地球信息科学学报  2016 , 18 (6): 719-726 https://doi.org/10.3724/SP.J.1047.2016.00719

地球信息科学理论与方法

基于互联网大数据的区域多层次空间结构分析研究

牛方曲, 刘卫东*

1. 中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室,北京 100101

Identifying the Hierarchical Regional Spatial Structure Using Internet Big Data

NIU Fangqu, LIU Weidong*

1. Key Laboratory of Regional Sustainable Development Modeling, CAS, Beijing 100101, China

通讯作者:  *通讯作者:刘卫东(1967-),男,河北承德人,研究员,博导,研究方向为经济地理。E-mail: liuwd@igsnrr.ac.cn

收稿日期: 2016-01-3

修回日期:  2016-03-28

网络出版日期:  2016-06-10

版权声明:  2016 《地球信息科学学报》编辑部 《地球信息科学学报》编辑部 所有

基金资助:  国家自然科学基金项目(41530751、41101119)国家科技支撑计划项目(2012BAJ15B02)

作者简介:

作者简介:牛方曲(1979-),男,安徽淮南人,博士,助理研究员,研究方向为可持续发展。E-mail: niufq@lreis.ac.cn

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摘要

大数据逐渐成为各领域学者开展研究的重要途径,目前在人文-经济地理学界逐渐得到重视,并进行了初步应用,相关研究依据尺度不同可以分为居民出行和消费、城市空间结构、区域社会经济联系等。但目前大数据在人文-经济学的应用研究还属起步阶段,少有研究基于大数据对区域多层级空间结构进行系统甄别分析。本文在采集互联网大数据的基础上,结合统计数据、交通路网等传统数据评价城市综合实力、城际联系强度,并基于此构建区域空间结构计算机算法分析区域多层级空间结构。京津冀案例应用揭示了京津冀多层级体系结构,确定了各城市辐射范围、城际相互作用关系。本文初步探索使用互联网大数据甄别区域空间结构,希望能为人文-经济地理领域开展大数据应用研究提供参考。

关键词: 大数据 ; 城际联系 ; 城市综合实力 ; 区域多层级空间结构 ; 京津冀

Abstract

With the development of Information and Communication Technology (ICT), big data is now becoming an important tool to carry on researches in many fields. In the domain of human geography, big data technology has gained more and more attention, and there are extensive studies carried out which could be categorized into three groups of research hotspots: the residential behavioral spatial pattern, the urban space and the regional structure. But few researches have explored the regional hierarchical spatial structure systematically based on the big data, and the relevant researches are primarily based on the survey data, which has a bottleneck towards the volume and the detailed micro-data acquisition. This study combined the internet big data mined from internet with the GDP and the spatial traffic network data, etc. to identify the regional spatial structure. The gathered data was categorized into three categories: the point data, the line data and the polygon data. They are used to specify the urban overall capacity and the intensity of interactions between city pairs and the serving area respectively. Based on the obtained data, an algorithm was developed to identify the hierarchical regional structure. This method was applied to the Beijing-Tianjin-Hebei region. And a hierarchical regional structure was demonstrated by a multi-way tree created with this algorithm. The established multi-way tree identifies a regional urban ranking system in detail and can be of great help to decision makers in delineating the regional spatial policies. The results shows that Beijing which has the highest overall capacity becomes the core city (root node) and has the largest serving area, but the matured secondary cities around Beijing are still expected to share Beijing's serving functions, and there is a development inequality existing between the north and south part of this region. This study provides a good reference to researches in the domain of human geography with the application of big data.

Keywords: big data ; inter-city relation ; centrality ; hierarchical regional structure ; Beijing-Tianjin-Hebei region

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牛方曲, 刘卫东. 基于互联网大数据的区域多层次空间结构分析研究[J]. , 2016, 18(6): 719-726 https://doi.org/10.3724/SP.J.1047.2016.00719

NIU Fangqu, LIU Weidong. Identifying the Hierarchical Regional Spatial Structure Using Internet Big Data[J]. 地球信息科学学报, 2016, 18(6): 719-726 https://doi.org/10.3724/SP.J.1047.2016.00719

1 引言

以往关于区域空间结构研究多基于统计数据或调查数据展开,但翔实的微观数据获取一直以来是该方法的瓶颈。目前,信息通信技术的飞速发展改变了人类的生活方式,加速了信息的存储、交换与计算过程。特别是互联网的使用,遗留了大量的数据“痕迹”。Hilbert等的研究表明,仅2007年人类大约存储了超过300 EB的数据,而人类存储信息量的增长速度比世界经济的增长速度快4倍[1],这一海量的数据被形象地称为“大数据”。大数据尤其是网络大数据已经渗透到社会经济的各个领域,潜藏着人类活动的行为轨迹,为描述和理解区域空间结构提供了新的途径。

