網(wǎng)絡(luò)化視角下2000—2020年呼包鄂烏城鎮(zhèn)體系演變特征分析

李伊彤，榮麗華，郭智慧

（1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 建筑學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051；2.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 青年政治學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

0 引言

城鎮(zhèn)作為經(jīng)濟(jì)、人口、公共服務(wù)聚集的物質(zhì)實(shí)體［1，2］，在區(qū)域中承擔(dān)著不同的職能分工，形成了等級(jí)規(guī)模不同、聯(lián)系密切卻相互制約的區(qū)域城鎮(zhèn)系統(tǒng)［2，3］。在區(qū)域一體化發(fā)展背景下，城鎮(zhèn)間的聯(lián)系程度日益緊密［4］，城鎮(zhèn)群成為承載區(qū)域發(fā)展要素的主要空間形式，城鎮(zhèn)體系結(jié)構(gòu)調(diào)控方案的科學(xué)性和有效性決定了區(qū)域發(fā)展質(zhì)量［5］。呼包鄂烏城鎮(zhèn)群區(qū)位條件優(yōu)越、產(chǎn)業(yè)發(fā)展集中、資源環(huán)境稟賦良好，是內(nèi)蒙古自治區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，在自治區(qū)“一核、雙星、多節(jié)點(diǎn)”的城鎮(zhèn)空間格局中承擔(dān)著核心引領(lǐng)作用，探索其城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)演變特征與機(jī)制，在優(yōu)化區(qū)域空間結(jié)構(gòu)、制定未來(lái)空間發(fā)展策略過程中具有重要意義。

國(guó)外對(duì)城鎮(zhèn)體系的研究起始于19 世紀(jì)末，為應(yīng)對(duì)城市過度集中帶來(lái)的一系列大城市病，Butlin 等［6］首次將區(qū)域觀引入城市研究，提出了通過新城建設(shè)疏解大城市人口及職能的思路；隨后Walter Christaller［7］提出了經(jīng)典的城鎮(zhèn)體系研究模型——中心地理論，將城鎮(zhèn)等級(jí)、輻射范圍與其產(chǎn)生的區(qū)域效益進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以期形成最合理的區(qū)域城鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)。之后，關(guān)于城鎮(zhèn)體系的研究與概念呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì)，如城市系統(tǒng)論、極化增長(zhǎng)學(xué)說、核心—邊緣模式、增長(zhǎng)極理論等［5］。改革開放后，國(guó)內(nèi)學(xué)者根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況相繼提出了點(diǎn)—軸理論［8］、對(duì)稱分布理論［9］、雙核理論［10］。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城鎮(zhèn)間信息流、經(jīng)濟(jì)流、文化流等各種能量流通能力日益增強(qiáng)，城鎮(zhèn)體系的研究逐漸突破傳統(tǒng)理論范式［11，12］，將城鎮(zhèn)體系抽象成為互相聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)［13，14］，以引力模型為分析框架構(gòu)建城鎮(zhèn)間有向聯(lián)系矩陣［15，16］，運(yùn)用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法以網(wǎng)絡(luò)密度、中心度與凝聚子群 表 征 城 鎮(zhèn) 群 的 空 間 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) 特 征［4，11，17，18］。因此，相關(guān)理論與方法得到極大充盈，但綜合來(lái)看，現(xiàn)階段相關(guān)研究以探求單一時(shí)間節(jié)點(diǎn)人口、經(jīng)濟(jì)因素對(duì)區(qū)域城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)空間格局的影響為主［19-21］，無(wú)法深入刻畫空間演變機(jī)制，對(duì)多因素影響下城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)研究有所欠缺。基于多維度時(shí)空數(shù)據(jù)支撐下城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究，有助于揭示地區(qū)城鎮(zhèn)空間格局演變的動(dòng)態(tài)過程，對(duì)明確區(qū)域協(xié)同發(fā)展框架更具現(xiàn)實(shí)意義。

綜上，本文以呼包鄂烏城鎮(zhèn)群為研究對(duì)象，對(duì)2000—2020 年區(qū)域各城鎮(zhèn)人口承載職能、空間發(fā)展職能、經(jīng)濟(jì)發(fā)展職能、公共服務(wù)職能進(jìn)行了分析計(jì)算［22，23］，探求城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度的演變特征，并采用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析（Standard Deviation Ellipse，SDE）［24］、引力模型［15，16］對(duì)空間結(jié)構(gòu)演變做出地理描述與解釋，揭示區(qū)域近20 年來(lái)呼包鄂烏地區(qū)城鎮(zhèn)體系結(jié)構(gòu)演變特征。同時(shí)，以社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法為手段，揭示城鎮(zhèn)群網(wǎng)絡(luò)密度、中心度、子群結(jié)構(gòu)特征，以期為該區(qū)域城鎮(zhèn)體系布局提供空間優(yōu)化方案。

