城镇空间布局结构研究

***区城镇空间布局结构研究
 
摘  要：文章以区域经济发展理论、城镇空间布局理论、城镇间相互作用力理论、分形理论等为基础，构建数量模型对***城镇空间结构进行了研究，并提出了优化城镇空间结构布局的思路、模式及具体实施对策。
【关键词】城镇  空间布局  空间结构  研究
 
引 言
区域发展与城镇空间布局密切相关，区域经济发展必然伴随着城镇空间结构的演变。空间布局是否合理，对区域经济的增长和发展有着显著的促进或制约作用。当前我国城镇化正处于加速推进时期，城镇化研究已成为专家学者关注的热点，并且取得了丰硕的成果。然而，***作为江苏省沿江、沿海开发的重点区域，对其城镇空间结构的研究成果较少。只有南通大学余建华等学者对整个南通市域城镇空间布局做了一些研究，具体到***几乎没有这方面的文献。文章在深入实地调研获取资料的基础上，以区域经济发展理论、城镇空间布局理论、城镇间相互作用力理论、分形理论等为基础，构建数量模型对***城镇空间结构进行了研究，并提出了优化城镇空间结构布局的思路、模式及实施对策，这对促进***经济的快速、健康、持续发展具有重大的现实意义。
一、研究区概况
***位于长江三角洲北翼，江苏省东南部，东临黄海，西濒长江，是南通市通江达海的门户。现有19个城镇和1个省级经济开发区，分别是金沙镇、西亭镇、二甲镇、东社镇、三余镇、十总镇、骑岸镇、五甲镇、石港镇、四安镇、刘桥镇、平潮镇、平东镇、五接镇、兴仁镇、兴东镇、张芝山镇、川姜镇、先锋镇及开发区。
多年来，依托傍江临海的优越区位和便捷的交通条件，***社会经济发展迅猛，在江苏和全国一直处于领先地位。然而，与苏南的江阴、张家港等同级城市相比，发展差距仍在不断扩大；并且其内部城镇发展的差异也较大，尽管近年来***区政府采取了多种措施试图缩小地区间差距，但调查数据显示，***城镇发展的空间格局并没有从根本上改变。
二、研究方法
（一）分形理论
分形理论是美国科学家曼得尔布罗特开创的一门非线性学科，用以解决非线性环境中一些随机分布的现象和问题。分形的本质特征是自相似性。城镇系统内各城镇通过物质流、能量流和信息流的传输和交换，相互作用，协同发育，使得区域城镇空间结构显示出一定的规律，具有统计意义上的自相似性分形结构。因此，本文用分形理论研究和探讨***城镇空间结构特征，并以此为依据制定合理的城镇空间结构优化对策，对促进区域经济增长具有十分重要的意义。
（二）城镇间相互作用与断裂点理论
城镇空间相互作用对区域城镇之间经济关系的建立和变化有着很大的影响，一般通过引力与斥力这对矛盾来实现。当相互间的引力大于斥力时，中心城市规模不断扩大，城镇密度越来越高，城镇体系空间结构不断膨胀；当引力小于斥力时，郊区化、逆城市化占据主流，辅城、卫星城纷纷出现，城镇体系趋于完善；当引力和斥力达到平衡时，城镇体系空间结构处于相对静止的状态。
康弗斯提出了断裂点概念，认为城镇的吸引范围是由城镇的规模和相邻城镇间的距离决定的，相邻两城镇吸引力达到的平衡点即为断裂点。
三、***区城镇空间结构分析
(一) ***区城镇空间结构分形研究
区域内的城镇由于存在空间相互作用，把空间上彼此分离的城镇结合为具有一定结构和功能的有机整体，即城镇空间结构。理论上讲，一个区域内的各城镇之间的相互作用和空间联系是客观存在的，运用分形理论中的关联维数模型可以较好地模拟城镇间的这种关系【1】。
定义C(r)为城镇体系的空间关联函数，
则有C（r）= H（r-dij），（i≠j）
其中，H为Heaviside阶跃函数，
H（r- dij）= ，
在以上两式中，r为给定的距离标度；dij为城镇体系内第i个城镇与第j个城镇之间的直线距离；如果城镇体系的空间分布是分形的，则应具有标度不变性，即
从而，
这里 则为D即是分维，也就是空间关联维数，反映了区域内城镇空间布局的均衡性。D一般在0～2之间变化，当D→0时，说明该区域内各城镇间联系紧密，分布高度集中于一地；当D→2时，表明城镇间空间作用力小，城镇空间分布很均匀。
空间关联维数的独特用途在于可以反映城镇体系各要素之间交通网络的通达性，从而指示城市之间的关联性。若将dij改为实际交通里程，利用可得交通网络的关联维数D′，可以定义D与D′的比 ， 越接近于1，说明区域内城镇间关联度越高，表明城市之间交通网络通达性越好。借助地图和Arcgis软件，测量***区各城镇两两之间的距离dij，并形成距离矩阵（表略）。
为了计算方便，可以利用下式：


