魯粵蘇浙城鎮(zhèn)化空間格局比較研究

樊文平王鴻康劉紅平劉曉慧單寶艷

(1.山東建筑大學測繪地理信息學院，山東濟南250101；2.山東建筑大學理學院，山東濟南250101)

0 引言

城鎮(zhèn)化是現(xiàn)代化的必由之路，對于提高國家內(nèi)需潛力、增強經(jīng)濟發(fā)展意義重大。改革開放初期，中國的城鎮(zhèn)化率僅為17.92%，2011年首次突破50%，2017年已經(jīng)提高到58.52%。中國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展已經(jīng)成為當今的時代縮影，在學界及政府部門都引起了廣泛的關注。國際上對于城鎮(zhèn)化的研究起步較早，歷史較長，近年來的研究內(nèi)容多集中于城鎮(zhèn)化與土地利用之間的關系研究[1-2]、城鎮(zhèn)化發(fā)展的社會經(jīng)濟影響[1]及環(huán)境影響[3-4]等方面，對于歐洲城市的研究案例較多[1]。國內(nèi)對于中國城鎮(zhèn)化的研究內(nèi)容主要集中在城市化問題研究綜述[5-6]、城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量[7]、城鎮(zhèn)化速度與質(zhì)量協(xié)調(diào)性研究[8-11]、城鎮(zhèn)化水平測度及評價指標體系建立[12-14]、城鎮(zhèn)化動力機制研究[15-16]、城鎮(zhèn)化發(fā)展反思[17]及新型城鎮(zhèn)化研究[18-19]等方面。城鎮(zhèn)化作為地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展成果，其空間格局在一定程度上反映了地區(qū)的經(jīng)濟社會發(fā)展效率及實力。目前，對于城鎮(zhèn)化空間格局的研究主要有土地城鎮(zhèn)化時空格局及驅(qū)動力研究[20-21]、城鎮(zhèn)群縣域城鎮(zhèn)化水平空間格局研究[12，22]及城鎮(zhèn)化質(zhì)量時空演變特征研究[23-24]等。城鎮(zhèn)化發(fā)展空間格局的研究是從空間分析的視角研究城鎮(zhèn)化的發(fā)展特征、水平及地區(qū)間的空間相互作用，上述研究對于整合地區(qū)空間資源、提升區(qū)域城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量、增強經(jīng)濟強市輻射帶動作用等問題的解決意義深遠。

山東省、廣東省、江蘇省、浙江省作為我國東部經(jīng)濟最發(fā)達、城鎮(zhèn)化發(fā)展最迅速的4個省份，為中國的城鎮(zhèn)化研究積累了豐富的素材，也為中國特色城鎮(zhèn)化之路積攢了寶貴經(jīng)驗。然而，由于自身基礎條件及政策引導的不同，各省的城鎮(zhèn)化發(fā)展也表現(xiàn)出了很大差異。對沿海經(jīng)濟發(fā)達省份進行區(qū)域城鎮(zhèn)化空間格局比較研究，可以了解各地城鎮(zhèn)化發(fā)展的水平及特色，總結(jié)各地自身發(fā)展規(guī)律，反思自身城鎮(zhèn)化進度是否合理，為因地制宜地推動城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展提供有益參考，同時能為各省份提供相互借鑒的發(fā)展經(jīng)驗，并為新型城鎮(zhèn)化發(fā)展提供實踐指導。目前，鮮有針對不同地區(qū)，尤其是東部發(fā)達地區(qū)開展的城鎮(zhèn)化發(fā)展格局的比較研究。文章提出通過探索性空間數(shù)據(jù)分析方法結(jié)合GIS技術，對4省進行城鎮(zhèn)化發(fā)展格局的比較研究，以豐富城鎮(zhèn)化研究內(nèi)容。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法概述

