基於多元數據的大都市區範圍劃定方法研究——以武漢為例 | 上海城市規劃

大都市區是參與全球經濟競爭的主要載體，但由於其概念內涵及界定標準仍處於研究階段，造成對大都市區空間邊界認知的不清晰。隨著城市流數據可獲取性的提高，區域之間人口、物資、信息、技術等方面的聯繫得以精準直觀展示的研究方法越來越受歡迎。本文在此背景下對武漢大都市區範圍劃定進行了應用研究，取得了較好成果。

大都市區作為城市群的增長極核與輻射源，是參與全球經濟競爭的主要空間載體。但關於大都市區的概念內涵及界定標準仍較為模糊，造成大都市區空間邊界不明晰，城市之間難以在產業、人口、交通、環境等方面進行統籌協作。科學清晰地界定大都市區的地域範圍具有重要意義。

大都市區的概念最初起源於美國。美國、日本、法國等以通勤比例作為度量聯繫的指標，形成了「核心城市人口規模+周邊區域通勤比例」的大都市區範圍劃定方法與標準。對於大都市區概念的界定仍處於探索階段。大都市區作為一個功能地域概念，在界定時必須引入類似通勤等能夠反映中心區域與外圍縣聯繫程度的指標。

城市與其外圍區域的聯繫可由人口、物資、資金、信息、技術等方面的城市流反映。通過對承載「城市流」流動的相關設施分佈或實際流量數據，可以直觀反映城市與其外圍區域的聯繫程度。雖然通勤指標依然難以獲取，但其他反映人口、物資、資金、信息、技術等各方城市間資源流動的設施或流量指標有了更多獲取的可能性。各種「流」數據的直接測度不僅是對核心與外圍區域聯繫情況的直觀反映，更重要的是通過對「流」結點的深入分析能清晰揭示外圍區域與核心城市之間的相互聯繫，從而有利於針對性地制定大都市區協作發展的策略。

2.1 基於遙感影像的城市土地聯繫分析方法

利用多時段遙感影像，分別分析一定時間段內核心城市與鄰接區域的土地擴張方向，可判斷出兩者是否在用地空間上具有連綿成片的發展趨勢。城市用地面積的擴大被視為城市擴張的直觀表現，因此城市擴張強度指數目前被廣泛運用於城市擴張研究中。

基於遙感影像的城市土地聯繫方法只能表現出連綿的態勢，並不能界定出連續的範圍。以武漢為例，採用2000年和2015年的遙感影像數據作為數據源，通過遙感解譯后提取出「1+8」城市圈內用地範圍。武漢市的城鎮建設用地呈現出沿長江南北迅速擴展的趨勢。鄂州、黃石、黃岡、咸寧市轄區發展迅猛，高強度擴展區域分佈呈現「向武漢、向長江」發展的趨勢。從用地空間來看，由武漢與鄂州、黃石、黃岡構成的以長江為紐帶的都市綿延帶仍處在萌芽發展階段，土地連綿程度並不高，故只能作為大都市區範圍劃定的參考之一。

「1+8」城市圈城市建設用地情況圖

「1+8」城市圈城市建設用地拓展強度圖

2.2 基於客運班次數據的交通聯繫分析方法

大都市區內部物資、資金、信息、技術等交換需要產生了人流與物流，而人流與物流在區際間流動形成了交通流。相較於人流與物流數據，交通流數據可獲性更高，同時可以實現對人流、物流的間接測度。因此，航班、客貨運汽車與列車時刻表是測度交通流常用的替代方法。通過該方法對武漢與周邊城市的交通聯繫進行研究，結果顯示，與武漢交通聯繫較強的城市均分佈在武漢以南，在東西方向呈現隨距離增加交通聯繫強度遞減的趨勢。由於地級市級別客運交通班次信息數據較為全面，通過該方法獲得的聯繫評價結果以地級市為單位顯示，無法深入研究到區縣級別。因此將該方法劃定的範圍直接作為大都市區範圍不太完善。

武漢與湖北其餘各市交通聯繫圖

2.3 基於總部—支部數據的產業聯繫分析方法

與投入產出模型相比，總部—支部法只需搜集總部和支部位置數據，並不需要依靠政府統計部門繁瑣的匯總，在數據可獲性上更具優勢。但是該方法同樣存在一定局限性。在經濟全球化趨勢下，企業的研發、生產、銷售越趨分散，企業布局尺度往往跨越大都市區，全國乃至全球。這意味著在大都市區內分支機構並不集中。

以武漢為例，通過2014年武漢市百強企業名單，篩選出總部設立於武漢，並在其他城市設立分支公司或分公司的企業共24家。根據24家企業的官網，獲取497個分支機構情況，通過查閱萬方企業信息資料庫獲取公司登記信息，獲取總部、支部的詳細地址，最後位於湖北省內的企業僅295個。因此分析結果顯示武漢與周邊城市的產業聯繫較為一般。

