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2019 , Vol. 38 >Issue 2: 247 - 258

DOI: https://doi.org/10.11821/dlyj020170705

Articles

Geographic detection and multifunctional land use from the perspective of urban diversity: A case study of Changchun

  • HAO Feilong ,
  • SHI Xiang ,
  • BAI Xue ,
  • WANG Shijun
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  • School of Geographical Sciences, Northeast Normal University, Changchun 130024, China

Received date: 2017-07-27

  Request revised date: 2018-08-11

  Online published: 2019-02-20

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《地理研究》编辑部 所有
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Abstract

Mixed and multifunctional land uses have been identified as an enabling way to promote urban vibrancy and yield socio-economic benefits. As a key strategy in New Urbanism and Smart Growth, mixed use has been widely accepted in urban planning for promoting urban vibrancy and sustainability. This study aims to reveal the differences in the spatial distribution characteristics of different types of mixed use and the influencing factors of their distribution in Changchun central district from the perspective of urban diversity. Based on the POI data in the central district of Changchun, this study focuses on four function categories: Residence, office, commerce, and leisure. Location quotient, entropy index, and Geodetector are used to explore the distribution features and influencing factors of mixed use in Changchun. Serveral conclusions are drawn as follows: (1) Mixed use is the major form of street scale function elements distribution, from the perspective of concentration. All types of elements form a functional gathering area of specialization, but there are large differences between the degrees of specialization. The distribution of concentration of functional elements shows consistent trends with the overall quantity distribution. (2) The degrees of mixed use performance of core-periphery spatial differences reflects that the degree of the core street area a is higher than that of the external zone. The degrees of mixed use of office, commerce, and leisure is stronger than their mixture degree with residence. (3) The main features of mixed use at street scale are the mixed multi-functions compatible with each other. Among the various types of functional elements, leisure and commercial elements have a higher degree of interaction with others, which means that they have a strong compatibility, with the positive effect on mixed use. (4) The spatial heterogeneity of the degrees of mixed use is significant. The primary determinants of the spatial distribution of mixed use include: land price, number of leisure elements and commercial elements. The total number of functional elements, the density of population and the density of road network variables show a weak influence on the differentiation of multifunctional land use. Except that the land price varies, other influencing factors behave differently in the by-type mixed use impact mechanism.

Key words： urban diversity; mixed use; influencing factor; POI; Geodetector; Changchun

Cite this article

HAO Feilong , SHI Xiang , BAI Xue , WANG Shijun . Geographic detection and multifunctional land use from the perspective of urban diversity: A case study of Changchun[J]. GEOGRAPHICAL RESEARCH, 2019 , 38(2) : 247 -258 . DOI: 10.11821/dlyj020170705

1 引言

20世纪90年代以来,信息技术的快速发展和普及对城市与区域的社会经济活动及其空间过程产生了深刻的影响[1]。功能空间作为城市空间的核心内容,在信息技术的影响下,其内涵发生了巨大的变化。信息技术创造的虚拟空间使得居住、办公、休闲等城市功能在区位选择、地域布局上更具有弹性,而部分城市功能的虚拟化,也使得物质场所具有了更多的功能选择[2]。在传统城市功能空间的重构中,多功能要素的复合化已成为当前城市空间发展的重要趋势。
多样性作为城市生活的魅力所在,是城市保持生机的动力,是实现城市宜居环境、独特风貌及经济竞争力的重要方面,其产生与城市功能复合紧密相关[3]。雅各布斯认为大城市的多样性是自然天成的,要在城市或者街区发生丰富的多样性,四个条件不可缺少：基本功能复合,街段短,建筑多样,人流密度高[4]（图1）。作为城市多样性思想的核心要义,雅各布斯认为城市的首要、次要功能要在服务时间、服务对象等方面具有互补性,才能有助于人们接触、交往,增加城市的宜人气氛和安全感,且能有效利用城市公共设施,为企业带来更多的顾客[4]。1977年《马丘比丘宪章》的发表促进了功能复合理论的研究与发展,之后学者们围绕这一概念作了深入的讨论。美国城市土地学会（Urban Land Institute）认为城市功能复合是指在城市中一定空间或者时间范围内掺杂有两种或两种以上的城市功能[5]。黄莉等也指出城市功能复合是不同经营业态、功能布局、土地使用方式、空间形态混合的结果,是多种城市功能在一定空间和时间范围内的兼容状态[6,7]。可以看出,城市功能复合是各种密切相关且相互影响的城市功能要素在一定时间、空间范围内的组合联系,具有集聚和差异的特征,表现为一定的规模和密度的同时,不同功能间又存在着相互关联。
Fig. 1 The necessary conditions for urban diversity

图1 产生城市多样性的必要条件

作为城市规划学和地理学近30年来持续关注的热点议题,西方学者对功能复合的研究经历了从运用不同学科的知识来研究复合功能开发的具体问题,到将复合功能作为各种城市理论来解决城市、社会经济问题的重要策略的转变。主要研究内容包括三个方面：① 有关城市地区复合功能利用与开发的理论探讨;② 结合不同城市理论来探讨复合功能开发的作用及意义[8,9];③ 从实践角度对复合功能开发的政策法规、商业运作过程及项目可行性评价等探讨[10]。近10年来,以“精明增长”“新城市主义”“紧凑城市”为代表的西方城市规划理念均认为复合功能开发是解决城市交通拥堵、通勤时间过长、空间污染、职住不平衡等多种问题的重要手段[11]。但由于城市化发展背景的差异,和西方去工业化进程和紧凑城市建设中的功能复合不同,中国的城市发展采取了工业的“功能分区”策略,涌现了很多大尺度、单一功能的新建区,为城市功能复合发展带来了挑战。整体来看,当前国内有关复合功能的研究仍处于起步阶段,主要集中在对国外相关理论和实践的介绍,实证研究多以城市中心区、商业区、混合居住社区等微观尺度功能复合开发策略及政策探讨为主[12,13,14,15],对宏观、中观尺度的功能复合关注不足,缺乏对功能复合整体特征及驱动机制方面的研究。
在东北振兴的政策驱动下,近十年来长春市城市功能空间发生了深刻的变革。伴随城市“退二进三”政策的实施,城市功能要素在更大的空间范围内实现了集聚与扩散,而在城市用地的功能演替中,多功能要素的复合化已成为城市空间发展的重要趋势。但同时,长春市也面临着“单中心”的圈层式扩张、交通拥挤、功能空间紊乱等城市问题。基于以上背景,本文在探讨多样性视角的城市功能复合内涵的基础上,结合长春市的实证研究,揭示城市街道尺度多功能要素的复合特征及其空间分异的驱动因素,以期深化城市功能复合研究内容,为科学引导长春市城市功能要素空间布局和产业结构优化提供依据。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究区概况与数据来源

长春市地处中国东北平原核心腹地,是长吉图开发开放先导区和哈长城市群的核心城市,也是哈（哈尔滨）大（大连）经济带和中蒙俄经济走廊的重要节点。本文研究范围为长春市中心城区,包括朝阳、南关、宽城、绿园、二道5个建制区和高新、净月、经开、汽开4个国家级开发区（图2）。长春市中心城区空间形态总体呈团块状布局,并表现出沿对外交通联系通道呈“指状”蔓延的趋势。
Fig. 2 Overview of the study area

