基于引力模型的城市圈地价空间结构模型研究

Standardized data 总人口相对值 城市人口相对值 财政收入相对值 财政支出相对值 职工人数相对值 职工平均工资相对值 人均国内生产总值相对值 人均工业总产值相对值 人均农业总产值相对值 人均社会消费品零售额相对值
W eight W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 W8 W9 W10
Li
n
∑ = I j = 1 ij
n
=∑ j= 1 ( 0.
Pi Pj 36dAij + 0.
4dB ij ) 2
(8)
2. 3 地价空间结构综合分析 综合分析主要采用数理分
析和空间分析两种方法 。空间分析主要是结合城市圈图形
数据 ,分析潜力指数空间分布特征 ,数理分析主要运用多元 回归模型对城市综合潜力指数同城市圈地价成果进行数学
分钟、日数等 )表示的 ,是衡量空间可达性的主要指标。
在引力模型的建立过程中 ,仅把 d的概念界定为两个城
市间的空间距离是不可取的 ,它无法真正体现城市间的引力
关系。在现代产业发展与地区间经济合作过程中 ,时间是一
个极为重要的因素 ,由于时间距离可以准确地反映两地或一
个区域与其他相关区域相互作用的势能 ,因此被越来越多地
由于高速公路在现代交通中占据了越来越重要的位置 , 因此可以赋以较高权重 0. 6,即取 wA = 0. 6, wB = 0. 4。同时 , 若高速公路与一般公路行车速度分别按 100和 60 km / h换 算 ,即 VA = 100 km / h, VB = 60 km / h。那么 ,上式可简化为 (时间换算成分钟 ) :
引力模型通常表示为 :
Iij = GPi Pj di-j r
(1)
式中 , Iij指 i、j两城市间的引力 ; Pi、Pj 指 i、j两城市的“城市
质量 ”; dij指 i、j两城市间的距离; G为引力系数 , r为引力衰 减系数 (大多数情况下取值为 2) 。
在实际应用当中 ,由于引力系数 G和城市经济引力的测
拟合 。进而结合两种分析方法总结归纳城市圈地价空间结 构特征 。 3 结论与讨论
通过对城市圈这一特定研究对象地价空间结构的研究 , 得出如下结论 :
( 1)将引力模型引入城市圈地价空间结构研究中 。笔者 尝试将其应用到城市圈地价空间结构的研究之中 ,详述该模 型应用到城市圈地价空间结构研究的理论构建流程 :首先 , 测算各城市质量和城市间的时间距离 ,以计算城市圈内各城 市间相互作用力 (引力值 ) ;然后 ,通过综合引力求和得到各 城市综合潜力指数 ;最后 ,结合城市圈地价数据 ,运用空间分 析和数理分析的方法 ,对城市圈地价空间结构特征进行 分析 。
(5)
式中 , dij指 i、j两城市间的时间距离 ; tA 为 i、j两城市间高速
公路时间距离 ; tB 为 i、j两城市间一般公路时间距离 ; wA 为
高速公路时间距离权重值; wB 为一般公路时间距离权重值; dAij、dB ij分别为 i、j两城市间高速公路和一般公路里程 ; VA 、 VB 分别为高速公路和一般公路时速。
1 研究背景
城市圈地价空间结构是一个比较新的概念 ,它既是在区
域内一个相对存在的整体 ,也是一个开放型的有机联系的系
统。如果把城市圈划分在每一个城市存在的地域空间 ,割断
城市之间的联系去研究城市圈 ,这不是城市圈的区域系统的
研究方法 。如何结合城市圈这一特定的研究对象的特点研
究其地价空间结构特征是该研究的一个难点 。
2. 1. 1 城市质量的测度。城市质量的测度方法从指标结构
12124
安徽农业科学 2009年
上可以分为两类 :单项指标测度法或者综合指标测度法。 2. 1. 1. 1 单项指标测度法。单项指标测度法采用单一指标 来衡量城市质量 ,如城市 GDP、城市总人口 N、工业总产值 V
度没有相关性 ,同时由于 P和 d的含义重新界定 ,会影响到
整个公式的内涵变化。所以将上式稍做调整为 :
Iij
= Pi Pj
/
dr ij
(2)
因此 ,城市间作用力的引力模型通常可以表述为 :
Iij
=
Pi Pj d2ij
(3)
显然 ,城市质量和城市间距离的确定对于模型最后的计
算结果有着决定性的作用 。
Research on the Spa tia l Structure M odel of M etropolitan C ircle Land Pr ice Ba sed on the Grav ity M odel J IN Gu i et a l ( Faculty of Resources, China University of Geosciences, W uhan, Hubei 430074) Abstract The current spatial structure of city land has a variety of research methods, mainly based on the individual city’s land evaluation, spatial distribution of theory and a number of cities in the land of geographical differences town land classification theory, these two methods failed to fully meet the metropolitan comp lex p rice structure of space. Gravity model emphasized the interrelationship among inter2city ele2 ments, which measured the quality of city, inter2city distance, the city’s comp rehensive potential and other factors. The model was app lied in the spatial structure researches of metropolitan circle land p rice. The app lication of the model was put into p ractice in the spatial structure of metropolitan circle land p rice. Key words Metropolitan circle; Land p rice; Gravity model