武漢與湖北各市產業聯繫強度圖

2.4 基於網路搜索數據信息聯繫分析方法

網路信息流的測度主要依靠百度指數、微博、58同城等網路搜索量進行模擬。相較於百度指數，58同城搜索數據側重展示城市之間的商業服務信息。武漢市與周邊城市信息聯繫呈現「以1+8城市圈為核心，強強相互反饋」的特徵，即接受武漢市較強信息輻射的城市同時也是武漢市接收信息主要來源的城市。這些城市都與武漢存在極強的信息聯繫。但是由於58同城網頁搜索時，城市列表只能提供到地級市級別的數據，無法搜集到區縣級別的數據。因此該方法也只能初步識別出與核心城市具有較強聯繫的地級市，無法進一步詳細分析至區縣級別。因此直接將與核心城市具有較強信息聯繫的地級市全部划入大都市區範圍也是不合理的。

武漢與湖北其餘各市信息聯繫強度圖

2.5 基於交通時間約束法

大都市區邊界可通過限定時間內的交通可達範圍確定。通過搜集現狀及規劃的高速及軌道交通路網，運用ArcGIS網路分析，劃分出以核心城市地理中心為起點，高速限定1小時可達範圍和高鐵限定0.5小時可達範圍，兩者通過GIS相交疊加，形成一條核心城市可達的封閉曲線。此種方法的優勢在於依據一定時間內的交通路網可達距離，不依賴於按行政區劃的數據搜集，因此劃分區域可以細緻到區縣級別，甚至不反映行政區劃的界限。但是大都市區的範圍實際包含於該曲線內，仍需剔除一些非緊密聯繫區域或非城市建設地帶；同時，直接依據交通可達距離劃分界限將使完整行政區破碎化，不利於管理。因此在武漢大都市區範圍劃定中，以區縣作為最小的劃分單元，保留行政區劃的完整性。

武漢市高速公路可達範圍圖

武漢市高鐵可達範圍圖

2.6 城市腹地劃分法

一定地域範圍內核心城市的影響力並不是無限擴張的，由於與核心城市相同等級的城市的存在，該城市的影響力會限制在特定範圍內，因此需要考慮競爭城市影響下的大都市區範圍。基於重力模型的斷裂點腹地劃分方法是通過建立數學模型、引入相關統計值進行推算的方法。武漢研究結果顯示，西部的腹地呈現跳躍式發展；由於空間距離的接近，黃岡下轄紅安縣、麻城市、團風縣，鄂州市、黃石下轄市區及大冶市，在武漢東部形成了連續的腹地區域。

武漢市城市腹地圖

採取單一方式並不能獲得封閉的、細緻到區縣的、體現功能聯繫的大都市區範圍。因此需對以上方法的結果進行最終的疊加處理。以武漢為例，以「與武漢市存在極強的用地、交通、產業、信息、聯繫」、「武漢1小時高速可達、0.5小時高鐵可達範圍」、「屬於武漢市腹地」作為篩選條件，疊加后剔除不符合條件的區縣，形成最終的大都市區範圍。該範圍包括黃岡市轄區、鄂州市、孝感市轄區、漢川市，總面積為1.46萬km

。與運用「中心區域人口規模+外圍地區城鎮化率」方法劃分的大都市區範圍相比，運用本文劃定方法綜合得出的大都市區範圍更有利於針對性地制定大都市區發展策略，因為通過疊加篩選出來的區域不僅與核心城市在地域上鄰接，更是與城市生產生活上緊密聯繫的區域。

武漢市大都市區劃定疊加分析圖

針對大都市區概念及界定研究仍處於初步探索階段，國外採用的「通勤指標」難以適用於的城鄉實際，國內以非農指標作為替代的劃定方法無法精確劃分出體現功能聯繫的大都市區範圍。在數據來源增加及數據處理能力提升的背景下，「城市流」的可獲取性與可度量性大大提升，因此越來越多地被運用到城市聯繫研究中。本文提出了運用多元數據對大都市區範圍進行界定的方法。該方法所選取的交通、信息、產業數據具有廣泛可獲取的數據來源；同時互聯網數據具有較強的實時性，能敏銳揭示大都市區最新發展趨勢。以武漢的實證研究來看，在遙感數據、統計年鑒數據、網路數據等多類型數據支撐下，通過多種分析方法結果的綜合，大都市範圍劃定的結果更加準確，有利於制定區域針對性的發展策略。

詳情請關注《上海城市規劃》2017年第2期《基於多元數據的大都市區範圍劃定方法研究——以武漢為例》，作者：周婕、陳虹桔、謝波，武漢大學城市設計學院。

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