1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)域概況

呼包鄂烏城鎮(zhèn)群（呼和浩特市、包頭市、鄂爾多斯市、烏蘭察布市）地處內(nèi)蒙古自治區(qū)中西部，國(guó)土面積約18. 6 × 104km2，占自治區(qū)國(guó)土總面積的15.7%，下轄37 個(gè)縣級(jí)行政單位。該區(qū)域是內(nèi)蒙古自治區(qū)的區(qū)域核心，經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度良好、交通環(huán)境便利、公共服務(wù)便捷，擁有良好的地理區(qū)位優(yōu)勢(shì)。本文以呼包鄂烏城鎮(zhèn)群下轄旗縣級(jí)行政單元為研究對(duì)象，為便于分析統(tǒng)計(jì)，對(duì)下轄行政區(qū)進(jìn)行了歸并。呼和浩特城區(qū)包括新城區(qū)、回民區(qū)、玉泉區(qū)、賽罕區(qū)，包頭城區(qū)包括昆都侖區(qū)、青山區(qū)、東河區(qū)、九原區(qū)、石拐區(qū)，包頭市下轄的白云鄂博礦區(qū)由于其獨(dú)立工業(yè)區(qū)屬性，不在本研究區(qū)域內(nèi)。本文共選擇樣本29 個(gè)，其中各市政府所在地4 個(gè)、其他旗縣城鎮(zhèn)25 個(gè)（圖1）。

圖1 研究區(qū)域Figure 1 Study area

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

研究區(qū)域內(nèi)城鎮(zhèn)點(diǎn)矢量數(shù)據(jù)、行政邊界矢量數(shù)據(jù)、30m×30m精度土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心（https：//www.resdc.cn/）；Lat8 遙感影像全波段30m×30m精度柵格數(shù)據(jù)來(lái)源于空間地理數(shù)據(jù)云平臺(tái)（http：//www.gscloud.cn/）；GDP、人均可支配收入、公共服務(wù)設(shè)施數(shù)量等社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于內(nèi)蒙古自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)（http：//tj.nmg.gov.cn/tjyw/jpsj/）；年齡結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)來(lái)源于第五至七次人口普查，從各市統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)獲?。?000 年、2010 年公路最短時(shí)間距離采用訪談法獲取，訪談樣本選取55 歲左右出租車司機(jī)，通過口述時(shí)間取平均值得出2000年、2010 年各城鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)往來(lái)最短公路時(shí)間距離，樣本包含鄂爾多斯市司機(jī)5 人、呼和浩特市司機(jī)7 人、烏蘭察布市司機(jī)5 人、包頭市司機(jī)5 人；2020 年最短公路時(shí)間距離采用百度地圖查詢的方式獲取。通過對(duì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)收集、整理、納入城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度指標(biāo)表，并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，加權(quán)計(jì)算各城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度。由于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析需要，依托Ucinet 軟件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果進(jìn)行二值化處理，處理臨界值為0.126，以此構(gòu)建分析所需二值矩陣。

2 研究方法

2.1 城鎮(zhèn)綜合職能強(qiáng)度評(píng)價(jià)

城鎮(zhèn)職能是指在區(qū)域內(nèi)某一城鎮(zhèn)為其他城鎮(zhèn)提供服務(wù)的綜合能力，城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度是用來(lái)表征城鎮(zhèn)職能強(qiáng)弱的量化指標(biāo)［22，23］，相關(guān)研究成果多從地理區(qū)位、設(shè)施配置、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、人口結(jié)構(gòu)等方面構(gòu)建城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。結(jié)合相關(guān)研究成果，本文 從 人 口 承 載 職 能（Mpi）［23］、空 間 發(fā) 展 職 能（Mli）［25］、經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 職 能（Mei）［26］、公 共 服 務(wù) 職 能（Msi）［27］4 個(gè)方面構(gòu)建具有14 項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度指標(biāo)表（表1）。隨著呼包鄂烏地區(qū)人口非農(nóng)化進(jìn)程的加快，年齡結(jié)構(gòu)、人口密度、城鎮(zhèn)化水平是城鎮(zhèn)人口承載職能的主要表現(xiàn)形式［23］，因此選取城鎮(zhèn)化率、每平方公里人數(shù)為正向指標(biāo)，60 歲以上人口占比為負(fù)向指標(biāo)表征城鎮(zhèn)人口承載職能；城鎮(zhèn)空間發(fā)展職能是保證人口承載、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間載體，城鎮(zhèn)建設(shè)用地規(guī)模、用地的經(jīng)濟(jì)效率是表征空間發(fā)展?jié)摿Φ闹饕蛩兀虼诉x取城鎮(zhèn)建設(shè)用地占比、地均產(chǎn)值、人均城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積作為測(cè)量空間發(fā)展職能的正向指標(biāo)［25］，將耕地占比作為制約城鎮(zhèn)空間發(fā)展的負(fù)向指標(biāo)；城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展職能是保障地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)動(dòng)力，居民收入水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度在宏觀上可以衡量地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平［26］，因此選取人均可支配收入、地區(qū)生產(chǎn)總值、第三產(chǎn)業(yè)占比表征城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展職能；公共服務(wù)職能是區(qū)域發(fā)展的重要支撐要素，其中醫(yī)療、教育設(shè)施是保證居民生活的基礎(chǔ)［27］，因此選取小學(xué)數(shù)量、中學(xué)數(shù)量、醫(yī)療技術(shù)人員數(shù)量、醫(yī)療床位數(shù)表征城鎮(zhèn)公共服務(wù)職能。