图2 研究区域概况

城市功能复合开发往往以土地混合利用作为主要表现形式,但由于国内相关土地分类标准缺乏对混合类用地的明确规定,且传统用地数据获取的主要方式为遥感影像解译,很难对城市用地类型进行详细划分,使现有的功能复合研究基本上以居住、工业、商服和交通四类用地为主[16,17,18]。近年来,随着互联网地图与位置服务技术的快速发展及广泛应用,以POI（Point of Interest）数据、手机信令数据、GPS轨迹数据等为代表的地理空间大数据逐渐成为城市空间研究的重要数据源,而基于POI数据的城市功能空间研究也成为当前的热点[19,20,21,22,23]。和传统土地利用数据相比,POI数据易于获取、识别精度高、覆盖面广等特点使得对城市功能要素的分类更加细致,对单一地块内部多功能复合利用的研究也更为精确。
研究所采用的POI数据主要借助于第三方网络数据爬取工具从百度地图及腾讯地图开放平台获取① (① 数据主要来源为百度地图,并进一步获取了腾讯地图的POI数据进行数据的校验、补充和完善。获取地址分别为：http://lbsyun.baidu.com/（百度地图）,http://lbs.qq.com/（腾讯地图）。),数据获取时间为2016年5月。结合城市功能空间的内涵、POI数据的特点及长春市城市功能空间的发展情况,研究主要选取居住、办公、商业、休闲四类功能要素进行分析。通过对获取的初始数据的纠偏、空间匹配、去重及类别筛选之后,共获得有效POI数据77602个,各功能要素类型及所含POI子类如表1所示。考虑到中国城市行政管理体制的差异及数据的可获取性,选择街道辖区范围作为复合功能分析的基本空间单元。中国一些大城市街道办事处管辖的人口一般在3万~5万人,是城市“街道社区”建设与管理的基本单元,复合功能是该尺度的主要表现形式。
Tab. 1 Types, numbers, and proportions of POI data

表1 各功能要素POI数据类别、数量及占比

功能要素类型 POI子类 POI数量(个) 比例(%)
居住功能 房产小区/住宅楼 19789 25.50
办公功能 政府机关、传媒机构、外国机构、社会团体、公检法机构、工商税务机构、科研机构、银行金融、公司企业、工厂等 19961 25.72
商业功能 便利店、小商品市场、超市、综合商场、烟酒专卖店、农贸市场、服饰鞋包、化妆品、礼品、钟表、眼镜、体育户外、自行车专卖、花卉店、古玩字画、图书音像、珠宝饰品店、文化用品、诊所、药房药店、摩托车及配件销售、汽车销售、汽车配件销售、五金零售、二手车交易市场、数码家电、家具家居建材等 33441 43.09
休闲功能 电影院、迪厅、剧场、音乐厅、酒吧、茶馆、KTV、游乐场、网吧、健身会馆、游戏厅、棋牌室、采摘园、垂钓园、咖啡厅、洗浴、体育馆、桌球馆、养生休闲、足疗 4411 5.69

2.2 研究方法

2.2.1 区位熵指数（Location Quotient） 在产业结构研究中,常运用区位熵指标来分析区域主导产业的专业化率,其值越大,说明产业的集中度越高,专业化水平越高,产业的优势越强[24]。本文采用区位熵指标来分析各功能要素类型在街道中的地域集中程度,其值越大说明街道内该功能要素专业化程度越高,该方法有助于识别各街道功能复合的差异性特征。计算公式如下：
Q = e K - A e K （1）
式中：Q为区位熵;eK-A为街道K中功能类型A的要素数量与整个区域内功能类型A的所有要素总数的比值;eK为街道K中总的要素数量与整个区域中所有要素数量的比值。基于以往研究经验,Q>1,则表明该区块的行业专业化程度高于区域的平均水平;Q>1.5,则表明该区块的行业专业化程度在整个区域具有显著优势,发展较为成熟。
2.2.2 信息熵指数（Entropy Index） 在基于土地利用数据的城市功能复合研究中,信息熵指数得到学者的广泛应用[25,26]。因此,借鉴其对土地利用复合度的计算方法,将各土地利用类型面积占比近似的转换为各类型功能要素数量占比进行计算。计算公式如下：
E I i = - ∑ k = 1 k P k , i ln P k , i ln ( k , i ) （2）
P k , i = x k ∑ k = 1 k x k （3）
式中：EIi为功能复合度;k为功能要素类型数量;Pk,i表示第k种功能要素在街道i中的数量占比;xk为第k类功能要素的数量。EIi的取值区间在0~1之间,其大小反映了街道不同功能要素的复合程度,值越大表示街道功能要素分配越均衡,功能复合程度越高;值越小表示街道的功能要素分配越单一,功能复合程度较低。考虑到各功能要素POI数据数量级的差异会对功能复合的结果产生影响,对原始数据进行离差标准化处理。
2.2.3 地理探测器（GeoDetector） 地理探测器是探测空间分异性及揭示其背后驱动力的一组统计学方法,能够较好的表达同一区域内的相似性和不同区域之间的差异性[27]。最早应用于健康风险评估领域,通过衡量疾病与可能的风险因子在空间分布上的一致性程度,来揭示疾病与风险因子之间的关系[28,29],之后在分析地理要素分布格局演变和地域空间分异等方面应用也非常广泛[30,31]。计算公式如下：
q = 1 - 1 n σ 2 ∑ h = 1 L n h σ h 2 （4）
式中：n为研究区全部样本数;σ2为整个区域Y值的离散方差;h=1, 2, …, L;h为变量Y或因子X的分区;L表示分区数目;q为某指标的空间异质性,值域范围为[0, 1],其值越大说明Y的空间分异性越明显。若分区是由自变量X生成的,则q值越大表示自变量X对属性Y的解释力越强,反之则越弱;q值表示X对属性Y空间分异的解释程度（100×q%）。

3 长春市城市复合功能特征

3.1 功能要素集中度特征

以长春市各街道作为基本空间单元,基于ArcGIS软件的连接（Join）功能,分别统计各街道内部四类功能要素的数量、占比及总和。然后,利用公式（1）计算各类功能要素的区位熵值,各街道单元功能要素数量等级及区位熵值分布如图3所示。整体来看,城市街道尺度大部分单元内均含有四类功能要素,说明复合功能是该尺度城市功能要素分布的主要表现形式。从各街道功能要素的集中程度来看,各类型功能要素均形成一定的地域专业化功能区（q>1.5）,但各区块间的功能专业化程度存在较大差异。
Fig. 3 Distribution of location entropy and quantitative grade of POI data at street scale in Changchun

