李小建
, 许家伟
LI Xiaojian, XU Jiawei
收稿日期: 2015-07-1
修回日期: 2015-09-26
网络出版日期: 2015-12-25
版权声明: 2015 《地理学报》编辑部 本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
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作者简介:
作者简介：李小建(1954-), 男, 河南孟津人, 教授, 博士生导师, 中国地理学会会员(S110000223M), 主要从事经济地理学研究。E-mail: xjli@henu.edu.cn
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摘要
基于河南省巩义市1929-2013年的村庄数据,从位序—规模角度着手,使用齐夫指数、分形维数以及基尼系数,分别测度了近百年来县域聚落分布格局的演变。相对于城市,巩义市聚落等级规模具有如下特征：① 齐夫指数偏小但增长较快。大聚落发育不突出,具有农村聚落特征;但聚落规模越大,规模增加的速度越快,且二次项模型优于线性模型。② 分形维数偏大但降速加快。聚落体系等级差异增加,规模分布趋于集中。县域聚落规模只有增加到一定程度才能与城市表现出同样的规律。③ 聚落规模大小的基尼系数相对较小但增加显著,且增长率在1990s后加速,这与当地的城镇化发展过程具有密切关联。在空间上表现如下特征：① 沿河线状格局变化。核心聚落由“沿河平原线状”格局主导逐渐向“平原—丘陵片状”格局转变。② 网络等级结构形成。高等级聚落数量增加且规模增大,聚落等级增加,最终形成市场原则的5级等级结构。③ 核心聚落转移替代。县城迁移、工业化与城镇化带来聚落位序—规模变化,使核心聚落出现空间改变。
关键词：
Abstract
Rapid urbanization undergoing in China has caused, and will continue to cause tremendous changes of rural settlements. Regions at various stages of economic development and with various geographical backgrounds may witness different changing patterns. This paper uses data of rural settlements covering 84 years from 1929 to 2013 in a county-level city -- Gongyi in Henan province, China, to examine whether such changes in a traditional rural area have evolved towards the urban structure. As Gongyi was one of the earliest areas of rural industries in China, its rapid industrial growth since the 1980s has dramatically transformed the traditional characteristics of rural settlements. By employing Zipf's index, fractal dimension and Gini coefficient, and village data in the county, we have found that: first, Zipf's indexes based on village sizes of the past 84 years were generally much smaller than results based on cities, but with higher speed. The larger settlements were less prominent, but increasing fast in past two decades. Second, fractal dimensions were big but delaying. The larger size in the settlements, the faster increase in their population. Third, Gini coefficient was small but significantly increasing, especially accelerating after the 1990s. Fourth, the spatial patterns have gradually changed from linear concentration pattern along the Yiluo River to more balanced patterns over the plain and the hills. The increases in large settlements and their sizes, were forming hierarchy of the central place in market principles. Along with the process of urbanization, centralization of population leads to changing patterns of rural settlements, with the first rank settlement dominating rank size hierarchy in a region.
Keywords：
21世纪是城镇化的世纪[1]。城镇化是伴随工业化发展,非农产业在城镇集聚、农村人口向城镇集中的历史过程,是人类社会发展的客观趋势,是国家现代化的标志[2]。中国在快速城镇化进程中,提出新型城镇化的构想。新型城镇化摒弃“城市偏向”和“忽视乡村”的发展思维,既包含对中国过去城镇化道路经验教训的总结,也包含对西方城镇化过程中出现问题的思考和规避,更包含对未来城镇化前景的新设想,是对中国城镇化模式的新构思[3]。本质上,新型城镇化并不单单是农村人口向城镇的转移,而应该是全面整合城乡聚落体系,使大小不同、功能差别、环境各异的各类聚落,形成统一和谐的整体[4]。在全球化和新型城镇化大背景下,科学合理的城市发展格局是建设美丽中国和美丽城乡的空间载体[5]。
当今中国社会正由城乡二元结构转变为由城乡之间、城镇之间、城市内部三重二元结构相互叠加的多元结构[6]。政府主导的城镇化推进模式充分体现了中国的制度创新和制度灵活性[7]。政府主导推进城镇化快速发展的过程中,尊重自然、延续历史,充分考虑对几千年来形成的人居环境和农村聚落格局的承继非常重要。在此背景下,研究具有长期居住历史地区的聚落演变特征,弄清不同经济条件、不同地形环境对这种聚落格局演变的影响具有特殊意义。河南省巩义市是中华文明的发源地之一,具有长期的居民居住及生活历史,又经历近几十年的快速城镇化发展。本文选取该市（县级市）为案例,利用1929-2013年的聚落数据对聚落规模变化进行实证,以为未来县域聚落演变提供参考。
聚落等级规模分布可大致有两种类型：城市规模分布服从幂律,或者局部服从幂律[8],乡村聚落规模分布表现为负指数特征[9-10]。城镇化可使一个地区由乡村聚落逐渐转变为城镇聚落,在这样的情况下,用幂律分布刻画这种变化过程有一定道理。幂律分布研究中,齐夫（Zipf G K）较早地提出城市体系中城市位序与人口规模之间服从幂律指数为1的关系[11],之后,引发大量学者对城市位序—规模进行理论和实证探索。一些研究表明,跨国家[12-13]、国家和地区[14-15]的城镇等级规模均不同程度地服从齐夫定律。具有长时段居住历史的中国城镇在国家和区域尺度上[16]也服从齐夫定律。但也有研究认为,齐夫定律只是一种特殊形式[17]。在更大的样本上城镇分布则不遵循齐夫定律[18]。甚至有学者认为,实际的城市规模分布应该服从“双帕累托对数正态分布”,而非齐夫定律所反映的简单对数正态分布[19]。总得来说,齐夫指数和分形维数具有重要的实践意义,相关研究有利于正确把握城市规模（人口或用地规模）分布的规律和预测城市的发展规模[20]。
19世纪30年代克里斯塔勒在研究聚落空间分布时提出中心地理论,用以解释德国南部的聚落空间格局[21]。但主要用于解释零售业、服务业等的空间分布,而不能对工业主导城市的规模分布给出合理的解释[22]。基于对成都平原的研究,进一步表明乡村聚落是“基层市场共同体”[23]。在众多研究的基础上,陆大道认为农业经济占绝对优势阶段符合杜能农业区位论中的空间结构,由农业经济向工业化的过渡阶段符合克里斯塔勒的中心地等级体系结构,工业化中期阶段以发展轴线和城镇居民点形成“点—轴”空间结构,工业化后期及后工业化阶段集聚降低和均衡化作用明显,等级—规模曲线重新平缓[24]。
近代之前,自然环境对聚落选址和规模起决定作用,随着社会发展,经济结构改变聚落结构[25]。中国经济改革促使乡村居民点的转变[26],外部环境和聚落内居民居住偏好的改变,形成“空心村”[27]。不同村庄“居住场势”的非均衡性是推动农户搬迁的基本背景。随着农户由低“居住场势”村庄向高“居住场势”村庄移动,农户在迁入村庄获取了更多的居住空间效用,空间扩展表现出较为明显的区位集中指向[28]。
综上所述,① 城市等级规模在理论和实证上均做了大量的工作,但对农区聚落长时期的演变及特点研究成果不多。② 聚落空间结构在不同的发展阶段有不同表现,中国快速城镇化过程中这种变化也会有特殊表现。③ 聚落区位演变研究多关注短期变化,而对长时段和快速城镇化发展期的规律挖掘不够。长期历史发展形成的聚落格局,有着深刻的历史继承性,是未来城市发展不可忽视的历史基础[29]。城镇是聚落的形式之一,如果将视野扩大到所有聚落,其等级规模演变过程如何?相关的研究成果较少。鉴于此,本文侧重研究在快速城镇化过程中,乡村聚落等级规模演变趋势如何?在空间上,应体现何种格局?聚落调整中,如何关注传统聚落中人地关系的承继?
