汾河流域城鎮空間布局結構演變及優化

姜曉麗 楊偉

摘 要：采用ArcGIS空間分析工具對汾河流域城鎮密集區發展過程及特征進行分析，認為其發展經歷了萌動與形成、擴張和快速發展3個階段。明確現狀流域城鎮空間布局結構具有顯著的軸線指向性特征，并呈現明顯單中心型結構，流域南部缺乏具有核心影響力的中心城市。針對上述問題，建議采用“點—軸”型城鎮空間結構系統對流域城鎮進行空間組織，并著力培育以臨汾市區為中心的城鎮緊密聯系區作為流域南部中心，構建“2個流域中心、2個流域副中心、1條重要發展帶和2條主要發展軸”的流域城鎮總體布局結構。

關鍵詞：空間布局結構 演變 優化 汾河流域

中圖分類號：F293 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2016）11-163-03

一、引言

城鎮空間布局是區域經濟社會發展水平在空間上的直接體現，其布局形態對區域交通組織、區域協調發展等存在顯著影響，對其進行研究具有重要的意義①。城鎮空間布局結構是在多種城鎮空間結構相互交織、相互作用下形成的②，受到產業發展、交通規劃、社會文化以及生態環境等因素的制約和影響③④⑤⑥。目前，學術界對于城鎮空間布局結構的研究普遍集中于相對成熟的城市群和經濟區⑦⑧⑨⑩，對于欠發達地區，尤其是以流域城鎮群為研究對象的相對較少。

汾河流域是山西省范圍內重要的城鎮集聚區，也是實現山西省“一核一圈三群”城鎮化戰略的核心區域。汾河流域城鎮群沿汾河兩岸布局，縱貫全省。區內以太原為中心，以南北向大運高速、同蒲鐵路主脈，東西向拓展的交通設施支脈構成的交通網絡為連接通道，包括1個省會城市（太原）、2個地級市（晉中、臨汾）、7個縣級市、32個縣。2010年，汾河流域城鎮群常住人口159.06萬人，占全省總人口的44.50%，地區生產總值4364.34億元，占全省的50.77%，是山西省內重要的經濟集中區，也是推進城鎮化的主體區。針對汾河流域城鎮布局現狀及存在的問題提出相應的空間組織對策，以便更好地帶動流域城鎮地域系統發展具有重要的現實意義。

二、城鎮密集區的布局演變

數據來源方面，非農業人口和國內生產總值數據選用的是《山西人口四十年》、《山西統計年鑒2001》、《山西統計年鑒2011》。

采用ArcGIS空間分析平臺的Kernel密度分析方法，對汾河流域城鎮密集區的時空演化進行解釋，以每個待計算格網點為中心，進行的圓形區域搜尋，進而計算每個格網點的密度值。計算選取汾河流域城鎮市縣轄區非農業人口為主要指標，即采用各縣市非農業人口密度來測度城鎮體系的空間密度，Kernel密度搜索半徑為125km，即默認當城鎮間距小于或等于125km時才可形成城鎮密集區，并參照以往的研究設定Kernel密度的k值大于等于75人/km2時形成城鎮密集區，當k值大于等于150人/km2時形成城鎮密集區的核心區11。

按照上述參數設置要求，運用ArcGIS10.0軟件進行分析和計算，在汾河流域行政區劃范圍內生成城鎮密集區的范圍邊界，并區分出城鎮核心區范圍，進而分析出汾河流域城鎮密集區的演變規律。

根據結果分析，建國以來汾河流域密集區的發展和演變大致經歷了如下3個階段：第一階段為萌動與形成階段。1949年～1980年，這一時期的初期，我國京津唐、長江三角洲和遼中南城鎮群等典型城市群已經出現城鎮集聚現象，但此時汾河流域城鎮群尚未形成，處于低水平、自發式發展階段；后期時期伴隨著改革開放的發展和經濟水平的提高，汾河流域城鎮群形成了以太原市為核心的城鎮密集區（圖1）。第二階段為擴張階段。1980年～2000年，這一時期以太原為核心的城鎮密集區快速擴散，將婁煩、交城、文水、祁縣、太谷、平遙和壽陽包含到城鎮密集區之內，并且這一時期，在太原市行政邊界內城鎮核心區初步形成（圖2）。第三階段為快速發展階段。2000～2010年，這一時期，以太原為核心的城鎮密集區穩定成形，密集程度不斷提高，隨著城鎮化進程的不斷推進和城鎮聯系的日益密切，高密度的城鎮核心區不斷擴大（圖3）。

