基于出租车轨迹数据的城市内部空间联系网络结构特征研究 ——以芜湖市中心城区为例

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移动信息时代,人流、物流、信息流、资金流等要素在全球和区域范围内快速流动,空间和时间被压缩,空间关系的内涵及其度量标准也被重塑——空间关系中,物理邻近性的效用被弱化,连接性的重要性逐渐上升。空间的认识视角也从物理向社会、关系,以及行动者网络视角转换。流空间视角下,区域空间体系的网络化发展趋势。网络中起到支配性作用的节点,取代场所空间基于形态或要素分布而形成的中心,成为左右区域发展的关键。本文对城市内部空间结构理论、空间联系研究以及网络分析方法进行综述梳理。城市内部空间结构研究主要围绕经典理论的实证研究展开,主要理论模型包括单中心模型与多中心模型。空间联系研究包括经济联系、交通联系、文化联系、综合联系等。网络分析在区域空间体系研究中得到日益广泛的应用,但目前对城市内部细粒度空间尺度的研究较为缺乏,与相应尺度的规划实践亦存在衔接困难。因此,结合新的数据,从城市内部细粒度空间尺度出发,引入复杂网络的分析方法,识别城市内部空间联系网络结构特征,对于认识城市内部空间发展现状及模式、指导城市空间结构优化具有一定的现实意义。本文以安徽省芜湖市中心城区为研究范围,以出租车轨迹数据表征人流,对城市内部的空间联系进行量化。通过识别出租车轨迹数据表征下的居民出行时空特征,验证其在表征城市细粒度空间联系结构方面的稳定性和适用性。进一步,采用格网法将城市内部空间划分成子空间单元。将空间单元抽象成节点、人流表征的空间联系抽象成边,构建城市内部空间联系网络体系。引入复杂网络的分析指数,从节点中心性和子网络结构特征出发,构建城市空间联系网络结构特征评价指标体系,结合数理统计、空间分析等方法,对空间联系强度、空间中心性,以及空间的网络结构特征进行定量分析。结果表明:(1)出租车轨迹数据适宜于揭示城市小尺度空间联系。出租车出行数据呈现出较为稳定的时空特征,不同出行日的分时段出行总量波动趋势相似,平均出行距离和时长较短,能够反映小尺度的空间交互关系,不同城区的出行量排序与城区的消费、财政收入指标排序相同;(2)流量影响力高的空间,其在网络结构中的地位也较高,倾向于与更多的空间直接关联。不同中心性指数间表现出较强的正相关关系,在空间上呈现出明显的正向集聚;(3)芜湖中心城区呈现单中心、多组团结构,跨江联系微弱。人流分布和空间联系轻度分布不均,中心性首位度较高,极化现象明显。芜湖中心城区尚未形成副级中心,跨江联系微弱,主要的空间联系发生在长江东岸;(4)空间联系强度受到空间距离、行政区划、地物阻隔、空间性质等多重因素的影响。空间联系强度与空间距离呈弱负相关,网络中联系紧密的节点在空间上映射成地理位置相对邻近的空间组团,与行政区划边界、水体等地物边界局部重合,同时存在远距离的“袭夺”、“渗透”现象,特定性质的功能空间对距离的敏感度较低。最后,基于芜湖城市空间规划目标,结合空间结构定量分析的结果,提出目前存在的问题,并结合空间网络结构特征与其场所属性特征关系的定性分析结果,提出中心培育以及跨江发展等方面的空间结构优化建议。本文正文共约53000字,图表60幅。
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