巩义市（原巩县）隶属河南省郑州市,位于北纬34°31'~34°52',东经112°49'~113°17',西距洛阳市76 km,东距郑州市82 km（图1）。总面积1041 km2,其中,山地占25%,丘陵占60%,平原占15%。从南部的嵩山高地逐渐向北部的伊洛河冲积平原过渡,许多河流自东南流向西北的冲积平原,最后汇入伊洛河。现辖15个镇、5个街道办事处、2个园区管委会、290个行政村、33个社区居民委员会,2843个村民小组。2013年,巩义市生产总值581.2亿元,户籍总人口827721人,城镇化率49.06%,城镇居民人均可支配收入22516元,农民人均纯收入13951元。
巩义作为中国乡镇工业的发源地之一,半个世纪乡镇企业的蓬勃发展深刻地改变了聚落的传统特征[30]。选取巩义市研究聚落具有如下意义：① 巩义是华夏文明发祥地之一,聚落产生历史悠久,长期的发展过程使其有时间逐渐减缓“偶然因素”的影响。② 巩义地处第二阶梯与第三阶梯过渡地带,具有山地、丘陵、平原地形,宜于考察地理环境对聚落的影响。③ 巩义是京广线以西地区经济实力强县之一,工业化带动城镇化,对农村聚落影响较大。④ 巩义资料数据较为齐全,历史上巩义曾八次修志,成书七部。如果把它与现代数据相衔接,可构成中国县域范围较好的历史数据序列。
巩义市20世纪来的聚落变化可大致分为3个阶段：① 20世纪前半期为农村聚落为主阶段。20世纪之前,聚落为缓慢的发展过程,镇是村的长期延续,区别仅在于工商业集聚程度。进入20世纪,乡镇工业发展推动了“镇”与“村”的分离,“镇”成为跃居“村”之上的上级行政单元。② 新中国成立到改革开放为缓慢城镇化阶段。1954年颁布的《中华人民共和国宪法》明确规定了镇的设置,1955年国务院颁布的《中华人民共和国关于设置市镇建制的决定和标准》则又进一步规范了市镇设置人口下限和具体条件。行政级别的确立,县（县级市）、镇和村将依据行政级别获得不同的资源。③ 20世纪80年代后为快速城镇化阶段。乡镇工业的发展、市场化改革使得市场经济逐渐在资源配置中起主导作用,城镇化也进入快速发展阶段。在此过程中,实力强劲的镇获得了与县城的城镇化同样的发展,甚至速度更快。如回郭镇作为全国发展改革试点镇有望升级为“小城市”[31]。在以上3个阶段中,根据数据的可得性,选取一些年份（1929、1975、1990、2010、2013年）进行分析。由于1990年以后变化较快,选择了较多年份。
本文数据来源于以下几个部分：① 1929年人口数据来源于《民国二十六年巩县志》。② 1990年、2000年、2010年与2013年的人口数据均来源于对应年份的统计年鉴。③ 空间数据主要来自于巩义市2013年土地利用类型矢量化地图。④ 1975年聚落面积数据由1975年1:50000地形图提取。鉴于1950-1990年人口数据缺失,分析中以1975年聚落面积替代人口数量,经同一年份数据验证,这种代替不会产生太大偏差。需要指出,本文包括巩县志和巩义市统计年鉴中的所有村庄。
城市规模一直是经济学家和各级政府关注的焦点[6]。齐夫指数可以较好地刻画城市规模分布,分形维数可以用来解释其分布规律[22],基尼系数也可描述其规模差异[32]。
齐夫提出了城市位序与人口规模之间的经验关系[11],经过不断的完善,形成如下城市规模与其位序的关系表达式：
式中：P1为城市体系中城市规模由高到低逆序排列的首位城市人口规模;Pr为位序为r的城市规模;r为城市的位序;q为幂指数。
通过对位序—规模两边均取对数,表达式转化为：
式中：r表示某城市在城市系统中的位序;Pr表示位序为r的城市人口规模;P1在理论上为首位城市人口;q为齐夫指数,其大小用以衡量城市规模分布的均衡程度。q = 1,符合位序—规模的齐夫定律;q > 1,直线斜率较大,表示大聚落在体系中占优势;0 < q < 1,直线斜率平缓,表示城市规模分布较为均匀,即较低位次的中小城市较多,较高位次的大城市不很突出。由于城镇是聚落的特殊型式,本文将齐夫指数引申,用以表示城镇化过程中县域聚落的位序—规模变化。根据式（2）,对巩义市相关数据处理,利用OLS线性方程分别拟合各年份数据得出图2~图7。
从总体上看：① 齐夫指数偏小。各年份齐夫指数均< 1,最大值仅为0.7206,均小于城市和城市群的齐夫指数[13-15],也小于中国城市规模的齐夫指数[16]。反映了农区聚落中较低位次的中小聚落较多,大聚落发育不突出。② 齐夫指数增长率加快。84年间齐夫指数整体上呈增长趋势,且逐渐趋近于1,而且,1990年后的齐夫指数增长明显加快（表1）。齐夫指数2010年达到最大,1990年齐夫指数比1929年增加0.0251,增加率为0.411‰/年;而2010年比1990年增加0.0951,增加率为9.51‰/年。后者的增加率是前者的23.14倍,说明20世纪90年代后城镇化速度大大加快,聚落排序越靠前,聚落规模增加的速度越快。③ 实际值小于理论值。除首位聚落之外,前几位聚落的分布均位于拟合曲线下方,与拟合的理论值相比偏小,说明高位序聚落的人口规模还有增长的空间。而首位聚落实际值大于理论值,在农区城镇化中值得进一步关注研究。④ 聚落位序—规模曲线随时间而向外推移（图7）,这与城市位序—规模演化趋势相一致[18]。从各年份来看：① 1929年（图2）和1975年（图3）高位序聚落与之后的聚落之间规模差别不大,具有平稳过渡关系,表明整个聚落系统具有农村聚落的型式;乡镇聚落不发育,尾部表现为异常值特征。② 1990年（图4）、2010年（图5）和2013年（图6）乡镇聚落仍不够发育,作为最大聚落的县城已显著超越其他高级聚落,表现出首位分布特征。③ 1975年聚落的实际值小于模型的拟合值,而1990年实际值均大于拟合值。之后拟合值与实际值差距越来越大,更说明了城镇化正处于加速阶段,这与其他关于中国县域城镇化的研究相吻合[33]。④ 2013年模型曲线分布在2010年之下,齐夫指数有所降低,位序—规模曲线有所下移。这与在聚落规模分布的演化过程中,聚落规模不均匀程度先增后减的趋势一致[34]。分析发现,除了市政府所在城区人口增加之外,其他高等级聚落的人口均有所下降。低等级聚落的人口越过中高等级聚落直接向首位的市城区“跃迁”,同时也出现高等级聚落的人口向最高等级的市城区外流的现象。
表1 线性模型中巩义市不同年份的齐夫指数
Tab. 1 Zifp's index of the years in linear model
| 年份 | 1929 | 1975 | 1990 | 2010 | 2013 |
|---|---|---|---|---|---|
| 样本量 | 218 | 288 | 297 | 295 | 290 |
| 齐夫指数 | 0.6004 | 0.6469 | 0.6255 | 0.7206 | 0.7057 |
需要注意的是,已有研究认为,双对数线性函数的齐夫指数对样本选择极度敏感[35],用以拟合聚落位序—规模是有偏差的,具有截尾效应[36]。大量的聚落处于曲线的右端,而左端的聚落稀疏且形成明显的点状不连续分布,存在明显的“翘尾”现象。仅线性模型不能深刻揭示位序与规模之间的关系,本质上两者应存在非线性关系,可以加入二次项解决[37]。引入双对数变换后的二次项函数为：
式中：y为聚落由大到小排列的规模;x为聚落由高到低排列的次序;a、b分别为lnx的一次项与二次项的系数;c为常数。利用Stata软件分别拟合各年份数据。
从表2可以看出,采用二次项函数后,函数均表现出稳定的非线性关系,且均通过了显著性检验。“位序—规模”的对数回归中二次项在统计上显著,不仅F值与R2更大,且实际拟合效果均更好,二次项模型要优于线性模型。这与已有文献的研究结论较为一致[37]。聚落的位序与规模之间存在正向影响,但位序的二次项对规模产生负向影响。即存在着驱动力与耗散力的竞争,并且二次项的耗散力大于单次项的驱动力,总体上实现了聚落规模随排序的降低而增加。这可能是由于不同聚落之间的竞争和替代造成的。
表2 巩义市不同年份的二次回归模型
Tab. 2 Quadratic regression of the years of Gongyi
| 年份 | 模型参数 | 系数 | a | b | 样本数 | F值 | R2 | 调整R2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1929年 | 系数 | 8.0053*** | 0.4739*** | -0.1492*** | 218 | 1037.17 | 0.9061 | 0.9052 |
| 标准差 | 0.1252 | 0.0696 | 0.0094 | |||||
| t | 63.93 | 6.81 | -15.77 | |||||
| 1975年 | 系数 | 12.4486*** | 0.7543*** | -0.1819*** | 288 | 313.38 | 0.6874 | 0.6852 |
| 标准差 | 0.2767 | 0.1437 | 0.0183 | |||||
| t | 45.00 | 5.25 | -9.94 | |||||
| 1990年 | 系数 | 8.9207*** | 0.2699*** | -0.1155*** | 297 | 885.20 | 0.8576 | 0.8566 |
| 标准差 | 0.1535 | 0.0792 | 0.0100 | |||||
| t | 58.11 | 3.41 | -11.53 | |||||
| 2010年 | 系数 | 9.2889*** | 0.2284*** | -0.1226*** | 295 | 990.00 | 0.8715 | 0.8706 |
| 标准差 | 0.1659 | 0.0857 | 0.0109 | |||||
| t | 56.00 | 2.67 | -11.29 | |||||
| 2013年 | 系数 | 9.3678*** | 0.1648*** | -0.1129* | 290 | 891.72 | 0.8614 | 0.8604 |
| 标准差 | 0.1695 | 0.0879 | 0.0112 | |||||
| t | 55.26 | 1.87 | -10.10 |
