文摘

先前的研究在流动的空间主要集中在单个流元素和给少考虑复杂的相关性在多个流的联合效应。为了填补这一空缺,在城市群的协调发展黄河Ji-shaped弯曲(UAYB),在这项研究中,三个流,即人口流、物流流程,信息流,选择研究UAYB的空间格局。结果显示如下:(1)城市之间的信息流UAYB最强,其次是物流流动和人口流动。(2)呼和浩特、鄂尔多斯、银川、太原的核心城市,吸引了更多流向收敛;不同的流动形成了不同的核心功能。(3)对于相关的三个流,信息流与其他两个流有很强的相关性。(4)从三个流动的联合效应的角度考虑,UAYB的层次结构是由呼和浩特和太原和sub-dominated银川和鄂尔多斯;形成了四个著名的城市组与这四个城市为中心。我们的研究结果的基础上,我们提出了一些建议在各级城市的集成开发UAYB提供一个参考的空间优化策略。

1。介绍

黄河的城市群Ji-shaped弯曲(UAYB)是一个概念,提出了第六次会议的中国中央财经委员会2020年1月3日。“记”是汉字的形状基本上是一样的英语字母表中的字母“n”,和它的形状非常类似于黄河中游的形状。UAYB位于中间“霁”形黄河的一部分(1]。为城市群,UAYB特点是接近和相似的文化。这些特性使得UAYB紧密相连,地缘政治关系密切,人口多,商品,和信息。这些元素的流动和经济发展是互动过程2]。近年来,随着经济的快速发展,更多更紧密的连接已经逐渐形成的城市内UAYB,和多个流的空间正变得越来越复杂和突出。同时,UAYB是典型的资源丰富的区域,一个重要的能源和化工生产基地,在中国和一个基本的工业基地,以及黄河流域的重要生态屏障。因此,随着经济的发展,资源和环境的压力越来越大,城市UAYB也面临着转型的迫切问题,促进高质量的协同发展。

多个流区域发展的主要驱动力,而在这些流的过程中,复杂网络的不同密度形成城市群内(3- - - - - -5]。在过去,主流研究城市群空间结构的基于位置空间,忽略因素如流的动态特性和多个空间相互作用[6- - - - - -8]。2000年之后,一组研究人员进行了大量的研究在城市网络相结合的理论“流动空间”与“世界城市”的理论9- - - - - -11]。从那时起,流动的空间角度获得了越来越多的关注,和“流思维”被用以理解城市的位置在一个城市群。有三种方法来检查的传统空间流动(12:第一种方式是反映城市之间的联系通过运输和通信基础设施13,14]。第二种方法是分析城市网络通过生产者的企业空间组织和战略位置服务公司或跨国公司15]。第三种方法是衡量城市网络通过社会组织或社会团体(如技术移民和精英)16]。尽管多种方法的组合可以考虑城市群从静态到动态的角度来看,关系数据的缺乏仍然是一个关键问题,限制了实证研究城市群的空间格局。

近年来,增加动态数据可用性使得研究人员能够识别更多的分段模式的空间流动的17,18),因此越来越多的各种流动分析的空间已经出现。他们主要包括人口流19- - - - - -23),交通流量(24- - - - - -28),和信息流动29日,30.]。这些先前的研究最初的目的矩阵构造基于单个元素的流动构造城市网络进行分析。与此同时,一些新的方法已经开发出来的空间流动。例如,特谢拉和Derudder创建一个灵活的R包天网呼吁气流的处理和转换数据31日]。舒等人提出L-functions检测流聚集的规模在多尺度32]。此外,新的研究领域出现的空间流动。一个例子是应用程序的空间流在边境执法领域的33)和工业合作方向(34]。

总之,空间流动的研究主要集中在单个元素的流动和重建区域空间模式通过交通流和人口流动。此外,研究主要集中在每个大都市的现状,分析集成和发展城市群内城市各级仍在入门水平。同时,少已经考虑复杂的相关性在多个流的共同作用的城市空间结构。另外,随着全球化和分散力量的深化影响城市群和在中国中西部经济的快速增长,网络在中国中西部城市和城市群的模式需要研究[35];然而,很少有研究在这个地区。