图3 长春市各街道单元功能要素数量等级及区位熵分布

具体来看,居住功能在城市边缘区域的大部分街道高度集聚,并形成专业化功能区,结合中心区的低数量等级特征,说明城市居住功能区正逐渐向城市边缘区扩散。从复合功能的形成来看,中心区的高地租对投资收益相对较低的居住功能形成了挤压。办公功能优势区与城市空间扩展方向总体一致,呈现东北—西南向的分布态势。也说明该方向的产业技术开发区已成为城市办公业外围扩散的主要集中区。同时,人民广场的传统城市CBD区域,也形成了办公专业化功能区。商业、休闲功能主要的优势区块集聚在城市中心区域,且数量相对较少,说明这两类功能要素的集中程度相对较低。各功能要素的数量等级分布与区位熵值分布表现出较强的一致性,说明数量等级越高的区块,功能要素的集中度越高,功能要素的优势越显著。从各区块功能差异来看,城市功能要素的空间分布呈现明显的中心—外围特征,居住、办公功能的空间离散性特征较为显著,而休闲、商业的中心性特征较为显著。

3.2 功能要素复合度特征

城市功能的复合度反映了各街道单元功能要素分布的均衡性及协调程度。采用信息熵指数方法,测度长春市各街道单元的多功能要素复合度。整体来看,功能要素复合度的“核心—边缘”空间分异特征显著。复合度较高的区域主要集中在城市二环、三环范围,城市一环内区域即城市传统核心区复合度较低,外围开发区及产业区也表现出低复合度特征（图4）。以人民广场为中心的城市传统CBD区域开发历史较长,各类型功能要素多样,但随着城市“退二进三”政策的引导及中心城区的进一步开发,居住、办公类功能逐渐向城市外围区域疏解,商业休闲类功能要素逐渐占据主导,功能复合度降低。从各功能要素间的复合情况看,居住功能要素与办公、商业、休闲功能的复合空间分布具有一致性,城市外围居住功能高度集中的区域,其与其他功能复合度亦较高,也说明在此类型的复合中居住功能占据主导。同时,也可以看出城市外围区高数量等级、高集中度的街道更易形成功能要素的均衡分布。办公、商业、休闲三者功能要素的复合度整体较高,其复合度显著高于各自与居住功能的复合;中心区高数量等级的区块均表现出较高的复合度特征,而部分城市边缘区低数量等级的区块也表现出较高的复合度,可见功能复合受功能要素数量规模影响较小,其更多反映的是功能要素的相对协调均衡分布。
Fig.4 Distribution of the degrees of mixed use at street scale in Changchun

图4 长春市各街道单元多功能要素复合度分布

3.3 功能要素兼容性特征

城市功能复合度只能反映各功能要素整体的均衡性,并不能确定复合功能中哪一种功能更具有优势。为了更好地反映功能复合的差异性及各功能要素间的兼容性,基于功能要素区位熵的测度,分别统计各街道中有两种及以上功能要素区位熵值均大于1、均大于1.5和仅一种功能要素大于1.5的街道数量。结果显示,仅有4个街道表现出居住—办公、办公—商业的成熟复合（Q值均大于1.5）,有46个街道表现出以单一功能要素为主的综合型复合,说明以单一功能为主、多种功能要素兼容的综合型复合是街道尺度功能复合的主要表现形式。从统计结果来看,单功能综合型复合中,以居住、办公功能为主的功能复合街道居多,商业综合型、休闲综合型相对较少（图5a）。
Fig. 5 The quantitative characteristics of mixed use of different types

图5 各功能要素复合类型数量特征
a. 居住综合型,b. 办公综合型,c. 商业综合型,d. 休闲综合型; A. 居住—办公,B. 居住—商业,C. 居住—休闲,D. 办公—商业,E. 办公—休闲,F. 商业—休闲

在所有功能要素发展水平均高于区域平均水平的复合中（Q值均大于1.0）,居住与休闲、办公及商业功能复合的街道数量分别为10个、6个、8个,说明休闲与居住功能相互作用较强,二者间的兼容性相对较高,办公、商业相对次之（图5b）。办公功能虽然具有较高的投资回报率,但其对区域环境的要求较高,从结果来看,其与商业、休闲功能表现出较强的兼容性;与居住功能的作用强度较弱,说明二者间的排斥性较强。有16个街道表现出商业与休闲功能的高兼容特征,说明二者之间的兼容性较好。整体来看,休闲、商业功能要素与其他功能要素之间的作用强度均比较高,在复合功能开发中引入二者对多功能要素的地块开发具有积极的作用。

4 长春市功能复合空间分异成因探测

4.1 影响因素集构建

城市功能复合是不同规模、密度的功能要素在一定空间范围内的共存关系,其受功能要素自身属性与外部环境的影响。对功能要素复合度的分析主要从功能要素综合复合度和各不同类型功能复合度两方面考虑;对功能要素复合度影响因素的选择分内部因素和外部因素。内部因素,即各类型功能要素的数量和街道功能要素总量;外部因素包括人口密度、路网密度、道路交叉口数量和土地价格[32]。基于城市多样性的理论内涵,一定密度的人口有助于提升街区活力,产生各种功能需求,丰富区域多样性;而短小的街道和便利的道路交通条件能够为居民的功能联系与功能交互创造机会,有助于生发多样性。同时,不同类型功能要素能够负担的土地价格不同,因而其区位选择受地价影响显著。各类型变量具体定义如表2所示。
Tab. 2 Determinants and definition of the spatial distribution of the degrees of mixed use

表2 功能复合空间分异的影响因素及定义

变量 编码 变量设定 均值
因变量
综合复合度 Y1 多功能要素的综合复合度 0.90
各类型复合度 Yn 不同类型功能要素间的复合度
自变量
功能要素总量 X1 各街道四类功能要素的总数量(个) 1232
居住要素数量 X2 各街道居住要素数量(个) 314
办公要素数量 X3 各街道办公要素数量(个) 317
商业要素数量 X4 各街道商业要素数量(个) 531
休闲要素数量 X5 各街道休闲要素数量(个) 70
人口密度 X6 街道平均人口密度(万人/km2) 1.42
土地价格 X7 商业土地基准地价,共划分为8级 4.48
路网密度 X8 街道平均路网密度(km/km2) 15.07
道路交叉口数量 X9 各街道范围内道路交叉口数量(个) 92

4.2 影响因素探测结果

基于GeoDetector地理探测器模型,分别测度功能要素综合复合度及不同类型功能复合度的q值,以此来探讨功能要素的空间分异性。结果显示：多功能要素的综合复合度q值为0.93,且显著通过检验,说明多功能要素的空间复合异质性特征显著,各区块间有明显差异。进一步测度不同类型功能复合度的q值,结果从大到小依次为办公—商业（0.98）、商业—休闲（0.85）、居住—休闲（0.85）、居住—办公（0.83）、办公—休闲（0.80）、居住—商业（0.78）。整体来看,各类型功能要素的复合均表现出显著的空间异质性特征,且办公—商业复合度空间差异最大,居住—商业复合度空间差异最小。为进一步测度功能要素复合空间分异的影响因素,分别计算各影响变量对不同类型复合的影响因子决定力q值（表3）。
Tab. 3 Detection results of the influencing factors of the degrees of mixed use (q value)

