区域信息流是刻画区域城市网络特征的重要表征,随着大数据技术的不断进步,研究区域城市网络特征也出现了新数据类型和新维度。本文通过百度指数,获取京津冀、长三角、粤港澳、成渝4 个城市群搜索指数数据,模拟城市间民众关注度信息流。从中心度、联系度等维度,分析4 个城市群城市网络联系特征。结合城市群之间的横向对比,探索各个城市群城市网络特征的差异性,指出城市群内部网络结构存在的问题。最后,提出促进城市群良性发展的政策建议和意见。
空间关系是认识区域的基本视角[1-2],而信息的空间流动是区域空间联系的重要表征。随着信息技术的不断普及和推广,区域城市间信息流发生强度和交换频次越来越高,致使研究城市间网络联系的传统方法,愈加难以准确、及时的对城市间网络联系进行量化研究。随着大数据技术的不断完善和推广,城市间人流、物流、信息流等数据的获取变得更加方便和及时。百度指数就是百度公司提供的一项网民搜索服务大数据平台,其基于网民搜索关注度数据,模拟城市间网络联系。研究者基于百度指数数据,分析城市群城市信息联系网络特征[3-8];研究城市群空间网络时空变迁规律[9-10];此外,研究人员综合运用多源数据,结合企业组织结构,构建以信息流为基础的区域城市间网络特征分析方法[11];结合人口流动峰值,分析网络关注度与客流之间的关系[12];结合引力模型,构建区域流结构模型[13]。本文基于百度指数,从信息流角度对京津冀、长三角、粤港澳、成渝4个城市群城市间网络联系特征进行研究,量化分析城市群内部网络联系特征,进一步探索不同城市群网络联系特征的差异性。
通过百度指数平台,获取 2011~2018 年间京津冀、长三角、粤港澳、成渝 4 个城市群城市间百度搜索指数,构建城市群城市间多值矩阵。
2.2.1 研究思路
基于城市群城市间多值矩阵,从城市群城市间网络中心度、网络综合中心度和网络联系度等方面进行分析,研究城市群城市网络特征(见表1)。
(1)城市群网络中心度:网络中心度是测度城市群整体网络中心化程度的重要指标。本文采用点度中心度(pointcentrality)进行量化分析,点度中心度是指城市群中某个城市的度数中心度,即该城市与其他城市之间的信息联系强度。其中,相对出度(nOutdegree)是指某城市关注其他城市的相对强度,即城市关注度(On);相对入度(nIndegree)是指某城市被其他城市关注的相对强度,即城市被关注度(In);城市综合关注度(D)是指相对出度与相对入度之和,即Dn=On+In,n为城市群名称简称。
(2)城市群网络综合中心度:网络综合中心度是在网络中心度基础上,横向对比分析各个城市群城市在整个城市群体系中中心度能级,反映某个城市在 4 个城市群联系网络中所处的位置。即通过网络联系能级,划分城市群中具有相同特征的城市。
(3)城市群网络联系度:网络联系度是指城市间信息联系的强弱,直观反映城市群城市间网络联系状况,并基于城市群城市间联系度等级体系,分析各个城市群的网络特征体系。
表1:4个城市群城市分布
资料来源:作者自绘
2.2.2 研究方法
通过百度指数平台,获取 4 个城市群 2011~2018 年的城市间搜索指数数据。
步骤一:构建多值矩阵。基于百度搜索指数数据,形成城市群两两城市间的搜索矩阵。
步骤二:矩阵二值化。利用 UCINET 6,对城市群城市间搜索指数数据矩阵进行二值化处理(通过计算矩阵的平均数,如果矩阵中某元素大于平均数,则赋值为 1,反之则赋值为0);
步骤三:城市群网络中心度分析。基于二值化矩阵,分析城市间点度中心度,建立区域网络中心度分析体系;
步骤四:城市群网络综合中心度分析。根据二值化矩阵,获取各城市综合关注度平均值,利用 ArcGIS 软件,构建城市群中心度横向对比等级体系。
步骤五:城市群网络联系度分析。根据城市间多值矩阵,构建起城市群两两城市间的网络联系度,利用 ArcGIS 软件,构建起城市间网络联系度可视化模型。
