基于Voronoi圖的城市體系空間結(jié)構(gòu)及吸引范圍
——以廣東省為例

曾舜英， 陳忠暖

(華南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院， 廣州 510631)

基于Voronoi圖的城市體系空間結(jié)構(gòu)及吸引范圍
——以廣東省為例

曾舜英， 陳忠暖*

(華南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院， 廣州 510631)

城市體系空間結(jié)構(gòu)是城鎮(zhèn)化的基本載體，構(gòu)建科學(xué)合理的城市體系空間結(jié)構(gòu)是推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化的重要內(nèi)容. 為準(zhǔn)確把握廣東省的城市體系空間結(jié)構(gòu)特征，使用Voronoi圖空間組織方法和加權(quán)Voronoi圖空間分割方法，以城市綜合實(shí)力為質(zhì)量屬性，統(tǒng)合考察城市的地理區(qū)位和空間關(guān)系，對(duì)廣東省縣級(jí)以上城市的城市體系空間結(jié)構(gòu)及吸引范圍進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論：(1)廣東省城市發(fā)展空間極化現(xiàn)象明顯，城市綜合發(fā)展水平存在較大差距;(2)在城市體系空間結(jié)構(gòu)上，廣東省形成了全域性中心城市、區(qū)域性中心城市、地方性中心城市和一般性城市等4個(gè)層級(jí)的城市體系空間結(jié)構(gòu);(3)從城市吸引范圍分析，廣東省部分城市存在同城化發(fā)展現(xiàn)象，其中廣佛和潮汕同城趨勢(shì)明顯;(4)廣東省城市的綜合實(shí)力與其空間結(jié)構(gòu)等級(jí)間存在明顯的錯(cuò)位現(xiàn)象，需進(jìn)一步明確實(shí)力強(qiáng)等級(jí)低的城市的區(qū)域定位和職能定位，同時(shí)加快綜合實(shí)力較弱的中心城市的發(fā)展，縮小發(fā)展差距，實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào).

城市體系； 空間結(jié)構(gòu)； 吸引范圍； Voronoi； 廣東省

城市體系研究一直是城市地理學(xué)的經(jīng)典話題，其中城市體系空間結(jié)構(gòu)的研究由于對(duì)城市規(guī)劃實(shí)踐具有重要指導(dǎo)意義而倍受關(guān)注. 準(zhǔn)確把握區(qū)域城市體系空間結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀及吸引范圍是從戰(zhàn)略層面指導(dǎo)未來城市合理發(fā)展的前提，也是區(qū)域城鎮(zhèn)體系規(guī)劃的重要理論基礎(chǔ)[1]. 而在科學(xué)理論的指導(dǎo)下，構(gòu)建合理的城市體系空間結(jié)構(gòu)，更是推進(jìn)中國(guó)新型城鎮(zhèn)化的重要內(nèi)容[2].

國(guó)外地理學(xué)界在宏觀層面的城市體系空間結(jié)構(gòu)研究早期階段以克里斯塔勒的中心地理論為代表[3]，隨后的研究多基于經(jīng)濟(jì)或人口等單一屬性因素對(duì)城市體系空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織[4]，較少考慮城市間的空間關(guān)系. 20世紀(jì)90年代以來，隨著新技術(shù)的應(yīng)用和全球生產(chǎn)體系的重組，西方城市體系空間結(jié)構(gòu)研究實(shí)現(xiàn)了研究方法和研究對(duì)象的創(chuàng)新，先是考慮了城市空間信息的分形理論被應(yīng)用于城市體系空間結(jié)構(gòu)的研究[5]，隨后是Voronoi圖及加權(quán)Voronoi圖的應(yīng)用[6]，但這2種方法都缺少對(duì)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的考慮；在研究對(duì)象上，最近的城市體系空間結(jié)構(gòu)研究主要關(guān)注全球城市、網(wǎng)絡(luò)城市和世界城市等內(nèi)容[7-8].