早在1990年代,顾朝林在分析全国城市体系的基础上初步划分了经济区划[2]。随着经济逐步全球化,城市依托“流空间”越来越多地参与到各种尺度的经济活动和要素流动,城市网络逐渐成为学术界关注的前沿和热点[3],区域空间结构研究转向网络化、动态性和多中心的城市体系研究[4]。根据研究尺度大致可分为“世界城市网络”和“多中心城市区域”2大学派,主要通过企业组织[5-8]、交通设施[9-12]和社会文化[13-14]、通讯[15]等实证路径研究了去网络空间结构。牛方曲等系统分析了京津冀部分区域(北京及周边)的空间结构,并建立了城市等级体系,迫于数据的短缺,该研究主要依赖于重力模型的评价结果,且研究区域仅限于京津冀的部分区域[15]。在大数据逐渐得到重视的背景下,目前仍然少有利用互联网大数据开展区域空间结构的系统分析,如城市的等级体系、空间相互作用等。在城市相互作用方面,由于数据匮乏,主要关注的是核心城市与其他城市的联系,其中联系强度评价通常采用抽样调查数据,难以持续。传统方法中,城市规模评价常用指标有GDP和人口。GDP表征了城市的经济总量,但不能全面反映城市的活跃度或影响力。例如,煤炭、石油等能源城市的GDP可能很高,但服务功能和活力相对较弱。目前,互联网和移动终端技术逐步普及,与市民生活紧密联系,被广泛应用于社交、购物、办公等领域。互联网大数据潜藏着人类活动轨迹,活力更强的城市在互联网上有更多的相关信息,因此互联网大数据可以很好地反映城市的活力。

本文以京津冀为例,基于互联网大数据、GIS数据,并结合统计数据辨析区域空间结构。研究内容包括基于互联网大数据评价城市综合实力和城际联系强度,构建区域城市等级体系,以及对结果进行可视化表达。

2 研究区域和数据

2.1 研究区域

本文以京津冀地区为研究区域(图1),该地区包括北京、天津和河北省,总面积21.8万km2,2014年人口达到1.1亿。中央拟推进京津冀协同发展,将京津冀打造成为世界级的城市群。对该地区空间结构的深入探索可为区域决策提供参考。本文在县级尺度开展研究,同时将地级市(直辖市)的城区作为一个空间单元。例如,北京的城六区被作为一个单元,而其他远郊区县被分别作为独立的空间单元。

图1   研究区域(京津冀地区)

Fig.1   Study area: the Beijing-Tianjin-Hebei region, China

2.2 数据

2.2.1 互联网数据整备

本文将相关数据分为点、线、面3大类:点数据表征城市综合实力,线数据表征城际联系强度,面数据反映的各个城市的辐射面。

点数据通常综合实力强、影响力大的城市,被人们关注和讨论得多,在互联网上的相关信息也大。POI、社交网站和论坛等网络空间蕴含着城市规模、人类活动轨迹等信息。本文利用网络大数据(文本数据、POI数据),结合GDP、人口指标甄别城市规模。网络文本大数据包括海量的无序文本数据,本文采用网络爬虫技术获取与各个城市相关的网络数据,并剔除重复部分,此数据量被纳入城市规模评价;POI分布同样反映了人类活动的空间分布情况,规模较大的城市的POI分布较多、密度较大。本文采用各个电子地图供应商所提供的远程地图访问接口(如百度的API函数),获取电子地图的POI分布数据,同时纳入GDP、人口指标评价城市规模。

线数据可以归为3类:(1)表征社会经济联系的互联网文本大数据,同样采用网络爬虫技术获取同时与2个城市相关的数据,并剔除重复部分;(2)交通运力数据,如每日往返于2个城市间的公交数量、火车车次等;(3)私家车的通行数量难以统计,但考虑最终需要落实于物理交通上,本研究基于交通路网评价了城际交通可达性。