基于城市群城市点度中心度,从城市综合关注度(Dn)、关注度(On)、被关注度(In)等角度,构建城市网络中心度分析体系(见表 2)。
表2:城市信息联系强度能级体系
资料来源:作者自绘
(1)京津冀城市群
综合关注度方面(Dj),北京、石家庄和天津综合关注度处于领先地位,说明三城在区域网络中属于中心城市。保定、唐山和邯郸次之,属于城市群中的次中心城市。沧州、承德和秦皇岛等城市综合关注度一般,属于城市群中的节点型城市。衡水综合关注度最低,属于城市群中的一般型城市(见表 3)。
关注度方面(Oj),北京、石家庄和天津关注其他城市相对强度最高,说明三城为京津冀城市群主要的关注源城市,即一级关注度城市;保定和唐山相对出度次之,为二级关注度城市;沧州、邯郸和廊坊相对出度较低,为三级关注度城市;承德、衡水、秦皇岛和邢台相对出度最低,为四级关注度城市。
被关注度方面(Ij),北京、石家庄和天津同样是城市群中被关注度最高的城市,即一级被关注度城市;邯郸和秦皇岛相对被关注度次之,为二级被关注度城市;保定、沧州、承德、廊坊和唐山相对被关注度一般,为三级被关注度城市;衡水和邢台相对被关注度最低,为四级被关注度城市。
从京津冀整体网络来看,区域基本形成“一核双城多点”的联系网络,即以北京为中心,天津和石家庄为次中心,其他城市为节点的网络联系体系。
表3:点度中心度
资料来源:作者自绘
(2)长三角城市群
综合关注度方面(Dc1),上海、杭州、苏州和南京综合关注度处于领先地位,说明四城属于整个城市群网络的中心城市。合肥、宁波、无锡、常州、扬州、镇江和南通次之,属于城市群中综合关注度仅次于上海和苏州等四城的次中心城市。嘉兴、泰州和台州等综合关注度较为一般,属于城市群中的节点型城市。滁州、马鞍山和安庆等综合关注度最低,属于城市群中一般型城市(见表4)。
关注度方面(Oc1),上海、杭州、苏州和南京关注度相对强度最高,说明四城是长三角城市群主要的关注源城市,即一级关注度城市;合肥、宁波、无锡和常州相对强度次之,为二级关注度城市;南通、镇江和金华等城市相对强度较低,为三级关注度城市;盐城、安庆、舟山和马鞍山等城市相对强度最低,为四级关注度城市。
被关注度方面(Ic1),上海、杭州、苏州和南京同样为城市群中被关注度最高的城市,即一级被关注度城市;除合肥、宁波、无锡和常州四城被关注度次之外,扬州、镇江和南通被关注度明显上升,为二级被关注度城市;泰州、盐城和湖州等城市相对被关注度一般,为三级被关注度城市;金华被关注度明显下架,与盐城、安庆、舟山和马鞍山等城市并列为四级被关注度城市。
从长三角整体网络来看,区域围绕上海、苏州、杭州和南京,形成“一核多极多点”的联系网络,即以上海为中心,南京、苏州和杭州为次中心,合肥、宁波和无锡等城市为节点的多极化、扁平化网络联系体系。但相较于上海、浙江和江苏,安徽除合肥外,其他城市与区域联系度不足,亟待强化边缘区域城市与中心城市的空间联系。
表4:点度中心度分析
资料来源:作者自绘
(3)粤港澳大湾区
综合关注度方面(Dy),广州和深圳综合关注度处于领先地位,说明两城属于整个城市群网络的中心城市。东莞、佛山、惠州、珠海和香港次之,属于城市群中综合关注度仅次于广深的次中心城市。澳门综合关注度较为一般,属于城市群中的节点型城市。肇庆、江门和中山综合关注度最低,属于城市群中一般型城市(见表 5)。
关注度方面(Oy),广州和深圳关注度相对强度最高,说明广深是粤港澳地区主要的关注源城市,即一级关注度城市;东莞和佛山相对强度次之,为二级关注度城市;惠州相对强度较低,为三级关注度城市;香港、澳门和中山等城市相对强度最低,为四级关注度城市。
被关注度方面(Iy),广州和深圳同样为城市群中被关注度最高的城市,此外,香港被关注度显著上升,三城并列为一级被关注度城市;珠海、澳门和惠州被关注度次之外,为二级被关注度城市;东莞、佛山和中山等城市相对被关注度一般,为三级被关注度城市;江门被关注度最低为四级被关注度城市。