取定步长△r=4(Km)来取距离标度r，可以得到一系列点对（r，N（r）），如表1所示。
表1  标度r及其对应的关联函数N（r）




 


1


2


3


4


5


6


7


8


9


10


11


12


13


14


15




r


4


8


12


16


20


24


28


32


36


40


44


48


52


26


60




N(r)


24


54


108


162


212


270


306


344


364


378


388


394


398


398


400




根据表1在双对数坐标中画出（lnr，lnN（r））的散点图，用线性回归分析方法进行模拟，发现存在明显的无标度区，即点列呈现局部的对数线性分布，如图1所示。

图1 ***区城镇空间分布的双对数坐标图
从图上可以看出，***区各城镇的空间分布是分形的，关联维数D=1.0858>1，说明***区城镇空间布局较为分散，城镇空间关联程度一般，城镇空间结构还不完善。
将dij改为基于交通路程的距离，进行模拟【2】，如图2。

图2  基于交通距离的***区城镇空间分布的双对数坐标图
公路交通网络的分维数D′=1.1081，则 =D′/D=1.021。 值接近于1，说明***区内各城镇之间的交通网络发育相对而言比较健全，整体通达性较好，也反映了城镇间联系较弱不是因为交通原因。
（二）南通主城区、***区及各城镇间相互引力及断裂点计算
考虑到***由于撤市设区时间较短，整体上仍属于县域经济发展模式，笔者在本节的研究中做两点调整。一是将金沙镇和开发区合为***城区；二是将***城区从南通中心城区中剔除，以“南通主城区”代替不包括***在内的南通中心城区。
1、引力计算
引力公式为
式中，Iij为两者间引力，K为引力常数，一般取值1；r为距离摩擦系数，一般取值2；Pi 和Pj为两城镇的综合规模指数，距离为dij。通过选取指标构建城镇综合规划指标体系，得南通主城区、***城区及各城镇综合规模指数见下表。
 
表2  南通市区及各城镇综合规模指数及排名





城  镇


综合指数


排名




南通主城区


50.47


1




***城区


18.81


2




川姜镇


7.16


3




平潮镇


6.81


4




张芝山镇


4.38


5




兴仁镇


4.24


6




刘桥镇


4.23


7




三余镇


4.20


8




石港镇


4.15


9




五接镇


3.83


10




二甲镇


3.65


11




兴东镇


3.23


12




四安镇


3.10


13




十总镇


3.07


14




先锋镇


2.93


15




东社镇


2.66


16




西亭镇


2.63


17




骑岸镇


2.58


18




五甲镇


2.52


19




平东镇


2.43


20





将综合规模指数代入引力计算公式，得南通主城区、***城区及各城镇间引力矩阵（表略）。
2、断裂点计算
断裂点公式为：

式中，DA——断裂点到城镇A的距离
      TA ——城镇A的综合规模
TB ——城镇B的综合规模
DAB——两城镇之间的距离
由于城市对周边地区的吸引是有层次性的，其吸引范围有强弱之分，只有实力相等或相近的两个城市才可以用该公式进行断裂点的计算。因此，文章根据城镇（城区）综合规模指数对研究对象进行等级划分【3】。
表3  城镇（市）综合实力等级划分