在这项研究中,我们以UAYB为研究区和理论的结合使用的流动空间和开放的大数据。为了避免单个元素的流动的限制,在这项研究中,我们选择多个流包含三个要素,即。、人力流、物流流程和信息流最具代表性的城市之一。此外,每个流的链接流强度和空间相关性进行了分析。除以该地区的空间层次,我们探索UAYB每个城市的地位和作用,以及区域发展组织模型。这将提供一个基础的空间优化策略和发展政策制定UAYB集成。

2。研究区和方法论

2.1。研究区域

UAYB位于顶部的“Ji-shaped”弯曲的黄河流域。黄河在此部分的长度是921公里,约占总长度的六分之一黄河。UAYB从白银的城市西部的甘肃省,流经宁夏,内蒙古,陕西,山西临汾的城市。它包括三个省会城市太原、呼和浩特、银川;吴中和宁夏省中卫;乌海,巴彦淖尔,包头,内蒙古鄂尔多斯;玉林山西省;忻州,Shuozhou和山西省吕梁。总共有21个城市,占地近557000平方公里(1)(图1)。

2.2。数据源

在这项研究中,21个城市的UAYB被视为节点和21×21多值网络矩阵构造,主要包括三组值,即人口流、物流流和信息流。人口流动的数据得到移民“百度地图”(https://qianxi.baidu.com2021年1月)于2020年9月22日至28日。人口流动轨迹映射的数据通过手机用户的信息并显示实时、动态、直观的日常城市之间人口流动。物流数据从10个主要物流公司获得21个城市在研究区,即圆通,中通,最好,申通,迅,科幻,zj, Deppon,安能,天天。共有5687名物流网站的10家公司于100年从Kuaidi获得网站2021年7月10日(https://www.kuaidi100.com)。信息流从百度指数(获得数据https://index.baidu.com),这是一个数据分析平台基于百度庞大的互联网用户行为数据。通过百度指数,我们可以搜索的规模多大的城市UAYB在百度平台。这部分的数据收集在2021年7月。此外,交通流的空间是用来测试上述三个流的相关性,因为它有部分重叠的人口流动和物流流程。交通流是由铁路交通数据,这是来自官方网站中国国家铁路集团有限公司有限公司(中国,北京;https://www.12306.cn/index/,2021年7月10日访问),包括所有旅客列车UAYB路线和时间。

关于多个流的建设空间,空间不同的流动的数值计算和处理是不同的。流需要百度迁移的人口空间大数据,主要包括两个部分:外迁总迁入指数和总指数。总迁移指数是指人口的比例之和从每个源迁移到当前地区人口迁移到当前的地区。外迁总指数的总和的比例从当前地区人口迁出迁入位置不同的总人口将从当前的地区。流信息空间的数值表示的是百度搜索指数的平均值在两个城市之间。流的平均价值的物流空间这两个城市之间的物流网站的数量。

2.3。方法

2.3.1。社会网络分析方法

社会网络分析方法广泛应用于研究复杂网络结构。在这项研究中,我们使用了整体网络密度,学位中心,和二次分配过程(QAP)分析多维网络节点而言,层次结构和网络。

(1)整体网络密度。整体网络密度是一个指标,反映了在城市群城际连接的整体密度。网络密度值越大,越紧密相连的城市在城市网络。整体网络密度值理论上在间隔0 - 1,但在实际的城市群,网络密度1基本上不存在,和很少有城市群密度值大于0.5。的计算(1)如下: 在哪里D是整体网络密度,l在网络连接的实际数量,然后呢n是网络中节点的数量。

(2)学位中心。向心性程度最直接的指标来描述节点在网络分析中心。一个节点的程度越高,学历越高的中心节点,这表明网络中节点的重要性。公式(2)如下: 在哪里代表中心和程度节点之间的连接强度。