城市辐射面:城市的辐射面既表征一个城市服务范围,也表征了该城市的综合作用,该数据是计算结果。本文将基于上述点、线数据确定每个城市的辐射面及区域多层次空间结构。

2.2.2 城际交通可达性

交通可达性是评价城际联系的重要指标。本文基于交通网络评估了城际交通可达性,以最小时间成本计算。交通路网包括高速公路、国道、省道、县道及县级以下道路。利用GIS技术,首先将各级道路图层进行叠加,形成交通网络。交通网络内每个路段的通勤时间取决于该路段的长度和对应的速度;速度取决于道路等级,不同等级的路段被赋予不同的速度(权重)。

采用Dijkstra算法求解城际最短路径,其基本思想是:设置一个起始点逐步地向目标点扩展,首先计算近距离结点的最小时间成本,而后继续向外围扩展,记录最小时间成本,排除非最小时间成本经过的点,重复该过程直至终点结束。交通可达性评价结果是一个 n×n的矩阵,即两两城市间的最小通行时间。

3 研究方法

根据中心地理论,区域空间相互作用表现出多层级结构。因此,本文认为区域内存在一个规模等级最高的城市引领着区域发展,即核心城市,其周边各城市与核心城市有密切的社会经济联系。每个城市有各自辐射区域,如此形成多层次区域空间结构(图2)。本文致力于基于上述数据挖掘该结构。

图2   多层级区域空间结构(修改自文献[15])

Fig.2   Hierarchical regional spatial structure

3.1 城市综合实力评价

(1)指标权重

对上述点数据(互联网大数据、POI数据、GDP)予以加权评价城市的综合实力。首先需确定每个指标的权重。指标权重的确定可以采用专家评分法、层次分析法、熵值法、变异系数、主成分分析等。当指标在各个评价对象间差异很大时,熵值法计算的权重越高。为更好地体现区域差异性,本文采用熵值法。假设有n个评价对象、m个评价指标,则熵值法确定指标权重步骤如下,其中 xij是第i个城市的第j个指标。

首先,采用式(1)将指标 xij无量纲化处理,得到标准化值 xij

xij=xijmax(xi)j=1,2,3,(1)

然后,计算出各个指标的熵值 ej(式(2))。其中,Pij表征了第i个评价对象对指标j的贡献度, -(lnn)-1可确保熵值位于区间[0,1]。

pij=xiji=1nxijj=1,2,3,(2)

ej=-(lnn)-1i=1npijlnpij(3)

数学上指标的熵值(e)越大,其权重越小,为此需利用式(4)加以变换得到指标j的权重(表1)。

表1   城市综合实力指标权重

Tab.1   Weights of the evaluation indices for city′s overall capacity

评价指标权重wj
互联网大数据0.432
POI0.230
GDP0.338

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wj=1-ej(4)

(2)城市综合实力评价

城市综合实力评价的目标是综合各项指标(互联网大数据、POI数据、GDP)得到城市综合实力表征值。采用式(5)对各项指标进行加权得出城市综合实力,如图3所示。

图3   京津冀地区城市综合实力空间分布

Fig.3   Spatial distribution of cities' overall capacities within the Beijing-Tianjin-Hebei region

OCi=wj×xij(5)

式中: OCi(Overall Capacity)是第i个城市综合实力指数。wjxij分别是第j个指标的权重、第i个城市第j个指标的取值。

根据计算结果,北京市城区有最强的综合实力,为该区域的核心,其后是天津市滨海新区、天津市城区。天津市滨海新区濒临渤海,是华北地区国际航运、物流中心,近几年得到政策的大力支持,经济发展很快。此外,天津滨海新区包括塘沽区、汉沽区、大港区,面积较大,也是综合实力较强的重要原因。邯郸在冀南地区综合实力较强,明显高于周围地区,趋于形成副中心。石家庄市城区的综合实力同样明显高于周围地区,显示省会城市的综合实力较强,成为河北中南部的一个副中心。总的来看,京津冀地区地级市城区部分综合实力较高,而其他远郊区县实力较弱,反差较大。

3.2 城际联系强度评价

城际联系强度评价是对表征城际联系的“线”数据的加权,包括来自互联网的文本大数据、公路运力、铁路运力以及城际交通可达性。指标的权重同样采用熵值法,如表2所示。

表2   城际联系强度各指标权重

Tab.2   Weights of the evaluation indices for city′s socio-economic contacts

评价指标权重wj
文本大数据0.273
公路运力0.353
铁路运力0.357
交通可达性0.016

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利用式(5)对各指标进行加权评价城际联系强度,评价结果是一个矩阵,表征两两城市相互作用强度。根据城市的综合实力和城际联系强度可进一步确定区域多层级空结构,即城市体系。