图 1 城市圈地价空间结构引力模型流程 F ig. 1 The grav ity m odel flow of m etropolitan c ircle spa tia l
structure
早期定量研究城市空间作用的学者是 Reilly,他提出了 城市之间的“零售引力规律 ”及其计算模型 [2] 。在此基础上 , Converse提出了城市之间“断裂点 ”(B reakPoint)的概念及其 计算模型 [3] ,在 Zipf等的演绎和推广之后 [4] ,引力模型在地 理学界逐渐成“名 ”[5] 。
dij = 0. 36dAij + 0. 40dB ij
(6)
如果两城市间仅有一般公路相同 , 则 dij = dB ij /VA , 换算
成分钟表示为 :
dij = dB ij
(7)
2. 2 城市综合潜力指数计算 在两两城市引力值计算的
基础上 ,将一个城市与城市圈分布体系内的所有城市相互作
用的综合引力求和 ,就可以获得该城市综合潜力指数 L。
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri. Sci. 2009, 37 ( 25) : 12123 - 12124
责任编辑 李菲菲 责任校对 张士敏
基于引力模型的城市圈地价空间结构模型研究
金 贵 金 磊 王占岐 黄中华 1 ,
2,
1,
1 (1. 中国地质大学资源学院 ,湖北武汉 430074; 2. 中国矿业大学 ,江苏徐州 221008 )
表 1 城市质量数据标准化
Table 1 The da ta standard iza tion of urban qua lity
代号 源数据
标准化数据
权重
Code X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10
Source data 总人口 城市人口 财政收入 财政支出 职工人数 职工平均工资 国内生产总值 工业总产值 农业总产值 社会消费品零售额
摘要 当前城市地价空间结构的研究方法有多种 , 主要是基于单个城市的地价空间分布的定级估价理论和多个城市的土地地域差异 的城市土地分等理论 ,这两种方法都没能充分满足城市圈地价空间结构研究。引力模型是强调城市间要素的相互联系性 ,它测度了城 市圈各城市的质量、城市间距离、城市综合潜力等因素 ,将该模型应用到城市圈地价空间结构的研究中 ,并实践该模型在城市圈地价空 间结构中的应用 。 关键词 城市圈 ;地价 ;引力模型 中图分类号 F301. 5 文献标识码 A 文章编号 0517 - 6611 (2009) 25 - 12123 - 02
和方法 。这两种方法都没能充分满足城市圈的研究需要 。
引力模型是地理学研究城市间空间相互作用的重要模
型 ,在一定范围内可使空间结构研究精确化、定量化 ,并由此
概括出一些法则 ,对经济地理学、城市地理学的理论研究与
应用意义很大 。引力模型的意义本身就是强调城市间要素
的相互联系性 ,符合城市圈的系统的研究思路 ,因此笔者尝
试将该模型应用到城市圈地价空间结构的研究中 。
2 城市圈地价空间结构引力模型的构建
城市圈地价空间结构的引力模型构建流程见图 1。
2. 1 引力值计算 城市与其临近区域是共生的 ,城市对周
围地区会产生影响 ;同时周围地区也会反作用于城市。城市
对其周围城市的影响强度与城市的规模成正比 ,与至城市中
心的距离成反比 [1] 。因此 ,可以用牛顿的万有引力模型来类
等 ;其中用 P = GD P ×N来测算城市质量是比较常用的方
法 ,也曾用 P = V ×N测度 [6] 。 2. 1. 1. 2 综合指标测度法。综合指标测度法是选取若干个 相互独立又能反映城市实力的指标 ,采用数学统计的方法构 造城市综合质量指数 ,用这个指数来表示城市的质量。党安 荣等根据空间相互作用理论和引力模型研究北京市空间发 展方向时 ,选择如下 10项反映城市发展与空间作用的主要 社会经济指标构建城市综合质量评价指标体系 (表 1) 。为 了消除量值方面误差的影响 ,对城市质量指标源数据进行标 准化处理 ,以北京市参数为 100,例如总人口相对值 X1 = 100 ×(某城市总人口 /北京市区总人口 ) ,其他类似。
比。根据万有引力定律 ,任何两个物体之间的作用力 I(引
力 )的大小与它们的质量 (m1 、m2 )成正比 ,与它们之间距离
( d)的平方成反比 ,即
I
=
k
m1 m2 d2
。
作者简介 金贵 (1986 - ) ,男 ,江苏邳州人 ,硕士研究生 ,研究方向 :土 地经济与管理 。
收稿日期 2009205211
权重 Wi 确定的方法有特尔菲法、因素成对比较法、层次 分析法等 。
采用加权求和法得到城市综合质量指数 P,见公式 4。
10
P
=
∑X
i=1
iW
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(4)
2. 1. 2 距离的测度。城市间距离内涵的界定有两种 :空间距
离和时间距离 。空间距离指两地之间的道路长度或空中直
线距离 ,是纯粹的空间概念 ;时间距离是以时间单位 (小时、
已有的对于城市地价空间结构的研究大体上可分为对
单个城市的地价空间分布研究和多个城市的土地地域差异
研究 。对单个城市地价特征研究基本都是基于城市土地定
级估价的原理 ,只是对其中局部的方法进行了改进 ,目的是
反映某城市内部土地的区位条件和利用效益的差异 ;而对多
个城市土地地域差异研究一般是采用城市土地分等的原理
应用于该模型中 。
现代交通中 ,道路等级与货币成本是影响时间距离的决
定性因素 ,公路网络突出的差异在于高速公路与一般公路的
差别 。所以在测算时间距离时将高速公路和一般公路的时
间距离综合考虑。在此 ,时间距离的计算公式定义为 :
dij = wA tA + wB tB =wA dAij /VA + wB dB ij /VB