基于人口分布數(shù)據(jù)的山地城市多中心性檢驗(yàn)基于人口密度的山地城市多中心性檢驗(yàn)以重慶為例

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和全球城市化的發(fā)展，許多城市從單一的中心逐漸轉(zhuǎn)向郊區(qū)，最終形成了多中心的空間結(jié)構(gòu)。多中心城市的研究引起了經(jīng)濟(jì)學(xué)、城市規(guī)劃等學(xué)術(shù)界的關(guān)注。科學(xué)家們稱之為“多中心城市”。我國(guó)多中心城市的研究多以北京、上海、廣州、杭州等沿海大城市為主,少有在西南山地城市開(kāi)展相關(guān)研究.我國(guó)山地面積占全國(guó)陸地的69%,重慶作為直轄市,是典型的山地城市,也是西南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中心,對(duì)其城市空間結(jié)構(gòu)發(fā)展的研究具有重大意義.自1997年重慶市直轄和2007年實(shí)行的“城鄉(xiāng)統(tǒng)籌”政策推動(dòng)了重慶市經(jīng)濟(jì)和城市的發(fā)展,城鎮(zhèn)化率從35.6%增加到53.0%1研究領(lǐng)域、數(shù)據(jù)和方法1.1研究領(lǐng)域本文選擇重慶市城鄉(xiāng)總體規(guī)劃中的都市區(qū)作為研究區(qū)域,主要包括重慶市一環(huán)范圍內(nèi)所有區(qū)域,土地總面積3716km1.2土地利用數(shù)據(jù)本文研究數(shù)據(jù)主要來(lái)源于重慶市主城九區(qū)街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級(jí)的第五次人口普查數(shù)據(jù)(2000年)和第六次人口普查數(shù)據(jù)(2010年).1997年和2011城市土地利用數(shù)據(jù),水系和高速路分布圖(2010年),2000年和2010年街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級(jí)行政區(qū)位圖,采用GCS西安80坐標(biāo)系、35度帶.以上數(shù)據(jù)來(lái)自于重慶市國(guó)土資源和房屋管理局、重慶市規(guī)劃局和人口普查辦.根據(jù)以上數(shù)據(jù)得到2000年和2010年以街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)為行政單元的人口密度圖(圖1).1.3基于cl東南角模型的人口密度計(jì)算模型單中心模型表示樣本單元的人口密度大小僅僅受到城市唯一中心CBD的影響,距離城市唯一中心的距離是影響人口密度變化的唯一變量,即樣本單元距離城市唯一中心CBD距離的大小是影響樣本單元人口密度大小的唯一因素.克拉克最早提出研究單中心模型研究的Clark模型即指數(shù)模型,其表達(dá)式為線性模型、冪函數(shù)模型其表達(dá)式分別為除此之外還有譚那爾-契若特模型紐靈模型式中:Dr表示距離城市中心距離為r的人口密度,a為常數(shù)(或稱CBD截距),b為密度斜率常數(shù),其中參數(shù)a、b多中心模型即樣本單元人口密度受到城市中心和次中心的共同影響,即樣本單元距離中心和次中心距離的大小不同程度地共同影響樣本單元的人口密度.王法輝根據(jù)中心地理論提出4種假設(shè):一是假設(shè)不同中心的影響力或功能可以完全代替,人口密度的大小僅僅受到距離最近中心的影響,即距離城市距離最近中心的距離是影響人口密度的唯一變量二是假設(shè)不同中心的作用是互補(bǔ)關(guān)系,即人口密度將受到所有中心的影響,影響大小為各個(gè)中心作用的乘積,基于Clark模型建立模型為三是假設(shè)介于假設(shè)2和假設(shè)1之間,即多中心密度為相關(guān)中心作用之和,基于Clark模型建立模型為四是根據(jù)中心地理理論,強(qiáng)調(diào)CBD主中心和其它次中心具有不同的功能.