(3)二次分配过程。二次分配过程(QAP)是一种常见的方法来研究不同类型的网络之间的关系。比较网络矩阵的每个元素的值基于置换获得数据之间的相关性和回归系数矩阵。它也执行非参数检验系数,这有助于避免问题的共线性关系数据回归。在这项研究中,QAP主要是用于比较不同的流动空间的结构相似。

2.3.2。空间结构指数

空间结构指数是一种改进的算法基于区域中心结构的研究,于2013年由汉森提出(36]。指数的范围从0到1,0表示,区域空间结构显示了重要的单极发展,和1表明,区域空间结构的性格明显多极。该指数可以用来评估区域空间结构的分散度以下公式: 在SD流的标准偏差值之间的节点,的标准差是排名后,所有节点的序列号和SSI空间结构指数。

2.3.3。综合数据处理

矩阵的三个流数据形成一个全面的网络规范的原始数据公式: 在哪里x是原始数据,最小值是矩阵的最小值数据,马克斯是数据矩阵的最大值,然后呢年代规范化的数据。

归一化后,年代在于0∼1的范围;1表示两个城市最紧密相连,0表示,这两座城市是最遥远的。规范化数据总结描述城市流强度的联系由以下公式: 在哪里表示城市流强度我,是网络连接的强度的城市吗我与城市j。研究城市群的空间结构的集成流,由王et al .,每个元素的流动被认为是同样重要的是,体重为0.33 (37]。

2.3.4。占主导地位的流分析

节点区域Nystuen和达西在1961年提出的基于图论(38,39]。中心思想是提取的层次结构和组织关系的主要核心城市和内陆地区从复杂的城市网络通过主导流过滤方法。该方法遵循以下原则:①最大的流量占主导地位的城市流动相对较小的城市,②最大的二次流主导城市流动占主导地位的城市,③下属城市流动的最大流量相对较大的城市,和④从属传递。如果一个隶属于城市B, C和B隶属于城市,城市也是服从城市C;也就是说,也是C的腹地。

3所示。结果

3.1。UAYB多个城市之间的联系

3.1.1。多个城市之间的联系强度的分析

整体网络密度描述如何密切城市群网络中的节点相互连接。根据(1),我们计算的整体网络密度城市之间的联系。如表中所示1有三种不同的流动,区分城际连接的稀疏和力量。信息流是足额的城市网络,有大或小每两城市之间的信息流动。因此,信息流动的网络密度(0.193)也是最大的。第二大的物流网络的密度值是0.186。这是因为全国物流网络越来越复杂与增加消费者的个性化趋势和巨大的潜力在中国物流行业的发展。整体网络密度已达到很高的水平,和物流服务基本覆盖所有UAYB地市级城市。此外,人口流动UAYB数据显示,91.43%的城市人口有直接联系,但网络密度值是不一样高的密度值信息链接和物流联系。这可能是由于较低的小城市之间人口流动。

然后,我们分析和比较了三种不同的流动模式。城市的学位中心被分配到节点,城际联系的力量被分配到线,和他们都分为5个级别根据自然分类。有两三个流动(图之间的相似点和不同点2)。的相似之处,所有的城市在UAYB彼此紧密相连,形成一个复杂的网络的多个流区域。此外,城市价值更高的学位中心三个流是太原,鄂尔多斯,银川,省会城市或经济发展水平较高的城市,并在本地区发挥着至关重要的作用。方面的差异,人口流动的分布明显不同,而物流和信息流。我们发现,人口流动的价值越大,越分散,没有空间极核心交互出现。这也证实了人口流动显然是受地理距离的影响。

