng)濟(jì)集中區(qū)，也是推進(jìn)城鎮(zhèn)化的主體區(qū)。針對汾河流域城鎮(zhèn)布局現(xiàn)狀及存在的問題提出相應(yīng)的空間組織對策，以便更好地帶動流域城鎮(zhèn)地域系統(tǒng)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

二、城鎮(zhèn)密集區(qū)的布局演變

數(shù)據(jù)來源方面，非農(nóng)業(yè)人口和國內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)選用的是《山西人口四十年》、《山西統(tǒng)計年鑒2001》、《山西統(tǒng)計年鑒2011》。

采用ArcGIS空間分析平臺的Kernel密度分析方法，對汾河流域城鎮(zhèn)密集區(qū)的時空演化進(jìn)行解釋，以每個待計算格網(wǎng)點為中心，進(jìn)行的圓形區(qū)域搜尋，進(jìn)而計算每個格網(wǎng)點的密度值。計算選取汾河流域城鎮(zhèn)市縣轄區(qū)非農(nóng)業(yè)人口為主要指標(biāo)，即采用各縣市非農(nóng)業(yè)人口密度來測度城鎮(zhèn)體系的空間密度，Kernel密度搜索半徑為125km，即默認(rèn)當(dāng)城鎮(zhèn)間距小于或等于125km時才可形成城鎮(zhèn)密集區(qū)，并參照以往的研究設(shè)定Kernel密度的k值大于等于75人/km2時形成城鎮(zhèn)密集區(qū)，當(dāng)k值大于等于150人/km2時形成城鎮(zhèn)密集區(qū)的核心區(qū)11。

按照上述參數(shù)設(shè)置要求，運(yùn)用ArcGIS10.0軟件進(jìn)行分析和計算，在汾河流域行政區(qū)劃范圍內(nèi)生成城鎮(zhèn)密集區(qū)的范圍邊界，并區(qū)分出城鎮(zhèn)核心區(qū)范圍，進(jìn)而分析出汾河流域城鎮(zhèn)密集區(qū)的演變規(guī)律。

根據(jù)結(jié)果分析，建國以來汾河流域密集區(qū)的發(fā)展和演變大致經(jīng)歷了如下3個階段：第一階段為萌動與形成階段。1949年～1980年，這一時期的初期，我國京津唐、長江三角洲和遼中南城鎮(zhèn)群等典型城市群已經(jīng)出現(xiàn)城鎮(zhèn)集聚現(xiàn)象，但此時汾河流域城鎮(zhèn)群尚未形成，處于低水平、自發(fā)式發(fā)展階段；后期時期伴隨著改革開放的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的提高，汾河流域城鎮(zhèn)群形成了以太原市為核心的城鎮(zhèn)密集區(qū)（圖1）。第二階段為擴(kuò)張階段。1980年～2000年，這一時期以太原為核心的城鎮(zhèn)密集區(qū)快速擴(kuò)散，將婁煩、交城、文水、祁縣、太谷、平遙和壽陽包含到城鎮(zhèn)密集區(qū)之內(nèi)，并且這一時期，在太原市行政邊界內(nèi)城鎮(zhèn)核心區(qū)初步形成（圖2）。第三階段為快速發(fā)展階段。2000～2010年，這一時期，以太原為核心的城鎮(zhèn)密集區(qū)穩(wěn)定成形，密集程度不斷提高，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和城鎮(zhèn)聯(lián)系的日益密切，高密度的城鎮(zhèn)核心區(qū)不斷擴(kuò)大（圖3）。

三、城鎮(zhèn)布局結(jié)構(gòu)特征及存在的問題

（一）城鎮(zhèn)分布具有明顯的軸線指向性

汾河流域城鎮(zhèn)空間分布區(qū)域差異顯著，具有明顯的軸線指向性特征。

1.汾河流域內(nèi)城鎮(zhèn)分布具有明顯的軸線指向性。汾河流域城鎮(zhèn)分布密度為8.36座/萬km2，而在汾河干流兩岸10km范圍內(nèi)城鎮(zhèn)密度為14.92座/萬km2，可見，汾河流域城鎮(zhèn)群空間格局呈現(xiàn)明顯的以汾河干流為軸的空間指向性特征。

