基于引力模型的郴州市城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)動態(tài)研究

謝林衛(wèi) 谷志鵬 譚春華

(1.郴州市規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，湖南 郴州 423000； 2.長沙市規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410007)

1 概述

城鎮(zhèn)是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的載體，城鎮(zhèn)空間布局結(jié)構(gòu)的演變特征直接反映著城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)活動的發(fā)展態(tài)勢[1]。在當(dāng)前不斷變化的經(jīng)濟(jì)背景下，城鎮(zhèn)間的發(fā)展更注重區(qū)域化、協(xié)作化、一體化發(fā)展。區(qū)域經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的產(chǎn)生和發(fā)展本質(zhì)上是勞動地域分工的必然結(jié)果[2]。推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加速城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程，科學(xué)合理的城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)布局是關(guān)鍵。在區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)研究領(lǐng)域中，定量分析城市間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度已然成為近年來研究的重點(diǎn)方向之一。經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度是表示該區(qū)域內(nèi)各城市之間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)弱的指標(biāo)，其數(shù)值大小不僅能反映該區(qū)域內(nèi)中心城市對于周邊城市的經(jīng)濟(jì)輻射能力，還能反映周邊城市對于該區(qū)域內(nèi)中心城市輻射能力的接受度。

2 研究綜述

17世紀(jì)牛頓提出了著名的萬有引力定律，給物理學(xué)及許多自然科學(xué)學(xué)科的發(fā)展帶來了劃時(shí)代的推動作用。社會經(jīng)濟(jì)學(xué)家Tinbergen(1962)和Poyhonen(1963)通過將萬有引力定律引入經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行發(fā)展和延伸，提出了一個(gè)比較完整且簡便的經(jīng)濟(jì)學(xué)模型——引力模型(Gravity Model)[3]。他們認(rèn)為兩個(gè)經(jīng)濟(jì)體之間的單項(xiàng)貿(mào)易流量與經(jīng)濟(jì)體各自的經(jīng)濟(jì)規(guī)模成正比，與經(jīng)濟(jì)體之間的距離成反比[4]。

城市間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度可以通過引力模型進(jìn)行量化分析，近年來，研究者們?nèi)〉昧嗽S多有參考價(jià)值和借鑒意義的研究成果。2015年，高興亮等[2]采用區(qū)域間相互作用的引力模型，測算了山東省17個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系量和城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系隸屬度。結(jié)果表明：山東省各主要城市間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系量絕對量保持增長，中、北部城市間聯(lián)系緊密，西部和沿海城市之間聯(lián)系較弱，通過10年的發(fā)展已形成了三大經(jīng)濟(jì)聯(lián)系緊密帶的格局。2018年，寧啟蒙等[5]結(jié)合主成分分析法和引力模型，對益沅桃城鎮(zhèn)群的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度及對中心城區(qū)的經(jīng)濟(jì)隸屬度進(jìn)行了測算，以此來定量分析該城鎮(zhèn)群的基本經(jīng)濟(jì)情況。結(jié)果表明：益陽市區(qū)的引力強(qiáng)度最高，在城鎮(zhèn)群中處于絕對的經(jīng)濟(jì)中心地位，沅江市、桃江縣與市區(qū)的經(jīng)濟(jì)差距較大，市區(qū)的經(jīng)濟(jì)輻射帶動作用有待提高。2020年，王希[6]以京津冀城市群13個(gè)構(gòu)成城市為研究對象，運(yùn)用引力模型對京津冀城市群的城市規(guī)模劃分和城市空間聯(lián)系進(jìn)行了實(shí)證研究。結(jié)果表明：近10年來京津冀城市群呈現(xiàn)“中心—外圍”的發(fā)展格局，空間聯(lián)系強(qiáng)度差異化明顯，支撐京津冀城市群發(fā)展核心格局的是京津“雙核”，整個(gè)城市群之間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系越來越密切。