三、城鎮布局結構特征及存在的問題

（一）城鎮分布具有明顯的軸線指向性

汾河流域城鎮空間分布區域差異顯著，具有明顯的軸線指向性特征。

1.汾河流域內城鎮分布具有明顯的軸線指向性。汾河流域城鎮分布密度為8.36座/萬km2，而在汾河干流兩岸10km范圍內城鎮密度為14.92座/萬km2，可見，汾河流域城鎮群空間格局呈現明顯的以汾河干流為軸的空間指向性特征。

2.城鎮分布具有明顯的交通干線指向性。城鎮是區域經濟發展重要的增長極，其集聚和擴散功能均需要依托完善的交通路網發揮出來，也是汾河流域城鎮空間布局的重要取向。采用汾河流域交通圖，借助ArcGIS對其進行矢量化處理，利用緩沖區分析和疊加分析可以發現，汾河流域城鎮群內位于鐵路、高速公路、國道三類交通干線10km緩沖區內的城鎮數量分別為22個、26個和26個，占整個流域比重的66.7%、78.8%和78.8%，由此可見，汾河流域城鎮群的空間分布具有明顯的交通干線指向性。

（二）城鎮空間相互作用強度差異大

引入物理學中的引力公式研究城鎮之間的相互作用。采用城鎮人口規模、經濟發展水平等相關指標作為表征城鎮質量的特征值，將城鎮之間的歐式距離作為半徑，通過計算每兩個城鎮之間的吸引力強度來表征城鎮間的相互作用強度11。參考已有研究對城市間相互作用的計算方法，采用空間相互作用強度E來測度城市間的相互作用強度。計算公式如下：

式中，P1、P2分別表示兩個城市的人口規模，此處為非農人口規模；V1、V2分別表示兩城市國內生產總值；r表示城市間的歐式距離。

根據城市相互作用強度計算方法，計算出汾河流域城鎮群相互作用強度矩陣。結果表明，汾河流域城鎮群中，太原與其他城鎮的相互作用強度最大，聯系最為緊密，相互作用強度之和最大，為5999.07，明顯高于其他城鎮，確立了太原在汾河流域城鎮群中功能上和組織上的核心地位。除太原之外，與其他城市相互作用總強度排名由高到低前十位的城鎮依次是古交（1371.38）、汾陽（1304.64）、孝義（1287.62）、臨汾（661.33）、晉中（535.99）、洪洞（526.54）、清徐（405.69）、介休（366.19）、平遙（313.64）。與太原相互作用強度值由高到低前十位的城鎮分別是晉中（1385.97）、清徐（1136.60）、古交（1008.96）、交城（747.21）、孝義（524.17）、文水（341.72）、太谷（312.99）、汾陽（270.75）、介休（263.34）、祁縣（255.79）。

對汾河流域城鎮群城鎮間的相互作用進行分析，將城鎮間相互作用強度值按照大于500、200-500、100-200分為三組，分別用寬度不同的箭頭連接起來，分析汾河流域空間聯系軸帶，由圖4可知，汾河流域范圍內，城鎮空間組織在地域上形成了東西向的古交—太原—晉中與南北方向上的陽曲—太原—汾陽—孝義—靈石、洪洞—臨汾—襄汾3條緊密聯系的城鎮走廊。從空間聯系分區角度，整個汾河流域可以劃分為北部以太原為中心、中部以孝義和介休為中心、中南部以臨汾為中心、南部以侯馬為中心的4個城鎮緊密聯系區（圖4）。

（三）存在的問題

從整個區域發展角度來看，當前，汾河流域形成以太原為中心的單中心型區域空間結構，對汾河流域北部的輻射帶動能力顯著，但對空間距離相距較遠的流域南部地區影響能力較弱。流域南部尚未形成明顯的區域中心，制約了流域南部的城鎮發展。因此，亟需在流域南部培育一個具有較強區域影響力的中心城市引領區域發展。

四、城鎮空間組織結構優化

1.構建“點—軸”型城鎮空間結構系統進行空間組織。當前，汾河流域具有區位優勢的城鎮發展迅速，形成極化發展的空間結構，人口和經濟要素在高等級的城市和軸線上集聚，形成典型的“點—軸”型空間結構。因此，按照“點—軸”型空間結構對汾河流域城鎮空間進行組織，可以有效的促進人流、物流、信息流在流域內的合理流動。

2.培育中心城市，優化城鎮布局。在對汾河流域城鎮密集區、城鎮空間相互作用現狀研究的基礎上，不難發現，當前汾河流域只存在一個影響范圍較大的核心，即太原市，受其區位條件影響，其對汾河流域的帶動作用主要集中于流域中北部。