3.3 区域空间结构

区域一般包括多个城市,每个城市均与其他城市相互作用,形成网络关系。为此构建了区域空间结构分析算法,利用计算机快速运算功能确定区域空间结构。如图4所示,该算法基于城市综合实力、城际联系强度识别每个城市的辐射范围,确定区域多层级空间结构。

图4   区域空间结构分析算法

Fig.4   The computational algorotihm for identifying the regional spatial structure

每个城市均与其他城市相互作用,如果与城市B相互作用强度最高的是A,且A的综合实力高于B,则B属于A的辐射区。为了便于表述,称作B被A所吸引。这样实力较高的城市会拥有多个城市构成其辐射区。具体算法:对于任意城市A,查询与其相互作用强度最大且综合实力更高的城市B,作为A的上级中心城市,若A的综合实力最强,则A无上级中心;将A弹出堆栈,继而选取下一城市,重复上述过程,直至所有城市处理完毕。计算结果逻辑上为多叉树结构,除综合实力最强的核心城市外,每个城市均有上级中心城市。

4 结果分析

经过上述处理可以得到京津冀区域多层级空间结构——多叉树结构,如图5所示,每个节点表征一个城市,所有的子节点被其父节点吸引。每个城市的子节点构成了其辐射范围。由于城市较多,在有限的版面下难以排版为多层级的树状结构。

图5   京津冀多层次等级体系

Fig.5   Regional ranking system of Beijing-Tianjin-Hebei

为了方便阅读,图5用颜色对不同级别城市进行了区分,如图5所示,有辐射区的城市多为地级城市,少数为县级,如安国县、魏县、蔚县、迁安县。北京由于其强大的综合实力,成为了根节点,有最多的子节点,表明其辐射范围最大。大量的城市直接被北京所吸引,北京周边期待副中心分担北京的服务功能,这需要在政策引导下加快周边城市发展。天津滨海新区、石家庄、邯郸均有着各自的服务区域。天津滨海新区得益于近年来的政策支持快速发展,加之其包括塘沽、汉沽、大港3个区,范围较大,不论是网络舆情还是统计数据所表征的实力理应较高。图5中的虚线表明,上级城市对该子节点的吸引力小于该子节点与其下级子节点的作用强度,说明该城市以对内服务为主。如邯郸与北京的作用强度要小于邯郸与其子节点的作用强度,石家庄城区情况相同。

将该结构进行可视化,结果如图6所示。图斑的颜色表征了城市的综合实力。棕色部分是被北京所吸引且没有自己辐射区的城市。蓝色区域是各级副中心及其辐射范围。带箭头的线由子节点指向父节点。由于北京辐射区域城市数量较大,图上未用连线予以指示。需要说明的是,这里说的层级并不是按照综合实力划分,而是依据相互作用层级关系。

图6   京津冀空间结构

Fig.6   Spatial structure of the Beijing-Tianjin-Hebei region

城市的辐射范围取决于其自身的综合实力和城际相互作用强度。由图6可知,缘于北京强大的综合实力及其周边便利的交通,天津市滨海新区的辐射范围被压缩。由图6可发现,二级中心城市主要位于京津冀的中南部,这些城市多为地级市(直辖市),如石家庄、邯郸、天津城区。这些地方以工业为主并且远离北京,与其周边小城市交通可达性较高,理应存在各自的辐射带动区域。而北部的承德和张家口虽然是地级市,未形成自身辐射区域。目前两地区是京津冀地区的生态保育区,为了保持京津冀地区水及生态环境质量,经济发展受限,发展生态城市是必然方向。秦皇岛由于良好的旅游业以及远离北京市,形成自身的小范围的辐射区。

5 结语

大数据之于人文地理研究逐渐兴起,为区域研究带来了契机的同时,也面临数据获取、分析方面的挑战,研究范式有待形成与完善。就本质而言,本文属于方法的探索。利用互联网大数据评价城市规模、城际联系强度,在此基础上建立了区域多层级空间结构。京津冀案例应用表明,该方法可以很好地揭示区域城市等级体系。本文所构建的多层级空间结构为区域发展规划、空间结构优化布局提供良好的基础,也为探索基于大数据的区域空间结构研究提供参考。

本文利用网络大数据所描述的城市综合实力和城际联系强度属比较综合层面,区域空间结构研究有待分类深化。城际联系种类多样,如产业联系、文化联系。进一步的空间结构研究需对城际联系进行分类,依据研究区域城市产业特征,细化城际联系评价方法,在此基础上优化互联网大数据获取、分类方法,从不同的侧面分析区域空间结构。同时,在大数据获取上应考虑建立时空数据结构和时空数据库,便于开展时空分析。