表1 城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度計(jì)算指標(biāo)表Table 1 Calculation index table of urban functional intensity

首先，運(yùn)用熵值法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)據(jù)的自身規(guī)律客觀賦權(quán)，如公式（1）和公式（2）所示。結(jié)合專家意見，以Yaahp 為計(jì)算運(yùn)行平臺(tái)，采用層次分析法（AHP）分析各層次間非序列關(guān)系，建立判斷矩陣，通過重要性對(duì)比，確定主觀權(quán)重。隨后，1:1 配置主觀權(quán)重與客觀權(quán)重，確定每項(xiàng)評(píng)價(jià)因子最終權(quán)重。計(jì)算公式為：

式中：Mpi、Mli、Mei、Msi分別為人口承載職能、空間發(fā)展職能、經(jīng)濟(jì)發(fā)展職能、公共服務(wù)職能；Mi為城鎮(zhèn)i 城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度值；xi1、xi2、xi3為城鎮(zhèn)i 第一、二、三項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)值；w1、w2、w3分別為第一、二、三項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值；n 為研究樣本數(shù)量。Mli、Mei、Msi同理求得。

2.2 城鎮(zhèn)聯(lián)系度計(jì)算

引力模型在刻畫城市間相互作用中運(yùn)用廣泛［28］，但傳統(tǒng)引力 模 型 考 慮 因 素 較 為 單 一［20，21］。本文基于城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果，運(yùn)用引力模型對(duì)各個(gè)城鎮(zhèn)間的聯(lián)系程度進(jìn)行了計(jì)算，通過構(gòu)建城鎮(zhèn)聯(lián)系矩陣，以期探求多因素影響下城鎮(zhèn)空間相互作用能力強(qiáng)弱。計(jì)算公式為：

式中：Rji為城鎮(zhèn)i 對(duì)城鎮(zhèn)j 的綜合聯(lián)系程度；Mj、Mi為城鎮(zhèn)i 和城鎮(zhèn)j 的綜合職能強(qiáng)度；kji為方向修正系數(shù)；dji為城鎮(zhèn)i 到城鎮(zhèn)j 的公路最短時(shí)間距離。

2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征分析

社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法（Social Network Analysis，SNA）主要強(qiáng)調(diào)關(guān)系和結(jié)構(gòu)［29］，該方法對(duì)刻畫復(fù)雜關(guān)系中節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)特征具有良好的表達(dá)優(yōu)勢(shì)。為科學(xué)刻畫各城鎮(zhèn)之間的空間聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，本文引入社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法，從網(wǎng)絡(luò)密度、中心度、凝聚子群3個(gè)方面開展研究。

網(wǎng)絡(luò)密度分析：網(wǎng)絡(luò)密度是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析中最常用的宏觀指標(biāo)，用于描述網(wǎng)絡(luò)中各成員結(jié)點(diǎn)之間關(guān)聯(lián)的緊密程度。網(wǎng)絡(luò)密度值越大，說明各城鎮(zhèn)之間的聯(lián)系越密切，協(xié)同作用越強(qiáng)。計(jì)算公式為：

式中：n 為城鎮(zhèn)群的規(guī)模，即研究區(qū)域內(nèi)城鎮(zhèn)數(shù)量；di（ci，cj）為城鎮(zhèn)i 和城鎮(zhèn)j 的聯(lián)系強(qiáng)度。