而在我國(guó)的城市體系空間結(jié)構(gòu)研究中，早期以定性分析為主[9-10]，20世紀(jì)90年代之后，數(shù)量方法被用于空間結(jié)構(gòu)的研究，如將分形理論應(yīng)用于城市體系空間結(jié)構(gòu)的分析，并在實(shí)證中對(duì)技術(shù)方法進(jìn)行修正[11-14]；隨著Voronoi圖在空間組織和空間劃分方面優(yōu)勢(shì)的突顯和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的可能，部分學(xué)者結(jié)合斷裂點(diǎn)模型、Voronoi圖及改進(jìn)的加權(quán)Voronoi圖對(duì)城市體系空間結(jié)構(gòu)及吸引范圍進(jìn)行了探討[15-18]. 雖然新技術(shù)方法的應(yīng)用彌補(bǔ)了以往的城市體系組織缺乏對(duì)空間相互作用進(jìn)行考察的不足，但在已有研究中，既考察城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性又關(guān)注城市間的相互作用的城市體系空間結(jié)構(gòu)的研究相對(duì)較少，而該類研究對(duì)構(gòu)建科學(xué)的城市體系空間結(jié)構(gòu)進(jìn)而指導(dǎo)城市化的合理發(fā)展具有重要的意義.

本文以城市的綜合實(shí)力評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，使用Voronoi圖空間組織方法和加權(quán)Voronoi圖空間分割方法對(duì)廣東省縣級(jí)以上城市的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織，并研究不同等級(jí)城市的吸引范圍，以期為廣東省區(qū)域城市發(fā)展政策的制訂及城市體系規(guī)劃的編制提供指導(dǎo)和理論支撐，為廣東省新型城鎮(zhèn)化的推進(jìn)構(gòu)建科學(xué)合理的空間載體.

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

本研究以廣東省為案例地，包括省域范圍內(nèi)44個(gè)縣級(jí)以上城市(21個(gè)地級(jí)城市市轄區(qū)，23個(gè)縣級(jí)市).

研究中指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來自《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2012)[19]和《廣東統(tǒng)計(jì)年鑒》(2012)[20]；“轄區(qū)面積”[21-22]和 “高等學(xué)校數(shù)量”[23]來自網(wǎng)絡(luò)；“綜合交通可達(dá)性”基于筆者矢量化的公路路網(wǎng)、火車站、機(jī)場(chǎng)和港口信息進(jìn)行的計(jì)算，為海陸空交通可達(dá)性的平均加權(quán)和；陸路交通可達(dá)性使用Arcgis10.1的網(wǎng)絡(luò)分析模塊構(gòu)建O-D矩陣計(jì)算最短時(shí)間距離，求出目標(biāo)城市到達(dá)其他城市的最短平均時(shí)間，時(shí)間越少可達(dá)性越高；海運(yùn)可達(dá)性以所在城市大、中、小型港口數(shù)量加權(quán)計(jì)算，港口越多，可達(dá)性越高；空運(yùn)可達(dá)性以所在城市空港客貨運(yùn)量進(jìn)行衡量，運(yùn)量越大可達(dá)性越高.

1.2 研究方法

1.2.1 綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法 城市體系空間結(jié)構(gòu)組織的研究始于克里斯塔勒的中心地理論的創(chuàng)立，克氏使用電話數(shù)量對(duì)城市中心性進(jìn)行衡量，但在城市間的聯(lián)系和交互作用日益多樣化的今天，僅以單一要素已無法對(duì)城市的中心作用大小做出準(zhǔn)確衡量. 因此，本文以城市經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)理論和城市相互作用理論為基礎(chǔ)，分析城市個(gè)體與城市體系的作用機(jī)制，并借鑒文獻(xiàn)[24-26]，構(gòu)建4個(gè)維度11個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系(表1)，以求較為合理、準(zhǔn)確地表征城市在城市體系中的綜合效用.