聚落等级具有明显的分形特征。理论上,聚落规模分布的分形维数和齐夫维数的乘积等于1,但如是OLS估计所得,两者的乘积应等于判定系数（R2）[20]。即聚落位序—规模的分形维数表达式为：
式中：q为齐夫指数;R2为OLS回归估计的判定系数。
从表3可以看出,因分形维数与齐夫指数的换算关系,其表现出与齐夫指数相反的趋势。如果去除聚落面积所表示聚落规模的1975年,以人口数量反映的聚落规模的分形维数在1929-2010年有降低的趋势。这与近代以来西方工业化国家的城市位序—规模的长时段趋势相一致[38],但分维值相对偏大。1929-1990年的分形维数共降低0.0602,降低率仅为0.9868‰/年,而2010年比1990年降低0.1367,降低率达13.67‰/年。2010年前,聚落的分形维数降低加快,规模越大的聚落其规模增加越快,中小聚落发展较慢,从而整体体系等级差异增加,聚落规模分布趋于集中,而2013年的分形维数有稍微的增加。产生此种情况的原因可能是城市规模（主要以人口为指标）有门槛值,而县域聚落属于自然村落,其人口受外界干预较少且规模过小。只有当乡村聚落人口增长到一定程度,才能表现出和城市聚落一样的分形规律。
表3 巩义市不同年份的分形维数
Tab. 3 Fractal dimension in five years of Gongyi
| 年份 | 1929年 | 1975年 | 1990年 | 2010年 | 2013年 |
|---|---|---|---|---|---|
| 分形维数 | 1.3283 | 0.8950 | 1.2681 | 1.1314 | 1.1508 |
基尼系数常用来衡量一个国家或区域的居民收入差距的指标。同样一个国家或区域的聚落因为历史基础、区位优势、经济社会发展水平等条件的影响,聚落之间也必然产生分化,可以用基尼系数衡量聚落规模的集散程度[39]。基尼系数（G）的简化表达式为：
式中：
从表4可以看出：① 基尼系数相对较小。至2013年,基尼系数仅0.4585,相对于有的研究认为城市的基尼系数在0.5~0.6之间[39],巩义聚落规模的基尼系数相对较小。② 基尼系数值逐渐增加。随着时间的推移,巩义聚落规模的基尼系数增加的趋势较为明显,拉大了聚落人口规模的差距,说明聚落分化明显,较大的聚落数量增长和大的聚落规模在进一步增大。③ 基尼系数的增长率加速。1929-1990年仅增加0.0511,增长率为0.84‰/年;1990-2010年增加0.0649,增长率达6.49‰/年,后者是前者增长率的7.73倍。反映了20世纪90年代后,农区城镇化的加速发展。
表4 巩义市不同年份的基尼系数
Tab. 4 Gini's index in five years of Gongyi
| 年份 | 1929年 | 1975年 | 1990年 | 2010年 | 2013年 |
|---|---|---|---|---|---|
| 基尼系数 | 0.3385 | 0.3449 | 0.3896 | 0.4545 | 0.4585 |
聚落演变主要受自然环境、区位以及社会经济等因素的影响,其中自然环境限制了聚落的基本格局与演变方向。依据高程（DEM）可按< 200 m、200~500 m、> 500 m划分为平原、丘陵、山区3类地形（图8）。通过ArcGIS10.0把村庄进行空间配准,按人口和面积划分等级（图9~图13）。其中,人口以< 2000人、2000~4000人、4000~6000人、6000~8000人、> 8000人分别划分为分为Ⅴ级、Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级、I级等5个等级（其中,1929年最大值为回郭镇,其人口达到5460人,没有6000~8000人、> 8000人两个等级）。1975年聚落面积以< 150000 m2、150000~30000 m2、300000~450000 m2、450000~600000 m2、> 600000 m2分别划分为Ⅴ级、Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级、I级等5个等级（图1中两处空白处为历史原因形成的飞地,西边属于偃师市、东边隶属于荥阳市）。对该空间数据可作如下分析。
在农业社会,区域中心聚落往往位于主要支流与干流的交汇处[40]。巩义古县城（公元386-1964年）位于站街镇老城村,离西泗河与伊洛河交界处不足2.5 km。除县城之外,沿岸依赖优越的农业条件发展了许多大聚落。20世纪20年代,全县人口排名前10的聚落有9个位于洛河河谷平原地带;丘陵区西南、东南各有8个Ⅳ级聚落;山区仅有9个Ⅴ级聚落。随着乡村工业化,工业与农业分离并向城镇集中,聚落增加了工业生产职能。矿产开发在丘陵区兴起新的中心聚落,高等级聚落（如米河、小关、涉村等）脱颖而出,而平原区的洛口镇、南河渡镇（洛口镇与南河渡镇合并为河洛镇）、芝田镇、康店镇等则相对衰落,至1975年,丘陵区已各有I级、Ⅱ级聚落,Ⅲ级聚落也从1个跃增到13个;山区聚落仍停留在低等级别（表5、图1、图9~图13）。1990年以来,海拔较高的山区一些村落加速消亡[41],聚落人口在平原与丘陵地区更加集中[28]。随着扶贫开发、生态移民、工程移民等,山区小聚落大都迁离[42],更加剧了在平原、丘陵集聚的趋势,平原、丘陵的I级聚落分别达到4个和3个,而山区缺失Ⅲ级以上的高等级聚落。几千年农业社会形成的“沿河线状”的空间格局发生重大改变。
表5 巩义市不同地形的等级分布
Tab. 5 Settlement hierarchy of DEM in different years in Gongyi
| 地形 | 等级 | 1929年 | 1975年 | 1990年 | 2010年 | 2013年 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 平原 | I级 | 0 | 2 | 1 | 4 | 4 |
| Ⅱ级 | 0 | 1 | 3 | 9 | 8 | |
| Ⅲ级 | 3 | 12 | 13 | 16 | 15 | |
| Ⅳ级 | 20 | 49 | 57 | 43 | 48 | |
| Ⅴ级 | 54 | 42 | 35 | 42 | 37 | |
| 丘陵 | I级 | 0 | 2 | 0 | 2 | 3 |
| Ⅱ级 | 0 | 2 | 3 | 3 | 3 | |
| Ⅲ级 | 1 | 13 | 12 | 11 | 8 | |
| Ⅳ级 | 14 | 54 | 45 | 49 | 46 | |
| Ⅴ级 | 68 | 54 | 76 | 72 | 69 | |
| 山区 | I级 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Ⅱ级 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| Ⅲ级 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
| Ⅳ级 | 0 | 8 | 5 | 4 | 3 | |
| Ⅴ级 | 9 | 19 | 28 | 26 | 27 | |
| 总计 | 169 | 259 | 278 | 281 | 270 |
矿产资源开发、现代交通发展、经济联系加强以及交流空间扩大,形成了大量的采矿点、乡村集镇、农副产品加工中心、工业中心以及镇级行政中心。随着人口的增加,巩义的聚落数量不断增加,1990年达到297个,61年增加79个（表6）。聚落人口平均规模从1929年的1426人/个,提升至2013年的2854人/个;最大聚落人口,从1929年的5460人跃升至2013年的122603人,增幅达22.5倍。从人口规模上看,1990年之前没有I级聚落,城镇化进程缓慢。随着中国城镇化的快速推进,2010年,I级聚落猛然增加到5个,Ⅱ级聚落也增加到12个。2013年,I级对以下等级聚落均产生了巨大的“虹吸”作用,甚至Ⅱ级与Ⅲ级聚落也分别下降了2个和1个,产生了人口越过中等聚落直接向高等聚落聚集的现象,预示着聚落规模—位序变动方式的改变。在此过程中,聚落等级从3个等级成长为5个等级。聚落等级结构从1929年“1∶6∶29”演变到2013年“1∶2∶5∶20∶29”,考虑到自然村的大量存在、市城区周边小聚落以及山区小聚落的归并等因素,前者近似于行政原则形成k = 7的“1∶6∶42”,而后者与市场原则形成k = 3的“1∶2∶6∶18∶54”类似,符合相对隔绝的地区符合行政原则,开放经济中更趋于市场原则的中心地等级结构[21]。单户聚落成长为村落,进而分化出集、镇、城等,大聚落的形成与发展,使空间结构出现显著的不平衡,最终形成了“县城—镇—中心村—行政村—自然村”等级结构鲜明的网络结构。在此系统中,市政府所在城区是区域核心,河流及交通线形成轴线,各镇区构成网络系统,其它聚落组成外围空间,形成5级聚落规模等级。
表6 巩义市不同年份的等级分布
Tab. 6 Settlement hierarchy of different years of Gongyi
| 年份 | 1929年 | 1975年 | 1990年 | 2010年 | 2013年 |
|---|---|---|---|---|---|
| I级 | 0 | 4 | 1 | 5 | 5 |
| Ⅱ级 | 0 | 2 | 6 | 12 | 10 |
| Ⅲ级 | 6 | 28 | 25 | 27 | 26 |
| Ⅳ级 | 40 | 119 | 113 | 100 | 103 |
| Ⅴ级 | 172 | 134 | 151 | 150 | 144 |
| 总数 | 218 | 288 | 297 | 295 | 290 |
注：等级划分是依据各年份的人口数量和聚落面积计算得出。