具体来说,人口流动(图2(一个))、鄂尔多斯、作为核心节点,生成最人口流动与周边的城市。其中,人口流动与武汉尤为频繁。与强大的经济优势和交通便利,鄂尔多斯成为领先的城市的人口空间流动。它有最强的在该地区人口的吸引力。这是紧随其后的是银川、太原、呼和浩特。庞大的人口流动形成的城市都与他们的邻近城市由于吸引力所产生的优势管理、经济、交通、基础设施和就业。此外,UAYB边缘地区之间的人口流动也很明显。例如,人口流动的强度在呼和浩特和Ulanqab之间,大同和Shuozhou,太原和忻州,是相对较高的。这是由于这样的事实,城市有相似的文化背景和生活习俗和有许多交通方式在这些城市中,导致大量的短距离人口流动其中。

UAYB成熟发达的物流网络流(图2 (b))。这是符合当前的背景在中国物流行业的快速发展。发现高度的城市中心都集中在东部的整个UAYB,尤其是在山西省。有三个原因。首先,山西在中国曾经是一个煤炭资源大省,有着非常发达的交通系统。原始的交通系统已经成为快速发展的基础物流空间的流动。其次,山西省UAYB位于东部,它是由附近的发达地区,辐射北京、天津、石家庄等。最后,太原属于全国物流配送,是一个重要的物流中心在中国北部。在物流流的强度方面,基本上符合核心交互类型;即。, the high-intensity logistics flow is concentrated between the core cities, such as Yinchuan, Ordos, Taiyuan, Hohhot, and Baotou.

信息流网络非常类似于物流流网络(图2 (c)),较高的流动空间连杆强度都发生在三角形的中部地区。此外,除了太原,有明显的差异;即。,the core node cities within these two networks are different. The information space of flow has formed a complete regional network consisting of three core cities and two sub-core cities. The three leading cities are Ordos, Yinchuan, and Taiyuan, forming a spatial “triangle” to lead the information flows of cities in the UAYB. Furthermore, Hohhot and Ulanqab are two sub-core secondary cities, and the intensity of the information flow between them is relatively high. In addition, the information flow between these two cities and Ordos is also relatively frequent. In this way, the sub-core cities also realize real-time information linkage with the core “triangle.” The information flow connects the entire region, embodies the strong cross-territory and cross-level linkages of the information network, and enables more synergistic development among the central cities.

最后,比较分析连杆流优势的三个不同的流动进行每个城市(图3),空间结构指数(SSI)的三个联系是分开计算(表2)。流强度的联系是通过分别总结和规范每个流的矩阵(4)和(5))。水平坐标UAYB的城市,和它的垂直坐标流强度(图归一化的联系3)。可以看出,总体人口流动的空间模式,物流流和信息流UAYB是相似的。的人口空间流动的整体空间格局是多极SSI值为0.883。此外,发现银川、太原、鄂尔多斯、呼和浩特有较大的人口流动。流的信息空间的整体空间格局也往往是多极SSI值为0.535。相比之下,流动的物流空间的空间模式往往是相对单极SSI值为0.135;特别是,太原UAYB地区拥有绝对优势的物流流动的力量。

3.1.2。相关分析的多个城市之间的联系

为了验证不同流动之间的相关性,我们计算QAP值。细节见表3。可以看出,流有很强的相关性的信息空间与人口和物流的流动空间,与QAP相关系数分别为0.351和0.544。这是因为流)网络的信息空间,或多或少每两城市之间的连接。物流空间和人口空间之间的空间相关性流低一个值为0.231。因此,介绍了交通流的空间来进一步验证这三个流之间的关系。与交通流分别验证后,可以看出,人口流动和交通流之间的相关性很高。这是因为本研究中使用的流量数据是城市之间的客运列车,和火车旅行是居民最常见的方式。与此同时,人口和货物通常需要非常不同的运输方式。因此,交通流和物流空间之间的相关性的流量很低。另外,很明显,信息流也较少依赖交通工具。 This illustrates that information flow relies more on the Internet than on face-to-face communications.