虽然大数据蕴含的巨大价值为人文地理研究增添了新的途径,但这并不是对传统数据的否定,传统数据依然有其难以替代的优势。互联网大数据作为信息技术使用下的产物,其自身应用处于发展中,仍然有大量群体对互联网触及较少,因此互联网对区域实体空间的影响如何还有待进一步考证[16]。但毫无疑问,互联网大数据与用户的活动轨迹有紧密联系,会对区域空间结构产生积极影响。在大数据应用研究逐渐兴起之日,本文在揭示区域空间结构的同时,也为开展大数据在人文地理的应用研究提供了参考。

The authors have declared that no competing interests exist.


参考文献

[1] Hilbert M, Priscilla L.

The word's technological capacity to store, communicate, and compute information

[J]. Science, 2011,332(6025):60-65.

URL      [本文引用: 1]     

[2] 顾朝林.

中国城市经济区划分的初步研究

[J].地理学报,1991,46(2):129-141.

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本文建立了城市经济区划分的理 论与方法——d△系和R_d链法,应用33个指标对全国434个城市进行了综合实力的R型因子分析评价,并进行了不同层次d系的划分和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级d△系 和R_d链组建,提出了我国两大经济发展地带、三条经济开发轴线、九大城市经济区和33个Ⅱ级城市经济区的城市经济区区划体系设想。

[ Gu C L.

A preliminary study on the division of urban economic regions in China

[J]. Journal of Geographical Sciences, 1991,46(2):129-141. ]

https://doi.org/10.11821/xb199102001      URL      [本文引用: 1]      摘要

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[3] 高鑫,修春亮,魏冶.城市地理学的“流空间”视角及其中国化研究[J].人文地理,2012(4):32-37.

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"流空间"的概念对于国内外城 市地理学研究影响深远。本文首先通过对流空间概念的系统梳理,探讨了流空间与场所空间的相互关系,并在城市地理学框架下诠释了流空间的基本内涵。其次,通 过对国内外城市地理学流空间研究的综述,探讨了流空间概念中国化的必要性。最后,在系统分析中西方流空间运行环境差异性的基础上,提出了流空间概念中国化 的基本途径。研究表明:(1)直接作用于某一特定城市与区域的是流空间与场所空间相互作用形成的所谓"场所化了的流空间"形态。(2)考虑到中国的经济基 础、社会制度以及转型期复杂的经济社会文化背景,中国的流空间运行规律更加复杂。因此,分析尺度不宜过大,聚焦于城市功能区尺度是比较合适的;(3)物流 业、大型国企、大型民营财团与民企对中国化的流空间分析意义重大。物流产业的相关数据可以用作表征流空间背景下中国城市与区域联系基本格局的重要参量。

[ Gao X, Xiu C L, Wei Y.

Study on the sinicization of “space of flows” basing on the visual angle of urban geography

[J]. Human Geography, 2012,4:32-37. ]

URL      [本文引用: 1]      摘要

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[4] 赵渺希,吴康,刘行健.

城市网络的一种算法及其实证比较

[J].地理学报,2014,69(2):169-183.

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[ Zhao M X, Wu K, Liu X J.

A novel method to approximate intercity networks and its empirical validation

[J]. Journal of Geographical Sciences, 2014,69(2):169-183. ]

https://doi.org/10.11821/dlxb201402003      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

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[5] Wall R S, Knaap G.

A. Sectoral differentiation and network structure within contemporary worldwide corporate network

[J]. Economic Geography, 2011,87(3):267-308.

https://doi.org/10.1111/j.1944-8287.2011.01122.x      URL      [本文引用: 1]      摘要

abstract This article contributes to the converging literatures on global production networks and new regionalism, which show that these two entities and their respective geographic scales are complexly interdependent. It explores two key conceptual differences between the leading world city network studies of Alderson and Beckfield and the work of the Global and World City (GaWC) Research Network. The first is the sectoral differentiation of the data, in which the former focuses on multinational corporations in all industrial sectors and the latter specifically targets only advanced producer services. The second involves methodological differences that lead to dissimilar network structures. Alderson and Beckfield made only a basic hierarchical differentiation of the firms, while the GaWC study used a more elaborate classification method. Combining these approaches, we explore firms' global and regional interdependencies (their centrality within their network and its structure). Using a single data set of the top 100 global multinationals (2005) and their ownership linkages with thousands of subsidiaries in 2,259 unique cities worldwide. The findings not only reveal the nodal centralities and linkage structures within the “all industrial sector” network and the “producer service sector” network but also show a strong correlation between these two networks, specifically toward the apex of the economic systems, and evidence of the coexistence of hierarchical and heterarchical city network structures.
[6] Taylor P J, Derudder B, Hoyler M, et al.