行政中心一般是在区域起核心作用的聚落,行政中心的变换可导致聚落地位的更替,出现老行政核心聚落的相对衰落与新行政中心的迅猛扩张[6]。在研究期内,县城（县治）出现了3次替代：① 从老城到站街镇：进入近现代社会以后,水运地位下降,而铁路、公路等地位明显上升,成为交通联系的主要方式。同时,由于黄河大堤逐步抬高,水患已经严重影响了老城作为县治的地位。1927年县治从老城迁往站街镇。② 从站街镇到孝义镇：由于地形影响,站街镇无足够的扩展空间。孝义镇位置靠近中部,建有兵工厂等现代企业,1964年县政府迁入孝义镇,形成新的中心镇。③ 从孝义镇到新城：城镇化的快速推进,巩义市城区的扩张加快,产城融合的推进加速,2012年巩义市四大班子及21个行政单位已经入驻新城办公。与此同时,其他核心聚落也完成了转换。20世纪40年代,随着向南公路开通,涉村逐渐取代芝田成为南山区的商品集散地,小关为东山区的平坦地带,且交通方便,集市渐兴,形成站街镇、孝义镇、回郭镇、米河镇、小关、涉村六大商业中心。随着工业化和城镇化的推进,丘陵区相继设立了竹林镇、涉村镇、小关镇、大峪沟镇、北山口镇等,而平原区的城镇如鲁庄镇、康店镇等,还有原来兴盛的运河城镇,如河洛镇、南河渡镇逐渐丧失优势,甚至在新的行政区划调整中撤销或合并,如河洛镇与南河渡镇合并成为河洛镇。因此,核心聚落随着社会经济等因素的变化而逐渐出现转移替代。
城镇化是中国社会经济发展必然经过的重要过程。中国过去几千年的聚落发展模式受到新型城镇化的挑战。政府主导和规划指导下的聚落空间重构是一个十分重要的科学和实践问题。本文以具有长时段居住历史的河南省巩义市1929-2013年的村庄数据,使用齐夫指数、分形维数与基尼系数,分别测度了近百年县域聚落规模—位序的演变,试图为县域城镇化的规划和实施提供具有操作性的参考。
相对于城市,本文发现巩义市聚落具有如下特征：① 齐夫指数偏小但增长较快。县域较低位次的中小聚落较多,大聚落发育不突出,具有农村聚落特征,但聚落规模越大,其规模增加的速度越快。② 分形维数偏大但降速加快。规模越大的聚落其规模增加越快,聚落规模分布趋于集中。县域聚落规模过小,只有当聚落人口增加到一定程度,才能与城市表现出一样的分形规律。③ 基尼系数较小但增加明显。县域聚落基尼系数相对较小但增加显著,且增长率在20世纪90年代后加速。同时,聚落位序—规模具有“翘尾”现象。在空间演变上表现如下特征：① 沿河线状格局变化。核心聚落由“沿河平原线状”格局逐渐向“平原—丘陵片状”格局转变,山区聚落仍旧停留在低等。② 网络等级结构形成。高等级聚落数量增加且规模增大引起聚落等级增加,聚落空间结构由行政原则向市场原则转变,最终形成5级等级结构。③ 核心聚落转移替代。县城的迁移带来聚落位序—规模变化,工业化与城镇化加速了丘陵区聚落的兴起,以及平原聚落和沿河聚落的相对衰落,从而聚落之间产生转移替代。各阶段空间结构的变化,其驱动力也有所不同。第一阶段聚落空间变化以工业化推动为主,乡镇的工业发展直接改变了几千年来沿河线状的聚落格局,也使得“镇”从“村”分离出来,并成为上级行政单元;第二阶段以行政化推动为主,行政级别的差别使得镇获得不同的资源,并使县治所在镇获得更快发展,并上升为“县城（或市）”;第三阶段以市场化推动为主,市场化改革逐渐淡化了行政力量的作用,行政地位的作用弱化,发展较好的“村”和“镇”也可以成为“小城市”,核心聚落出现替代。
进一步分析,聚落空间格局现在和将来与过去聚落演化历史有一定的承继性,但还必须考虑其他因素的影响。比如,工业化和农业现代化引起经济结构和就业结构的急剧变化,一定在人们的居住方式、居住区位中反映出来。伴随着人口的乡城迁移,一些农村聚落必然出现消亡。这种数量的减少和规模的变化在某些情况下会超出历史演进趋势,具有突变特征。但是尽管如此,考虑长时期的历史演进规律,可对未来的聚落格局提供有益借鉴。长时期的聚落格局是人地关系长期互相作用的结果。还需要注意的是,县域聚落等级规模结构并不是处在一个封闭的地域单元。对于巩义而言,更广阔的区域变化将影响其聚落空间结构演变的方向,比如郑州、洛阳两城市的发展及其空间扩展对巩义的城乡聚落格局会产生较大影响。
相对于之前以国家、区域、城市群和城市规模—位序的宏观大尺度研究,本文以微观尺度的村庄做了尝试与努力,但也有以下不足需要进一步的探究：① 利用城市研究者的方法对县域聚落进行分析的合理性。采用的齐夫指数、分形维数、基尼系数均为城市理论,研究结论均与城市研究有一定的差异,其方法的适用性需进一步探究。② 指标选取的两难性。人口分析中很难把镇区和自然村的人口剥离出来,而面积分析中聚落的边界很难清晰界定,这些都需要以后研究中注意。
The authors have declared that no competing interests exist.
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State of the World's Cities (2008-2009): Harmonious Cities.
Half of humanity now lives in cities, and within two decades, nearly 60 per cent of the world’s people will be urban dwellers. Urban growth is most rapid in the developing world, where cities gain an average of 5 million residents every month. As cities grow in size and population, harmony among the spatial, social and environmental aspects of a city and between their inhabitants becomes of paramount importance. This harmony hinges on two key pillars: equity and sustainability.
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The coordinating ideas of new-form urbanization. China Population, https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2104.2014.02.007 URL [本文引用: 1] 摘要
针对城市化操作过程中出现的问题,本文从“人地关系”理论出发, 提出新型城镇化本质上应强调城乡协调,全面整合城乡聚落体系,使大小不同、功能不同的各类聚落,形成统一和谐的整体;除了大、中、小城市及村镇协调发展之 外,还应考虑景观城镇化与人口城镇化相协调,居住城镇化与公共服务城镇化相协调,有型的城镇化与无形的城镇文化相协调;在城镇化的进程中,政府作用应与市 场作用协调,其中市场推动是主要的动力,政府只能根据市场规律,顺势而为,恰当助推;城镇化实施中,要注意上下协调,首先预测区域未来的人口发展趋势和城 乡格局,再根据城乡聚落等级、规模结构和空间结构,规划每个聚落的区位及发展规模.
新型城镇化中的协调思想分析 .https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-2104.2014.02.007 URL [本文引用: 1] 摘要
针对城市化操作过程中出现的问题,本文从“人地关系”理论出发, 提出新型城镇化本质上应强调城乡协调,全面整合城乡聚落体系,使大小不同、功能不同的各类聚落,形成统一和谐的整体;除了大、中、小城市及村镇协调发展之 外,还应考虑景观城镇化与人口城镇化相协调,居住城镇化与公共服务城镇化相协调,有型的城镇化与无形的城镇文化相协调;在城镇化的进程中,政府作用应与市 场作用协调,其中市场推动是主要的动力,政府只能根据市场规律,顺势而为,恰当助推;城镇化实施中,要注意上下协调,首先预测区域未来的人口发展趋势和城 乡格局,再根据城乡聚落等级、规模结构和空间结构,规划每个聚落的区位及发展规模.
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The scientific basis and systematic framework of the optimization of Chinese urban development pattern.
城市发展格局是基于国家资源环境格局、经济社会发展格局和生态安 全格局而在国上空间上形成的等级规模有序、职能分工合理、辐射带动作用明显的城市空间配置形态及特定秩序.科学合理的城市发展格局对推动国家城镇化健康发 展,提升城镇化发展质量,对加快国家现代化进程都具有十分重要的战略意义.正由于如此,党的十八大报告和中央经济工作会议等国家重要文件和国家重大规划都 多次提出要构建科学合理的城市化格局和城市发展格局.文章系统分析了指导中国城市发展格局优化的公平优先理论、格局优化理论、流空间理论、国土三生空间优 组理论、均衡网络理论和空间信息系统理论等六大科学理论;构建了由2个宏观层次、8个中观层次和15个微观层次组成的中国城市发展格局优化的系统框架体 系;通过不同空间尺度的格局优化,将形成科学合理的城市发展格局和安全的国土空间开发格局.
中国城市发展格局优化的科学基础与框架体系 .
城市发展格局是基于国家资源环境格局、经济社会发展格局和生态安 全格局而在国上空间上形成的等级规模有序、职能分工合理、辐射带动作用明显的城市空间配置形态及特定秩序.科学合理的城市发展格局对推动国家城镇化健康发 展,提升城镇化发展质量,对加快国家现代化进程都具有十分重要的战略意义.正由于如此,党的十八大报告和中央经济工作会议等国家重要文件和国家重大规划都 多次提出要构建科学合理的城市化格局和城市发展格局.文章系统分析了指导中国城市发展格局优化的公平优先理论、格局优化理论、流空间理论、国土三生空间优 组理论、均衡网络理论和空间信息系统理论等六大科学理论;构建了由2个宏观层次、8个中观层次和15个微观层次组成的中国城市发展格局优化的系统框架体 系;通过不同空间尺度的格局优化,将形成科学合理的城市发展格局和安全的国土空间开发格局.
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Polarization trend and optimization of size distribution in China's urbanization process .