3 研究區(qū)域、研究方法與數(shù)據(jù)來源

3.1 研究區(qū)域

郴州市城鎮(zhèn)空間，包含郴州市中心城區(qū)(蘇仙區(qū)、北湖區(qū))、資興市、桂陽縣、永興縣、宜章縣、嘉禾縣、汝城縣、桂東縣、安仁縣10個(gè)市縣行政范圍構(gòu)成，總面積1.94萬km2，約占全國國土面積的1/500。截至2019年年底，郴州市全市地區(qū)生產(chǎn)總值2 410.9億元，年末全市常住人口475.5萬人，全市城鎮(zhèn)化率56.0%。

3.2 研究方法

本文基于經(jīng)典引力模型[7]，利用能夠表明城市人口規(guī)模的常住人口(P)、表明城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模的GDP總量(G)來測度城市“質(zhì)量”，選用根據(jù)高德地圖導(dǎo)航得出的兩地政府駐地之間的最短車行距離(D)作為城市間的距離指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，得出的引力模型計(jì)算公式：

其中，F(xiàn)ij為城市經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度；Pi,Pj分別為兩個(gè)城市的常住人口數(shù)量；Gi,Gj分別為兩個(gè)城市的地區(qū)生產(chǎn)總值；Dij為兩個(gè)城市政府駐地之間的最短車行距離；Fi為i城市的經(jīng)濟(jì)作用總強(qiáng)度；Ri為i城市的經(jīng)濟(jì)隸屬度。

本文研究的各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于郴州市統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)發(fā)布的相應(yīng)年度的郴州市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)和郴州統(tǒng)計(jì)年鑒。

4 郴州市城鎮(zhèn)空間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系分析

4.1 經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度

根據(jù)引力模型，分別計(jì)算得出2009年、2014年、2019年 郴州市城鎮(zhèn)空間中各主要城市間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度總量，分析結(jié)果如表1～表4所示。

表1 2009年郴州市各城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度

表2 2014年郴州市各城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度

表3 2019年郴州市各城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度

表4 郴州市各城市經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度總量

2009年、2014年、2019年郴州市城鎮(zhèn)空間各城市間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度呈現(xiàn)如下特征：

1)從整體上來看，2009年—2019年，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，郴州市城鎮(zhèn)空間中各個(gè)城市之間的常住人口數(shù)量都有不同程度的增加，城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度也隨著年份增加而逐漸增強(qiáng)。本研究采用ArcGIS軟件測算郴州市各個(gè)城市間的空間引力數(shù)值和經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度總量，并通過該軟件繪制出2009年、2014年、2019年城市網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系強(qiáng)度分布如圖1所示。圖1中圓點(diǎn)表示該城市的政府駐地的地理位置，圓點(diǎn)大小表示該城市的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度總量，任意兩個(gè)城市間連線的粗細(xì)程度對應(yīng)這兩個(gè)城市間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度。

2)在2009年的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度表中，郴州中心城區(qū)位于經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度總量第一階梯，桂陽、資興、永興位于第二階梯，宜章、嘉禾、臨武、安仁、汝城、桂東位于第三階梯；2014年，郴州中心城區(qū)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度總量依然處于第一階梯，宜章率先從第三階梯跨入第二階梯，城鎮(zhèn)空間布局雛形顯現(xiàn)；2019年，經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度總量大于10的城市數(shù)量已達(dá)到6個(gè)，嘉禾成為第二階梯的新成員，城鎮(zhèn)空間布局已成形并向外擴(kuò)散。

3)對2009年、2014年、2019年數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，除中心城區(qū)外，其他各城市保留與其經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度最大的連接線，表1～表3中加粗?jǐn)?shù)值為兩城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度最大值，經(jīng)ArcGIS可視化成圖如圖2所示，圖中圓點(diǎn)代表該城市的常住人口。在2009年，郴州中心城區(qū)對于資興的經(jīng)濟(jì)吸引力小于永興對于資興的經(jīng)濟(jì)吸引力，故最大經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度線處于斷開階段；歷時(shí)10年的發(fā)展，郴州中心城區(qū)經(jīng)濟(jì)輻射能力顯著加強(qiáng)，呈現(xiàn)出“一核三軸兩線”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局，以郴州中心城區(qū)向外輻射5條經(jīng)濟(jì)聯(lián)系線，分別為郴州—資興—永興—安仁、郴州—桂陽—嘉禾、郴州—宜章—臨武、郴州—汝城、郴州—安仁。