从粤港澳整体网络来看,区域围绕广州和深圳,形成“特区+双城”的联系网络,即以广深为中心,港澳特区为支撑,佛山和东莞等城市为节点的多极化联系体系。
表5:点度中心度分析
资料来源:作者自绘
(4)成渝城市群
综合关注度方面(Dc2),成都和重庆综合关注度处于领先地位,说明两城属于整个城市群网络的中心城市。绵阳和南充次之,属于城市群中综合关注度仅次于成都和重庆的次中心城市。德阳、广安和乐山等城市综合关注度较为一般,属于城市群中的节点型城市。眉山、资阳和雅安综合关注度最低,属于城市群中一般型城市(见表6)。
关注度方面(Oc2),成都和重庆相对强度最高,说明两城为区域主要的关注源城市,即一级关注度城市;绵阳和南充次之,为二级关注度城市;德阳和宜宾相对强度较低,为三级关注度城市;泸州、达州、眉山等其余城市相对强度最低,为四级关注度城市。
被关注度方面(Ic2),成都和重庆依旧处于最高地位,说明两城同样为城市群中被关注度最高的城市,即一级关注度城市;绵阳、达州、遂宁相对被关注度次之,为二级关注度城市;德阳、南充、泸州和广安相对被关注度一般,为三级关注度城市;内江、自贡、眉山和雅安等其余城市相对被关注度最低,为四级关注度城市。
从成渝城市群整体网络来看,区域基本形成“双核多城”的联系网络,即以成都和重庆为区域两大中心城市,绵阳、德阳和南充等多城联动的网络联系体系。
表6:来度中心度分析
资料来源:作者自绘
从 4 个城市群整体出发,将城市综合关注度平均值,按照 0.1 以下、0.1~0.25、0.25~0.5和 0.5 以上,依次划分城市综合中心度等级(见图 1、表 7)。
左. 京津冀城市群点度中心度
右.长三角城市群点度中心度
左.粤港澳城市群点度中心度
右.成渝城市群点度中心度
图1:城市群点度中心度综合分布图
(图片来源:作者自绘)
表7:城市群综合中心度结构体系
资料来源:作者自绘
从 4 个城市群点度中心度平均值空间分布来看,京津冀和成渝城市群市群城市网络特征呈现极化现象,即城市间层级分化严重。而长三角和粤港澳大湾区城市网络特征呈现扁平化、多中心化现象。其中,空间分布特征如下:
(1)一级中心城市包括北京、上海、深圳、广州、天津、苏州、成都、杭州、南京、重庆和合肥等城市,这些城市主要为城市群中的中心城市、次中心城市和省会城市。
(2)二级中心城市包括保定、邯郸、宁波、无锡、佛山、东莞和绵阳等城市,这些城市主要为省级节点城市和与中心城市连绵发展城市(或同城化城市)。
(3)京津冀和成渝城市群城市网络体系不完善,存在严重的层级分化。其中,京津冀城市群中,虽然北京、天津和石家庄三城为一级中心城市,但北京单极化态势明显。成渝城市群中二级中心城市严重断层,存在大量的三、四级中心城市。
(4)长三角和粤港澳大湾区城市多极化明显。其中,长三角围绕上海、苏州、杭州、南京和合肥,形成省会城市与直辖市“多极鼎立”态势。粤港澳则围绕广深、港澳,形成“特区+中心”的“2+2”的多核模式。
根据城市间多值矩阵,构建起城市间两两之间的网络联系度,利用 ArcGIS 软件,构建起城市间网络联系度可视化模型,其中:
(1)基于城市群城市间搜索指数平均值,通过自然分级法,构建起城市群内部网络联系度等级体系,即高联系型城市、一般联系型城市和低联系型城市,并进一步分析出区域密集联系型城市(见图 2、表 8)。
左.京津冀城市群网络联系度
右.长三角城市群网络联系度
左.粤港澳城市群网络联系度
右.成渝城市群网络联系度
图2:城市群网络联系度分析
(图片来源:作者自绘)
表8:城市联系度层级划分
资料来源:作者自绘
(2)从城市群网络联系度横向对比角度,对 4 个城市群进行对比分析,按照 150 以下、150~300 万人、300~500 和 500 以上,综合分析城市联系度,并据此分析城市群整体网络特征(见图3)。
左. 京津冀城市群综合网络联系度
右.长三角城市群综合网络联系度
左.粤港澳城市群综合网络联系度