3.2。UAYB的空间模式

3.2.1之上。UAYB的空间层次

不同类型的流动的分析只能代表UAYB空间结构在一定水平,但不能完全反映研究区域中的每个城市的空间特征。根据分析的结果在前一节中,人口的流动,物流,信息集成获取集成流((4)和(5))。网络集成流的密度是0.252,和网络连通性是最强的。

城市的空间层次UAYB分析使用的主要流方法(图4)。占主导地位的流的流向表明该地区的主要城市呼和浩特和太原,它是内蒙古自治区的省会城市和山西省,分别的中心经济、政治和文化。因此,他们有很强的综合吸引力和UAYB最大的辐射范围。第二个主要城市鄂尔多斯和银川,这直接占主导地位的城市所吸引。空间,主导和第二主导城市基本上是整个UAYB位于中间。剩下的下属城市都分布在这四个主要城市,使得整个地区城市群的复杂网络。

3.2.2。UAYB城市组织的鉴定

第一个主要流动的可视化集成流显示UAYB已形成的两个主要城市组织和两次属音城市组。这两个主要城市组织集中在呼和浩特和太原,分别汇集最大的许多城市,占主导地位的流动并形成一个大的辐射区域(图5)。

占主导地位的城市群体,以呼和浩特为核心,集中在UAYB的东北角。它有很强的联系与其他几个城市在内蒙古自治区。这三个流在内蒙古并不密切相关省份,特别是人口流动。占主导地位的城市群体,与太原为核心,收到最多的主要流程和辐射范围最广,基本上涵盖了UAYB的东部和南部地区。太原是一个极为重要的节点在三个流,特别是占据主导的城市物流空间的位置空间的流动和信息流动。同时,下属音城市组织集中在鄂尔多斯,银川,获得相对较少的主导流动,形成一个辐射少附近区域辐射能力有限。鄂尔多斯城市集团的城市的数量相对较小。这个城市群体的形成的主要原因是,鄂尔多斯的经济发展水平是好的,和它的地理位置在UAYB的中心。

此外,人口的流动和信息相对集中在鄂尔多斯集团内更为明显。集团以银川为中心的发展得益于附近城市的距离,以及相似的文化背景和民俗,导致强流的元素。因此,一个小的互动空间流以银川为中心形成了。值得注意的是尽管银川收到大量的第一个主要流动,形成第二主导城市集团。越不成熟的银川城市集团的发展是由于这个城市集团是远离其他三个城市组和它们之间的相互作用不强。

在这项研究中,我们还研究映射的第二个和第三个主要流动UAYB城市之间的互动。如图所示的细节6。在本部分中,三个流动的细节在前面的部分中。例如,一个庞大的人口流动是大同和Shuozhou之间产生。除了一些变化更加紧密的社区,主要城市是呼和浩特,太原,鄂尔多斯,银川,继续接受大部分的第二个主要流动和第三个主要流动。这种现象表明,占主导地位的城市UAYB比非惯用的城市有更强的控制和吸引力,而下属城市之间的联系是弱和下级城市的发展面临着困难。区域发展一体化是迫切需要的。

最后,集成流空间结构指数的计算来确定UAYB空间分散的程度,结果是0.606。这个结果表明UAYB略有多极化的发展动态平衡的方式。有必要促进发展的主要城市和在该地区发挥更推动的作用。深化地区内的周期将使下级城市的发展(例如,欠发达城市)并将继续减少富人和穷人之间的差距;因此,它也可以促进UAYB区域一体化的进程。