郴州市城鎮(zhèn)空間中各等級城市的規(guī)模分布差距明顯，郴州中心城區(qū)主導(dǎo)作用一直是支撐整個(gè)城鎮(zhèn)群發(fā)展的核心

格局，城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度分異特征較為明顯，地理區(qū)位優(yōu)勢賦予經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動力一覽無余。隨著郴州市城鎮(zhèn)群多年來的發(fā)展，桂陽、資興、永興依托區(qū)位優(yōu)勢脫穎而出，宜章、嘉禾也產(chǎn)生越來越大的影響力。郴州市位于丘陵山區(qū)，市域內(nèi)部城市人口規(guī)模相差較大，整個(gè)城鎮(zhèn)空間的東面、東南面、南面、西南面多為山地，削弱了郴州中心城區(qū)的經(jīng)濟(jì)輻射能力。桂陽、資興、永興位于丘陵地區(qū)，條件相對較好，區(qū)位優(yōu)勢明顯，發(fā)展前景較好?？傮w而言，郴州市城鎮(zhèn)空間的發(fā)展態(tài)勢不均衡，以郴州中心城區(qū)為主的地理核心區(qū)占主導(dǎo)地位，邊緣城市間聯(lián)系和配合不緊密，城市規(guī)模格局仍將持續(xù)。

4.2 經(jīng)濟(jì)隸屬度

郴州市10個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系時(shí)相變化呈現(xiàn)空間分異，如表5所示。其中，對于郴州中心城區(qū)經(jīng)濟(jì)隸屬度較大的城市依次是桂陽、資興、宜章、永興，這些城市與中心城區(qū)的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系較為密切；嘉禾、臨武、汝城、安仁、桂東對郴州中心城區(qū)的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系隸屬度依次減小。2014年，嘉禾、桂陽、汝城的比重出現(xiàn)輕微下降趨勢；宜章、臨武、資興、桂東、永興、安仁有小幅提升。2019年，資興和永興的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系隸屬度下降，其他城市相較于上一階段有一定的提升。從2009年到2019年，桂陽對于郴州中心城區(qū)的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系隸屬度都大于40%，說明桂陽和郴州中心城區(qū)互為主要聯(lián)系方向，兩地之間有很強(qiáng)的相互依賴性。資興、永興、宜章三地經(jīng)濟(jì)隸屬度量級相當(dāng)，累積占比大于40%，為郴州中心城區(qū)第二聯(lián)系方向。嘉禾、臨武、汝城、安仁、桂東對郴州中心城區(qū)的經(jīng)濟(jì)隸屬度較低，五地累積占比小于20%，逐年變化情況不顯著，為第三聯(lián)系方向。

表5 各市縣對于郴州中心城區(qū)的經(jīng)濟(jì)隸屬度

5 結(jié)語

當(dāng)前郴州市城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)的格局形成，不僅僅是人口經(jīng)濟(jì)、地理區(qū)位、交通區(qū)位等多重因素作用的結(jié)果，更是資源稟賦條件下符合自身比較優(yōu)勢的選擇。郴州市城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)的分異特征較為明顯，區(qū)域內(nèi)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平呈階梯狀變化，城市間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度有待于提高，山地型組團(tuán)式中小城鎮(zhèn)群發(fā)展戰(zhàn)略有待于進(jìn)一步推進(jìn)。為充分發(fā)揮郴州市城鎮(zhèn)群的集聚與擴(kuò)散效應(yīng)，提升市域城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)布局的科學(xué)合理性，加強(qiáng)市域城鎮(zhèn)間的聯(lián)系與分工協(xié)作，帶動市域城鎮(zhèn)的協(xié)調(diào)發(fā)展，應(yīng)加強(qiáng)以下工作：