表1 城市綜合實(shí)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

Table 1 The evaluation index system of urban comprehensive strength

一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)總體規(guī)模年末總?cè)丝?萬人轄區(qū)范圍/km2經(jīng)濟(jì)實(shí)力國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值/萬元社會(huì)消費(fèi)品零售總額/萬元社會(huì)職工年平均工資/元社會(huì)服務(wù)能力高等學(xué)校數(shù)/所人均醫(yī)生數(shù)/個(gè)劇場(chǎng)影院數(shù)/個(gè)內(nèi)外流動(dòng)聯(lián)通能力固定電話用戶/萬戶國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)/戶綜合交通可達(dá)性

年末總?cè)丝诤洼爡^(qū)范圍作為總體規(guī)模指標(biāo)，從宏觀上表征了城市綜合實(shí)力的強(qiáng)弱. 人既是消費(fèi)者又是生產(chǎn)者，能從宏觀上指示城市的內(nèi)在需求規(guī)模和對(duì)外供給能力；轄區(qū)范圍既是城市所能低成本調(diào)配資源的儲(chǔ)備倉(cāng)，又是城市所應(yīng)直接服務(wù)的區(qū)域，是城市發(fā)展的直接腹地，特別在中國(guó)行政色彩依舊濃重的現(xiàn)實(shí)背景下，轄區(qū)范圍的大小對(duì)城市發(fā)展具有不可忽視的影響.

生產(chǎn)和消費(fèi)是考察經(jīng)濟(jì)的2個(gè)重要視角，消費(fèi)受生產(chǎn)的制約，生產(chǎn)總量既是內(nèi)部消費(fèi)的基礎(chǔ)亦是對(duì)外供給的保障，因此使用城市國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值對(duì)城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)進(jìn)行衡量具有較好的表征意義. 同時(shí)，消費(fèi)包括了有形消費(fèi)和無形消費(fèi)，社會(huì)消費(fèi)品銷售總額是對(duì)城市有形消費(fèi)的刻畫，而社會(huì)職工年平均工資則描述了城市內(nèi)部的消費(fèi)能力，兩者的差額部分反映了城市的對(duì)外供給情況；在無形消費(fèi)部分，選取了教育、醫(yī)療和娛樂等3個(gè)在現(xiàn)代城市中最受關(guān)注的方面.

城市間存在人、物、資金和信息的流動(dòng)，城市等級(jí)越高，城市綜合實(shí)力越強(qiáng)，與其他城市的相互作用越多，其流動(dòng)能力越突出；而交通和網(wǎng)絡(luò)通訊能力是城市流產(chǎn)生和城市相互作用的基礎(chǔ)，是城市綜合實(shí)力的有力表征.

基于評(píng)價(jià)指標(biāo)收集數(shù)據(jù)，利用主成分分析法求取城市綜合實(shí)力得分. 由于原始得分有正有負(fù)，為后續(xù)分析需要，借鑒相關(guān)研究[27-28]，根據(jù)以下公式對(duì)其進(jìn)行線性映射，所得數(shù)據(jù)為各城市最終城市綜合實(shí)力得分：

(1)

其中，F(xiàn)*為變換后得分，F(xiàn)為原始得分，A為映射區(qū)間最大值，B為映射區(qū)間最小值.

1.2.2 Voronoi圖空間組織法 基于Voronoi圖的有層次的空間數(shù)據(jù)組織的方法由OKABE和SADAHIRO[29]首次提出，Voronoi圖空間組織法認(rèn)為，在城市體系中，所有城市組成一個(gè)點(diǎn)集，用于表征城市作用大小的綜合實(shí)力是一組有序的屬性數(shù)據(jù)，利用Voronoi圖的空間數(shù)據(jù)組織法構(gòu)建其空間結(jié)構(gòu)，需先從點(diǎn)集中尋找出最低一級(jí)的局部中心，局部中心即為屬性值大于其Voronoi多邊形鄰居的點(diǎn)，并用最低一級(jí)的局部中心定義二級(jí)中心，隨等級(jí)升高中心點(diǎn)數(shù)量逐級(jí)減少，直至出現(xiàn)最后一個(gè)中心點(diǎn)，即為最高等級(jí)中心，至此完成空間結(jié)構(gòu)體系的組織.