城镇等级


综合规模指数区间


城镇及综合规模指数




Ⅰ级


>10


南通主城区（50.47）***城区（18.81）




Ⅱ级


5~10


川姜镇（7.16）平潮镇（6.18）




Ⅲ级


4~5


张芝山镇（4.38）兴仁镇（4.24）刘桥镇（4.23）三余镇（4.20）石港镇（4.15）




Ⅳ级


2~4


五接镇（3.83）二甲镇（3.65）兴东镇（3.23）四安镇（3.10）十总镇（3.07）先锋镇（2.93）东社镇（2.66）西亭镇（2.63）骑岸镇（2.58）五甲镇（2.52）平东镇（2.43）




对南通市区及各城镇进行断裂点分析，并根据计算结果，以离城镇（区）最近的断裂点到城镇（区）的距离为半径作圆，划定城镇空间影响范围，如图3。图中反映的是城区、各城镇强势影响范围，即各城镇辐射和聚集最明显的地区，是区域空间结构和发展形态的直接体现【4】。

图3  南通主城区、***城区及各镇城镇空间影响范围图
通过运用以上两种方法研究，得出***城镇空间结构的基本特征是：***区城镇空间结构呈孤立多核心状，城镇空间布局分散，空间分异明显，整体分布不均衡，基本呈现一带两环两中心的“r”状分布格局。
（1）城镇空间分布“廊道效应”突出，主要沿交通道路和河流呈串珠状分布，部分城镇位于主要道路交汇处。
（2）城镇间相互作用力弱，南通主城区影响力强。
（3）受交通、区位等因素影响，城镇空间分异明显。从地理位置上看，***西部和南部环南通地区集中了全区约三分之二以上的城镇。从交通线上看，***城镇主要是沿城镇和河流分布。
（4）围绕南通主城区和***城区，城镇分布呈一带两环两中心 “r”状分布格局。
四、***区城镇空间布局优化思路、模式及对策
撤市设区行政区划调整、江苏省沿江、沿海发展战略和规划的实施以及苏通大桥、沪通铁路、锡通通道等交通基础设施的建设等给***的发展带来新的机遇和挑战，同时也推动着***城镇空间格局向新的方向演化。
（一）***区城镇空间布局优化的思路
通过对***社会经济发展和城镇空间布局现状的研究，笔者提出构建“一心一核四极五片”的城镇空间结构，同时综合运用点-轴开发、双核结构等发展模式，根据整体发展态势及区域发展特点，明确城镇职能分工，并充分利用已有交通轴线，形成相互间联系紧密、合作默契的网络协作系统，促进区域经济发展。
一心一核四极五片：以上海为经济中心，以南通为核心，强化***城区的集聚能力，重点打造滨江新区、滨海新城、开发区、锡通科技产业园四个经济增长极；依托重点城镇和中心城镇，形成东、西、南、北、中五大片区。以滨江新区、五接镇、平潮镇、平东镇和刘桥镇构建西部沿江片区；以滨海新城、三余镇、十总镇构建东部沿海片区；以锡通科技产业园、川姜镇、张芝山镇、先锋镇、兴仁镇、兴东镇构建南部片区；以四安镇、骑岸镇、石港镇构建北部发展片区；以西亭镇、金沙镇、东社镇、五甲镇、二甲镇构建中部发展片区。
（二）***区城镇空间布局优化的模式
1、点轴渐进扩散模式。
以滨江新区、滨海新城、锡通科技产业园、开发区四大经济发展平台主要增长极，以宁通高速、石江公路、江海大道、平石公路、S223省道等为主要发展通道，纵横交叉，基本上覆盖了整个***全域。
宁通高速发展轴线。以宁通高速为发展通道，形成滨江新区-五接-平潮-平东-兴仁-兴东-先锋-川姜-张芝山-锡通科技产业园呈西北-东南走向的发展轴线，这也是当前***城镇最密集、经济最发达的一条轴线。
江海大道发展轴线。以江海大道为发展通道，形成滨江新区-五接-平潮-平东-西亭-五甲-三余-滨海新区呈东西走向的发展轴线，是联系***东西城镇经济发展的重要轴线，也是未来***经济发展最值得期待的一条轴线。
