“丝绸之路经济带核心区”城市空间形态演化特征研究

[摘要]利用1992-2016年DMSP/OLS 夜间灯光数据，运用空间分析方法对“丝绸之路经济带核心区”城市体系空间形态演化特征进行了系统分析。结果表明，“丝绸之路经济带核心区”城市体系空间形态明显呈现出片段化和非连续性的特征，而且各城市群的空间演化特征明显差异化，城市体系形态总体呈现“四区两带四轴”的空间结构。

[关键词]丝绸之路经济带；核心区；城市空间形态

[中图分类号]F74

[文献标识码]A

[文章编号]2095-3283（2017）05-0095-04

[作者简介]谢继文（1970-），男，汉族，湖北武昌人，博士，讲师，研究方向：区域经济。

[基金项目]受重庆市社会科学规划培育项目“新丝绸之路经济带区域空间结构优化研究”资助（项目编号：2013PYLJ01）。

一、引言

习近平主席2013年9月7日在哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学演讲中倡议共同建设“丝绸之路经济带”，引起各国的积极响应。而其中的关键是“一体化策略”下的全方位区域协调发展，而区域协调发展和一体化的组织枢纽和关键载体是城市。“丝绸之路经济带”建设也应以沿线各级城市为支撑，城市体系形态是否优良直接关系到该区域竞争力提升和功能的发挥，同时“丝绸之路经济带”协调发展的目标之一也是优良的城市体系空间形态。所以，深入探讨城市体系空间形态演化规律对于推进“丝绸之路经济带”一体化进程，全面提升该地区竞争力和影响力具有重大现实意义。

关于城市体系演化问题，不同学科从不同角度对其演化机理进行了研究。纵观现有研究发现，目前对“丝绸之路经济带”城市体系相关探讨尚存在三大问题，首先，相关研究在“丝绸之路经济带”空间范围界定上尚不明确，绝大多数学者选取“经济带”国内区域作为研究对象进行分析，缺乏国际视角。其次，在研究方法上，相关研究主要运用传统统计方法或城市体系研究最基本的ZIPF定律探讨城市体系规模关系，缺乏对空间分析方法的运用。第三，在研究数据上，相关研究主要基于人口或经济官方统计数据进行分析，而在进行跨国别研究过程中，难免会出现一系列缺陷。已有研究往往以“行政城市”作为基本单元来分析城市结构，本研究则通过夜间灯光数据来界定真实城市空间单元。此外，本研究不但分析了“丝绸之路经济带”城市规模的变动趋势和分布特征，还通过空间分析法，对“丝绸之路经济带”城市体系的重心变动趋势及方向、空间扩散和集中程度、演化特征和空间结构进行了系统测度。

二、研究方法与数据选择

（一）研究方法

传统意义上的城市体系研究往往基于各个国家或地区“行政城市”中的人口统计数据。而DMSP/OLS 夜间灯光影像数据是一种图斑数据，能够直接反应出城市化的多维度特征，夜间灯光亮度及面积等指标明显与基础设施过程、土地住房过程、城市化人口产业过程、生活方式转变过程及环境过程存在相关关系[1]。DMSP/ OLS夜间灯光总量与城市化水平[2]、GDP密度[3]、人口分布[4]等的相关性在不同空间尺度、不同国别均已得到验证，所以用其度量城市规模、城镇体系具有可信度和可行性 [5][6]，从而能够有效弥补传统统计数据缺陷，且能够直观呈现城市体系空间形态。基于以上问题，本文在明确界定“丝绸之路经济带核心区”空间范围的基础上，根据DMSP/OLS 夜间灯光影像数据确定适当的城市样本，分析丝绸之路经济带城市体系空间演化特征及规模分布。通过选定合理的灯光亮度门槛值（DN值），即可用城市区域高于DN门槛值的灯光亮度总量近似表示城市规模，由此即可选定城市体系样本，进而所以从根本上消除了城市人口数据和城市界定中存在的误差。

（二） 地域单元与数据选择

“丝绸之路经济带”是开放而非封闭的区域系统，一般认为该区域始于我国陕西省，向西可划分为功能差异的三大区段：即“丝绸之路经济带”核心区、重要区和拓展区。其中核心区主要包括中亚五国和中国西部五省区；重要区主要是指環中亚经济带，包括印度、阿富汗、俄罗斯、巴基斯坦、伊朗、土耳其、沙特、伊拉克等国；拓展区则主要包括欧洲大陆及北非等地区。本文在借鉴白永秀（2014）、胡鞍钢（2014）及“一带一路”战略规划纲要相关探讨基础上，根据经济地理格局特性将“丝绸之路经济带核心区”界定为由中国西部五省市与中亚五国组成的大区域。