近年来，中国城镇化进程中出现了特大城市规模迅速膨胀、中小城市和小城镇相对萎缩的两极化倾 向。论文采用系统数据深刻揭示了这种大城市偏向的两极化倾向．并从传统发展理念、资源配置偏向、市场极化效应、农民迁移意愿和政府调控失效等综合视角考察 了其形成机理，探讨了重构城镇化规模格局的科学基础和战略选择。本文认为。当今中国社会正由城乡二元结构转变为由城乡之间、城镇之间、城市内部三重二元结 构相互叠加的多元结构：考虑到资源环境承载能力、城镇人口吸纳能力、公共设施容量、农民迁移意愿和设市工作的恢复，未来中国特大城市、大城市、中小城市和 建制镇吸纳新增城镇人12的比例由目前的36：8：9：47转变为30：18：18：34比较合适：提高城市规模等级的人12标准弊多利少，中国城市规模 等级的划分应侧重增加层级，以巨型城市（1000万以上）、超大城市（400万-1000万）、特大城市（100万-400万）、大城市（50万-100 万）、中等城市（20万-50万）和小城市（20万以下）6级为宜；实行多中心网络开发战略，积极培育壮大世界级、国家级和区域级城市群，推动形成全国三 级城市群结构体系，使之成为中国推进城镇化的主体形态和吸纳新增城镇人口的主要载体：实行差别化的人口规模调控政策。严格控制400万人以上的特大城市人 口规模．着力提高中小城市和小城镇综合承载能力，推动形成以城市群为主体形态．大中小城市和小城镇合理分工、协调发展、等级有序的城镇化规模格局。
中国城镇化进程中两极化倾向与规模格局重构 .
近年来，中国城镇化进程中出现了特大城市规模迅速膨胀、中小城市和小城镇相对萎缩的两极化倾 向。论文采用系统数据深刻揭示了这种大城市偏向的两极化倾向．并从传统发展理念、资源配置偏向、市场极化效应、农民迁移意愿和政府调控失效等综合视角考察 了其形成机理，探讨了重构城镇化规模格局的科学基础和战略选择。本文认为。当今中国社会正由城乡二元结构转变为由城乡之间、城镇之间、城市内部三重二元结 构相互叠加的多元结构：考虑到资源环境承载能力、城镇人口吸纳能力、公共设施容量、农民迁移意愿和设市工作的恢复，未来中国特大城市、大城市、中小城市和 建制镇吸纳新增城镇人12的比例由目前的36：8：9：47转变为30：18：18：34比较合适：提高城市规模等级的人12标准弊多利少，中国城市规模 等级的划分应侧重增加层级，以巨型城市（1000万以上）、超大城市（400万-1000万）、特大城市（100万-400万）、大城市（50万-100 万）、中等城市（20万-50万）和小城市（20万以下）6级为宜；实行多中心网络开发战略，积极培育壮大世界级、国家级和区域级城市群，推动形成全国三 级城市群结构体系，使之成为中国推进城镇化的主体形态和吸纳新增城镇人口的主要载体：实行差别化的人口规模调控政策。严格控制400万人以上的特大城市人 口规模．着力提高中小城市和小城镇综合承载能力，推动形成以城市群为主体形态．大中小城市和小城镇合理分工、协调发展、等级有序的城镇化规模格局。
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On the "development mode" of Chinese urbanization .
从城镇化的动力机制和空间模式两个视角理解中国城镇化“推进模式”的特征，发现中国城镇化的突出特征是政府主导、大范围规划、整体推动、土地的国家或集体所有、空间上有明显的跳跃性、民间社会尚不具备自发推进城镇化的条件等。可将我国城镇化“推进模式”区分为七种类型：建立开发区、建设新区和新城、城市扩展、旧城改造、建设中央商务区、乡镇产业化和村庄产业化。政府主导的城镇化推进模式充分体现了中国的制度创新性及灵活性，但如何更尊重客观经济规律，促进政府与民众良性互动，以实现城市增长的公平正义，亦为亟待研究和解决的重大问题。
中国城镇化“推进模式”研究 .
从城镇化的动力机制和空间模式两个视角理解中国城镇化“推进模式”的特征，发现中国城镇化的突出特征是政府主导、大范围规划、整体推动、土地的国家或集体所有、空间上有明显的跳跃性、民间社会尚不具备自发推进城镇化的条件等。可将我国城镇化“推进模式”区分为七种类型：建立开发区、建设新区和新城、城市扩展、旧城改造、建设中央商务区、乡镇产业化和村庄产业化。政府主导的城镇化推进模式充分体现了中国的制度创新性及灵活性，但如何更尊重客观经济规律，促进政府与民众良性互动，以实现城市增长的公平正义，亦为亟待研究和解决的重大问题。
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Simplicity, complexity, and mathematical modeling of geographical distributions. https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2015.03.007 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
地理分布的数学建模是空间分析的基本途径之一,但空间维度建模素为科学研究的难题。由于数学新方法的发展和复杂性研究的兴起,地理空间建模的一些传统困难有望解决。本文通过两类地理分布的对比分析,论述地理建模的关键在于简单分布的特征尺度和复杂分布的标度。地理分布包括空间分布和规模分布,其本质均为概率分布和广义的数学空间分布,而概率分布可以分为简单分布和复杂分布。简单分布具有特征尺度,平均值有效,概率结构清楚;复杂分布没有特征尺度,平均值无效,概率结构不明确。对于简单分布,应该采用有尺度分布函数开展尺度分析;对于复杂分布,理当采用无尺度分布函数开展标度分析。分形几何学、异速生长理论和无尺度网络理论都是复杂系统分析的定量方法,这些方法的综合集成,可望为地理分布建模和地理系统的空间分析提供有效的数理工具。
简单、复杂与地理分布模型的选择 .https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2015.03.007 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
地理分布的数学建模是空间分析的基本途径之一,但空间维度建模素为科学研究的难题。由于数学新方法的发展和复杂性研究的兴起,地理空间建模的一些传统困难有望解决。本文通过两类地理分布的对比分析,论述地理建模的关键在于简单分布的特征尺度和复杂分布的标度。地理分布包括空间分布和规模分布,其本质均为概率分布和广义的数学空间分布,而概率分布可以分为简单分布和复杂分布。简单分布具有特征尺度,平均值有效,概率结构清楚;复杂分布没有特征尺度,平均值无效,概率结构不明确。对于简单分布,应该采用有尺度分布函数开展尺度分析;对于复杂分布,理当采用无尺度分布函数开展标度分析。分形几何学、异速生长理论和无尺度网络理论都是复杂系统分析的定量方法,这些方法的综合集成,可望为地理分布建模和地理系统的空间分析提供有效的数理工具。
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Rank-size rule for rural settlements. Socio- https://doi.org/10.1016/0038-0121(84)90046-6 URL [本文引用: 1] 摘要
A new rank-size rule for rural settlements is presented. It replaces the urban rank-size ja:math by P n = P 1 / nα by Pnδn-1 where P n is the population size of the n th settlement. A graphic presentation of this rule is the straight line on a semilogarithmic grid. The basis for checking the proposed rule is a case-study based on population records for Samarian villages for 1596, 1931, and 1975. The explanation for the rural rank-size rule is that there is a certain optimal size of a rural settlement. This optimum shows itself in the form of a concentration of settlements within a relatively narrow range of sizes. It is suggested that each region and each culture has its own specific range of preferred sizes. The optimum level is thus the major factor which accounts for the special case of the rural rank-size rule. But variations in the range of concentration reflect the relative importance of dynamic factors: the development of urban centers, at one end, and the establishment of new off-shoots in marginal areas, at the other.
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Zipf's law for cities: A cross-country investigation. https://doi.org/10.1016/j.regsciurbeco.2004.04.004 URL [本文引用: 1] 摘要
This paper assesses the empirical validity of Zipf07s Law for cities, using new data on 73 countries and two estimation methods 07 OLS and the Hill estimator. With either estimator, we reject Zipf07s Law far more often than we would expect based on random chance; for 53 out of 73 countries using OLS, and for 30 out of 73 countries using the Hill estimator. The OLS estimates of the Pareto exponent are roughly normally distributed, but those of the Hill estimator are bimodal. Variations in the value of the Pareto exponent are better explained by political economy variables than by economic geography variables.
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Zipf, Gibrat and geography: Evidence from China, India and Brazil. https://doi.org/10.1111/j.1435-5957.2012.00477.x URL [本文引用: 2] 摘要
Abstract We investigate Zipf's Law on the size distribution and Gibrat's Law on the growth of sub-national populations in China, India and Brazil. We reject Zipf's Law for India, but not for China and Brazil; a log normal distribution also fits Brazil well, but not China and India. Gibrat's Law holds for Brazil; that is, lagged population is the best predictor of current population in Brazil. In China, market potential is an important predictor of population growth, while in India both crop area and market potential are important. Our results show that there is a diversity of experiences across countries, and we speculate that this diversity maybe caused by differences in the characteristics of the three countries.
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Zipf's law for cities in the regions and the country. https://doi.org/10.1093/jeg/lbq019 URL [本文引用: 1] 摘要
The salient rank-size rule for city sizes known as 'Zipf's law' is not only satisfied for Germany's national urban hierarchy, but also in single German regions. To analyse this phenomenon, we build on the theory by Gabaix (1999 Quarterly Journal of Economics, 94:739-767) that Zipf's law follows (under certain conditions) from a stochastic urban growth process. In particular, Gabaix shows that if urban growth in all regions follows Gibrat's law, we should observe the Zipfian rank-size rule among large cities both at the regional and national level. This theory has never been addressed empirically. Using non-parametric techniques and various definitions of a 'region', we find that Gibrat's law holds at the regional level. Consistently, we find that city size distributions at the national and regional levels tend to follow a Zipfian power law.