所有的居民都需要到高級(jí)中心去獲得高等級(jí)服務(wù),而低等級(jí)服務(wù)在最近的副中心即可滿足,即人口密度受主中心及跟它最近中心的影響,基于Clark模型建立模型為式中:D表示樣本區(qū)域的人口密度,r本文在各個(gè)模型中均采用了參數(shù)回歸和非參數(shù)回歸,對(duì)于密度函數(shù)而言,兩者各有優(yōu)缺點(diǎn),無(wú)優(yōu)劣之分.參數(shù)回歸以對(duì)數(shù)變換為基礎(chǔ),僅考慮相對(duì)誤差,低估高密度區(qū)產(chǎn)生的誤差,低密度區(qū)域擬合結(jié)果接近實(shí)際值,非參數(shù)回歸相反,考慮的是絕對(duì)誤差,高密度區(qū)域的估計(jì)值比參數(shù)回歸的結(jié)果更加接近于實(shí)際,但低密度地區(qū)存在一定偏差.2結(jié)果分析2.1人口集聚模型由表1可以看出重慶市2000年、2010年人口分布的單中心模型擬合結(jié)果.首先排除bClark模型中的截距(a或A)表示中心對(duì)人口集聚能力的大小,數(shù)值表示城市中心人口密度的理論值,而斜率b絕對(duì)值越大,則隨著與此中心的距離增加,人口密度減少越快2.2解放碑商業(yè)圈的人口空間分布變化由表2可以看出重慶市2000年、2010年人口分布的多中心模型擬合結(jié)果.首先排除b不妨以擬合度較高的假設(shè)1中的Clark模型來(lái)討論重慶2000年至2010年多中心人口空間分布的情況:2000年解放碑的截距遠(yuǎn)大于其余四大次中心,說(shuō)明在2000年解放碑的人口集聚能力遠(yuǎn)大于其余四大次中心,而南坪斜率絕對(duì)值大于解放碑,說(shuō)明2000年南坪人口集聚能力逐步開(kāi)始發(fā)展,這與北京1990年多中心發(fā)展的情況類似至2010年,人口空間分布發(fā)生了極大變化:1)解放碑的截距降低,中心人口密度減少(解放碑商業(yè)圈位于的渝中區(qū)較場(chǎng)口街道人口密度從2000年的67264人/km3討論3.1重慶市a、c中心與城市目前內(nèi)人口分布比較為形象比較單中心和多中心的差異,利用緩沖區(qū)分析得出了單中心(圖2a)和多中心(圖2b)的人口密度分布均值圖.由圖2a可知,在2000年重慶城市人口分布基本上是以解放碑CBD為中心分圈層逐級(jí)向外遞減.雖然解放碑商業(yè)圈十年間所在街道人口密度減少了2635人/km3.2多中心城市發(fā)展政策環(huán)境。在政策主導(dǎo)北京城市的多中心發(fā)展主要由于北京作為我國(guó)首都,具有特殊的歷史背景,也是政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心,人口集聚力極強(qiáng),上海多中心城市發(fā)展主要是由于政府的介入和工業(yè)企業(yè)的發(fā)展,上個(gè)世紀(jì)八十年代,實(shí)行“退二進(jìn)三的”政策讓大量的工業(yè)企業(yè)搬離中心城區(qū),用地驅(qū)動(dòng)、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)、政策驅(qū)動(dòng)推進(jìn)了上海郊區(qū)化發(fā)展4人口集聚作用本文通過(guò)對(duì)重慶2000年和2010年城市人口進(jìn)行單中心和多中心的參數(shù)、非參數(shù)回歸檢驗(yàn),以及對(duì)重慶市人口在空間和時(shí)間上的變化進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)重慶2000年人口分布以解放碑為單中心的分布較2010年明顯,2010年人口分布情況形成了以五大商圈為中心的“多中心,組團(tuán)式”結(jié)構(gòu),其中城市中心解放碑仍具很強(qiáng)的集聚作用;在多中心討論中提出的重慶城區(qū)人口分布主要受最近中心的影響的假設(shè)相對(duì)符合實(shí)際情況;至2010年,各大次中心發(fā)育成熟,人口集聚能力加強(qiáng);由于兩江新區(qū)的快速發(fā)展,導(dǎo)致觀音橋次中心人口集聚力度下降,