4所示。结论和讨论

这项研究提供了一个深入分析UAYB城市集聚的多连杆和区域空间模式,分别。主要结论如下:(1)在整体网络密度方面,这三个流都有很强的发展潜力。信息流获得整体网络密度的得分最高,其次是物流流动和人口流动的空间。(2)节点中心和连杆强度、呼和浩特、鄂尔多斯、银川、太原已经成为核心城市,吸引更多类型的流UAYB收敛。相比之下,城市的南部和西北部UAYB不太集中,和大部分的人口,材料,技术流的主要城市。关于人口流动,鄂尔多斯,在中央UAYB的一部分,有一个显著的位置。山西太原、大同,两个城市,发挥关键作用的物流空间流。一个空间三角形信息空间中形成的流动。诱变是鄂尔多斯,银川、太原、信息流动频繁的三人。(3)对于相关的三个流,流的信息空间与其他两个流有很强的相关性。 (4) The hierarchy of the UAYB is dominated by Hohhot and Taiyuan and sub-dominated by Yinchuan and Ordos. Four prominent city groups are formed with these four cities as the center. However, the regional comprehensive structure of the UAYB presents a multicentered, flat, and balanced situation; only the logistics space of flow shows a unipolar trend.

为了加强UAYB的整体辐射能力和空间的联系,以及促进快速、协调和全面发展的城市群,推荐以下政策影响基于这项研究的结果:(1)内部应该培育增长极,应该创建和城市增长极。特殊的产业增长极地区,如草地农业、畜牧业、旅游、和稀土产业,应该利用。发达的东部地区的产业转移应该积极承担并结合UAYB自身的情况来实现优势互补。增长极的形成模型应该加速促进整个地区的快速发展。(2)虽然大力促进发展的两个主要城市呼和浩特和太原,我们还应该注意两个第二主导城市的发展和培养有明显优势,以发挥辐射和周边城市的主导作用,提高整体UAYB的浓度和辐射能力。(3)的基础上传统的资源型产业和基础制造业,城市UAYB应该提高自主创新能力通过引进人才和技术,提供政策鼓励,以及大力发展现代服务业和高新技术产业。特别是,呼和浩特、太原等城市应该充分关注大学的科学和教育优势,加快高科技工业园区的建设和创新示范区域,将科技优势转化为产业优势,促进城市产业结构的优化和升级,并减少对环境的压力。(4)呼和浩特和太原应该充分利用他们的优势资源,技术,信息,提高他们的综合经济实力,实现辐射和区域发展的主导作用。(5)应该努力突破UAYB分散区域结构的限制,通过加快建设的城际交通、通信、物流、和其他网络集中在呼和浩特、太原、银川,鄂尔多斯和促进UAYB集成基础设施建设。五个省,即、山西、甘肃、陕西、内蒙古自治区、宁夏回族自治区,应打破行政壁垒,促进要素的自由流动,优化资源配置。 In addition, we should actively promote the sharing of public resources such as tourism, culture, and health, thus strengthening economic links among cities and promoting the integration of urban agglomerations. (6) New models to align the UAYB’s development with China’s major national strategies should be actively explored, and the synergistic development of the UAYB and various urban clusters in China should be developed. In addition, we should actively dovetail with the “one belt and one road” strategy to gradually enhance the UAYB’s opening capacity to the outside world. The UAYB will become the frontline of opening up in northern China.

本研究的局限性和未来的工作如下:首先,研究仅限于UAYB,不考虑UAYB和外部区域之间的联系。未来的研究应该考虑各种要素的流动从一个更大的地区的角度来看,甚至整个国家,促进全国UAYB互为依存的关系。其次,这三个流(人员、物流和信息)中选择本研究不能覆盖所有城市之间流动的元素。元素,如资本流动和创新流动也应该包含在整体研究多个元素流的范围。第三,下一步可以基于多维的角度来分析空间的流动。如果时间尺度可以集成到现有的研究,它可以结合历史数据的纵向比较,从而获取区域网络的发展历史,使现有研究更好,如有效结合政策和提出更合适的优化策略。

数据可用性

本文使用“百度迁移”平台百度地图上获取人口迁移数据(https://qianxi.baidu.com/)。火车路线数据https://www.12306.cn/index/。物流网站数据https://www.kuaidi100.com。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究是由中国国家自然科学基金(批准号41801149和41801149),年轻人才内蒙古科技大学(批准号NJTY-20-B09)、河北省人力资源和社会保障部门(批准号C20210314),河北省社会科学发展研究项目(批准号C20210301048)。