1.1 數(shù)據(jù)來源

以2015年4省城鎮(zhèn)化發(fā)展數(shù)據(jù)為基礎進行綜合比較研究。描述城鎮(zhèn)化發(fā)展水平的指標數(shù)據(jù)分別來源于《2016年山東省統(tǒng)計年鑒》、《2016年廣東省統(tǒng)計年鑒》、《2016年江蘇省統(tǒng)計年鑒》、《2016年浙江省統(tǒng)計年鑒》和《2016年中國城市統(tǒng)計年鑒》。

1.2 指標體系的構(gòu)建

從城鎮(zhèn)化的內(nèi)涵和屬性的角度出發(fā)，采用復合指標法從城市規(guī)模、經(jīng)濟水平、公共服務3個方面選取指標表征城鎮(zhèn)化發(fā)展水平。城市規(guī)模主要從人口規(guī)模及城區(qū)規(guī)模2個方面考量，選取城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋戎?、城?zhèn)單位從業(yè)人員數(shù)和建成區(qū)面積3項指標；經(jīng)濟水平主要選取地區(qū)生產(chǎn)總值、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、第二產(chǎn)業(yè)占生產(chǎn)總值的比重、第三產(chǎn)業(yè)占生產(chǎn)總值的比重4項指標；公共服務很大程度上反映了一個城市的發(fā)展水平，是城鎮(zhèn)化發(fā)展的內(nèi)涵因素，選取衛(wèi)生機構(gòu)床位數(shù)、每萬人擁有公共汽車數(shù)和每萬人在校大學生數(shù)3項指標表征公共服務水平。由以上選取的10個指標構(gòu)建城鎮(zhèn)化發(fā)展水平評價體系，見表1。

表1 城鎮(zhèn)化指標體系表

1.3 探索性空間數(shù)據(jù)分析

探索性空間數(shù)據(jù)分析ESDA(Exploratory Spatial Data Analysis)是通過一系列空間關聯(lián)測度指標對事物或現(xiàn)象的空間分布格局進行描述與可視化表達，發(fā)現(xiàn)奇異觀測值，揭示各種空間模式(如空間關聯(lián)、集聚及其他異質(zhì)性)及空間相互作用機制[25]，在城鎮(zhèn)化發(fā)展格局方面具有良好的應用[12，20]。ESDA的主要測度方法有全局空間自相關(Moran’s I)和局部空間自相關(Local Moran's I)2種，分別由式(1)、(2)表示為

式中:n為單元數(shù)，個；Wij為空間單元的相鄰權(quán)重；xi、xj分別為i和j單元的屬性值；為算數(shù)平均值；

一般Moran's I的值介于-1與1之間，其值＞0表示正相關關系；＜0表示負相關關系；接近0時表示要素的空間分布呈隨機狀態(tài)。

2 城鎮(zhèn)化發(fā)展水平測度分析

利用SPSS軟件分別對4省10個城鎮(zhèn)化發(fā)展評價指標進行主成分分析，特征值的累計貢獻率:山東省為 91.156%，選取到 3個主成分；廣東省為81.497%，選取到2個主成分；江蘇省為95.210%，選取到3個主成分；浙江省為84.382%，選取到2個主成分。計算城鎮(zhèn)化發(fā)展主成分綜合得分見表2。

基于ArcGIS10.2軟件，利用Jenks自然斷裂法將各省城鎮(zhèn)化發(fā)展水平劃分為高、較高、中、中下、較低5個等級，結(jié)果見表3。

表2 城鎮(zhèn)化水平得分表

表3 城鎮(zhèn)化發(fā)展水平等級劃分表

由表2、3可知，山東省城鎮(zhèn)化水平較高的城市除了省會城市濟南外，大多分布于東部沿海地區(qū)，城鎮(zhèn)化水平得分較低的城市大部分集中在魯西北和魯西南等地區(qū)。廣東省城鎮(zhèn)化水平較高的城市集中于深圳和廣州都市圈，粵東、粵西和粵北的大部分城市城鎮(zhèn)化發(fā)展有待提高。江蘇省城鎮(zhèn)化水平較高的城市主要位于省會都市圈及蘇錫常地區(qū)，蘇北地區(qū)的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平普遍有待提高。浙江省城鎮(zhèn)化水平較高城市圍繞在省會杭州附近，浙西南等地區(qū)普遍城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較低。