流域南部則缺乏比較具有輻射帶動作用核心，因此，選取一些區位條件優越、資源組合較好、基礎設施完善的城鎮作為未來人口和產業集聚的核心區符合流域發展的現實需要。從流域南部目前的發展現狀來看，應當選取臨汾主城區——堯都區，作為汾河流域南部核心，著力將其打造流域南部中心城市、建設新型工業基地，同時積極發展現代服務業，提升其區域性服務功能。

3.城鎮空間組織結構優化。

在已有重點城鎮和發展軸線的基礎上，初步設想構建2個流域中心、2個流域副中心、1條重要發展帶和2條主要發展軸的流域城鎮總體布局（圖5）。

2個流域中心是指以太原和臨汾為中心的兩個城鎮緊密聯系區。太原城鎮緊密聯系區指太原以及與太原緊密聯系的6個縣市，即晉中市、陽曲縣、古交市、清徐縣、交城縣和太谷縣。該區域是汾河流域內部重要的人口和產業承載區，是區內重要的增長極核。臨汾城鎮緊密聯系區指臨汾以及與臨汾緊密聯系的2個縣市，即洪洞縣和襄汾縣。該區域是汾河流域南部重要的城鎮集中區，培養壯大城市規模、建設現代化都市區是其未來發展的重要任務。

2個流域副中心是指孝汾平介靈城鎮組群和新絳—侯馬—曲沃城鎮組群。孝汾平介靈城鎮組群是指由孝義市、汾陽市、平遙縣、介休市、靈石縣5個縣市組成的城鎮組群化發展地區，是汾河流域內部重要的工業和旅游城鎮集聚區。新絳—侯馬—曲沃城鎮組群由新絳縣、侯馬市、曲沃縣3縣市組成，其作為綜合型交通樞紐和中心城市，將在加強東西聯系和南北協作方面起到重要作用。

1條重要發展帶是指汾河沿岸經濟帶，整條發展帶貫穿汾河流域。沿岸交通、能源、水土資源配置、城鎮與產業發展基礎良好，是汾河流域發展的一級軸帶。

2條主要發展軸是指流域北部的古交市—太原市—晉中市發展軸和新絳縣—侯馬市—曲沃縣發展軸。古交市—太原市—晉中市發展軸產業基礎較好、人口密集，以太原晉中同城化發展為核心，形成流域北部主要發展軸。新絳縣—侯馬市—曲沃縣發展軸以推進新絳、侯馬、曲沃組群化發展為引領，加強東西聯系與南北協作，建成區域綜合型交通樞紐和中心城市，形成流域南部主要發展軸。

[基金項目：山西省高等學校人文社會科學重點研究基地項目（2015333）；山西省高等學校哲學社會科學項目資助（2016261）。]

注釋：

①劉少麗，王穎，陸玉麒.江蘇省沿海地區城鎮空間布局研究[J].南京師大學報（自然科學版），2008，31（1）：135-138

②顧朝林.中國城鎮體系[M].北京：商務印書館，1992：221-226

③郭榮朝，宋雙華，夏保林，等.周口市域城鎮空間結構優化研究[J].地理科學，2013，33（11）：1347-1353

④王發曾，閆衛陽，劉靜玉.省域城市群深度整合的理論與實踐研究——以中原城市群為例[J].地理科學，2011，31（3）：280-286

⑤姚士謀，陳彩虹，陳爽，等.滬寧杭地區城市群發展規劃探索[J].長江流域資源與環境，2005，14（3）：267-271

⑥方創琳.中國城市群形成發育的政策影響過程與實施效果評價[J].地理科學，2012，32（3）：257-264

⑦陳園園，李寧，丁四保.城市群空間聯系能力與SOM神經網絡分級研究——以遼中南城市群為例[J].地理科學，2011，31（12）：1461-1467

⑧沈玉芳.長江三角洲地區城市化發展的態勢、問題和方向探討[J].上海綜合經濟，2004

⑨李快滿，石培基.蘭州經濟區城鎮空間組織結構優化構想[J].干旱區資源與環境，2011，25（3）：8-14

⑩劉靜玉，丁志偉，孫方，等.中原經濟區城鎮空間結構優化重組研究[J].經濟地理，2014，34（10）：53-61+110

11王發曾，劉靜玉，徐曉霞，等.中原城市群整合研究[M].北京：科學出版社，2007

（作者單位：太原師范學院 山西太原 030000）

（責編：呂尚）