網(wǎng)絡(luò)中心性分析：網(wǎng)絡(luò)中心性指標(biāo)不僅能反映城鎮(zhèn)群內(nèi)各節(jié)點(diǎn)間的相互作用，還能夠反映城鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)在整體網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的地位。處于相對(duì)中心位置的城鎮(zhèn)擁有更大的權(quán)力和對(duì)其他城鎮(zhèn)更強(qiáng)的影響力，以此得出城鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)等級(jí)結(jié)構(gòu)。本文從度中心性、中介中心性兩個(gè)方面表征網(wǎng)絡(luò)中心性。

城鎮(zhèn)i 的度中心性（CD（i））測(cè)度城鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)i 與其他城鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)數(shù)，表征城鎮(zhèn)處于城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)中的位置。通過平均數(shù)法將多值矩陣處理為二值矩陣，xji取值為0 或1。城鎮(zhèn)的度中心性越大，表征城鎮(zhèn)在城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的地位越高。計(jì)算公式為：

城鎮(zhèn)i 的中介中心性（CB（i））衡量城鎮(zhèn)i 在整體城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的中介能力。城鎮(zhèn)i 的中介中心性越大，表示該城鎮(zhèn)對(duì)其他城鎮(zhèn)的控制能力越強(qiáng)，越能發(fā)揮促進(jìn)城鎮(zhèn)與城鎮(zhèn)之間信息流通的橋梁作用。計(jì)算公式為：

式中：gjk為城鎮(zhèn)j 與城鎮(zhèn)k 之間存在的最短路徑數(shù)量；gjk（i）為城鎮(zhèn)i 與城鎮(zhèn)k 之間存在的經(jīng)過城鎮(zhèn)i 的最短路徑數(shù)量。

凝聚子群分析：網(wǎng)絡(luò)凝聚子群是指網(wǎng)絡(luò)成員之間具有相對(duì)較強(qiáng)、直接、緊密、經(jīng)?；蛘叻e極的關(guān)系所構(gòu)成的一個(gè)成員集合。各子群中的網(wǎng)絡(luò)成員都是共同發(fā)展的關(guān)系，且向其中加入任何一個(gè)成員，子群性質(zhì)隨之改變。城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部凝聚子群旨在揭示和刻畫城鎮(zhèn)群內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)狀態(tài)，探求城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)中子群的個(gè)數(shù)和具體包含的城鎮(zhèn)單元，分析子群間的關(guān)系及相互作用方式，從整體性網(wǎng)絡(luò)的維度考察城鎮(zhèn)群網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?fàn)顩r。本文借助Ucinet角色位置分析中的CONCOR結(jié)構(gòu)分析，對(duì)空間單元的子群結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

3 城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度演變特征

3.1 城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度空間演變

通過對(duì)2000—2020 年城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度計(jì)算，采取統(tǒng)一閾值分類（表2），將29 個(gè)城鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)分為4 個(gè)子類型。呼和浩特城區(qū)、包頭城區(qū)由于經(jīng)濟(jì)環(huán)境較好、公共服務(wù)便利等，在區(qū)域中長(zhǎng)期占據(jù)絕對(duì)中心優(yōu)勢(shì)；2000年前后，由于集寧區(qū)靠近河北和北京，具備一定的交通區(qū)位優(yōu)勢(shì)，也處于一級(jí)中心范疇。2000—2010年，隨著能源行業(yè)的快速發(fā)展，帶動(dòng)鄂爾多斯社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步，東勝區(qū)躋身一級(jí)城鎮(zhèn)中心，集寧區(qū)勞動(dòng)人口外流，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后，跌出一級(jí)中心。隨著區(qū)域一體化進(jìn)程加快，區(qū)域之間的聯(lián)系日益增強(qiáng)，截至2020 年，集寧區(qū)重新躋身一級(jí)城鎮(zhèn)中心行列，形成了現(xiàn)有的“四極較強(qiáng)，多心分散”的空間格局，其他各城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度圍繞呼和浩特城區(qū)、包頭城區(qū)、集寧區(qū)、東勝區(qū)逐級(jí)遞減。二級(jí)中心各城鎮(zhèn)排序有所波動(dòng)，主要集中于鄂爾多斯市境內(nèi)。由于準(zhǔn)格爾旗、伊金霍洛旗擁有豐富的礦產(chǎn)資源，加之國(guó)家能源政策的扶持，躋身二級(jí)城鎮(zhèn)中心，且中心地位不斷加強(qiáng)。三、四級(jí)中心城鎮(zhèn)受到區(qū)位環(huán)境、資源稟賦等條件制約，排序較為穩(wěn)定，主要集中于烏蘭察布市境內(nèi)城鎮(zhèn)和大青山以北城鎮(zhèn)（圖2）。

表2 城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度分級(jí)閾值Table 2 Classification threshold of urban functional intensity