New regional geographies of the world as practiced by leading advanced producer service firms in 2010

[J]. Transactions of the Institute of British Geographers, 2013,38(3):497-511.

[7] 路旭,马学广,李贵才.

基于国际高级生产者服务业布局的珠三角城市网络空间格局研究

[J].经济地理,2012,32(4):50-54.

URL      摘要

利用测量国际生产者服务业公司 业务联系的方法,对会计、律师、保险、银行、广告等5个行业,99家国际生产服务业公司及分支机构在珠三角50个区(县)级空间单元的业务联系分析表明: 珠三角城市网络呈东西两岸、中心与外围不均衡分布状态,并具有鲜明的"跳跃性"特征,即网络节点向各城市的中心城区集中,并在各城市中心城区之间形成长距 离的联系。研究认为这种城市网络特征与生产者服务业分行业差异有关,宜在区域统筹的思路下,利用高级服务业网络组织规律推动各城市积极融入世界城市网络的 组织体系。

[ Lu X, Ma X G, Li G C.

Spatial pattern of regional city network based on international advanced producer services' layout in Pearl River Delta

[J]. Economic Geography, 2012,32(4):50-54. ]

URL      摘要

利用测量国际生产者服务业公司 业务联系的方法,对会计、律师、保险、银行、广告等5个行业,99家国际生产服务业公司及分支机构在珠三角50个区(县)级空间单元的业务联系分析表明: 珠三角城市网络呈东西两岸、中心与外围不均衡分布状态,并具有鲜明的"跳跃性"特征,即网络节点向各城市的中心城区集中,并在各城市中心城区之间形成长距 离的联系。研究认为这种城市网络特征与生产者服务业分行业差异有关,宜在区域统筹的思路下,利用高级服务业网络组织规律推动各城市积极融入世界城市网络的 组织体系。
[8] 赵渺希,刘铮.基于生产性服务业的中国网络研究[J].城市规划,2012(9):23-28,38.

URL      [本文引用: 1]     

[ Zhao M X, Liu Z.

Research on China's city network based on production service industry

[J]. City Planning Review, 2012,9:23-28,38. ]

URL      [本文引用: 1]     

[9] Derudder B, Witlox F.

An appraisal of the use of airline data in assessing the world city network: a research note on data

[J]. Urban Studies, 2005,42(13):2371-2388.

https://doi.org/10.1080/00420980500379503      URL      [本文引用: 1]      摘要

Information on air passenger flows is potentially a prime data source for assessing spatial patterns in the world city network, but previous analyses of this issue have been hampered by inadequate and/or partial data. The ensuing analytical deficiencies have reduced the overall value of these analyses. Therefore, this paper examines how some of these deficiencies might be rectified. First, it reviews the rationale for using airline data to analyse the world city network. Secondly, it assesses the problems encountered by previous research. The third section elaborates on the construction of a global intercity matrix based on the so-called Marketing Information Data Transfer database and explains how this matrix can circumvent some previously identified problems.
[10] O'Connor K, Fuellhart K.

Cities and air services: the influence of the airline industry

[J]. Journal of Transport Geography, 2012,22:46-52.

URL     

[11] 薛俊菲.

基于航空网络的中国城市体系等级结构与分布格局

[J].地理研究,2008,27(1):23-33.

https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0585.2008.01.003      URL      Magsci      摘要

<p>航空运输已成为客货流动的重要交通工具和影响城镇体系的重要因素,城市在全球或国家航空网络中的地位直接反映了城市在全球或国家城市体系中所处的等级。由结点(航空港)和连接线(航线)所组成的航空网络代表了城市的空间可达性,直观地反映出国家城市体系的等级结构与分布格局。 本文收集了目前中国14家主要航空公司的航线数据,经相关分析证明航空网络中城市的航线数量与城市体系的规模等级基本上呈正相关趋势;在此基础上,通过基于航线图的航空网络分析,运用图表判别和聚类分析的方法,将中国128个通航城市划分为全国性中心城市、区域性中心城市、次区域中心城市和一般地方性中心城市四个等级,从航空网络的独特视角揭示了开放条件下中国城市体系等级结构与分布格局。</p>

[ Xue J F.