右.成渝城市群综合网络联系度
图3:城市群综合网络联系度分析
(图片来源:作者自绘)
3.3.1 城市群内部网络联系度
从 4 个城市群内部网络联系度来看,京津冀和成渝城市群为典型的单中心城市群,而长三角和粤港澳大湾区为典型的多中心城市群。其中:京津冀城市群,以北京为中心,向京津、京保石、京唐秦、京邢邯等方向扩散的网络联系格局。
长三角城市群,围绕上海形成“上海——南京”与“上海——杭州”两条网络联系走廊,其中,“上海——南京”走廊包含上海、苏州、无锡、常州、南京和合肥;“上海——杭州”走廊则包括上海、嘉兴、杭州。
粤港澳大湾区,围绕广州和深圳,形成同城化联系走廊,即围绕广深中心,形成广佛、深莞等区域网络联系结构。
成渝城市群,围绕成都形成“成都——重庆”单轴与“成都”单极的“点轴”网络联系结构。
基于城市联系度层级划分可知,(1)四个城市群中,高联系型城市主要为城市群中的中心城市。(2)一般联系型城市主要为次中心城市,以及距离中心城市较近的二、三线城市。(3)低联系型城市主要为三、四线城市,这些城市往往分布于城市群的边缘区域。(4)密集联系型城市主要为中心城市之间,以及中心城市与其同城化城市之间。以粤港澳地区为例,密集联系型城市中,深莞和广佛即为同城化城市。
3.3.2 城市群综合网络联系度
从城市群网络联系度横向对比来看,京津冀和成渝城市群空间网络联系度变化最为明显,其中,京津冀城市群中,北京与石家庄之间的联系度明显上升;而成渝城市群中,除成都与重庆之间的联系度保持不变外,其他城市间的联系度明显下降。长三角和粤港澳大湾区空间网络联系度变化不明显。城市群综合网络联系度空间分布特征如下:京津冀城市群,围绕北京形成以北京为核心,“京津”、“京石”为两轴的“放射型”网络联系格局。成渝城市群,则围绕成都与重庆,形成“双城单轴”的网络联系结构。
本文通过百度指数数据,对京津冀、长三角、粤港澳和成渝 4 个城市群城市网络联系特征进行深入分析,得出以下结论:
(1)城市群城市间联系呈现“向心”(中心城市)聚集的明显特征。城市间联系强度围绕城市群中的中心城市向周边节点城市逐渐衰减,城市间信息流在空间上沿着中心城市之间形成的廊道进行交换。
(2)城市群空间网络特征差异化明显。京津冀和成渝城市群网络联系呈现明显的单一化现象,其中,京津冀为明显的单极化,成渝为明显的单轴化,这导致城市群城市联系层级分化、过度集聚现象突出。长三角、粤港澳城市群网络联系呈现多极化、扁平化的特点,其中,长三角围绕“沪苏杭宁合”,形成中心城市集聚廊道,粤港澳则围绕“特区”和“广深”,形成“特区”+“双核”的多中心结构。
(3)城市群内同城化城市间网络联系强度明显较高。其中,广佛、深莞、成德眉资、沪苏、京津等城市间联系密集。
(4)区域城市间联系层级分化严重,协同发展能力亟待提升。以成渝城市群为例,成都的极化现象明显,导致城市间联系层级出现断层,这与成渝“双核”协同发展的基本要求不相称,也严重影响未来城市间的均衡发展。
(5)强化中心城市与边缘地区城市之间的空间联系。以长三角为例,要加强上海、苏州、南京和合肥等中心城市与皖南地区城市的空间联系,优化城市群网络结构特征。
百度指数是以百度网民海量搜索数据为基础进行的二次开发数据,数据类型相对较为单一,且与真实城市间信息流联系有一定出入,因此,在数据的多样性和准确性等方面存在一定误差。未来研究需要进一步拓展数据类型,开展多源数据分析,结合人口迁徙数据、企业联系数据等进行综合研究,强化分析研究的科学性。
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原文刊载于
《2020年中国城市交通规划年会论文集》

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原文始发于微信公众号(成都市规划设计研究院):【好文推荐】基于百度指数的城市群网络联系特征研究