表3 功能复合度影响因子探测结果（q值）

因变量Y X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9
综合 0.14 0.13 0.10 0.15 0.25 0.15 0.28 0.15 0.09
居住—办公 0.17 0.23 0.06 0.13 0.17 0.10 0.27 0.18 0.09
居住—商业 0.11 0.19 0.04 0.11 0.18 0.09 0.24 0.17 0.06
居住—休闲 0.06 0.21 0.03 0.07 0.10 0.07 0.40 0.26 0.10
办公—商业 0.19 0.02 0.13 0.14 0.06 0.11 0.15 0.06 0.13
办公—休闲 0.15 0.15 0.11 0.08 0.14 0.17 0.49 0.20 0.35
商业—休闲 0.14 0.09 0.07 0.09 0.21 0.16 0.22 0.11 0.13
可以看出,土地价格（X7）、休闲要素数量（X5）变量是造成多功能要素复合空间分异的主要原因,其次为人口密度（X6）、路网密度（X8）及商业要素数量（X4）。功能复合是不同经济能力功用的共存,不同类型的功能要素可承受的土地价格差异较大,商业、休闲类要素地价承受能力较高,办公、居住承租能力相对较弱。受土地价格影响,承租能力较高的功能要素多倾向在市中心布局,而承租能力差的功能要素多选择城市边缘区布局。可见,土地价格对复合功能的塑造具有重要的影响。休闲要素变量的强影响力进一步说明其具有较高的兼容性特征,在复合功能开发中具有较为积极的促进作用。整体来看,在城市多样性的理论框架下,除道路交叉口数量变量以外,其他必要条件均对复合功能的产生具有显著的影响,说明其均有助于生发多样性。
从各分类型复合度影响因素的探测结果来看,居住—办公、居住—商业及居住—休闲类型的复合中,居住要素的数量、土地价格、路网密度变量对其复合度空间分异的影响力要显著高于其他变量,休闲要素数量、商业要素数量变量影响程度次之,其他变量影响不显著。办公—商业要素复合中,功能要素总量、土地价格变量影响较为突出。办公—休闲要素复合中,土地价格、路网密度及道路交叉口数量变量具有显著的影响力,其他变量影响力较弱。商业—休闲要素复合中,休闲要素数量、土地价格、人口密度变量影响力较高。整体来看,各内部因素中,居住要素数量与休闲要素数量影响力要明显高于其他变量,说明二者能够有效的促进其与其他功能要素复合。而外部因素中,土地价格变量在各类型的复合中均具有显著的影响力,说明其是城市功能复合空间分异的主要原因。作为各类功能要素和居民联系的载体,路网密度变量影响力仅次于土地价格,说明良好的道路交通条件能够有效促进功能复合。而人口密度、道路交叉口数量变量影响力较低,进一步说明二者对复合功能产生的促进作用较弱。

5 结论与讨论

以长春市中心城区为例,在城市多样性的理论框架下,分析了城市居民所在的小尺度单元——街道的功能复合特征及其空间分异的成因,以期揭示城市多功能要素复合的内在驱动因素。主要结论如下：
（1）从长春市各功能要素的集中程度来看,各类型要素均形成了专业化的功能集聚区,但各区块间功能要素的专业化程度存在较大差异。功能要素的集中度分布与要素数量等级分布总体一致,整体呈现中心—外围的分布特征。
（2）功能要素复合度的“核心—边缘”空间分异特征显著,居住功能要素与办公、商业、休闲功能的复合空间分布具有一致性,城市外围居住功能高度集中的区域,其与其他功能复合度亦较高;办公、商业、休闲三者功能要素的复合度整体较高,其复合度显著高于各自与居住功能的复合。
（3）以单一功能为主、多功能兼容的综合型复合是街道尺度功能复合的主要表现形式;具体以居住、办公功能为主的综合型复合街道较多,以商业或者休闲为主的综合型复合较少。各类型功能要素间,休闲、商业功能与其他各功能的相互作用程度最高,在四类功能要素中具有较强的兼容性。
（4）城市功能复合的空间异质性特征较为显著,各复合类型中,办公—商业复合度的空间异质性最大,居住—商业复合度的空间异质性最小。综合复合度中,土地价格、休闲要素数量是造成功能复合分异的主要原因;商业要素数量、功能要素总量、人口密度、路网密度影响力相对较弱,但其均有助于复合功能的形成。分类型复合度中,各因子影响程度存在较大差异,除土地价格变量以外,其他影响因子针对不同类型的功能复合影响力度表现各异。
总体来看,本文具有以下几方面的特点：① 和以往微观步行或建筑尺度的功能复合探讨不同,基于街道尺度的功能复合,注重了对多功能要素复合整体特征的把握,并对功能复合集聚及差异的内涵特征进行了深入剖析。② 基于多样性的理论框架,在探讨复合度整体特征的基础上,通过引入地理探测器模型,定量化的验证了城市多样性产生的必要条件在促进多功能要素复合中的作用。③ 区别于以往基于土地利用数据的功能复合研究,获取的POI数据实现了对城市功能要素的精准识别,弥补了以往用地数据对混合类用地体现不足的缺点,实现了对多功能要素复合的精细化研究。本文的主要分析结论为城市街道尺度的功能复合研究提供了新的思路,在促进城市功能复合开发等方面具有积极意义。但由于POI地理大数据自身属性的不足,如缺失创建时间、网点规模等,使得对功能要素复合的时空演化特征探讨较为困难。另外,由于数据自身属性的限制,主要关注了居住、办公、商业、休闲四类功能要素,缺乏对其他功能要素的关注,需要在未来进一步结合其他互联网开放数据深入探索。

The authors have declared that no competing interests exist.

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黄莉. 城市功能复合: 模式与策略. 热带地理, 2012, 32(4): 402-408.城市一直都是多样性集聚的场所，且在全球化、信息化时代背景下日益开放和融合发展，进而呈现出多元化和差异化增强的趋势，功能复合开发是应对上述趋势并提高城市化发展水平的一种普遍选择。本文从中外城市功能复合发展的路径出发，从城市、社区、建筑等多个尺度探讨了城市功能复合的模式与相关规划策略，同时，结合广东省新型城市化发展实践，提出了促进人口多元化、在新区开发中预留白地、旧城改造中引荐棕地、填充式开发理念以及“TOD＋SOD＋EOD”的综合开发策略，以期为未来进一步优化城市土地利用布局、提高城市空间活力、推进社会多元包容发展探索可能的途径。

DOI

[Huang Li.Mixed land use for urban development: Models and strategies. Tropical Geography, 2012, 32(4): 402-408.]

[7]
陈楠, 陈可石, 崔莹莹. 城市中心区的小单元功能混合发展模式: 伦敦中央活动区模式的启示. 国际城市规划, 2016, 31(3): 56-62.本文针对伦敦中央活动区十多年的建设发展,探讨了中央活动区总体结构、亚区单元、功能混合模式以及道路系统之间的结合关系;通过对比深圳中心区的发展,总结了伦敦中央活动区的亚区与混合功能模式经验,并探讨了未来中国城市中心区城市设计的建设模式。

[Chen Nan, Chen Keshi, Cui Yingying.The development model of mixed use in city small unit of central urban district: The enlightenment of London CAZ. Urban Planning International, 2016, 31(3): 56-62.]