本文所用的基础数据选自199—2016年中国DMSP/OLS夜间灯光非饱和定标数据，通过对国家测绘地理信息局发布的世界地图为底图进行矢量化即可获得基础地理数据。该数据具有能提供优质数据源以及可行性和可行度更有效等优点。本文选取10作为灯光亮度门槛值，即DN>10的区域即可视为城市。同时选取50平方千米作为另一项标准来筛选城市区域，最终得到“丝绸之路经济带核心区”所选城市样本和夜间灯光遥感图如图1所示。

三、“丝绸之路经济带核心区”城市体系形态及演化特征

首先，城市体系总体分布呈现东、西部相对密集，中部相对稀疏的“哑铃型”结构。从灯光密度看，“丝绸之路经济带核心区”的总体城市空间分布呈现出一种特殊的中部相对稀疏、东部和西部相对密集的“哑铃型”结构。中国五省区灯光密度为0846/平方千米，略高于中亚五国灯光密度（0770/平方千米）。中亚五国中，乌兹别克斯坦灯光密度最高，为1634/平方千米；哈萨克斯坦灯光密度最低，为06/平方千米，大致相当于我国新疆的水平。“经济带核心区”东部陕西、宁夏及甘肃兰州等区域形成明显的“高密度”集聚区，灯光密度达4869/平方千米，其中“西咸城市群”灯光密度更是高达13371/平方千米。此外，“经济带核心区”西南部地区由吉尔吉斯斯坦楚河州（首府比什凯克）经乌兹别克斯坦塔什干最终至土库曼斯坦巴尔坎州区域是另一个明显的灯光“高密度”集聚区，灯光密度为3508/平方千米，而“经济带核心区”中部包括新疆中南部、青海及甘肃北部地区则由于受塔克拉玛干沙漠及青藏高原等自然条件限制，形成明显的灯光密度“塌陷区”，该区域灯光密度仅为0201/平方千米。

其次，城市体系集中度逐步减弱，中小城市发散扩张特征显著。“丝绸之路经济带”核心区包含不同规模、不同发展阶段的各类城市，这些城市的城市规模演化趋势也大相径庭。利用1992-2016年某些年份DN值>10的城市样本测度“丝绸之路经济带”核心区城市规模体系空间演化的趋势，发现从q值计算结果看，除1995年之外，其余年份城市规模对位序的回归系数q值的绝对值均小于1，而且大致经历了下降-上升-再下降的过程。2016年q值小于1992年水平，这说明该区域城市体系演化经历了先分散再集中最终走向分散的历程，现状城市规模体系的演化呈现出“发散增长”的特征，而且地理集中度较低，并且这种城市规模结构呈现首位分布格局的特征在考察期内不断强化。

从城市空间变动上看，1992-2016年，丝绸之路经济带核心区城市体系规模增长的空间演化明显呈现出先向西南移动后向东北移动、先扩张后收缩的态势。由标准差椭圆图（即图3）可知，“丝绸之路经济带核心区”城市体系空间分布总体上呈现出“东（略偏北）—西（略偏南）”的格局，而且椭圆长轴的伸缩幅度远远强于短轴，这表明推动“丝绸之路经济带核心区”城市体系演化的主要力量并非来自于南北向的城市增长，而是东西方向。

再次，“新丝路经济带核心区”城市体系空间形态总体呈现“四群两带四轴”结构。其中“四群”指“丝路起点城市群”、“中亚南部城市群”、“中亚北部城市群”和“新疆城市群”。“丝路起点城市群”由泾渭河平原谷地（西安、咸阳、宝鸡、天水）和河湟谷盆地（西宁、兰州、银川）城市群组成，重要的节点城市包括：西安、银川、宝鸡、渭南、兰州等，该城市群占整个“新丝路经济带核心区”灯光总量的2275%；“中亚南部城市群”以塔什干、布哈拉为中心，重要节点城市包括：阿拉木图、塔什干、布哈拉、撒马尔罕、阿什哈巴德等，灯光占比为1695%；“中亚北部城市群”以阿斯塔纳为中心，包括阿斯塔纳、卡拉干达、科克舍套、塔拉兹等城市，灯光占比为1307%；“新疆城市群”以乌鲁木齐都市圈为核心，包括乌鲁木齐、克拉玛依、石河子、昌吉、吐鲁番等城市，灯光占比约为581%。