3 城鎮(zhèn)化發(fā)展空間格局特征分析

根據(jù)4省城鎮(zhèn)化發(fā)展水平綜合得分，運用GeoDA軟件，進行全局和局部自相關分析，探索4省城鎮(zhèn)化發(fā)展空間格局特征。

在GeoDA軟件中選擇一階后鄰接矩陣(Queen)建立空間權(quán)重文件，計算各省全局Moran's I值，進一步以999次模擬為條件，計算Moran's I的序列經(jīng)驗分布，檢驗結(jié)果見表4，其中P為顯著性檢驗的置信水平，Z為特征值與均值之間的偏差。山東省的P值為0.389、Z值為-0.368；廣東省的P值為0.074、Z值為1.464；浙江省的P值為0.446、Z值為0.086，說明3省的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平并不具有顯著的空間相關性，近似于隨機分布。江蘇省的P值為0.037，＜0.05，Z值為2.119，＞1.96，說明江蘇省的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平具有顯著的全局空間相關性，具有集聚分布特征，江蘇省Moran’s I為0.277，城鎮(zhèn)化發(fā)展水平在全局上有正的相關性，具有中等程度的集聚分布狀態(tài)。

表4 城鎮(zhèn)化Moran's I值及檢驗結(jié)果表

進一步求得4省的Moran散點圖，得到對應實體圖如圖1所示，進一步顯示了4省各城市城鎮(zhèn)化水平局部集聚的空間結(jié)構(gòu)。(1)山東省高值被高值包圍(HH)的城市有威海、煙臺和淄博，其自身及周邊的城鎮(zhèn)化水平都比較高；高值被低值包圍(HL)的城市有濟南、青島和東營，說明這些城市自身城鎮(zhèn)化水平較高，而其周圍城市與之差別較大；低值被低值包圍(LL)的城市主要是棗莊、濟寧和菏澤，說明城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較低城市主要集中于魯西南一帶；低值被高值包圍(LH)的城市較多，主要集中于魯南和魯西北地區(qū)。(2)廣東省HH的城市有佛山、廣州、東莞、深圳、珠海和中山，主要集中在廣州都市圈周圍經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)；不存在HL的城市，說明城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較高的城市的周圍城市與之差別并不大；LH的城市主要是韶關、清遠和惠州，這些城市因自身城鎮(zhèn)化水平較低而又空間上鄰近廣深都市圈而出現(xiàn)低值被高值包圍現(xiàn)象；LL的城市主要分布于粵西南和粵東部地區(qū)。(3)江蘇省HH的城市有蘇州、無錫、常州和南通；HL的城市只有南京，說明其本身城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較高，而周圍城市與之差別較大；LH的城市是泰州和鎮(zhèn)江，可見蘇錫常都市圈北部的蘇中地帶城鎮(zhèn)化發(fā)展水平不高；LL的城市較多，包括揚州、鹽城、淮安、宿遷、徐州和連云港，這些地區(qū)也是城鎮(zhèn)化水平較低的城市集聚地。(4)浙江省HH的城市是嘉興；HL的城市有杭州和寧波，其城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較高而周圍城市與之有較大差距；LH的城市是湖州、韶關、衢州、金華和舟山，城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較低且較為分散；LL的城市主要是位于浙南地區(qū)的麗水、溫州和臺州。由HH及LL兩種相關模式可以看出，4省的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平在地理空間上都具有一定依賴性，其中江蘇省的依賴性較明顯；由HL和LH兩種相關模式可以看出，山東省和浙江省的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平存在明顯的空間差異性，廣東省的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平存在部分的空間差異性，江蘇省的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平不存在明顯的空間差異性。