1.2.3 加權(quán)Voronoi方法 Voronoi圖具有空間劃分的功能，是進(jìn)行城市吸引范圍研究的常用工具之一. 加權(quán)Voronoi圖進(jìn)一步考慮了城市實(shí)力的差異對(duì)城市吸引范圍的影響，更符合實(shí)際，因此,本文使用加權(quán)Voronoi圖研究城市吸引范圍. 加權(quán)Voronoi圖定義如下：

(i=1,2,…,n)，

(2)

即加權(quán)Voronoi圖為由點(diǎn)Pi以i為權(quán)重定義的點(diǎn)集，集合內(nèi)所有點(diǎn)P都滿足到點(diǎn)Pi的距離與權(quán)重i之比小于到平面內(nèi)點(diǎn)Pj的距離與其權(quán)重之比. 加權(quán)Voronoi圖以城市物理空間為基礎(chǔ)，考慮城市綜合實(shí)力對(duì)其相互作用的影響，更客觀地反映了城市的吸引范圍.

2 過程與結(jié)果

2.1 城市綜合實(shí)力測(cè)算

依據(jù)表1的城市綜合實(shí)力評(píng)價(jià)指標(biāo)，使用《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》(2012)和《廣東省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2012)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及筆者計(jì)算的2012年廣東省各城市綜合交通可達(dá)性值，在SPSS17.0中進(jìn)行主成分分析，計(jì)算城市綜合實(shí)力原始得分，并根據(jù)式(1)將原始得分正值化，得出廣東省21個(gè)地級(jí)市、23個(gè)縣級(jí)市綜合實(shí)力最終得分(表2).

表2 城市綜合實(shí)力最終得分Table 2 The final scores of urban comprehensive strength

利用各城市的綜合實(shí)力最終得分繪制散點(diǎn)圖(圖1)，發(fā)現(xiàn)廣東省城市綜合實(shí)力形成明顯等級(jí)層次，根據(jù)3個(gè)斷裂點(diǎn)將廣東省城市劃分為4個(gè)等級(jí)：第一等級(jí)城市為廣州市；第二等級(jí)城市為深圳市；第三等級(jí)城市為佛山市和東莞市；其余40個(gè)城市為第四等級(jí)城市；4個(gè)等級(jí)城市的劃分結(jié)果與廣東省城市發(fā)展現(xiàn)狀基本吻合，具有較高的合理性：廣州市作為廣東省的省會(huì)城市，歷史積淀深厚，加之優(yōu)越的地理區(qū)位和政策條件，使其成為廣東省綜合實(shí)力最強(qiáng)的城市. 深圳市乘改革開放的春風(fēng)成長(zhǎng)，與東莞市和佛山市相比，距離廣州市的距離較遠(yuǎn)，但其具有絕對(duì)的政策優(yōu)勢(shì)，且毗鄰香港，接受香港的輻射帶動(dòng)而迅猛發(fā)展. 東莞市、佛山市成長(zhǎng)為僅次于廣州市、深圳市的綜合實(shí)力第二等級(jí)的城市，與其地處珠三角、臨近廣州大都會(huì)有密切的聯(lián)系. 在第四等級(jí)的城市中，中山市綜合實(shí)力最強(qiáng)，主要由于其地處珠江口西岸，受廣州市和澳門地區(qū)的雙重輻射；而處于粵北地區(qū)的清遠(yuǎn)市能擁有較強(qiáng)的綜合實(shí)力，則主要得益于便利的陸路交通條件；同樣處于廣東省外圍地區(qū)的汕頭市城市綜合實(shí)力在第四層次的城市中相對(duì)靠前，與其作為經(jīng)濟(jì)特區(qū)之一，發(fā)展基礎(chǔ)較好，及海陸空立體交通體系帶來的交通優(yōu)勢(shì)密切相關(guān)，但隨著特區(qū)政策優(yōu)勢(shì)的減弱，梅州市在綜合實(shí)力上已超越汕頭市，成為粵東地區(qū)更為重要的中心城市. 各縣級(jí)市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和教育、醫(yī)療等社會(huì)服務(wù)方面都不具明顯優(yōu)勢(shì)，綜合實(shí)力普遍較低，都屬于第四等級(jí)的城市.