2.城鎮(zhèn)分布具有明顯的交通干線指向性。城鎮(zhèn)是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的增長極，其集聚和擴(kuò)散功能均需要依托完善的交通路網(wǎng)發(fā)揮出來，也是汾河流域城鎮(zhèn)空間布局的重要取向。采用汾河流域交通圖，借助ArcGIS對其進(jìn)行矢量化處理，利用緩沖區(qū)分析和疊加分析可以發(fā)現(xiàn)，汾河流域城鎮(zhèn)群內(nèi)位于鐵路、高速公路、國道三類交通干線10km緩沖區(qū)內(nèi)的城鎮(zhèn)數(shù)量分別為22個、26個和26個，占整個流域比重的66.7%、78.8%和78.8%，由此可見，汾河流域城鎮(zhèn)群的空間分布具有明顯的交通干線指向性。

（二）城鎮(zhèn)空間相互作用強(qiáng)度差異大

引入物理學(xué)中的引力公式研究城鎮(zhèn)之間的相互作用。采用城鎮(zhèn)人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等相關(guān)指標(biāo)作為表征城鎮(zhèn)質(zhì)量的特征值，將城鎮(zhèn)之間的歐式距離作為半徑，通過計算每兩個城鎮(zhèn)之間的吸引力強(qiáng)度來表征城鎮(zhèn)間的相互作用強(qiáng)度11。參考已有研究對城市間相互作用的計算方法，采用空間相互作用強(qiáng)度E來測度城市間的相互作用強(qiáng)度。計算公式如下：

式中，P1、P2分別表示兩個城市的人口規(guī)模，此處為非農(nóng)人口規(guī)模；V1、V2分別表示兩城市國內(nèi)生產(chǎn)總值；r表示城市間的歐式距離。

根據(jù)城市相互作用強(qiáng)度計算方法，計算出汾河流域城鎮(zhèn)群相互作用強(qiáng)度矩陣。結(jié)果表明，汾河流域城鎮(zhèn)群中，太原與其他城鎮(zhèn)的相互作用強(qiáng)度最大，聯(lián)系最為緊密，相互作用強(qiáng)度之和最大，為5999.07，明顯高于其他城鎮(zhèn)，確立了太原在汾河流域城鎮(zhèn)群中功能上和組織上的核心地位。除太原之外，與其他城市相互作用總強(qiáng)度排名由高到低前十位的城鎮(zhèn)依次是古交（1371.38）、汾陽（1304.64）、孝義（1287.62）、臨汾（661.33）、晉中（535.99）、洪洞（526.54）、清徐（405.69）、介休（366.19）、平遙（313.64）。與太原相互作用強(qiáng)度值由高到低前十位的城鎮(zhèn)分別是晉中（1385.97）、清徐（1136.60）、古交（1008.96）、交城（747.21）、孝義（524.17）、文水（341.72）、太谷（312.99）、汾陽（270.75）、介休（263.34）、祁縣（255.79）。

對汾河流域城鎮(zhèn)群城鎮(zhèn)間的相互作用進(jìn)行分析，將城鎮(zhèn)間相互作用強(qiáng)度值按照大于500、200-500、100-200分為三組，分別用寬度不同的箭頭連接起來，分析汾河流域空間聯(lián)系軸帶，由圖4可知，汾河流域范圍內(nèi)，城鎮(zhèn)空間組織在地域上形成了東西向的古交—太原—晉中與南北方向上的陽曲—太原—汾陽—孝義—靈石、洪洞—臨汾—襄汾3條緊密聯(lián)系的城鎮(zhèn)走廊。從空間聯(lián)系分區(qū)角度，整個汾河流域可以劃分為北部以太原為中心、中部以孝義和介休為中心、中南部以臨汾為中心、南部以侯馬為中心的4個城鎮(zhèn)緊密聯(lián)系區(qū)（圖4）。