計算局部空間關聯(lián)指標LISA(Local Indicators of Spatial Association)用來測度以每個地理單元為中心的一小片區(qū)域的集聚或離散效應，以識別空間集聚與離群點，計算及檢驗結(jié)果見表5。山東省表現(xiàn)出顯著局部空間相關的城市只有煙臺(在0.05的置信水平上顯著相關)，其余16城市不存在明顯的局部空間相關性，說明山東省的城鎮(zhèn)化發(fā)展在空間維度上的相關性比較低。廣東省表現(xiàn)出顯著局部空間相關的城市有茂名、梅州(在0.05的置信水平上顯著相關)、中山和惠州(在0.01的置信水平上顯著相關)，其余17城市不存在顯著局部空間相關性，說明廣東省的城鎮(zhèn)化發(fā)展在空間維度上的相關性也比較低。江蘇省有7個城市(占54%)表現(xiàn)出顯著的局部空間相關特性，包括徐州、淮安(在0.01的置信水平上顯著相關)，連云港、宿遷、泰州、常州和無錫(在0.05的置信水平上顯著相關)，說明江蘇省的城鎮(zhèn)化發(fā)展在空間維度上的相關性較高，城市自身城鎮(zhèn)化發(fā)展受到周邊城市影響較大。浙江省表現(xiàn)出顯著局部空間相關的城市有湖州和麗水(在0.05的置信水平上顯著相關)，其余9城市不存在顯著局域空間相關，說明浙江省的城鎮(zhèn)化發(fā)展空間維度上的相關性也較弱，無法形成有效的集聚發(fā)展態(tài)勢。

圖1 Moran散點圖對應實體圖

表5 局部空間自相關及檢驗結(jié)果表

4 結(jié)論

4省在城鎮(zhèn)化發(fā)展的水平、特點、空間格局等方面存在著共性，也存在諸多差異。

(1)4省的城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較高的地區(qū)普遍位于省會城市周圍，形成省會輻射圈，東部經(jīng)濟發(fā)達省份的省會城市對于地區(qū)城鎮(zhèn)化水平的發(fā)展具有較強的輻射帶動作用，能夠很好地發(fā)揮省會城市的地區(qū)及政策優(yōu)勢，對周邊城市形成示范作用，同時在經(jīng)濟、人口及福利等方面具有溢出效應，當然這種效應的大小也要取決于周邊地區(qū)自身的城鎮(zhèn)化發(fā)展基礎。

(2)4省除了省會城市之外都有另一個城鎮(zhèn)化水平比較高的中心，在各省經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)容易形成城鎮(zhèn)化水平較高的城市集聚分布格局。

(3)山東省、廣東省和浙江省的城鎮(zhèn)化發(fā)展并未形成顯著的集聚或分散格局，城市之間的城鎮(zhèn)化發(fā)展聯(lián)系較弱；而江蘇省的城鎮(zhèn)化發(fā)展則形成了較顯著的空間集聚的格局特征，城市之間聯(lián)系較強，省會及蘇錫常城市群的輻射帶動作用較強，容易形成集團發(fā)展態(tài)勢。

(4)山東省、廣東省和浙江省的城鎮(zhèn)化發(fā)展在空間維度上的相關性還較低，城市間城鎮(zhèn)化發(fā)展并未形成有效的空間集聚格局；江蘇省的城鎮(zhèn)化發(fā)展在空間維度上的相關性比較高，形成了較明顯的空間集聚效應，高值區(qū)的輻射帶動作用明顯。從局部空間相關性來講，江蘇?。緩V東省＞浙江?。旧綎|省，山東省的城鎮(zhèn)化發(fā)展局部相關性最低，各城市傾向于獨立發(fā)展，城市之間并未形成良好的交流互動，高值城市也未能夠很好地帶動周邊城市城鎮(zhèn)化積極發(fā)展，開放程度較弱。