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The area and population of cities: New insights from a different perspective on cities. https://doi.org/10.1257/aer.101.5.2205 URL [本文引用: 2] 摘要
The distribution of city populations has attracted much attention, in part because it constrains models of local growth. However, there is no consensus on the distribution below the very upper tail, because available data need to rely on "legal" rather than "economic" definitions for medium and small cities. To remedy this difficulty, we construct cities "from the bottom up" by clustering populated areas obtained from high-resolution data. We find that Zipf's law for population holds for cities as small as 5,000 inhabitants in Great Britain and 12,000 inhabitants in the US. We also find a Zipf's law for areas. JEL: R11, R12, R23
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Re-examination of Zipf's law and urban dynamic in China: A regional approach. https://doi.org/10.1007/s00168-011-0442-8 URL Magsci [本文引用: 2] 摘要
Abstract<br/>Recent efforts have been made to interpret spatial-temporal evolution of urban system using Zipf’s law. The debates remain whether Zipf’s law holds true for large and diverse countries with long urbanization history, and how varied geographical settings with different socioeconomic conditions affect city-size distributions. This research investigates China’s urban system dynamics through expanded Zipf’s law at national and regional level. First, the paper revisits urban system dynamic theories and recent applications of Zipf’s law. The city data from 1960 to 2000 are then used to analyze rapid changes of urban systems in China through Zipf’s plots of cities over the entire nation and in six macro regions, respectively. The paper also examines top ten city rank changes nationally and regionally to examine temporal trajectories of key cities and the impacts on urban systems over space. Three types of Zipf’s law reflections are found over six China’s macro regions, based on the similarities of temporal dynamics of urban systems.<br/>
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The city size distribution debate: resolution for US urban regions and megalopolitan areas. https://doi.org/10.1016/j.cities.2011.11.007 URL [本文引用: 1] 摘要
Four phases of interest in the distribution of city sizes are identified and current conflict in the literature is shown to be a consequence of poorly-selected units of observation. When urban regions are properly defined, US urban growth obeys Gibrat’s Law and the city size distribution is strictly Zipfian rank-size with coefficient q =1.0. Care has to be taken with definition of the largest urban-economic regions, however; the fit in the upper tail of the distribution is best when they are recognized to be megalopolitan in scale.
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The evolution of US city size distribution from a long-term perspective (1900-2000). https://doi.org/10.1111/j.1467-9787.2010.00685.x URL [本文引用: 2] 摘要
This paper analyses the evolution of city size distribution in the United States throughout the twentieth century. It tests the validity of two empirical regularities studied in urban economics: Zipf's law (the rank-size rule), and Gibrat's law, or the law of proportionate growth. The main contribution of this work is the use of a new database with information on all the cities (understood as incorporated places), without size restrictions. Our results enable us to confirm that Gibrat's law holds (weakly), and that Zipf's law holds only if the sample is sufficiently restricted at the top, not for a larger sample.
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The size distribution across all cities-double Pareto lognormal strikes. https://doi.org/10.1016/j.jue.2010.03.007 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
<h2 class="secHeading" id="section_abstract">Abstract</h2><p id="">Using un-truncated settlement size data from eight countries, we show that the “double Pareto lognormal” (DPLN) distribution provides a better fit to actual city sizes than the simple lognormal (LN) distribution. The DPLN has a lognormal body and features a power law in both the lower and the upper tail. It emerges in the steady-state of a stochastic urban growth process with random city formation. Our findings reconcile a recent debate on the Zipfian rank-size rule for city sizes.</p>
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Relationship between Zipf dimension and fractal dimension of city-size distribution. https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0585.2004.02.012 URL Magsci [本文引用: 2] 摘要
<p>城市位序 规模理论和分形理论是研究城市系统的重要基础。前者可以较好地刻画城市的规模分布 ,后者可用来深入地解释城市规模的分布规律。其中 ,城市规模分布的分维值和Zipf维数是这两个基础理论中的重要参数。在研究我国城市规模的分布规律时 ,理论上可认为分维值和Zipf维数的乘积等于 1。但本文认为这种理论上的关系并不能直接套用到统计分析中去 ,如果城市规模分布的分维值和Zipf维数是利用对于样本的OLS (最小二乘法 )估计所得 ,两者的乘积应等于判定系数 (R2 )。最后我们对此结果进行了推导和证明 ,并对其所具有的理论意义和实践价值进行了简要阐述。</p>
Zipf维数和城市规模分布的分维值的关系探讨 .https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0585.2004.02.012 URL Magsci [本文引用: 2] 摘要
<p>城市位序 规模理论和分形理论是研究城市系统的重要基础。前者可以较好地刻画城市的规模分布 ,后者可用来深入地解释城市规模的分布规律。其中 ,城市规模分布的分维值和Zipf维数是这两个基础理论中的重要参数。在研究我国城市规模的分布规律时 ,理论上可认为分维值和Zipf维数的乘积等于 1。但本文认为这种理论上的关系并不能直接套用到统计分析中去 ,如果城市规模分布的分维值和Zipf维数是利用对于样本的OLS (最小二乘法 )估计所得 ,两者的乘积应等于判定系数 (R2 )。最后我们对此结果进行了推导和证明 ,并对其所具有的理论意义和实践价值进行了简要阐述。</p>
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Foreign research progress and perspective theory of city size distribution: Based on the analysis of the Zipf's Law .国外城市规模分布研究进展及理论前瞻: 基于齐夫定律的分析 . |
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https://doi.org/10.2307/1857305 URL [本文引用: 1] |
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Spatio-temporal dynamic patterns of farmland and rural settlements in Su-Xi-Chang region: Implications for building a new countryside in coastal China. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2008.04.001 Magsci [本文引用: 1] 摘要
<h2 class="secHeading" id="section_abstract">Abstract</h2><p id="">This paper analyzes the spatio-temporal dynamic patterns of farmland and rural settlements from 1990 to 2006 in Su–Xi–Chang region of coastal China experienced dramatic economic and spatial restructuring, using high-resolution Landsat TM (Thematic Mapper) data in 1990, 1995, 2000 and 2006, and socio-economic data from both research institutes and government departments. To examine the spatial patterns of farmland and rural settlements and their change over time, a set of pattern metrics that capture different dimensions of land fragmentation was identified. The outcomes indicated that, to a large extent, land-use change from 1990 to 2006 in Su–Xi–Chang region was characterized by a serious replacement of farmland with urban and rural settlements, construction land, and artificial ponds. Population growth, rapid industrialization and urbanization are the major driving forces of farmland change, and China's economic reforms played an important role in the transformation of rural settlements. China's “<em>building a new countryside</em>” is an epoch-making countryside planning policy. The focuses of building a new countryside in coastal China need to be concentrated on protecting the farmland, developing modern agriculture, and building “clean and tidy villages.” Rural construction land consolidation and cultivated land consolidation are two important ways to achieve the building objectives. The authors argue that it is fundamental to lay out a scientific urban–rural integrated development planning for building a new countryside, which needs to pay more attention to making the rural have certain functions serving for the urban. In addition, the cultural elements of idyll and the rural landscape need to be reserved and respected in the process of building a new countryside in coastal China, instead of building a new countryside, which looks more like a city.</p>
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Geographical research and optimizing practice of rural hollowing in China. https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2009.10.005 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
<p>农村空心化是城乡转型发展进程中乡村地域系统演化的一种特殊形态。研究农村空心化是乡村地理学的天然职能，具有独特的学科优势。地理学研究农村空心化问题，主要着眼于乡村地域系统综合性、动态性和区域性视角，侧重梳理并规范农村空心化现象描述与空间模式构建、形成机理与动力机制、空心化效应与响应机制、整治潜力类型与优化调控等农村空心化命题研究；提炼并发展空心村演进的生命周期、代际演替空间型式、农村空心化动力学机制和农村空心化调控“三整合”等基础理论；结合农村聚落空间格局和聚落演进的影响要素分析，提出我国农村空心化调控的重点与研究主题；基于山东禹城市典型案例分析，探讨了禹城市空心化村庄整治的基本准则、发展理念与规划方案。通过实施空心村整治示范工程，重点研究空心化村庄整治引领新农村建设、耕地红线保障和城乡土地统筹配置“三位一体”目标的机制、政策与模式。</p>
中国农村空心化的地理学研究与整治实践 .https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2009.10.005 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
<p>农村空心化是城乡转型发展进程中乡村地域系统演化的一种特殊形态。研究农村空心化是乡村地理学的天然职能，具有独特的学科优势。地理学研究农村空心化问题，主要着眼于乡村地域系统综合性、动态性和区域性视角，侧重梳理并规范农村空心化现象描述与空间模式构建、形成机理与动力机制、空心化效应与响应机制、整治潜力类型与优化调控等农村空心化命题研究；提炼并发展空心村演进的生命周期、代际演替空间型式、农村空心化动力学机制和农村空心化调控“三整合”等基础理论；结合农村聚落空间格局和聚落演进的影响要素分析，提出我国农村空心化调控的重点与研究主题；基于山东禹城市典型案例分析，探讨了禹城市空心化村庄整治的基本准则、发展理念与规划方案。通过实施空心村整治示范工程，重点研究空心化村庄整治引领新农村建设、耕地红线保障和城乡土地统筹配置“三位一体”目标的机制、政策与模式。</p>
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The historical inheritance of suburbs's urbanization: An example of Ningbo Yinzhou district.