Hierarchical structure and distribution pattern of Chinese urban system based on aviation network

[J]. Geographical Research, 2008,27(1):23-33. ]

https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0585.2008.01.003      URL      Magsci      摘要

<p>航空运输已成为客货流动的重要交通工具和影响城镇体系的重要因素,城市在全球或国家航空网络中的地位直接反映了城市在全球或国家城市体系中所处的等级。由结点(航空港)和连接线(航线)所组成的航空网络代表了城市的空间可达性,直观地反映出国家城市体系的等级结构与分布格局。 本文收集了目前中国14家主要航空公司的航线数据,经相关分析证明航空网络中城市的航线数量与城市体系的规模等级基本上呈正相关趋势;在此基础上,通过基于航线图的航空网络分析,运用图表判别和聚类分析的方法,将中国128个通航城市划分为全国性中心城市、区域性中心城市、次区域中心城市和一般地方性中心城市四个等级,从航空网络的独特视角揭示了开放条件下中国城市体系等级结构与分布格局。</p>
[12] 汪明锋,宁越敏.

城市的网络优势——中国互联网骨干网络结构与节点可达性分析

[J].地理研究,2006,25(2):193-203.

https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0585.2006.02.002      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>过去十余年,中国的互联网得到飞速发展,新的基础设施空间架构也已经基本形成。本文在回顾有关通信网络与城市体系的文献基础上,尝试建立一种评价中国互联网城市可达性的方法,并对五大骨干网络的空间结构和节点可达性进行了分析。结果表明:中国互联网基础设施的空间格局整体上趋于均衡,节点可达性基本遵循原有的城市等级体系;北京、广州和上海三大国家交换中心和几大区域核心节点城市的可达性位列顶层;节点可达性的高低与城市地理区位存在紧密联系。</p>

[ Wang M F, Ning Y M.

The network advantage of cities: an analysis of spatial structure and node accessibility of internet backbones in China

[J]. Geographical Research, 2006,25(2):193-203. ]

https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0585.2006.02.002      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>过去十余年,中国的互联网得到飞速发展,新的基础设施空间架构也已经基本形成。本文在回顾有关通信网络与城市体系的文献基础上,尝试建立一种评价中国互联网城市可达性的方法,并对五大骨干网络的空间结构和节点可达性进行了分析。结果表明:中国互联网基础设施的空间格局整体上趋于均衡,节点可达性基本遵循原有的城市等级体系;北京、广州和上海三大国家交换中心和几大区域核心节点城市的可达性位列顶层;节点可达性的高低与城市地理区位存在紧密联系。</p>
[13] Taylor P J.

New political geographies: global civil society and global governance through world city networks

[J]. Political Geography, 2005,24(6):703-730.

https://doi.org/10.1016/j.polgeo.2005.01.009      URL      [本文引用: 1]      摘要

This study is an investigation of network processes associated with globalization to see whether they herald ontological, new, political geographies that challenge the reproduction of modern states through Westphalian processes. Using an interlocking city network model, three world city networks are defined: an inter -state city network with state departments as network-makers, a supra -state city network with UN agencies as network-makers, and a trans -state city network with NGOs as network-makers. These networks are interpreted as representing worldwide spaces of flows for Westphalian, global governance, and new global civil society processes. The inter-state city network is treated as a benchmark against which to compare the two newer global networks. Activity matrices describing the geographies of the network-makers are analysed and the principle components are interpreted as common global locational strategies. It is found that the three city networks exhibit very different spatialities: the inter-state city network is primarily intra-regional and horizontal; the supra-state network is primarily inter-regional and hierarchical; and the trans-state city network is primarily inter-zonal (straddling the ‘North–South divide’). These spatialities are discussed in terms of what they mean for contemporary political geographies.
[14] Hoyler M, Watson A.

Global media cities in transnational media networks

[J]. Journal of Economic and Social Geography, 2013,104(1):90-108.

https://doi.org/10.1111/j.1467-9663.2012.00738.x      URL      [本文引用: 1]     

[15] 牛方曲,刘卫东,宋涛,.