两带为“新亚欧大陆桥发展带”和“能源通道发展带”，空間上基本呈“入”字形格局，“新亚欧大陆桥发展带”基本沿“新亚欧大陆桥”沿线铺开，重点包括“渭南-西安-宝鸡-天水-兰州-武威-张掖-酒嘉-哈密-吐鲁番-乌鲁木齐-昌吉-石河子-乌苏-卡拉干达-阿斯塔纳”等城市，灯光占比为2869%；“能源通道发展带”则基本与中亚天然气管道项目重合，包括“阿拉木图-比什凯克-纳曼干-安吉延-费尔干纳-塔什干-吉扎克-撒马尔罕-卡尔希-纳沃伊-布哈拉-查尔朱-马雷-阿什哈巴德”等城市，灯光占比2917%；四轴为“西姆肯特-乌拉尔发展轴”、“中巴走廊发展轴”、“西安-榆林发展轴”和“银川-延安发展轴”。“中巴走廊发展轴”包含“吐鲁番-库尔勒-库车-阿克苏-喀什-叶城-和田” 等城市，灯光占比为42%。这一城市发展轴线具有重要的战略意义，未来将成为“中巴经济走廊”的主动脉。“西姆肯特-乌拉尔”发展轴包含西姆肯特、阿克托别、卡萨林斯克及乌拉尔等城市，灯光占比为1131%； “西安-榆林”发展轴主要包含西安、铜川、咸阳、榆林、安康等城市，灯光占比为1191%；“银川-延安”发展轴包含银川、吴忠、庆阳、石嘴山和延安等城市，灯光占比为604%。

最后，呈现出片段化和非连续的特征，不同地区城市体系演化呈现出一定的差异性。尽管“丝绸之路经济带核心区”城市规模结构总体上呈现出集中度逐步减弱、中小城市发散扩张的特征，但其中不同区域城市体系演化则呈现出一定的差异性。由图（5）可知，1992-2016年中亚南部城市群集中度基本稳定，城市群内各城市大致呈现出平行增长态势；新疆城市群则呈现出集中度相对下降的态势；而丝路起点城市群则呈现出城市加速集中的趋势，且这一趋势在继续；中亚北部城市群总体上也呈现出城市加速集中的趋势。

四、结论与启示

（一）结论

本文利用1992—2016年DMSP/OLS夜间灯光影像数据确定城市样本，运用空间分析方法，对“丝绸之路经济带核心区”城市体系空间形态演化特征进行了系统分析。研究结果表明，“丝绸之路经济带核心区”城市体系空间形态明显呈现出片段化和非连续性的特征，而且各城市群的空间演化特征明显差异化。城市体系形态总体呈现“四区两带四轴”的空间结构。1992—2016年，“丝绸之路经济带核心区”城市体系集中度始终较高且经历了由“数量增长”向“规模扩张”的转变过程；城市体系规模增长的空间演化明显呈现出先向西南移动后向东北移动、先扩张后收缩并向“新亚欧大陆桥”等主要交通通道、中巴走廊、能源通道等集聚的动态演进特征，其中西安、银川、乌鲁木齐、阿拉木图、阿斯塔纳、克孜勒奥尔达、阿克托别、乌拉尔、布哈拉、阿什哈巴德等城市增长最为显著。

目前包括中国西北五省区和中亚五国在内的“丝绸之路经济带核心区”城市体系演化之所以呈现集中度逐步减弱、中小城市发散扩张的特征，其关键在于该地区“空间格局不经济”。这种“空间格局不经济”主要表现在以下三个方面，即特殊的区位、分散的群落分布和低规模的群落人口，换句话说，距离、分割和密度导致了西部地区的空间格局不经济。正是由于“丝绸之路经济带核心区”普遍存在着“低密度、高分割性”的特征，导致该地区能源相对富集，交通通达性较高，地区更具竞争力，未来也最有可能形成重要节点城市。目前“丝绸之路经济带核心区”城市体系空间形态“四群两带四轴”的结构也很好的说明了这一点。

（二）启示

根据上述分析结论，为促进丝绸之路经济带中各城市群经济的健康、有序发展，以便借助共建丝绸之路经济带这一良机实现城市乃至国家之间的共赢互利，各相关国家要重视国际合作战略，主要方向包括能源合作、金融合作、经贸合作、产业合作、文化合作、物流合作和基础设施建设合作。从中国的角度而言，关键是要把握好与中亚各国的合作。

[参考文献]

[1]杨眉，王世新，周艺等.DMSP/ OLS夜间灯光数据应用研究综述[J]. 遥感技术与应用， 2011（1）.

[2]陈晋，卓莉，史培军等. 基于 DMSP/ OLS 数据的中国城市化过程研究——反映区域城市化水平的灯光指数的构建[J]. 遥感学报， 2003（3）.

[3]杨妮，吴良林，邓树林等.基于DMSP/OLS夜间灯光数据的省域GDP统计数据空间化方法——以广西壮族自治区为例[J]. 地理与地理信息科学，2014（4）.

[4]程砾瑜.基于DMSP/ OLS夜间灯光数据的中国人口分布时空变化研究[D].北京： 中国科学院遥感应用研究所， 2008.

[5]廖兵，魏康霞，宋巍巍.DMSP/ OLS夜间灯光数据在城镇体系空间格局研究中的应用与评价--以近16年江西省间城镇空间格局为例[J]. 长江流域资源与环境，2012（11）.

[6]吴健生，刘浩，彭建等.中国城市体系等级结构及其空间格局——基于DMSP/OLS夜间灯光数据的实证 [J]. 地理学报， 2014（6）.

（责任编辑：顾晓滨马琳）