根据宁波市鄞州区从宋代至清末翔实而连续的地方志史料,梳理、解读鄞州区城镇发展的自然地理 背景和历史市场基础,剖析其城镇的历史发展过程。宋代到明代间,鄞州区的集镇在平原和山区分界线上发育成长、形成第一个集镇圈;明代到清初,在平原中部形 成第二个集镇圈;清初到民国时期,集市在两圈之间增加。集镇之间没有明显的层级关系,其分布格局与平原区域和河流水网密切关联,在漫长的形成过程中,奠定 现代小城镇的分布格局。因此,鄞州区城镇长期历史发展形成的集镇格局,有着深刻的历史继承性,是未来城市发展不可忽视的历史基础。
城市郊区城镇化的历史继承性: 以宁波鄞州区为例 .
根据宁波市鄞州区从宋代至清末翔实而连续的地方志史料,梳理、解读鄞州区城镇发展的自然地理 背景和历史市场基础,剖析其城镇的历史发展过程。宋代到明代间,鄞州区的集镇在平原和山区分界线上发育成长、形成第一个集镇圈;明代到清初,在平原中部形 成第二个集镇圈;清初到民国时期,集市在两圈之间增加。集镇之间没有明显的层级关系,其分布格局与平原区域和河流水网密切关联,在漫长的形成过程中,奠定 现代小城镇的分布格局。因此,鄞州区城镇长期历史发展形成的集镇格局,有着深刻的历史继承性,是未来城市发展不可忽视的历史基础。
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Spatio-temporal evolution of rural settlements in Gongyi. https://doi.org/10.11821/dlyj201312008 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
综合运用GIS 技术、景观指数定量分析方法以及空间统计方法，分析河南省巩义市1990-2010 年农村居民点规模结构、空间分布、形态结构的演变特征，探索地形因素、区位因素以及社会经济因素对农村居民点发展变化的影响。结果表明：在快速城镇化背景下，巩义市农村居民点规模扩张明显，集约用地程度较低；居民点斑块形态趋于规则，规划管理效果已开始有初步体现；聚落斑块空间分布聚集特征明显，呈现大斑块低密度分布与小斑块高密度分布格局；但巩义市农村聚落近20 年来整体空间格局变化不大，只是局部集中趋势进一步增加，不仅在平原与丘陵地区具有集中趋势，在其之外的经济快速发展地区的集中趋势亦较为明显。居住空间格局变化与自然条件有关，但在时间与空间的微观层面上区位条件、社会经济因素具有更大的影响。本文对农村居民点的空间布局调整具有一定的政策指导意义。
巩义市农村居民点景观特征演变及驱动力分析 .https://doi.org/10.11821/dlyj201312008 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
综合运用GIS 技术、景观指数定量分析方法以及空间统计方法，分析河南省巩义市1990-2010 年农村居民点规模结构、空间分布、形态结构的演变特征，探索地形因素、区位因素以及社会经济因素对农村居民点发展变化的影响。结果表明：在快速城镇化背景下，巩义市农村居民点规模扩张明显，集约用地程度较低；居民点斑块形态趋于规则，规划管理效果已开始有初步体现；聚落斑块空间分布聚集特征明显，呈现大斑块低密度分布与小斑块高密度分布格局；但巩义市农村聚落近20 年来整体空间格局变化不大，只是局部集中趋势进一步增加，不仅在平原与丘陵地区具有集中趋势，在其之外的经济快速发展地区的集中趋势亦较为明显。居住空间格局变化与自然条件有关，但在时间与空间的微观层面上区位条件、社会经济因素具有更大的影响。本文对农村居民点的空间布局调整具有一定的政策指导意义。
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Huoguo Town will become a small city .回郭镇有望升级为小城市 . |
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Fractals and fractal dimensions of city-size distributions.
研究城市规模分布的分形特征，修正了一些位序—规模模型，将历史上出现的有关城市规模分布的模型统一在分形形式之下，并给出了具有一般意义的三参数 Ｚｉｐｆ模型：Ｐ（ｋ）＝Ａ（Ｋ－ａ）－ｑ。将Ｚｉｐｆ维数与大自然１／ｆβ起伏的β指数进行类比，认为分维Ｄ＝１／ｑ＝１是一种先验的优化维数，进而提 出结构优化的１／ｒ型城市位序—规模分布，以此作为城市体系等级结构规划的依据之一。
城市规模分布的分形和分维 .
研究城市规模分布的分形特征，修正了一些位序—规模模型，将历史上出现的有关城市规模分布的模型统一在分形形式之下，并给出了具有一般意义的三参数 Ｚｉｐｆ模型：Ｐ（ｋ）＝Ａ（Ｋ－ａ）－ｑ。将Ｚｉｐｆ维数与大自然１／ｆβ起伏的β指数进行类比，认为分维Ｄ＝１／ｑ＝１是一种先验的优化维数，进而提 出结构优化的１／ｒ型城市位序—规模分布，以此作为城市体系等级结构规划的依据之一。
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The spatial characteristics and formation mechanism of the county urbanization in China. https://doi.org/10.11821/xb201208001 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
本文综合运用样带、地统计、地理探测器等多种研究方法, 分析了1990 年以来中国县域城镇化的时空特征及形成机理。研究表明:①中国县域城镇化水平时空动态的差异特征显著, 北方边境县域高城镇化和东部沿海县域高城镇化形成的“人字形”空间形态逐渐凸显;以武汉都市圈为中心的两湖地区、成渝地区、关中—天水经济区的县域城镇化水平提升较快, 西南地区、青藏高原地区保持较低的城镇化水平;②2000 年以来中国县域城镇化水平及其变化速度的区域差异逐渐缩小, 陇海兰新线、长江沿线、北方边境、106 国道、东部沿海样带县域城镇化差异明显;县域经济发展阶段、固定资产投资、离中心城市距离、二三产业水平、农民人均纯收入、人口密度是影响县域城镇化空间分异的主要因素, 同时粮食生产主导定位、非农业人口统计口径、城镇设置标准等因素也影响县域城镇化水平及发展过程。未来城镇化发展应遵循地域差异, 凸显主导功能, 推进优化与重点发展区的集约型城镇化、耕地与粮食主产区的分流型城镇化、生态与水源保护区的迁移型城镇化, 以及园区与城镇近郊区的融入型城镇化, 实现城乡土地资源集约利用, 促进城镇化进程中人—地—业耦合与协调发展。
中国县域城镇化的空间特征与形成机理 .https://doi.org/10.11821/xb201208001 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
本文综合运用样带、地统计、地理探测器等多种研究方法, 分析了1990 年以来中国县域城镇化的时空特征及形成机理。研究表明:①中国县域城镇化水平时空动态的差异特征显著, 北方边境县域高城镇化和东部沿海县域高城镇化形成的“人字形”空间形态逐渐凸显;以武汉都市圈为中心的两湖地区、成渝地区、关中—天水经济区的县域城镇化水平提升较快, 西南地区、青藏高原地区保持较低的城镇化水平;②2000 年以来中国县域城镇化水平及其变化速度的区域差异逐渐缩小, 陇海兰新线、长江沿线、北方边境、106 国道、东部沿海样带县域城镇化差异明显;县域经济发展阶段、固定资产投资、离中心城市距离、二三产业水平、农民人均纯收入、人口密度是影响县域城镇化空间分异的主要因素, 同时粮食生产主导定位、非农业人口统计口径、城镇设置标准等因素也影响县域城镇化水平及发展过程。未来城镇化发展应遵循地域差异, 凸显主导功能, 推进优化与重点发展区的集约型城镇化、耕地与粮食主产区的分流型城镇化、生态与水源保护区的迁移型城镇化, 以及园区与城镇近郊区的融入型城镇化, 实现城乡土地资源集约利用, 促进城镇化进程中人—地—业耦合与协调发展。
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Pareto's law and sample size: A case study of China's urban system 1984-2008. https://doi.org/10.1007/s10708-012-9455-9 URL [本文引用: 1] 摘要
While Pareto’s law has been widely supported by empirical evidence in urban studies, past studies have focused on finding best fits for city rank-size distribution. A main concern with Pareto’s law is the truncation of sample selection, for which few studies have examined it directly. This study tests three existing threshold methods (number threshold, size threshold, and urban population percentage threshold) using China’s city system as a case study. In addition, this study proposes a new method based upon the percentage threshold of the total number of cities. A systematic analysis is applied to examine the relationship between Pareto exponent and sample size using different threshold methods. The results show that Pareto exponent is sensitive to sample size and the truncation point. Including only large cities is problematic because a slight change in the truncation point will yield quite different results of Pareto exponent. In addition, the new method, the percentage threshold of the total number of cities method, presents an advantage over previous methods, in that this method yields a consistent set of results over a wide range of thresholds. Finally, when using this new method with China’s city system, the Pareto exponent presents a turning point in 1996, representing China’s transition from a planned economy to a more market oriented economy during that period.