圖2 2000—2020 年呼包鄂烏城鎮(zhèn)群城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度演變分析Figure 2 Evolution analysis of urban functional intensity of HBEU urban agglomeration，2000-2020

通過對(duì)城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓特征分析［24］，區(qū)域內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，局部略有變化。由圖3 可知，呼包鄂烏城鎮(zhèn)群橢圓中心經(jīng)歷了“東北—西南—東北”的重心轉(zhuǎn)移過程，由于鄂爾多斯市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)職能重心2000—2010 年向西南部轉(zhuǎn)移，2010—2020 年期間鄂爾多斯市發(fā)展減緩，重心逐步向東北部回歸；2000—2010 年橢圓主要集中于區(qū)域中部地區(qū)，且面積明顯減少，說明中部的極化效應(yīng)日益增強(qiáng)，地區(qū)發(fā)展不均衡態(tài)勢(shì)明顯，呈現(xiàn)“中部集中、周邊松散”的空間分布狀態(tài)。

圖3 呼包鄂烏城鎮(zhèn)群城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度橢圓特征分析Figure 3 Analysis of elliptic characteristics of urban functional intensity of HBEU urban agglomeration

3.2 城鎮(zhèn)聯(lián)系程度演變

根據(jù)引力模型測(cè)算城鎮(zhèn)間聯(lián)系程度，并采用統(tǒng)一閾值分類（表3），將城鎮(zhèn)間聯(lián)系程度分為強(qiáng)聯(lián)系、較強(qiáng)聯(lián)系、較弱聯(lián)系、弱聯(lián)系。通過分析可知，2000年形成了以呼和浩特城區(qū)、包頭城區(qū)、東勝區(qū)為核心的強(qiáng)聯(lián)系區(qū)域，由于陰山山脈的阻隔，以集寧區(qū)為首的城鎮(zhèn)群較為獨(dú)立，形成了局部“散射狀”的空間結(jié)構(gòu)；2010 年隨著交通效率、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，集寧區(qū)及其周邊城鎮(zhèn)逐步融入核心區(qū)域，強(qiáng)聯(lián)系、較強(qiáng)聯(lián)系區(qū)域所轄城鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)數(shù)量增多；2020 年網(wǎng)絡(luò)化空間結(jié)構(gòu)逐步形成，城鎮(zhèn)之間聯(lián)系逐步增強(qiáng)，鄂爾多斯市所轄城鎮(zhèn)融入?yún)^(qū)域中心能力較強(qiáng)，但由于烏蘭察布市東部城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后、人口老齡化問題嚴(yán)重、交通便利性差等因素，使其與城鎮(zhèn)群核心區(qū)域聯(lián)系仍然較弱（圖4）。

表3 城鎮(zhèn)聯(lián)系程度閾值Table 3 Threshold value of urban connection degree

圖4 2000—2020 年呼包鄂烏城鎮(zhèn)群城鎮(zhèn)聯(lián)系程度演變特征分析Figure 4 Analysis of evolution characteristics of urban connection degree of HBEU urban agglomeration，2000-2020

3.3 城鎮(zhèn)職能結(jié)構(gòu)分析

通過對(duì)綜合城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度各維度分析可知呼包鄂烏城鎮(zhèn)區(qū)各項(xiàng)城鎮(zhèn)職能大小及變化，如圖5 所示?？傮w而言，依舊承襲了“四極較強(qiáng)、多星分散”的空間格局，呼和浩特城區(qū)、包頭城區(qū)、集寧區(qū)、東勝區(qū)在各維度中的職能稟賦優(yōu)勢(shì)明顯。從人口承載職能強(qiáng)度來(lái)看，鄂爾多斯市各城鎮(zhèn)經(jīng)歷了“倒U 型”的變化趨勢(shì)，2010 年隨著外來(lái)人口增多出現(xiàn)頂點(diǎn)；烏蘭察布市由于人口老齡化嚴(yán)重、勞動(dòng)力大量流失，導(dǎo)致人口承載職能逐步減弱。相較而言，呼和浩特市、包頭市人口承載職能變化較為穩(wěn)定。各城鎮(zhèn)空間發(fā)展職能與經(jīng)濟(jì)發(fā)展職能變化趨勢(shì)大體相近，兩者之間存在著正相關(guān)關(guān)系。包頭城區(qū)、集寧區(qū)、呼和浩特城區(qū)建設(shè)用地增長(zhǎng)較緩慢，導(dǎo)致在區(qū)域中空間發(fā)展職能逐步下降；東勝區(qū)由于康巴什新區(qū)建設(shè)，致使建設(shè)用地增加，耕地面積減少較多，空間發(fā)展職能隨即增加。鄂爾多斯市各城鎮(zhèn)2010 年前后經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，如準(zhǔn)格爾旗、伊金霍洛旗等資源型城鎮(zhèn)地區(qū)生產(chǎn)總值快速增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)展職能處于頂點(diǎn)。公共服務(wù)職能呈現(xiàn)“四極增強(qiáng)、多星下降”的總體趨勢(shì)，呼和浩特城區(qū)、集寧區(qū)、東勝區(qū)公共服務(wù)職能顯著提升，包頭市城區(qū)公共服務(wù)職能穩(wěn)定居于較高水平，其他城鎮(zhèn)下降較為嚴(yán)重，表明核心城市對(duì)公共服務(wù)的吸納能力 在日益增強(qiáng)。