圖1 廣東省城市綜合實(shí)力得分的散點(diǎn)圖

Figure 1 The scatter diagram of urban comprehensive strength of Guangdong province

通過對(duì)城市綜合實(shí)力的空間分布特征的分析，綜合實(shí)力強(qiáng)的城市以廣州市為中心集聚分布，綜合實(shí)力較弱的城市分布于外圍地區(qū). 珠三角地區(qū)幾乎聚集了廣東省所有綜合實(shí)力較強(qiáng)的城市，是廣東省區(qū)域發(fā)展的增長(zhǎng)極，該增長(zhǎng)極的形成，雖有歷史因素和區(qū)位因素的影響，但由集聚產(chǎn)生的外溢效應(yīng)和規(guī)模效應(yīng)作用明顯. 由于增長(zhǎng)極的輻射帶動(dòng)具有距離衰減的特征，使城市的綜合實(shí)力基本呈現(xiàn)由珠三角向外圍遞減的趨勢(shì).

2.2 城市體系空間結(jié)構(gòu)組織

城市體系空間結(jié)構(gòu)是在綜合衡量城市實(shí)力的基礎(chǔ)上，考慮空間區(qū)位特征，形成的城市空間組織. 本文使用Voronoi圖的空間組織方法，在Arcgis10.1中，以廣東省44個(gè)城市為點(diǎn)集，以城市綜合實(shí)力為質(zhì)量屬性，構(gòu)建泰森多邊形，由低往高逐次尋找中心城市，構(gòu)建廣東省的城市體系空間結(jié)構(gòu).

首先對(duì)44個(gè)城市的綜合實(shí)力進(jìn)行鄰域比較(圖2)，產(chǎn)生7個(gè)地方性中心城市：珠三角地方性中心城市為廣州市、深圳市，粵西中心城市為湛江市、茂名市，粵東中心城市為梅州市、汕頭市，粵北中心城市為韶關(guān)市；隨后在7個(gè)地方性中心城市的基礎(chǔ)上以城市綜合實(shí)力為屬性，再次進(jìn)行鄰域比較，確認(rèn)3個(gè)區(qū)域性中心城市：廣州市、湛江市、梅州市；最后在這3個(gè)區(qū)域性中心城市中產(chǎn)生全域性中心城市：廣州市，形成4個(gè)等級(jí)層級(jí)：全域性中心城市、區(qū)域性中心城市、地方性中心城市、一般性城市，在空間上形成以廣州市為核心，向外圍拓展的均衡分布的空間格局(圖3). 在Voronoi的空間組織方法中，各城市在城市體系中等級(jí)的確定與自身的綜合實(shí)力和所在的空間位置有關(guān)，體現(xiàn)了地理空間相互影響的思想. 若強(qiáng)弱相鄰，則綜合實(shí)力較強(qiáng)的城市成為高等級(jí)城市，綜合實(shí)力弱的城市成為低等級(jí)城市，高等級(jí)城市服務(wù)并輻射帶動(dòng)周邊低等級(jí)城市發(fā)展；若強(qiáng)強(qiáng)集聚，則城市間彼此抑制，綜合實(shí)力較弱的城市無法在區(qū)域中發(fā)揮中心城市的作用，如佛山市、東莞市等綜合實(shí)力較強(qiáng)的城市，由于臨近廣州市，受陰影效應(yīng)的影響無法成為區(qū)域中心，深圳市在綜合實(shí)力上僅次于廣州市，也由于與廣州市毗鄰，在空間等級(jí)上仍低于綜合實(shí)力遠(yuǎn)在其下的梅州市和湛江市.