石江公路发展轴线。以石江公路为发展通道，形成锡通科技产业园-张芝山-川姜-开发区-金沙-西亭-石港呈南北走向的发展轴线，是沟通***南北城镇经济发展的重要轴线。
S223省道发展轴线。以S223省道为发展通道，形成经济开发区-金沙-东社-五甲-十总呈东北走向的经济发展轴线，是沟通城区与东北部城镇间发展联系的重要轴线。
2、双核结构模式。
双核结构模式广泛存在于中国沿海和沿江地区。从机理上考察，它源于港口城市与区域中心城市的空间组合，由于兼顾了区域中心城市的居中性和港口城市的边缘性，从而可以实现区位上和功能上的互补。***濒江临海，无论是沿江地区的发展还是沿海地区的建设都已经显露出双核的苗头即三余镇与滨海新城，平潮镇、五接镇与滨江新区。在发展过程中，滨江、滨海主要承担港口门户作用，利用优越的资源、区位条件，发展工业和港口运输业，配套少量的满足产业发展的公共服务设施；三余、平潮、五接等原有镇中心弱化生产功能，以生活居住为主，发展商业、金融、房地产等服务业，形成集政治、经济、文化三位一体的区域性中心城镇。
3、五大片区，组团式推进。
***目前城镇和产业的空间组织结构来看，其内部结构比较松散，城镇产业间的内部联系较少，部分城镇规模偏小，职能分工不明显，导致城镇与产业发展缺乏规模效应。根据***城镇发展的历史、现状以及未来发展的要求，将***划分成五大片区。
东部城镇片区，以滨海新区为增长极，以三余镇为城镇中心，向东延伸至十总镇，打造沿海城镇组团。十总镇在发展原有电子电器、钢缆机械产业的同时，应依托滨海新区的建设发展，积极为沿海产业发展配套。
西部城镇片区，以滨江新区为增长极，以平潮镇为中心，向东、西两个方向连接五接、平东两镇并延伸至北部刘桥，打造沿江城镇组团。依托滨江新区的建设，大力发展船舶钢结构、电子材料及元器件、重型机械、电器电缆等产业，组建船舶钢结构产业园、电子机械等产业集群，建成船舶海工产业基地。
南部城镇片区，以锡通科技产业园为增长极，以川姜镇为中心，向南、北连接张芝山、先锋、兴仁、兴东镇，打造环南通城镇组团。川姜镇以打造全国乃至世界级别的家纺产业基地，建设家纺新城；张芝山镇应瞄准苏通大桥，依托苏通科技产业园和锡通科技产业园，在发展原有钢丝绳和家纺产业的基础上，加大城镇建设力度，提升城镇环境，完善服务配套设施，建设宜居型工业城镇；先锋镇逐步淘汰原有色织产业，发展物流产业和为南通中心城区配套的生活服务产业；兴仁镇主动对接南通，积极承接产业转移，集中发展机械电子、家纺产业。兴东镇，主要发展临空产业和空港物流业，建成空港产业园。
北部城镇片区，以石港镇为中心，包括四安和骑岸两镇，打造***北部城镇组团。该组团是以发展新能源产业为主，以机械制造为辅，同时农业经济比重相对较高的地区。南部主要发展工业，北部主要是现代农业区。石港镇是***北部传统的经济、文化、商贸大镇，在进一步发展现代农业的基础上，应立足深厚的文化历史内涵，加大古镇风貌保护力度，借助渔湾风景区的开发，着力发展旅游产业，建设成历史文化和自然生态兼备的城镇。四安、骑岸镇在发展机电风电等高新产业和引进科技含量高、污染低的机械加工、制造等产业的同时，继续发展现代农业，与石港、五甲、东社、二甲形成一条现代农业产业带。
中部城镇片区，以金沙镇为中心，由其周边的西亭、五甲、东社、二甲组成，打造***中部城镇组团。片区可以分为三部分，金沙镇金西竖河以西和西亭镇，主要以发展工业为主，有纺织服装、电线电缆、通讯汽配、太阳能热水器、食品饮料等产业为主；金沙镇即***城区作为南通的副中心，要尽快实行产业退二进三，积极发展商业、金融、居住等第三产业，加大城镇改造、建设力度，建设成城市特色显著、环境品质高雅、各类服务设施配套齐全的适宜人居的生态城市。二甲、五甲、东社是本片区的现代特色农业产业区，与北部城镇片区的石港、四安、骑岸镇形成了一条现代农业产业带。二甲镇是***的发展重镇，应在发展家纺、塑料玻璃包装、精工机械板块以及物流业等产业板块的同时，加大对历史古迹的开发建设，培育一条由现代农业带和古镇构成的旅游线路。