圖5 2000—2020 年呼包鄂烏城鎮(zhèn)群城鎮(zhèn)職能結(jié)構(gòu)分析Figure 5 Analysis of urban functional structure of HBEU urban agglomeration，2000-2020

4 城鎮(zhèn)群網(wǎng)絡(luò)特征演變

4.1 網(wǎng)絡(luò)密度分析

呼包鄂烏城鎮(zhèn)群2000—2020 年網(wǎng)絡(luò)密度呈逐步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，從2000 年的0.0887 增長(zhǎng)至2020 年的0.2414，年均增長(zhǎng)率為65.59%（表4）。2000—2010 年網(wǎng)絡(luò)密度增長(zhǎng)率較低，為51.3%；2010—2020年網(wǎng)絡(luò)密度增長(zhǎng)較快，為79.88%。表明呼包鄂烏城鎮(zhèn)群網(wǎng)絡(luò)密度呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，城鎮(zhèn)間聯(lián)系程度逐步增強(qiáng)。隨著呼包鄂烏城鎮(zhèn)群下轄城鎮(zhèn)間各類能量流通能力日益加強(qiáng)，區(qū)域一體化趨勢(shì)日趨明顯。

表4 2000—2020 年呼包鄂烏城鎮(zhèn)群網(wǎng)絡(luò)密度分析Table 4 Density analysis of urban cluster network of HBEU urban agglomeration，2000-2020

4.2 網(wǎng)絡(luò)中心性分析

2000—2020 年呼包鄂烏城鎮(zhèn)群點(diǎn)度中心度演變結(jié)果具體如圖6 所示。從圖6 可知：①就整體而言，呼包鄂烏城鎮(zhèn)群點(diǎn)入中心勢(shì)大于點(diǎn)出中心勢(shì)，表明呼包鄂烏城鎮(zhèn)群向外輻射能力較弱，向內(nèi)凝聚能力較強(qiáng)。整個(gè)時(shí)間周期內(nèi)，點(diǎn)入中心勢(shì)增長(zhǎng)率小于點(diǎn)出中心勢(shì)增長(zhǎng)率，各城鎮(zhèn)的輻射帶動(dòng)能力增強(qiáng)。②就各城鎮(zhèn)點(diǎn)入中心度而言，區(qū)域內(nèi)各城鎮(zhèn)在該時(shí)間段內(nèi)均有不同程度的增長(zhǎng)，由于鄂爾多斯市經(jīng)濟(jì)吸引能力較強(qiáng)，因此境內(nèi)城鎮(zhèn)點(diǎn)入中心度增長(zhǎng)率較高，而集寧市大部分城鎮(zhèn)點(diǎn)入中心度較低，呼和浩特市、包頭市點(diǎn)入中心度變化相對(duì)穩(wěn)定。③就各城鎮(zhèn)點(diǎn)出中心度而言，鄂托克旗與烏審旗點(diǎn)出度增長(zhǎng)率最高，兩者均位于鄂爾多斯市境內(nèi)，土默特右旗、商都縣增長(zhǎng)率最低，與其他城鎮(zhèn)的相互交流較弱；其他城鎮(zhèn)均有不同程度的增長(zhǎng)，由于鄂爾多斯市經(jīng)濟(jì)、文化等對(duì)外交流較多，增長(zhǎng)率較高城鎮(zhèn)主要集中于此，增長(zhǎng)率較低城鎮(zhèn)主要集中于集寧市境內(nèi)；呼和浩特城區(qū)、包頭城區(qū)、東勝區(qū)、集寧區(qū)點(diǎn)出中心度增長(zhǎng)率處于中游，對(duì)其他欠發(fā)達(dá)城鎮(zhèn)的輻射帶動(dòng)能力較弱。

圖6 2000—2020 年呼包鄂烏城鎮(zhèn)群點(diǎn)度中心度演變分析Figure 6 Evolution analysis of point- degree centrality of city clusters，2000-2020