（三）存在的問題

從整個區(qū)域發(fā)展角度來看，當(dāng)前，汾河流域形成以太原為中心的單中心型區(qū)域空間結(jié)構(gòu)，對汾河流域北部的輻射帶動能力顯著，但對空間距離相距較遠(yuǎn)的流域南部地區(qū)影響能力較弱。流域南部尚未形成明顯的區(qū)域中心，制約了流域南部的城鎮(zhèn)發(fā)展。因此，亟需在流域南部培育一個具有較強(qiáng)區(qū)域影響力的中心城市引領(lǐng)區(qū)域發(fā)展。

四、城鎮(zhèn)空間組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化

1.構(gòu)建“點—軸”型城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行空間組織。當(dāng)前，汾河流域具有區(qū)位優(yōu)勢的城鎮(zhèn)發(fā)展迅速，形成極化發(fā)展的空間結(jié)構(gòu)，人口和經(jīng)濟(jì)要素在高等級的城市和軸線上集聚，形成典型的“點—軸”型空間結(jié)構(gòu)。因此，按照“點—軸”型空間結(jié)構(gòu)對汾河流域城鎮(zhèn)空間進(jìn)行組織，可以有效的促進(jìn)人流、物流、信息流在流域內(nèi)的合理流動。

2.培育中心城市，優(yōu)化城鎮(zhèn)布局。在對汾河流域城鎮(zhèn)密集區(qū)、城鎮(zhèn)空間相互作用現(xiàn)狀研究的基礎(chǔ)上，不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前汾河流域只存在一個影響范圍較大的核心，即太原市，受其區(qū)位條件影響，其對汾河流域的帶動作用主要集中于流域中北部。

流域南部則缺乏比較具有輻射帶動作用核心，因此，選取一些區(qū)位條件優(yōu)越、資源組合較好、基礎(chǔ)設(shè)施完善的城鎮(zhèn)作為未來人口和產(chǎn)業(yè)集聚的核心區(qū)符合流域發(fā)展的現(xiàn)實需要。從流域南部目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，應(yīng)當(dāng)選取臨汾主城區(qū)——堯都區(qū)，作為汾河流域南部核心，著力將其打造流域南部中心城市、建設(shè)新型工業(yè)基地，同時積極發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，提升其區(qū)域性服務(wù)功能。

3.城鎮(zhèn)空間組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

在已有重點城鎮(zhèn)和發(fā)展軸線的基礎(chǔ)上，初步設(shè)想構(gòu)建2個流域中心、2個流域副中心、1條重要發(fā)展帶和2條主要發(fā)展軸的流域城鎮(zhèn)總體布局（圖5）。

2個流域中心是指以太原和臨汾為中心的兩個城鎮(zhèn)緊密聯(lián)系區(qū)。太原城鎮(zhèn)緊密聯(lián)系區(qū)指太原以及與太原緊密聯(lián)系的6個縣市，即晉中市、陽曲縣、古交市、清徐縣、交城縣和太谷縣。該區(qū)域是汾河流域內(nèi)部重要的人口和產(chǎn)業(yè)承載區(qū)，是區(qū)內(nèi)重要的增長極核。臨汾城鎮(zhèn)緊密聯(lián)系區(qū)指臨汾以及與臨汾緊密聯(lián)系的2個縣市，即洪洞縣和襄汾縣。該區(qū)域是汾河流域南部重要的城鎮(zhèn)集中區(qū)，培養(yǎng)壯大城市規(guī)模、建設(shè)現(xiàn)代化都市區(qū)是其未來發(fā)展的重要任務(wù)。