1)增強(qiáng)核心區(qū)域競爭力。重點(diǎn)建設(shè)郴州中心城區(qū)主中心，拓展中心城區(qū)發(fā)展空間，突出中心城區(qū)主體地位，進(jìn)一步提升其經(jīng)濟(jì)輻射和帶動能力，打造成湘粵贛省際區(qū)域崛起的“領(lǐng)頭羊”。發(fā)展資興、桂陽、永興、宜章次中心，積極推動郴資桂永宜融城發(fā)展，壯大次中心發(fā)展優(yōu)勢，圍繞主次中心發(fā)展和帶動輻射力強(qiáng)的中小城鎮(zhèn)，實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)群的協(xié)調(diào)發(fā)展。提高人口城鎮(zhèn)化水平，降低城鎮(zhèn)準(zhǔn)入門檻，爭取將郴州打造成為中心城區(qū)過百萬人口的大城市。

2)構(gòu)建區(qū)域增長極。積極對接北部長株潭城市群，南部粵港澳大灣區(qū)，抓住“一帶一路”沿線國家的合作與共建機(jī)會，打造資興兩型產(chǎn)業(yè)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)與旅游產(chǎn)業(yè)增長極、桂陽低碳經(jīng)濟(jì)與綠色產(chǎn)業(yè)增長極、永興循環(huán)經(jīng)濟(jì)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)增長極、宜章新型工業(yè)與休閑健康產(chǎn)業(yè)增長極。發(fā)揮城鎮(zhèn)群先導(dǎo)作用，引領(lǐng)全域城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展，統(tǒng)籌配置各類資源和生產(chǎn)要素，改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，積極發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展。

3)完善城鎮(zhèn)空間內(nèi)部交通網(wǎng)絡(luò)體系。郴州市屬于山地型組團(tuán)式中小城鎮(zhèn)群，是湘南地區(qū)重要的交通樞紐。應(yīng)放大節(jié)點(diǎn)城市優(yōu)勢，重點(diǎn)建設(shè)郴資桂、郴永宜城鎮(zhèn)走廊，密切城鎮(zhèn)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，通過郴州大道、郴永大道與郴宜城際大道等區(qū)域性道路，強(qiáng)化市域城鎮(zhèn)間的交通聯(lián)系。城鎮(zhèn)群內(nèi)部也應(yīng)完成包括城市快速鐵路、高速公路、城際輕軌等現(xiàn)代交通方式的交通網(wǎng)絡(luò)，為郴州市城鎮(zhèn)空間經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展提供有力保障。

4)打造經(jīng)濟(jì)互聯(lián)廊道。充分發(fā)揮城鎮(zhèn)群各市縣產(chǎn)業(yè)特色和資源優(yōu)勢，堅(jiān)持優(yōu)勢互補(bǔ)，積極開展區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作，謀求城鎮(zhèn)群經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)整體共贏與發(fā)展。依托區(qū)域協(xié)作機(jī)制，合理布局產(chǎn)業(yè)集群，以大帶小，把大中城市和小城鎮(zhèn)聯(lián)接起來共同發(fā)展。在地區(qū)產(chǎn)業(yè)布局、資源分布和自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上，采取形式多樣的橫向經(jīng)濟(jì)聯(lián)合與協(xié)作方式建立起區(qū)域性經(jīng)濟(jì)協(xié)作，通過加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)活動連接度壯大城鎮(zhèn)群的發(fā)展。統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展，以郴資桂、郴永宜城際大道為廊道，協(xié)調(diào)各城鎮(zhèn)設(shè)施建設(shè)，產(chǎn)業(yè)布局，環(huán)境治理等，共同推進(jìn)城鎮(zhèn)空間協(xié)調(diào)發(fā)展。