圖2 基于voronoi圖的城市體系空間結(jié)構(gòu)組織

圖3 廣東省城市體系空間結(jié)構(gòu)

2.3 城市吸引范圍劃分

在本文構(gòu)建的城市體系基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究不同層級(jí)中心城市的空間吸引范圍，利用加權(quán)Voronoi圖對(duì)不同等級(jí)的城市吸引范圍進(jìn)行劃分.

如表3和圖4A所示，全域性中心城市廣州市的吸引范圍覆蓋了廣東省的大部分區(qū)域，覆蓋面積占全省面積的71.85%，其空白區(qū)主要存在于粵東、粵西、粵北的邊遠(yuǎn)區(qū)域.

表3 廣東省不同等級(jí)城市吸引范圍Table 3 The urban attractive scope of cities in all levels of Guangdong province

區(qū)域性中心城市整體吸引范圍在全域性中心城市吸引范圍的基礎(chǔ)上有所拓展(圖4B)，比全域性中心城市的吸引范圍增加了12.35%. 廣州市作為區(qū)域性中心城市中綜合實(shí)力最強(qiáng)的城市，其吸引范圍也最大，東部的區(qū)域性中心城市梅州市和西部區(qū)域性中心城市湛江市其吸引范圍遠(yuǎn)小于廣州市，僅對(duì)本市域及鄰接區(qū)域發(fā)揮作用.

地方性中心城市層面，粵東地區(qū)已不存在空白區(qū)，粵北的樂昌市、南雄市及粵西的雷州市有部分地區(qū)不在地方性中心城市的吸引范圍之內(nèi)(圖4C). 值得注意的是深圳市由于與廣州市毗鄰，其對(duì)外作用受到明顯的抑制，吸引范圍小于綜合實(shí)力遠(yuǎn)在其下的梅州市、湛江市和汕頭市，在地方性中心城市中吸引范圍最小.

最低等級(jí)的城市吸引范圍基本實(shí)現(xiàn)省域全覆蓋，達(dá)到全省面積的99.18%，僅有雷州市的南部小部分地區(qū)處于空白區(qū)(圖4D)，說明粵西地區(qū)城市化發(fā)展相對(duì)落后，特別應(yīng)加強(qiáng)中小城市的建設(shè). 而對(duì)具體城市的吸引范圍進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，佛山市處于廣州市的吸引范圍之內(nèi)，說明廣佛同城化發(fā)展具有良好的基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)的必要性，而粵東的汕頭市和潮州市具有同城化的趨勢(shì). 從圖4D可知，城市吸引范圍的大小與其和周邊城市綜合實(shí)力的相對(duì)關(guān)系密切相關(guān)，實(shí)力較強(qiáng)城市的集聚，將對(duì)其吸引范圍產(chǎn)生明顯的抑制，因此，珠三角城市在低等級(jí)的城市吸引范圍上大多小于外圍區(qū)域綜合實(shí)力在其之下的城市的吸引范圍.

此外，從圖4可知，不同等級(jí)的城市吸引范圍不受行政邊界的約束，這與加權(quán)Voronoi模型無法模擬行政邊界對(duì)城市空間相互作用的阻滯有關(guān)，同時(shí)也受納入分析的城市數(shù)量和區(qū)位等因素的影響，在后續(xù)研究中可結(jié)合定性分析對(duì)城市作用范圍進(jìn)行合理的調(diào)整.

圖4 廣東省不同等級(jí)城市吸引范圍

3 結(jié)論

利用Voronoi圖空間組織方法和加權(quán)Voronoi圖的空間分割方法，以城市綜合實(shí)力為質(zhì)量屬性，綜合考察城市地理區(qū)位和空間關(guān)系，對(duì)廣東省縣級(jí)以上城市的城市體系空間結(jié)構(gòu)及吸引范圍進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論：

(1)廣東省城市發(fā)展空間極化現(xiàn)象較為明顯，城市綜合發(fā)展水平存在較大差距. 綜合實(shí)力第一、二、三等級(jí)的4個(gè)城市集中分布在珠三角地區(qū)，且其城市綜合實(shí)力遠(yuǎn)高于分布在粵東、西、北地區(qū)的第四等級(jí)城市的綜合實(shí)力，大致形成了以廣州為核心的中心——外圍格局.