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Barnett J.Smart Growth in a Changing World. Chicago: Planners Press, 2007.

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Jones P, Roberts M, Morris L, et al.Rediscovering Mixed-use Streets: The Contribution of Local High Streets to Sustainable Communities. Bristol: Policy Press, 2007.

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ODPM, Office of the Deputy Prime Minister. Mixed Use Development: Practice and Potential. London: Office of the Deputy Prime Minister, 2002.

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党云晓, 董冠鹏, 余建辉, 等. 北京土地利用混合度对居民职住分离的影响. 地理学报, 2015, 70(6): 919-930.市场经济体制改革以来,中国城市土地利用方式发生巨大变化,深刻影响居民日常生活。尽管国内外学者关注土地利用方式对居民通勤行为的影响,然而其研究方法均采用简单的单层模型,未能将数据的多层嵌套关系纳入模型中。为解决这一问题,本文采用多层线性模型（Multilevel Models）,以北京为例,同时分析了在居住地和工作地层级上的街道土地利用混合度对居民职住分离的影响,以及居民住房情况和社会经济属性对其职住分离的影响。研究结果表明,微观层面的土地利用混合度的提升的确有利于减轻个体的职住分离;个体所在的工作地土地利用方式也对其职住分离产生影响,而且工作地对个体的影响要比居住地的影响更大;居民的社会经济属性、住房情况等对其职住分离程度存在显著的影响;交叉分类多层线性模型适用于解决存在复杂嵌套关系的影响因素分析。

DOI

[Dang Yunxiao, Dong Guanpeng, Yu Jianhui, et al.Impact of land-use mixed degree on resident's home-work separation in Beijing. Acta Geographica Sinica, 2015, 70(6): 919-930.]

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黄毅. 城市混合功能建设研究. 上海: 同济大学博士学位论文, 2008.

[Huang Yi.A study of urban mixed-use development in theory and practice: the case of Shanghai. Shanghai: Doctoral Dissertation of Tongji University, 2008.]

[13]
陈映雪, 甄峰. 基于居民活动数据的城市空间功能组织再探究: 以南京市为例. 城市规划学刊, 2014, (5): 72-78.到2020年,中国许多城市将步入城市化中后期,面临向以居民活动为中心的城市空间功能组织方式转型的强烈诉求.以南京市为例,借助新浪微博获取海量签到数据,从居民活动这一社会化的视角,再探究旧有的城市空间功能组织方式.着眼于城市空间结构、土地使用、场所分布与居民活动的互塑关系,提出促使边界明确、分区功能相对单一的旧有规划方式向混合用地、功能灵活的社会规划转变的新思路.并基于小尺度的街区空间开展实际操作尝试,以期为城市规划中混合用地的类型组合、设施布局等方案拟订提供新的方法支撑与决策依据.

DOI

[Chen Yingxue, Zhen Feng.Further investigation into urban spatial function organization based on residents' activity data: A case study of Nanjing. Urban Planning Forum, 2014, (5): 72-78.]

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郑红玉, 吴次芳, 郑盛, 等. 空间一致性视角下的城市紧凑发展与土地混合利用研究. 中国土地科学, 2016, 30(4): 35-42.

[Zheng Hongyu, Wu Cifang, Zheng Sheng, et al.The spatial consistency between compact city and mixed land use development: A case study of Shanghai. China Land Sciences, 2016, 30(4): 35-42.]

[15]
谌丽, 张文忠, 李业锦, 等. 北京城市居住空间形态对居民通勤方式的影响. 地理科学, 2016, 36(5): 697-704.lt;p>借助GIS分析和多项式逻辑回归模型,基于5 066份大规模问卷调查数据对北京进行了实证分析,考察北京城市居住空间形态特征在城市空间上的差异,及其对居民通勤方式的影响程度。结果显示：北京城区和郊区的居住空间形态的空间分异显著,并且对居民的通勤方式造成了重大影响,超大街区不利于步行,而高容积率对小汽车出行有显著的抑制作用,高度混合的土地利用形态则能够显著促进居民选择步行通勤。性别、年龄、收入对北京居民的通勤方式具有影响,女性、中老年及低收入群体选择绿色出行方式的概率更高。结论表明居住空间形态规划是引导居民通勤方式的重要途径之一,据此提出了减少居民小汽车出行、促进绿色出行的规划建议。</p>

DOI

[Chen Li, Zhang Wenzhong, Li Yejin, et al.Residential form in Beijing and its impact on residents' commuting mode choice. Scientia Geographica Sinica, 2016, 36(5): 697-704.]

[16]
张梦竹, 周素红. 城市混合土地利用新趋势及其规划控制管理研究. 规划师, 2015, 31(7): 42-48.在市场经济环境下,混合土地利用是土地资源高效配置的重要方式之一,对市场需求和外部环境变化有着良好的适应性,是城市用地安排的重要方式。随着经济的发展和科技水平的提高,全国各地涌现了多种混合土地利用新方式,但由于我国控制性详细规划体系的相对滞后,对混合土地利用缺乏规范、科学的管理,导致合理的混合土地利用诉求被制约,阻碍了城市的发展。本文探讨了在产业性质变化、新城市产业空间发展和建筑水平提升推动下的混合土地利用发展新趋势,归纳了物流商贸园区式、科技产业园区式、TOD轨道交通站点式和＂工业区—商业区＂演化式等新模式,并根据深圳等地的规划管理实践,探讨了当前我国规划体系对混合土地利用管理的问题,从而提出相应的规划管理建议。

DOI

[Zhang Mengzhu, Zhou Suhong.Mixed land use trend and planning management. Planners, 2015, 31(7): 42-48.]

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林红, 李军. 出行空间分布与土地利用混合程度关系研究: 以广州中心片区为例. 城市规划, 2008, 32(9): 53-56.分析了广州中心片区的人口、就业岗位土地利用和居民出行空间分布现状,探讨土地利用混合程度的计算模式,构建了广州中心片区居民出行区间吸引比例与土地利用混合程度之间的关系模型,得出如下结论：城市各区特别是新开发城区土地利用混合程度的提高能够起到缓解城市区间路网的交通压力的作用;发达的公交和方便的出行可以促进新城开发,居民到新开发城区居住和就业,改善老城区日益拥挤的状况,协调旧城改造与新区开发。

DOI

[Lin Hong, Li Jun.Relationship between spatial distribution of resident trips and mixed degree of land use: A case study of Guangzhou. City Planning Review, 2008, 32(9): 53-56.]