2個流域副中心是指孝汾平介靈城鎮(zhèn)組群和新絳—侯馬—曲沃城鎮(zhèn)組群。孝汾平介靈城鎮(zhèn)組群是指由孝義市、汾陽市、平遙縣、介休市、靈石縣5個縣市組成的城鎮(zhèn)組群化發(fā)展地區(qū)，是汾河流域內(nèi)部重要的工業(yè)和旅游城鎮(zhèn)集聚區(qū)。新絳—侯馬—曲沃城鎮(zhèn)組群由新絳縣、侯馬市、曲沃縣3縣市組成，其作為綜合型交通樞紐和中心城市，將在加強(qiáng)東西聯(lián)系和南北協(xié)作方面起到重要作用。

1條重要發(fā)展帶是指汾河沿岸經(jīng)濟(jì)帶，整條發(fā)展帶貫穿汾河流域。沿岸交通、能源、水土資源配置、城鎮(zhèn)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)良好，是汾河流域發(fā)展的一級軸帶。

2條主要發(fā)展軸是指流域北部的古交市—太原市—晉中市發(fā)展軸和新絳縣—侯馬市—曲沃縣發(fā)展軸。古交市—太原市—晉中市發(fā)展軸產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好、人口密集，以太原晉中同城化發(fā)展為核心，形成流域北部主要發(fā)展軸。新絳縣—侯馬市—曲沃縣發(fā)展軸以推進(jìn)新絳、侯馬、曲沃組群化發(fā)展為引領(lǐng)，加強(qiáng)東西聯(lián)系與南北協(xié)作，建成區(qū)域綜合型交通樞紐和中心城市，形成流域南部主要發(fā)展軸。

[基金項目：山西省高等學(xué)校人文社會科學(xué)重點研究基地項目（2015333）；山西省高等學(xué)校哲學(xué)社會科學(xué)項目資助（2016261）。]

注釋：

①劉少麗，王穎，陸玉麒.江蘇省沿海地區(qū)城鎮(zhèn)空間布局研究[J].南京師大學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，31（1）：135-138

②顧朝林.中國城鎮(zhèn)體系[M].北京：商務(wù)印書館，1992：221-226

③郭榮朝，宋雙華，夏保林，等.周口市域城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[J].地理科學(xué)，2013，33（11）：1347-1353

④王發(fā)曾，閆衛(wèi)陽，劉靜玉.省域城市群深度整合的理論與實踐研究——以中原城市群為例[J].地理科學(xué)，2011，31（3）：280-286

⑤姚士謀，陳彩虹，陳爽，等.滬寧杭地區(qū)城市群發(fā)展規(guī)劃探索[J].長江流域資源與環(huán)境，2005，14（3）：267-271

⑥方創(chuàng)琳.中國城市群形成發(fā)育的政策影響過程與實施效果評價[J].地理科學(xué)，2012，32（3）：257-264

⑦陳園園，李寧，丁四保.城市群空間聯(lián)系能力與SOM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分級研究——以遼中南城市群為例[J].地理科學(xué)，2011，31（12）：1461-1467

⑧沈玉芳.長江三角洲地區(qū)城市化發(fā)展的態(tài)勢、問題和方向探討[J].上海綜合經(jīng)濟(jì)，2004

⑨李快滿，石培基.蘭州經(jīng)濟(jì)區(qū)城鎮(zhèn)空間組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化構(gòu)想[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011，25（3）：8-14

⑩劉靜玉，丁志偉，孫方，等.中原經(jīng)濟(jì)區(qū)城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化重組研究[J].經(jīng)濟(jì)地理，2014，34（10）：53-61+110

11王發(fā)曾，劉靜玉，徐曉霞，等.中原城市群整合研究[M].北京：科學(xué)出版社，2007

（作者單位：太原師范學(xué)院 山西太原 030000）

（責(zé)編：呂尚）