2000—2020 年呼包鄂烏城鎮(zhèn)體系的中介中心性變化結(jié)果如表5 所示。

表5 呼包鄂烏城鎮(zhèn)群中介中心度分析Table 5 Analysis of the degree of intermediarycenter in agglomerations

從表5 可見，2000—2020 年呼包鄂烏城鎮(zhèn)群的中介中心勢(shì)穩(wěn)定在14%—20%，說明城鎮(zhèn)群網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定；呼和浩特城區(qū)、包頭城區(qū)、東勝區(qū)、集寧區(qū)中介中心度均處于同期較高水平，城市的集聚作用對(duì)周邊城鎮(zhèn)的掌控能力較強(qiáng)，在呼包鄂烏城鎮(zhèn)群內(nèi)部承擔(dān)重要的橋接作用；土默特左旗、固陽(yáng)縣、武川縣、察哈爾右旗后旗、達(dá)拉特旗、杭錦旗、伊金霍洛旗中介中心度均急速增高，表明這7 個(gè)城鎮(zhèn)隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)其他城鎮(zhèn)的控制能力逐步增強(qiáng)；準(zhǔn)格爾旗、清水河縣中介中心度下降，其在城鎮(zhèn)群內(nèi)部的控制能力逐步減弱；其他城鎮(zhèn)中介中心度均較低，該類城鎮(zhèn)處于城鎮(zhèn)群網(wǎng)絡(luò)的邊緣。

4.3 凝聚子群分析

通過凝聚子群分析，比較整體與部分內(nèi)部節(jié)點(diǎn)聯(lián)系強(qiáng)度，表征節(jié)點(diǎn)之間的緊密性，反映出城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度較高的城鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際控制范圍及能力。2000 年，呼和浩特城區(qū)、包頭城區(qū)、東勝區(qū)等8個(gè)處于區(qū)域中心的單元?dú)w為第一子群，該子群交通便利、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展良好，是區(qū)域的絕對(duì)核心；集寧區(qū)、豐鎮(zhèn)市等7 個(gè)處于區(qū)域東部的單元?dú)w為第二子群，該子群作為第一子群城鎮(zhèn)職能的補(bǔ)充，在一定程度上疏解了第一子群人口、經(jīng)濟(jì)、公共服務(wù)等方面的壓力；緊密結(jié)合第一、二子群的空間單元?dú)w為第三、四子群，該子群發(fā)展相對(duì)落后，需依托周邊城鎮(zhèn)滿足人口、經(jīng)濟(jì)、公共服務(wù)等各方面需求。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、交通條件的不斷提升，2010 年第一子群規(guī)模擴(kuò)大，新囊括了準(zhǔn)格爾旗、和林格爾縣等發(fā)展較為迅速的城鎮(zhèn)，由于烏蘭察布市人口外流嚴(yán)重第二子群規(guī)?？s小，鄂爾多斯市經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，西部空間單元?dú)w為第三子群，第四子群主要集中于烏蘭察布市境內(nèi)；2020 年第一、二子群規(guī)模穩(wěn)定，第三子群從重心由西向東轉(zhuǎn)移，第四子群由于其區(qū)位條件較差，仍處于城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的邊緣位置（圖7）?？傮w來(lái)看，研究區(qū)“中心—外圍”特征明顯，中心子群規(guī)模相對(duì)固定。

圖7 2000—2020 年呼包鄂烏城城鎮(zhèn)群各子群分布狀況Figuer 7 Distribution of subgroups in HBEU urban agglomeration，2000-2020