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周国磊, 李诚固, 张婧, 等. 2003年以来长春市城市功能用地演替. 地理学报, 2015, 70(4): 539-550.The growth of urban space occurs not only through urban land expansion, but also from the transition of urban functional land. The transition of urban functional land can profoundly reveal the internal features of horizontal expansion of urban space, and is the spatial reflection of urban functional agglomeration and diffusion. The paper takes the central city of Changchun as a case study. ArcGIS, AutoCAD and GIS analysis methods are used in the article. Based on remote sensing images, topographic maps and land use maps covering the years of 2003, 2007, 2010 and 2012, the study analyzes the external expansion and internal renewal of urban functional land. First, the paper analyzes the overall pattern of urban spatial expansion and the change of urban land structure. Second, the external expansion and internal renewal of urban functional land are used to express the transition of urban functional land. Finally, the paper explains the internal features of urban spatial expansion and urban functional agglomeration and diffusion. The goal of this work is to provide a new and effective way to study urban spatial expansion, enriching the theoretical foundation of urban space studies. The research reveals the following points: (1) Overall, a continuous urban sprawl is still the main mode of urban spatial expansion. (2) The direction of urban spatial expansion of Changchun has phased characteristics. (3) Residential land and industrial land are the major urban functional land types in Changchun. (4) Examining three study periods reveals that external expansion and internal renewal occur in different time intervals. (5) Internal renewal and external expansion of urban functional land are important indicators of urban spatial expansion.

DOI

[Zhou Guolei, Li Chenggu, Zhang Jing, et al.Transition of urban functional land in Changchun from 2003. Acta Geographica Sinica, 2015, 70(4): 539-550.]

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Jiang Shan, Alves Ana, Rodrigues Filipe, et al.Mining point of interest data from social networks for urban land use classification and disaggregation. Computers, Environment and Urban Systems, 2015, 53(9): 36-46.Over the last few years, much online volunteered geographic information (VGI) has emerged and has been increasingly analyzed to understand places and cities, as well as human mobility and activity. However, there are concerns about the quality and usability of such VGI. In this study, we demonstrate a complete process that comprises the collection, unification, classification and validation of a type of VGI—online point-of-interest (POI) data—and develop methods to utilize such POI data to estimate disaggregated land use (i.e., employment size by category) at a very high spatial resolution (census block level) using part of the Boston metropolitan area as an example. With recent advances in activity-based land use, transportation, and environment (LUTE) models, such disaggregated land use data become important to allow LUTE models to analyze and simulate a person’s choices of work location and activity destinations and to understand policy impacts on future cities. These data can also be used as alternatives to explore economic activities at the local level, especially as government-published census-based disaggregated employment data have become less available in the recent decade. Our new approach provides opportunities for cities to estimate land use at high resolution with low cost by utilizing VGI while ensuring its quality with a certain accuracy threshold. The automatic classification of POI can also be utilized for other types of analyses on cities.

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Liu Xingjian, Long Ying.Automated identification and characterization of parcels with open street map and points of interest. Environment and Planning B: Planning and Design, 2016, 43(2): 341-360.Abstract: Against the paucity of urban parcels in China, this paper proposes a method to automatically identify and characterize parcels (AICP) with OpenStreetMap (OSM) and Points of Interest (POI) data. Parcels are the basic spatial units for fine-scale urban modeling, urban studies, as well as spatial planning. Conventional ways of identification and characterization of parcels rely on remote sensing and field surveys, which are labor intensive and resource-consuming. Poorly developed digital infrastructure, limited resources, and institutional barriers have all hampered the gathering and application of parcel data in developing countries. Against this backdrop, we employ OSM road networks to identify parcel geometries and POI data to infer parcel characteristics. A vector-based CA model is adopted to select urban parcels. The method is applied to the entire state of China and identifies 82,645 urban parcels in 297 cities. Notwithstanding all the caveats of open and/or crowd-sourced data, our approach could produce reasonably good approximation of parcels identified from conventional methods, thus having the potential to become a useful supplement.

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[21]
浩飞龙, 王士君, 冯章献, 等. 基于POI数据的长春市商业空间格局及行业分布. 地理研究, 2018, 37(2): 366-378.商业网点的空间集聚与分散是零售商业活动的重要表现,其合理化布局对发展城市经济、满足居民消费需求发挥着重要作用。基于核密度估计、区位熵指数及Ripley＇s K函数分析法,以长春市中心城区商业类城市兴趣点（POI）数据为基础,在分析城市商业空间格局特征的基础上,进一步从行业空间分异的视角,研究城市商业空间的行业分布及集聚特征。结果表明：（1）长春市商业网点空间分布的集聚特征显著,并呈现多中心的分布形态,基于道路格网单元的商业网点热点区分布与识别的商业密度中心分布总体一致;（2）不同商业中心表现出不同的等级规模差异,整体等级规模结构较为合理;（3）零售行业视角下的城市商业空间“中心—外围”分异明显,且不同行业表现出了不同的空间集聚模式;（4）各行业多尺度的空间集聚表现不同,综合零售、家用电器等行业区位选择的空间尺度范围较大,纺织服装、文化体育等行业区位选择的尺度范围较小;（5）行业视角的专业化功能区块差异显著,成熟区块呈现多功能要素、多优势行业集聚特征,发展中区块功能较为单一。

[Hao Feilong, Wang Shijun, Feng Zhangxian, et al.Spatial pattern and its industrial distribution of commercial space in Changchun based on POI data. Geographical Research, 2018, 37(2): 366-378.]

[22]
陈世莉, 陶海燕, 李旭亮, 等. 基于潜在语义信息的城市功能区识别: 广州市浮动车GPS时空数据挖掘. 地理学报, 2016, 71(3): 471-483.随着中国城市化进程的不断推进和深入,城市内部空间结构正发生不断的变化。城市内部形成的不同功能区标识研究,对城市结构理论以及政策制定、资源配置等方面具有非常重要的意义。这些不同的功能区包括住宅区、工业区、教育区以及办公区等。本文以大数据为依托,重点研究城市功能区的特点和分布状态,选取广州市6个区为样本,以最新道路网络为分割依据把研究样本分为439个区域。对历时一周的海量浮动车(GPS)数据以及兴趣点数据采用时空语义挖掘方法,建立潜在的狄利克雷模型(LDA)以及狄利克雷多项式回归模型(DMR);通过OPTICS聚类方法对不同模型的结果进行聚类,进而利用POI类别密度、居民出行特征等方法进行分区结果识别。同时,参考百度地图的地理信息,将研究得到的广州市功能分区结果与广州市城镇用地现状图、居民日常出行特征进行对比验证分析。研究表明,该方法基本能识别出具明显特征的城市功能区,如成熟居住区、科教文化区、商业娱乐区、开发区等。识别出的广州市不同类型的功能区呈现了以居住区和商业区为主导,其他类型功能区围绕其展开的特点。研究证明,利用大规模、高质量的个体时空数据开展人们移动行为和日常活动组织及社会空间的研究,能从一个新的视角揭示城市功能区的形成及其机制。

DOI

[Chen Shili, Tao Haiyan, Li Xuliang, et al.Discovering urban functional regions using latent semantic information: Spatiotemporal data mining of floating cars GPS data of Guangzhou. Acta Geographica Sinica, 2016, 71(3): 471-483.]