(2)在城市體系空間結(jié)構(gòu)上，廣東省形成了全域性中心城市、區(qū)域性中心城市、地方性中心城市、一般性城市等4個(gè)等級(jí)層級(jí)的城市體系空間結(jié)構(gòu). 不同層級(jí)的中心城市在空間上均衡分布，各層次的中心地城市數(shù)量由高到低形成1-2-4-37的序列，并沒有嚴(yán)格遵循克里斯塔勒中心地理論的k值(k=3、4、7)法則，說明城市體系空間結(jié)構(gòu)的形成實(shí)質(zhì)上是市場(chǎng)，交通、行政等多重要素綜合作用的結(jié)果.

(3)從城市吸引范圍分析，廣東省部分城市存在同城化發(fā)展的現(xiàn)象，其中廣佛和潮汕同城趨勢(shì)明顯. 行政邊界對(duì)要素流動(dòng)具有阻礙作用，對(duì)于具有同城發(fā)展現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)的城市進(jìn)行行政區(qū)劃調(diào)整，破除行政壁壘，將更有利于城市發(fā)展. 因此，在廣東未來的城市發(fā)展中應(yīng)更多考慮廣佛、潮汕等城市的同城化發(fā)展問題.

(4)廣東省城市的綜合實(shí)力與其空間結(jié)構(gòu)等級(jí)間存在明顯的錯(cuò)位現(xiàn)象，深圳市、東莞市、佛山市等具有較強(qiáng)綜合實(shí)力的城市，由于與廣州市毗鄰，無法成為區(qū)域性中心；而湛江市、韶關(guān)市等區(qū)域性中心城市由于自身實(shí)力較弱，對(duì)區(qū)域的帶動(dòng)作用有限，因此，一方面應(yīng)明確深圳市、佛山市等城市與廣州市的職能分工，協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)部發(fā)展；另一方面應(yīng)該加快粵東、西、北地區(qū)區(qū)域性中心城市的發(fā)展，以帶動(dòng)周邊區(qū)域，縮小粵東、西、北與珠三角地區(qū)的發(fā)展差距.

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【中文責(zé)編：莊曉瓊 英文審校：肖菁】

Study on Urban System Spatial Structure and Attractive Scope by Voronoi Way:A Case of Guangdong Province

ZENG Shunying, CHEN Zhongnuan*

(School of Geographical Sciences, South China Normal University, Guangzhou 510631, China)

Urban system spatial structure is the basic carrier of urbanization, and the construction of scientific and reasonable urban system space structure is an important part of promoting new urbanization. To study the urban system spatial structure and scope of Guangdong Province, the methods of “comprehensive evaluation with several indexes”, “spatial organization with voronoi” and “weighted voronoi diagram” are used. The conclusions are drawn as follows: firstly, the polarization of cities in Guangdong province is obvious, and there is a big gap of urban comprehensive strength. Secondly, it is formed four levels of the spatial structure of urban systems, including global center city, regional center city, local center city and general city. Thirdly, the phenomenon of urban agglomeration integration exists among cities, especially the Guangzhou and Foshan, Shantou and Chaozhou. Lastly, there is an obvious dislocation between the comprehensive strength of Guangdong province and its spatial structure level. Therefore, it should ensure the strength of the low level of the cities’ regional positioning and functional orientation. At the same time, it should accelerate the development of the central city of weak comprehensive strength, and narrow the development gap and achieve regional coordination.

urban system; spatial structure; spatial attractive scope; Voronoi; Guangdong province

2015-09-18 《華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》網(wǎng)址：http://journal.scnu.edu.cn/n

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41171141)

K901

A

1000-5463(2017)01-0087-08

*通訊作者:陳忠暖,教授,Email:chenzhn@scnu.edu.cn.