（四）***区城镇空间布局优化的对策
1、依托“一园三区”，推进产业集聚。
坚持“突出特色、资源共享、优势互补、分工协作”的发展思路，对各镇工业园区进行整合。除专业化特色明显、规模较大、经济效益较高、具有发展前景的（如平潮船舶钢结构产业园、先锋物流产业园、兴东空港物流产业园等）需要保留外，引导和支持企业按照产业的性质和园区建设发展的定位，向滨江新区、滨海新区、锡通产业园以及经济开发区聚集。形成以“一园三区”为主要发展平台，兼顾其他特色、专业化工业园区的发展格局。
2、优化产业结构，增强中心城镇集聚力。
***城区规模小，第三产业发育严重不足，导致辐射能力弱。因此必须对现有产业结构进行优化升级，以增强中心城区的集聚能力。一是引导城区第二产业逐步退二进三，在条件不足，不可避免发展工业时，要有重点地发展一批高新技术产业和信息产业，走新型工业化道路；二是作为南通市的副中心，南通中心城区的组成部分，大力发展商业、金融、房地产等第三产业，拉动城区人气，壮大城区经济实力。
3、加大基础设施建设力度，促进地区发展。
由于南通主城的巨大集聚作用，周边地区的人才、资金、技术等多种生产要素不可避免地会流入主城，对***城镇的发展产生负面影响。要减少这种影响，需从多方面着手。一是加快空港、海港、江港、水港以及江海大道、沪通铁路、兴东机场等大基础设施建设，构建公、铁、空、水现代化交通格局，完善便捷、安全、高效的综合交通运输体系，推进地区经济发展；二是加快城镇产业的发展，增加就业机会；三是完善城镇配套基础设施建设，美化城镇居住环境。
4、主动出击，全方位对接南通。
当前***已经纳入南通主城区，应变被动为主动，在产业的接纳引进、重大项目的安排实施、与主城发展配套政策的出台等方面，积极与南通对接。环南通周边城镇在制定发展规划时，应有大区域发展理念，在基础设施、产业发展、城镇建设等方面与主城实施全方位的多点对接，推动城镇的快速发展。
5、通过行政区划调整，完善现有城镇结构。
***当前有19个建制镇，部分城镇用地规模和人口均较小，存在集聚效应和规模经济难以显现、基础设施重复建设、生产的协作难，建设成本过高等问题。现有的行政划分还不能充分满足南通和***未来大手笔规划发展的需要，因此，从长远的角度出发，可考虑将一些城镇行政区划进行调整和合并。（1）构建大空港地区，将兴东镇除空港物流产业园外的部分并入兴仁。新的兴仁镇作为空港产业园的发展腹地；加大现有兴仁镇中心建设，促进人口逐步向其集中，远期作为与空港产业园配套的生活服务中心。（2）构建大滨江地区，将五接镇和平东镇并入平潮镇。该地区产业结构相似，且平潮经济发展的触角已经延伸至平东境内。通过合并整合沿江岸线资源及区域内产业发展资源，实现集中有效发展；（3）将先锋划入南通中心城区。先锋整个镇均在南通市的强势影响范围内，当前从发展的现状看，先锋城镇建设和产业发展已经在朝这个方向实施。



参考文献：
[1] 刘继生 陈彦光，城镇体系空间结构的分形维数及其测算方法，地理研究，1999年第2期.
[2] 刘继生 陈彦光，交通网络空间结构的分形维数及其测算方法探讨，地理学报，1999年第5期.
[3] 由翌 明立波，基于断裂点模型的县域空间结构优化研究，广西城镇建设，2008年第9期.
[4] 刘炜，县域城镇体系空间结构优化研究——以湖南永兴县为例，2007年5月.