[23]
王芳, 高晓路, 许泽宁. 基于街区尺度的城市商业区识别与分类及其空间分布格局: 以北京为例. 地理研究, 2015, 34(6): 1125-1134.利用兴趣点数据和城市路网数据构建了一套基于街区尺度的城市商业区空间识别及类型划分的方法,即通过基本单元的划分、商业活动量的计算和街区的合并三个基本步骤完成城市商业区的空间识别,并通过K-means聚类和自然断裂点分类法对商业区进行功能类型的划分。以北京市六环内为例,共识别出1063个商业区,平均面积0.065 km2,并将其分为饮食文化型商业区、专营型商业区、购物中心型商业区、便利型商业区、综合型商业区五种功能类型。在此基础上,探讨了北京市六环内商业区空间格局的特征,发现高等级商业区呈向心型分布,中等级的商业区主要沿着离心、沿着城市主要交通干线集结分布,服务等级较低的商业区分布较为分散;同时,不同功能类型的商业区也有各自的空间分布特点。

DOI

[Wang Fang, Gao Xiaolu, Xu Zening.Identification and classification of urban commercial districts at block scale. Geographical Research, 2015, 34(6): 1125-1134.]

[24]
王辉, 张萌, 石莹, 等. 中国海岛县的旅游经济集中度与差异化. 地理研究, 2013, 32(4): 776-784.旅游经济集中度与差异化分析是对旅游在特定区域发展的重视程度及发展现况的研究,从而获取发展正确方向及合作对象的重要衡量方法。海岛具有相对独立的地域特征,旅游发展在岛域地域系统中具有特殊的相似性及差异性。选取2006-2010年中国12个海岛县旅游业发展相关数据,采用区位熵和Theil指数方法分别对我国海岛县旅游业集中度和时间尺度上的省市间、省市内和总体差异变化状况进行计算。结果表明：①中国海岛县整体旅游业态发展不均衡,旅游业态集中化程度较低,在海岛县域的专业性整体优势不强,但可提升空间较大;②福建省入岛旅游总收入差异呈下降趋势,浙江省呈升高趋势,说明福建省海岛旅游业正向均衡方向发展,入岛旅游总收入的Theil系数由2006年福建省大于浙江省转变到2010年浙江省大于福建省,两省入岛旅游总收入差异正在逐渐弱化;③各海岛县间的差异及海岛县隶属省市的差异都在增大,组内差异与组间差异差距不大,但相互波动频繁,隶属省内海岛县的差异和省间的差异都是造成中国海岛县发展差异的主要原因。

DOI

[Wang Hui, Zhang Meng, Shi Ying, et al.Concentration and differentiation of tourism economy in island counties, China. Geographical Research, 2013, 32(4): 776-784.]

[25]
Ruben Mercado, Antonio Paez.Determinants of distance traveled with a focus on the elderly: A multilevel analysis in the Hamilton CMA, Canada. Journal of Transport Geography, 2009, 17(1): 65-76.The objective of this study is to investigate the determinants of mean trip distance traveled by different mode types. The study uses data from the Hamilton CMA in Canada, and multilevel models to investigate the variables that impact distance traveled, with a specific focus on demographic aging factors. The results of the study validate previous findings regarding the decline in distance traveled as age advances. In addition, it is found that: (1) while this effect of age is present for all modes analyzed (car driving, car passenger, and bus) it is considerably more marked for car driving; (2) there are significant effects compounded by the interrelated factors of gender, employment constraints, household contextual factors; and (3) neighbourhoods with high commercial and residential mix showed a negative relation with distance traveled only in the case of car driver.

DOI

[26]
Maoh Hanna, Tang Zhongyuan.Determinants of normal and extreme commute distance in a sprawled midsize Canadian city: Evidence from Windsor, Canada. Journal of Transport Geography, 2012, 25(11): 50-57.This paper investigates the significant factors that explain the traveled distance of normal and extreme commuters in Windsor, Canada. Multivariate regression analysis is applied to a dataset extracted from the 2006 Census of Canada master file. The results indicate that significant socioeconomic and land use determinants of normal commute distance are also applicable to extreme commute distance. However, land use factors are more instrumental when explaining extreme commute distance. The results suggest that sex, age, occupation type, mode of transportation, migration, employment status, mixed land uses, and job concentration at the place of residence of the worker all explain commute distance. The results from the mixed land use variables shed some light on the importance of smart growth in limiting long commutes.

DOI

[27]
王劲峰, 徐成东. 地理探测器: 原理与展望. 地理学报, 2017, 72(1): 116-134.空间分异是自然和社会经济过程的空间表现,也是自亚里士多德以来人类认识自然的重要途径。地理探测器是探测空间分异性,以及揭示其背后驱动因子的一种新的统计学方法,此方法无线性假设,具有优雅的形式和明确的物理含义。基本思想是:假设研究区分为若干子区域,如果子区域的方差之和小于区域总方差,则存在空间分异性;如果两变量的空间分布趋于一致,则两者存在统计关联性。地理探测器q统计量,可用以度量空间分异性、探测解释因子、分析变量之间交互关系,已经在自然和社会科学多领域应用。本文阐述地理探测器的原理,并对其特点及应用进行了归纳总结,以利于读者方便灵活地使用地理探测器来认识、挖掘和利用空间分异性。

DOI

[Wang Jinfeng, Xu Chengdong.Geodetector: Principle and prospective. Acta Geographica Sinica, 2017, 72(1): 116-134.]

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Wang Jinfeng, Hu Yi.Environmental health risk detection with Geo-Detector. Environmental Modelling & Software, 2012, 33(7): 114-115.Human health is affected by many environmental factors. Geographical detector is software based on spatial variation analysis of the geographical strata of variables to assess the environmental risks to human health: the risk detector indicates where the risk areas are; the factor detector identifies which factors are responsible for the risk; the ecological detector discloses the relative importance of the factors; and the interaction detector reveals whether the risk factors interact or lead independently to disease.

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Wang Jinfeng, Li Xinhu, Christakos G, et al.Geographical detectors-based health risk assessment and its application in the neural tube defects study of the Heshun region, China. International Journal of Geographical Information Science, 2010, 24(1): 107-127.Physical environment, man‐made pollution, nutrition and their mutual interactions can be major causes of human diseases. These disease determinants have distinct spatial distributions across geographical units, so that their adequate study involves the investigation of the associated geographical strata. We propose four geographical detectors based on spatial variation analysis of the geographical strata to assess the environmental risks of health: the risk detector indicates where the risk areas are; the factor detector identifies factors that are responsible for the risk; the ecological detector discloses relative importance between the factors; and the interaction detector reveals whether the risk factors interact or lead to disease independently. In a real‐world study, the primary physical environment (watershed, lithozone and soil) was found to strongly control the neural tube defects (NTD) occurrences in the Heshun region (China). Basic nutrition (food) was found to be more important than man‐made pollution (chemical fertilizer) in the control of the spatial NTD pattern. Ancient materials released from geological faults and subsequently spread along slopes dramatically increase the NTD risk. These findings constitute valuable input to disease intervention strategies in the region of interest.

DOI

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刘彦随, 李进涛. 中国县域农村贫困化分异机制的地理探测与优化决策. 地理学报, 2017, 72(1): 161-173.

