文档介绍：长江三角地区高速公路网络与城镇
体系空间结构的分形研究
林涛,孙婷婷
(上海师范大学地理系,上海,200234
lin_******@shnu.,**********)
摘要: 阐述了长三角地区的高速公路网络建设现状和城镇体系分布现状以及两者的空间结构,测算了长三角高速公路网络和城镇体系空间结构的分形维数、关联维数,定量分析了高速公路空间结构和城镇体系空间结构的相互关系
关键词: 高速公路网络,城镇体系,空间结构,分形维数
1. 引言
城镇体系和交通网络的发展是一种空间互动过程,城市体系的建设与交通网络的发展应该是同步进行的[1]。交通与城市、区域空间相互关系的研究一直是交通地理学、城市地理学等学科的基础研究领域之一,而交通网络与城镇体系关系更是重点和前沿领域[2]。目前国内外关于交通网络与城镇体系关系的研究集中在航空、铁路两种交通运输方式上,对公路运输网络与城市发展的研究相对薄弱[3]。至于(高速)公路与城镇的关系研究则以路网对个体城市的影响居多,且以定性分析为主[4]- [9],除了路网的通达性测算分析,鲜有其他定量分析[10]。
区域城镇的空间分布具有无标度性和统计分形(fractal) 特征,城镇体系的这种自相似性意味着区域城镇系统的自组织演化受到一定规则的支配,具有优化趋向。因此,揭示城镇体系的分形几何特征及其支配法则有着重大的理论意义和实践价值,并成为国内最近10年的一个持续热点。测度分形的有效参数是分形维数(fractal dimension),它是反映空间现象的重要参量。聚集维数、网格维数、空间关联维数三种基本分维是刻画城镇体系的空间结构特征量。城镇体系的分形几何性质还暗示了交通网络的自相似性特征,一般可用长度-半径维数、分枝数目-半径维数和空间关联维数三种基本参数研究交通网络空间结构分形特征,伴随城市和城市体系分形研究的深入,交通网络的分形也受到更多的关注[11-14]。但是,最近10年以来,国内关于交通网络的分形研究进展不大,特别是公路网络的分形研究更少。
目前,全国性的高速公路网基本形成。2010年底,,仍居世界第二位,其中,,“五纵七横”12条国道主干线提前13年全部建成。11个省份的高速公路里程超过3000公里基金项目:国家自然科学基金项目(41071073)和上海市教委重点学科建设项目(J50402)
作者简介:林涛(1963-),男,博士,教授,主要研究方向为交通网络与城市区域发展
2010年公路水路交通运输行业发展统计公报,交通运输部综合规划司,2011-5-12 /?id=2284 [EB/OL] 2011-07-19
。高速公路已连通除西藏外的所有省级区域,并连通了我国主要的大中城市,形成了支撑城市发展的快速通道[3]和高效运输网络,对区域城镇体系及其网络的空间结构已经或者正在产生深刻的影响。本文以长三角地区为例,重点对高速公路网络的空间结构和城镇体系空间结构的分形维数进行测算,分析两者间在空间结构上的相互关系,试图揭示高速公路网络引导下的区域城镇体系空间结构发展的特点。
长三角地区高速公路网络发展及其空间结构
2009年, 长三角地区(两省一市)高速公路里程已达到7821km(含地方高速公路),约占全国总里程的1/8()。本地区国家高规划“十横七纵”的高速公路干线(),至2020年,总里程将达到7153公里(国家高速)。按照国家高速公路网规划,届时将连接以上海、南京、杭州、宁波四个重要的节点为中心,按照重要节点城镇、较重要节点城镇、一般节点城镇三个层次,全面推进区域内经济的发展。长三角地区高速公路建设的速度、规模和路网结构对该区域的城镇体系和城镇布局的空间结构及城镇自身扩展方向等方面已经或正正在产生巨大影响。
图1 2000年-2009年长三角地区高速公路里程数增长
资料来源:2001-2010年2省1市统计年鉴整理
表1 长三角区域内的国家级高速公路
所属范围
区域内国家级高速公路名称
首都放射线
京沪高速(G2)、京台高速(G3)
南北纵线
沈海高速(G15)、常台高速(G15W)、甬金高速(G1512)、温丽高速(G1513)、长深高速(G25)、淮徐高速(G2513)
东西横线
连霍高速(G30)、宁洛高速(G36)、沪陕高速(G40)、扬溧高速(G4011)、沪蓉高速(G42)、宁芜高速(G4211)、沪渝高速(G50)、杭瑞高速(G56)、沪昆高速(G60)
地区环线
杭州湾环线(G92)、宁波—舟山(G9211)
长三