城市群多层次空间结构分析算法及其应用

[J].地理研究,2015,34(8):1447-1460.

https://doi.org/10.11821/dlyj201508004      Magsci      [本文引用: 2]      摘要

<p>日益受关注的城市群是国家参与全球竞争与国际分工的地域单元。在定义城市群的基础上,提出了城市群多层次空间结构分析算法。该方法在评价城市综合实力的基础上确定核心城市,依据核心城市的通勤圈确定研究区域;在计算城市间多模式交通可达性的基础上评价城市间相互作用强度;利用城市综合实力指数及相互作用强度进行城市群多层次空间结构分析,从复杂的城市群相互作用网络中分析确定其等级结构体系&#x02014;&#x02014;多层次空间结构树。以京津冀城市群为例进行了实证分析,给出了城市群边界和空间结构。研究认为北京城区周边缺乏成熟的二级中心城市,而在天津地区,天津市城区具有较强综合实力,形成相应的辐射圈,与天津滨海新区形成双核结构。最后对模型的应用进行了讨论。研究表明:提出的模型架构为利用计算机的大数据快速处理能力进行城市群复杂网络分析提供了有益探索,将为城市群空间决策提供良好的支撑。</p>

[ Niu F Q, Liu W, Song T, et al.

A multi-level spatial structure analysis algorithm for urban agglomeration study in China

[J]. Geographical Research, 2015,34(8):1447-1460. ]

https://doi.org/10.11821/dlyj201508004      Magsci      [本文引用: 2]      摘要

<p>日益受关注的城市群是国家参与全球竞争与国际分工的地域单元。在定义城市群的基础上,提出了城市群多层次空间结构分析算法。该方法在评价城市综合实力的基础上确定核心城市,依据核心城市的通勤圈确定研究区域;在计算城市间多模式交通可达性的基础上评价城市间相互作用强度;利用城市综合实力指数及相互作用强度进行城市群多层次空间结构分析,从复杂的城市群相互作用网络中分析确定其等级结构体系&#x02014;&#x02014;多层次空间结构树。以京津冀城市群为例进行了实证分析,给出了城市群边界和空间结构。研究认为北京城区周边缺乏成熟的二级中心城市,而在天津地区,天津市城区具有较强综合实力,形成相应的辐射圈,与天津滨海新区形成双核结构。最后对模型的应用进行了讨论。研究表明:提出的模型架构为利用计算机的大数据快速处理能力进行城市群复杂网络分析提供了有益探索,将为城市群空间决策提供良好的支撑。</p>
[16] 甄峰,王波,陈映雪.

基于网络社会空间的中国城市网络特征

[J].地理学报,2012,67(8):1031-1043.

https://doi.org/10.11821/xb201208003      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

信息技术影响下的城市区域空间结构变化得到了国内外学者的关注。本文以新浪微博为例, 从网络社会空间的角度入手, 对中国城市网络发展特征进行了研究。研究表明:微博社会空间视角下的中国城市网络存在着明显的等级关系与层级区分, 城市的网络连接度与城市等级表现出了相对一致性。根据城市网络层级与网络联系强度, 东部、中部、西部3 大区域板块的网络联系差异明显, 东部地区内部的联系, 以及东部与中部地区和西部地区的联系几乎构成当前网络体系中的全部。城市网络呈现出分层集聚现象, 具体表现为“三大四小”发展格局, 即京津冀区域、珠三角区域、长三角区域、成渝地区、海西地区、武汉地区、东北地区。高等级城市在整个城市网络中处于绝对支配地位, 北京以突出的优势成为全国性的网络联系中心, 而上海、广州、深圳则成为全国性的网络联系副中心。

[ Zhen F, Wang B, Chen Y X.

China's city network characteristics based on social network space

[J]. Acta Geographica Sinica, 2012,67(8):1031-1043. ]

https://doi.org/10.11821/xb201208003      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

信息技术影响下的城市区域空间结构变化得到了国内外学者的关注。本文以新浪微博为例, 从网络社会空间的角度入手, 对中国城市网络发展特征进行了研究。研究表明:微博社会空间视角下的中国城市网络存在着明显的等级关系与层级区分, 城市的网络连接度与城市等级表现出了相对一致性。根据城市网络层级与网络联系强度, 东部、中部、西部3 大区域板块的网络联系差异明显, 东部地区内部的联系, 以及东部与中部地区和西部地区的联系几乎构成当前网络体系中的全部。城市网络呈现出分层集聚现象, 具体表现为“三大四小”发展格局, 即京津冀区域、珠三角区域、长三角区域、成渝地区、海西地区、武汉地区、东北地区。高等级城市在整个城市网络中处于绝对支配地位, 北京以突出的优势成为全国性的网络联系中心, 而上海、广州、深圳则成为全国性的网络联系副中心。

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