[Liu Yansui, Li Jintao.Geographica detection and optimizing decision of the differentiation mechanism of rural poverty in China. Acta Geographica Sinica, 2017, 72(1): 161-173.]

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董玉祥, 徐茜, 杨忍, 等. 基于地理探测器的中国陆地热带北界探讨. 地理学报, 2017, 72(1): 135-147.热带北界一直是中国综合自然区划研究中争议较大的问题之一,不同学者基于不同区划指标和方法等划定的中国热带北界界线差异较大。基于空间分异性的综合自然区划思想,依托最新的基于统计学原理的地理探测器模型,以气候要素为主导指标,辅以土壤类型与作物熟制等,探讨中国陆地热带北界的界线。结果表明:1依据地理探测器模型所确定的中国陆地热带北界,自西向东依次经过滇、桂、粤和闽的临沧、思茅、玉溪、个旧、百色、马山、贵港、梧州、肇庆、广州、惠州、河源、梅州、漳州、泉州和莆田等地附近,其与最冷月均温12℃等温线、赤红壤与红壤界线及双季稻或双季稻连作喜温旱作与单(双)季稻连作喜凉旱作的分界线等基本吻合;2利用地理探测器确定的中国陆地热带北界新界线的各项指标决定力q值的均值为0.40,分异明显,满足层内同质性和层间异质性最大的区划原则,完全达到了热带与亚热带的区域空间异质性要求,其划分结果合理可信,表明地理探测器模型可为综合自然区划提供良好的技术支撑。

DOI

[Dong Yuxiang, Xu Qian, Yang Ren, et al.Delineation of the northern border of the tropical zone of China's mainland using Geodetector. Acta Geographica Sinica, 2017, 72(1): 135-147.]

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浩飞龙. 多中心视角下的长春市城市功能空间结构研究. 长春: 东北师范大学博士学位论文, 2017.多中心战略源于城市规划学中的花园城市、卫星城、新城及有机疏散理论,其初衷是为了解决大城市中心城区的拥挤问题、交通问题和环境问题。作为一种高效的城市空间组织方式,近年来得到学者们的广泛关注。现有的一些研究表明多中心结构具有更高的经济绩效,且能够有效降低城市通勤时耗。事实上,多中心结构在当今已经成为许多大城市发展的一种共同趋势。在我国的大城市尤其是特大城市空间结构规划中,“多中心”已成为挥之不去的情结。城市功能空间是城市地理学和城市规划学关注的重点研究领域。近年来,随着我国经济的高速增长和城市空间的快速扩展,以增量规划为主的“摊大饼”式的发展愈发显得难以为继。城市无序扩张、居民职住分离、城市功能错置、土地利用效率低、基础设施不完善等问题凸显,严重阻碍着城市的可持续发展。而信息技术的快速发展,也带来了城市居住、生产、消费、娱乐等各个方面的巨大变革,使得城市功能空间表现出扁平化、复合化及多样化的复杂发展趋势。在这样的发展背景之下,传统的城市功能空间研究面临研究范式的转型和方法内容上的革新,因此亟需开展理论更新与实证研究。立足于学科发展和政策改革探索的理论与现实需求,基于互联网开放“大数据”和传统城市调研“小数据”,采用GIS空间分析、数理模型分析及网络关联分析等研究方法;论文从多中心的理论视角,系统的研究了长春市中心城区居住、办公、商业、休闲、交通五种类型功能要素的空间分布格局、功能中心通勤关联、功能要素多尺度复合及功能空间组织模式与机理,以期丰富和拓展城市规划学、地理学视角的城市功能空间研究内容,为长春市城市功能空间的优化提供科学建议。论文共分为三大部分,具体包括以下研究内容:第一部分(第一、二章):研究背景、思路框架及理论基础。首先,在介绍论文研究背景的基础上,引出论文研究的科学问题,并明确研究的目标、意义及思路;其次,介绍研究区域概况,说明研究数据的获取、处理及所采用的研究方法;最后,梳理国内外城市功能空间研究的相关内容,奠定多中心视角的城市功能空间研究理论基础。第二部分(第三、四、五章):从功能空间分异格局、功能中心关联及功能要素复合三方面系统分析城市功能空间结构特征。首先,在介绍各功能空间基本内涵的基础上,深入分析各功能空间的发展演变及功能要素的整体分布格局。然后,通过对各功能空间功能中心的识别,分析各功能中心体系的能级结构特征;并采用参量替代法,选择城市公共交通的交通关联,定量化分析各功能空间内部及功能空间之间的通勤关联特征。最后,通过对国内外功能复合相关研究的梳理,提出基于格网划分的信息熵及区位熵测度方法,测度城市功能要素的复合特征及其驱动因素,并从城市片区、街区两个尺度探讨城市功能要素复合的类型特征及其兼容性。第三部分(第六、七章):城市功能空间结构模式凝练及论文结论总结。首先,通过多功能中心的叠加,从形态多中心与功能多中心两个方面,总结长春市城市功能空间的多中心结构模式。然后,从城市发展的历史因素影响、公共政策的宏观调控引导、规模集聚经济效应驱动、居民消费结构与行为影响、功能要素的内在特性选择、信息革新与交通技术进步等方面探讨城市功能空间结构的形成机理,并提出城市功能空间结构的优化策略。最后,通过对各章节的系统梳理,总结论文的主要研究结论,分析研究的特色与创新之处,并指出论文研究的不足和展望。研究发现:(1)长春市城市功能要素总体呈现中心集聚与外围分散并存的分布态势,各类型功能要素分布的“中心-外围”空间差异显著。(2)功能中心体系能级结构差异较大,形态多中心特征显著,居住空间、办公空间、商业空间高等级中心相对较多,且发展成熟;休闲空间发展缓慢,功能中心较少,且规模、密度均比较低。(3)基于通勤联系的功能多中心表现各异,与形态多中心有所区别,部分地理分布上表现出形态多中心的功能空间并未形成真正的功能多中心。(4)城市功能空间不匹配现象明显,通勤联系视角下,城市中心区与边缘区表现出强关联特征,职住分离程度较高,且通勤关联受功能中心能级大小影响显著。(5)城市功能复合度空间异质性显著,复合度的空间分异受土地价格、休闲要素分布影响较强,受人口密度、路网密度及功能要素总量影响较弱。(6)城市功能复合类型的多尺度表现不同,但功能要素间的兼容性总体一致,休闲功能具有最高的兼容性,商业、办公功能次之,居住功能最弱。(7)城市功能空间呈现强主中心、弱次中心的多中心结构模式;功能中心整体处于由单核集聚向多核、多层集聚的过渡阶段,部分功能的郊区化趋势明显,功能要素集聚与分散并存。(8)城市功能空间的形成和发展是城市发展的历史因素影响、公共政策的宏观调控引导、规模集聚经济效应的驱动、居民消费结构与行为影响、功能要素的内在特性选择及信息革新与交通技术进步等多因素共同作用的结果。

[Hao Feilong.Spatial structure of urban functions of Changchun in the perspective of polycentricity. Changchun: Doctoral Dissertation of Northeast Normal University, 2017.]

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