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Rank-size distribution and the process of urban growth. https://doi.org/10.1080/00420989550012960 URL [本文引用: 1] 摘要
From data on French cities' population covering almost two centuries, the viability of rank-size parameters for describing the evolution of city size distributions is tested. We first demonstrate the sensitivity of the Pareto's exponent to the variations of city sample size. The population threshold for which the adjustment of the city size distribution remains stable appears considerably lower than usually admitted. Then it is shown that the non-Paretian behaviour of city size distributions which appears in some censuses can be linked to the particular growth process of middle-sized cities. It can be explained in terms of deviations of Gibrat's law of proportionate effect and modelled in a simple way.
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The size distribution of cities: An examination of the Pareto Law and primacy. https://doi.org/10.1016/0094-1190(80)90043-1 URL [本文引用: 1] 摘要
This paper examines the Pareto and primacy measures of the size distribution of cities. The mean Pareto exponent for a sample of 44 countries is 1.136, somewhat greater than the exponent of one implied by the rank-size rule. We find that value of the Pareto exponent is quite sensitive to the definition of the city and the choice of city sample size. The significance of non-linear terms in variants of the Pareto distribution also indicate that the rank-size rule is only a first approximation to a complete characterization of the size distribution of cities within a country. The relatively low correlation between primacy and Pareto measures confirms the need for a variety of measures of city size distributions. This paper also suggests that large cities are growing faster than small cities in most of the countries in our sample. This is indicated by the positive coefficient on the first non-linear term introduced into the Pareto equation. Finally, variations in the Pareto exponent and measures of primacy are partly explained by economic, demographic, and geographic factors.
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Urban evolution in USA. https://doi.org/10.1093/jeg/lbg017 URL [本文引用: 2] 摘要
On a sustained basis, cities are of non-uniform relative sizes. This paper addresses three basic issues which arise from this simple observation by examining the size distribution of US cities over the period 1900--1990. First, we explore the reasons why there is a wide distribution of city sizes. Second, we characterize the evolution of the size distribution of cities, documenting growth in sizes and numbers of cities. We ask whether the relative size distribution of cities has remained stable over time, or if it has displayed, instead, a tendency to collapse, flatten, or otherwise change its shape. We also examine evidence on whether the size distribution obeys Zipf's Law. Third, we examine the degree and determinants of mobility of individual cities within this distribution, asking to what extent cities are moving up and down in the distribution and how this movement is influenced by cities' geographic characteristics. We use a newly constructed data with consistent metropolitan area definitions over this century, discussing the issues and linking our results to the relevant literature. Copyright 2003, Oxford University Press.
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The long term trend toward increased dispersion in the distribution of city sizes. https://doi.org/10.1068/a231725 URL [本文引用: 1] 摘要
City-size distributions follow a Pareto distribution, a property which is also known as the rank-size rule. Yet very different Pareto powers, alpha, are to be observed, ranging from 0.5 to 2. In this paper two complementary models are proposed to relate observed values of alpha to basic economic phenomena. In the first, the interdependence between cities and their economic environment is analysed. It is therefore a spatial model in which production, transportation, and land productivities are the pertinent variables. In the second model the economic evolution taking place inside cities is analysed. This involves the population of major occupation groups as significant variables. Historical data are presented showing that improved communication networks and economic progress result in decreasing values of alpha. Both models account for this long-term evolution. It is known, however, that in some areas the distribution of city sizes does not follow the rank-size rule. It is shown that a better understanding of such distributions can be obtained from a spatial decomposition of city-size distributions.
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Evolution and spatial characteristics of city scale distribution in Northeast China.
采用1990—2008年的城市人口数据,首先对东北地区城市规模级别结构演变概况进行研 究,在此基础上引入城市首位指数、位序—规模法则、城市基尼系数对地区城市规模分布演变展开计量分析,并进一步探讨了区域城市规模成长的空间特征。结果表 明：东北地区城市规模等级结构呈阶段性、层级递进式演变;由于缺乏龙头带动城市,各城市首位指数较低且不断下降;1996—2008年,城市体系符合位序 —规模法则,城市规模分布总体趋于合理;1990—2005年,经济基尼系数与人口基尼系数发展方向背道而驰,地区大城市、特大城市仍有较大的人口发展空 间;区域城市规模成长表现出空间极化、轴线指向、群带集聚、区域差异等空间特征。
东北地区城市规模分布演变及其空间特征 .
采用1990—2008年的城市人口数据,首先对东北地区城市规模级别结构演变概况进行研 究,在此基础上引入城市首位指数、位序—规模法则、城市基尼系数对地区城市规模分布演变展开计量分析,并进一步探讨了区域城市规模成长的空间特征。结果表 明：东北地区城市规模等级结构呈阶段性、层级递进式演变;由于缺乏龙头带动城市,各城市首位指数较低且不断下降;1996—2008年,城市体系符合位序 —规模法则,城市规模分布总体趋于合理;1990—2005年,经济基尼系数与人口基尼系数发展方向背道而驰,地区大城市、特大城市仍有较大的人口发展空 间;区域城市规模成长表现出空间极化、轴线指向、群带集聚、区域差异等空间特征。
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The mechanism of the model of dual-nuclei structure. https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2002.01.010 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
<p>双核结构模式是指在某一区域中,由区域中心城市和港口城市及其连线所组成的一种空间结构现象。它广泛存在于中国沿海和沿江地区,以及其它国家和地区中。从机理上考察,它导源于港口城市与区域中心城市的空间组合,由于兼顾了区域中心城市的居中性和港口城市的边缘性,从而可以实现区位上和功能上的互补。从形成类型看,可分为内源型和外生型2种类型的双核结构,中国和美国分别是其典型代表。对于后者,还衍生出由新旧首都构成的一种特殊的双核结构现象。双核结构的形成与流域有莫大的关系,据此可建立基于流域的双核结构形成的理想图式。流域自然条件、运输结构的改变,以及运输主通道走向等因素的综合作用,可使双核结构的形成区域由流域拓展至其它一般区域。</p>
区域双核结构模式的形成机理 .https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2002.01.010 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
<p>双核结构模式是指在某一区域中,由区域中心城市和港口城市及其连线所组成的一种空间结构现象。它广泛存在于中国沿海和沿江地区,以及其它国家和地区中。从机理上考察,它导源于港口城市与区域中心城市的空间组合,由于兼顾了区域中心城市的居中性和港口城市的边缘性,从而可以实现区位上和功能上的互补。从形成类型看,可分为内源型和外生型2种类型的双核结构,中国和美国分别是其典型代表。对于后者,还衍生出由新旧首都构成的一种特殊的双核结构现象。双核结构的形成与流域有莫大的关系,据此可建立基于流域的双核结构形成的理想图式。流域自然条件、运输结构的改变,以及运输主通道走向等因素的综合作用,可使双核结构的形成区域由流域拓展至其它一般区域。</p>
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Patterns and mechanism of the disappearing villages in Gongyi City of Henan Province. https://doi.org/10.15957/j.cnki.jjdl.2014.12.019 URL [本文引用: 1] 摘要
以河南巩义市为研究对象,将GIS分析法与社会调查法相结合,通 过分析1975-2010年巩义市村落终结的特征,划分了山区迁移型、项目影响型和城镇扩张型3个村落终结类型,并分析了各自类型的动力机制.主要结论 有:巩义市村落终结随时间推进呈现阶段化特点,村落终结与村落所处地理环境和区位条件密切相关,地理因素对村落终结的影响方式和程度存在差异.不同类型村 落终结的动因及主导因素也不尽相同,主要区别表现在农户和政府在村落终结过程中发挥的作用上.从长期来看,不同类型村落终结未来对村落自身发展的影响将存 在差异.
河南巩义市村落终结的类型与机制分析 .https://doi.org/10.15957/j.cnki.jjdl.2014.12.019 URL [本文引用: 1] 摘要
以河南巩义市为研究对象,将GIS分析法与社会调查法相结合,通 过分析1975-2010年巩义市村落终结的特征,划分了山区迁移型、项目影响型和城镇扩张型3个村落终结类型,并分析了各自类型的动力机制.主要结论 有:巩义市村落终结随时间推进呈现阶段化特点,村落终结与村落所处地理环境和区位条件密切相关,地理因素对村落终结的影响方式和程度存在差异.不同类型村 落终结的动因及主导因素也不尽相同,主要区别表现在农户和政府在村落终结过程中发挥的作用上.从长期来看,不同类型村落终结未来对村落自身发展的影响将存 在差异.
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Study on mode of rural residents' migration in foothill: A case study of Gongyi City. https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8638.2009.10.006 URL [本文引用: 1] 摘要
居住条件是反映居民基本生存状态的重要指标之一.文章通过对巩义市三个类型村庄210份农户调研数据的分析,试图找出山地丘陵区农户迁居的影响因素和迁居模式.建议农村居民点建设应从农村实际情况出发,合理保留农村景观.
山地丘陵区农户迁居模式研究: 以巩义市为例 .https://doi.org/10.3969/j.issn.1674-8638.2009.10.006 URL [本文引用: 1] 摘要
居住条件是反映居民基本生存状态的重要指标之一.文章通过对巩义市三个类型村庄210份农户调研数据的分析,试图找出山地丘陵区农户迁居的影响因素和迁居模式.建议农村居民点建设应从农村实际情况出发,合理保留农村景观.
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