5 結(jié)論、建議與討論

結(jié)論如下：①?gòu)某擎?zhèn)職能強(qiáng)度演變情況看，研究期內(nèi)呼包鄂烏城鎮(zhèn)群各城鎮(zhèn)中心職能強(qiáng)度差異明顯，空間分異特征顯著，呈“四極較強(qiáng)、多星分散”的空間特征。呼和浩特城區(qū)、包頭城區(qū)、集寧區(qū)、東勝區(qū)極化效應(yīng)明顯，對(duì)優(yōu)質(zhì)資源的“虹吸”能力不斷增強(qiáng)，人口與資源不斷流入，高等級(jí)中心吸納其他地區(qū)資源能力較強(qiáng)，在保證自身發(fā)展迅猛的同時(shí)，造成了區(qū)域發(fā)展不均衡，各城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度等級(jí)差異明顯，城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度較高的區(qū)域集聚現(xiàn)象突出。②城鎮(zhèn)間聯(lián)系程度經(jīng)歷了由“橫置L—橫置F—多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)”的空間演變過程，表明區(qū)域城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)化格局逐步形成。從城鎮(zhèn)職能結(jié)構(gòu)來(lái)看，“四極較強(qiáng)”趨勢(shì)顯著，呼和浩特城區(qū)及呼和浩特市下轄城鎮(zhèn)、包頭城區(qū)及包頭市下轄城鎮(zhèn)各方面職能變化較為穩(wěn)定，東勝區(qū)和鄂爾多斯市下轄城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展職能逐步增強(qiáng)，集寧區(qū)和烏蘭察布市下轄鎮(zhèn)區(qū)人口承載職能逐步降低。③從城鎮(zhèn)群網(wǎng)絡(luò)特征演變來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)密度逐步增加，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)日益明顯；但呼包鄂烏城鎮(zhèn)群內(nèi)部聯(lián)系較弱，呼和浩特城區(qū)、包頭城區(qū)、東勝區(qū)、集寧區(qū)對(duì)其他城鎮(zhèn)輻射帶動(dòng)能力較弱；呼包鄂烏城鎮(zhèn)群網(wǎng)絡(luò)具有明顯的等級(jí)分層現(xiàn)象，大部分城鎮(zhèn)長(zhǎng)時(shí)間處于弱聯(lián)系狀態(tài)。城鎮(zhèn)職能較強(qiáng)的空間單元形成了各自的子群，受到區(qū)位條件制約的城鎮(zhèn)無(wú)法納入城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)核心層次。同時(shí)，可發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)職能較強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)在空間網(wǎng)絡(luò)中對(duì)其他城鎮(zhèn)節(jié)點(diǎn)的控制能力有待提高，落后地區(qū)只存在小范圍聚焦，進(jìn)入城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)核心的能力較差。

總體而言，經(jīng)歷了20 多年的快速發(fā)展，呼包鄂烏城鎮(zhèn)群網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)已初具雛形，呼和浩特城區(qū)、包頭城區(qū)、東勝區(qū)、集寧區(qū)“四極超強(qiáng)”，但對(duì)其下轄城鎮(zhèn)的輻射帶動(dòng)能力較弱，以至于周邊城鎮(zhèn)只能通過自身資源環(huán)境稟賦發(fā)展，無(wú)法借力“強(qiáng)極”實(shí)現(xiàn)升級(jí)。通過一系列舉措，最終構(gòu)建“四極、兩翼、五星、多點(diǎn)”的協(xié)同發(fā)展框架：①繼續(xù)發(fā)揮呼和浩特城區(qū)、包頭城區(qū)、東勝區(qū)、集寧區(qū)各方面優(yōu)勢(shì)，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)服務(wù)等方面提升“四極”帶動(dòng)作用，加強(qiáng)城市對(duì)城鎮(zhèn)的引領(lǐng)能力，實(shí)現(xiàn)區(qū)域協(xié)同發(fā)展。②有針對(duì)性提升下轄城鎮(zhèn)職能強(qiáng)度，將準(zhǔn)格爾旗、伊金霍洛旗、達(dá)拉特旗、土默特左旗、察哈爾右翼前旗建設(shè)成為區(qū)域次中心，依托良好的區(qū)位條件和資源環(huán)境稟賦，針對(duì)性布局相關(guān)產(chǎn)業(yè)空間，縮小區(qū)域城鎮(zhèn)空間差異，提升該類城鎮(zhèn)教育和醫(yī)療服務(wù)水平，完善公共服務(wù)體系。③重點(diǎn)關(guān)注城鎮(zhèn)群網(wǎng)絡(luò)邊緣城鎮(zhèn)，如化德縣、四子王旗、商都縣、鄂托克前旗等，結(jié)合政策背景，通過產(chǎn)業(yè)植入的方式做大經(jīng)濟(jì)體量；同時(shí)，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)城鎮(zhèn)間能量流通，使其融入城鎮(zhèn)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)呼包鄂烏城鎮(zhèn)群區(qū)域協(xié)同發(fā)展。

本文也存在需要進(jìn)一步完善之處：①由于數(shù)據(jù)獲取的局限性，本文研究使用的數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)口徑，時(shí)間距離數(shù)據(jù)采用訪談數(shù)據(jù)，雖然可以表征宏觀空間結(jié)構(gòu)，但是相對(duì)于精細(xì)化空間結(jié)構(gòu)的研究需要稍有欠缺，在后續(xù)研究中應(yīng)結(jié)合大數(shù)據(jù)等新興數(shù)據(jù)來(lái)源繼續(xù)完善。②從模型方法角度而言，本文采用的引力模型、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析較為傳統(tǒng)，將城鎮(zhèn)抽象成點(diǎn)才可以分析計(jì)算，并未考慮土地利用變化，在后續(xù)研究中需引入熵理論，對(duì)城市樹和土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行熵值計(jì)算和過程分析，以期精準(zhǔn)刻畫城鎮(zhèn)群空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。