维普资讯 http://www.cqvip.com 第３９卷第１５期 ２０ ０ ８年８月 人 民 长 江 Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ Ｖｏ１．３９．Ｎｏ．１ ５ Ａｕｇ．，２００８ 文章编号：１００１—４１７９｛２００８）１５—０００７—０３ 长三角城市空间均衡性分析 张明东 陆玉麒 （南京师范大学地理科学学院，江苏南京２１００９７） 摘要：根据空间均衡原理，建立长三角地区城市空间均衡评价模型，分析区域城市在经济、社会、生态环境子系 统下的位序一规模分布特征，建立经济一社会一生态环境的三角系统模型，探讨了长江三角洲各个城市的经济 一社会一生态均衡性。对其研究思路及方法、经济一社会一生态均衡性整体分析及其系统的稳定性分析等作 了简要介绍。 关键词：空间均衡；三角模型；区域城市；长江三角洲 文献标识码：Ａ 中图分类号：Ｆ２９ １ 概述 空间均衡模型是学者近几年在我国主体功能区规划时提出 市（镇）建设提供决策依据。 ２研究思路及方法 ２．１研究思路 空间均衡模型中描述的区域综合发展状态包括经济发展水 平、社会发展程度和生态环境质量等几个子类系统。根据系统 论的观点，每个区域，无论大小，内部总会自成为一个相对较为 完整的系统。本文本着可比较性和可获得性的原则，构建适当 的指标体系，定量的计算出长江三角洲地区１６个城市经济发展 水平指数、社会发展程度指数和生态环境质量指数，然后利用三 角系统模型和空间均衡理论，分析长江三角洲区域以及各个城 市的空间均衡与稳定程度。研究思路和指标体系分别见图１、 表１。 来指导区域开发和建设的新理念。其基本内涵是指标志任何区 域综合发展状态的人均水平值是趋于大体相等的，此处的综合 发展状态是由经济发展类、社会发展类、生态环境类等发展状态 综合构成的…。空间均衡并不是单一的指经济活动在区域空间 上均匀分布，而是代表一种与地区资源环境禀赋相协调、符合可 持续发展要求的区域生产力布局状态。实现区域均衡发展的目 的是实现以人为中心的生态、经济、社会的综合发展，其宗旨是 促进三者综合效益最大化 Ｊ。 城市体系是一组地域邻近、不同功能、不同规模上形成的等 级分布的城市群体 Ｊ。在对城市体系的研究过程中，很多学者 将注意力集中于人口分布上，以人口作为基本表征量来衡量城 市规模的大小，在此基础上进行规模分布研究方的探讨。 陈彦光提出了位序一规模法则的严格表达式，即三参数ｚｉＤｆ模 型 。但是由于其数学表达式的复杂性，仍未得到广泛的应用。 城市地理学中的城市首位律、金字塔理论、位序一规模法则、帕 累托分布检验以及空间分形理论，已经被广泛应用于探讨城市 规模在区域上的分布规律之中 …。在城市体系内，描述社会 经济实力的城市人口、经济总量、社会发展程度、生态环境价值 等因素的空间分布均呈现出一定的规律性。空间均衡理念是描 述这些要素综合分布的基本模式，本文拟采用这些成熟的理论， 撇开人口统计指标的局限性，根据前面提到的空间均衡原理，建 立长江三角洲地区城市空间均衡评价模型和经济一社会一生态 环境的三角系统模型，对区域城市在经济、社会、生态环境子系 统下的位序一规模分布特征，以及长江三角洲地区不同级别城 市的职能分工和利益地位进行分析探讨，以此为区域开发和城 收稿日期：２００８—０５—１０ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（４０３７１０４４；７０５７３０５３） 图１研究思路 标志区域综合发展状态的目标层（Ｄ）主要包括经济发展 水平（ｃ１）、社会发展程度（Ｃ２）和生态环境质量（Ｃ３）３个一 般性指标，其中Ｃ层指标由Ｂ层基本指标来衡量和评价，每个 Ｃ层的指标分别选取３个Ｂ层的基本指标；具体的Ｂ层指标由 因子层的指标进行衡量。根据数据的可获取性和可比较加权 作者简介：张明东，男，南京师范大学地理科学学院，硕士研究生。 维普资讯 http://www.cqvip.com ８ 人 民 长 江 ２００８年 性，共选取３７项因子层指标，指标体系和权重见表１。本文采用 层次分析法和特尔菲法相结合来确定各级指标的权重。 合指数和综合发展状态（Ｄ）的空间布局均衡状况（表３）。 ３．１相关指数 （１）变差系数。 ２．２数据处理方法 首先将原始总量数据转化为人均水平数据，对获得的数据 进行标准化处理，将各因子数据统一到［０，１］区间上来，对于正 √ 塞 式中ｃ 为变差系数；ｎ为样本数； 为样本值； 为样本平均 值。 表２长江三角洲地区空间均衡指数及稳定度 向指标因子数据，即指标越大，正效应越大，如ＧＤＰ增长率等， 用下式进行标准化处理。 ，．： 瓦 二 （１）… 对于逆向指标因子数据，即指标越大，正效应越小，负效应 越大，如工业烟尘排放量、工业废水排放量等，采用下式进行标 准化处理。 ，，： （２） 在式（１）和式（２）中， 为 指标因子的原始数据； 准化处理后的数据； 为最小值。 为标 为 指标因子原始数据的最大值； 采用上面两式处理后的数据变为同一尺度上的数据，然后 按表１进行加权求和，并利用以下公式 Ｄ＝∑ｃ ∑ ∑Ａ （３） 根据上述思路和公式分别计算出长江三角洲地区２００５年 城市区域经济发展水平指数（Ｃ１）、社会发展程度指数（ｃ２）和生 态环境质量指数（ｃ３），如表２所示。 ３经济一社会一生态均衡性整体分析 根据计算得出的１６个城市的经济发展水平指数（Ｃ１）、社会 发展程度指数（ｃ２）和生态环境质量指数（ｃ３），我们首先采用统 计学中衡量社会经济要素空间分布均衡程度的４个指标，即变 （２）基尼系数。 Ｇ＝１ １一差系数、基尼系数、信息熵指数、赫芬达尔指数来衡量这３类综 ２（ｙ－＋２Ｙｚ＋３Ｙ３ ‘＋ｎＹｏ） 维普资讯 http://www.cqvip.com 第１５期 张明东等：长三角城市空间均衡性分析 ９ 式中Ｇ为基尼系数；ｎ为样本数； 为样本平均值；Ｙｊ、 … 为从大到小样本值。 （３）信息熵指数。 心、外心等均在三角形的内部，即三角形的稳定性较强。由长江 三角洲地区经济一社会一生态构成的三角系统的稳定性亦较 强，即经济、社会发展与生态环境保护和优化之间整体上在区域 空间内是处于稳定和大致平衡的。 ，＝∑ｙ ｌｎ ｉ＝Ｉ … ４．１经济社会发展与生态环境之间的稳定性分析 在表２中可以看到，在长江三角洲地区１６个城市中，根据 经济发展水平指数类（Ｃ１）、社会发展程度指数类（ｃ２）、生态 式中，为信息熵指数；ｎ为自空间个数；Ｙ 为第ｉ个子空间单元 中某一社会经济要素占整个空间内这一社会经济要素总量的比 例。 （４）赫芬达尔系数。 ＝∑ 式中 为赫芬达尔系数；Ｐ 为样本值占总数的比重；ｎ为样本 数。 变差系数、基尼系数和信息熵指数是反映地区社会经济要 素的空间均衡度，其值越小，说明该要素在区域空间内分布越均 衡；赫芬达尔系数是反映区域规模指标的集聚程度，数值越大， 说明该要素在区域空间内越趋于集中。 ３．２各类要素空间均衡状况分析 根据以上４个系数的计算结果（表３），我们发现，无论采用 哪种指数进行衡量，无论是描述空间均衡度的变差系数（Ｃ ）、 基尼系数（Ｇ）、信息熵指数（，），还是反映集聚程度的指标 （Ｈ），长江三角洲地区经济、社会、生态环境、综合发展状态的 空间均衡水平大小依次为ｃ３，Ｄ，ｃ１，ｃ２（表３），即生态环境子 类要素在各子区域的空间分布是最均衡的，其次为综合发展状 态，经济发展水平次之，社会发展程度类要素的空间差异程度最 大。由此可以看到，即便是我们在生态环境类要素中加入了环 境污染程度、环境污染治理力度等非自然类指标因子，它在区域 空间中的分布依然是最均衡的，体现出了较强的自然依赖性。 而抛掉生态环境类因子，综合发展状态（Ｄ）的空间分布较经济 和社会发展程度都更为均衡，这在一定程度上验证了空间均衡 模型的合理性，即标志任何区域综合发展状态的人均水平值是 大体相等的。社会发展程度类指标的空间差异之所以较经济发 展水平更大，关键原因在于各地在经济开发初期没有遵循可持 续发展的理念，盲目追求经济高速增长，致使各地的经济社会发 展脱节，社会差距不断拉大。 表３长江三角洲地区社会经济各类综合指标空间布局均衡状况 ４经济～社会一生态系统稳定性分析 以经济发展水平类（Ｃ１）、社会发展程度类（ｃ２）、生态环境质 量类（Ｃ３）指标的各子区域指数总和，即 Ｃ１、 Ｃ２、 Ｃ３ 为三角形的３条边，构建区域综合发展状态的三角系统模型（图 ２）。 根据系统论的观点，系统的结构决定功能。三角形的确定 功能与重心、内心、外心的位置有关。图２为长江三角洲地区经 济一社会一生态系统模型，其三角形中最大的角 ＢＣＡ为７７。， 即为锐角三角形。由锐角三角形的性质可知，三角形的重心、内 环境质量类（ｃ３）３个指数的计算结果，以能否构成三角形作为 每个城市能否构成三角系统地的判别条件。我们可以得出，１６ 个城市中，有１２个城市的经济一社会一生态环境三角模型是可 以构建起来的，占到城市总数的７５％。根据三角系统的几何特 征，锐角三角形的标志功能如内心、外心、中心等均在其内部，故 较为稳定；而钝角三角形的稳定性较差。在１２个三角系统城市 模型中，根据三角形最大角的余弦值符号，稳定性较强的只有南 京和舟山两个（即能够构成锐角三角形，见图３），其余１Ｏ个均为 钝角三角形，三角形的标志特征如内心、外心、重心等有可能分 布在三角形的外部，稳定性较弱。 在４个不能构成三角模型的城市中，扬州、泰州、南通和台 州的社会发展程度较弱，经济发展水平低，地区资源没有得到较 为合理的开发利用，开发力度不够，没有达到人们根据生态环境 质量预期得到的生活质量。因此，在今后的开发过程中，应着重 倾向于对以上４个城市的开发投资力度，加强方面的支持， 加快基础设施的建设步伐，引导经济部门向该地区转移，以提高 其经济和社会发展水平。 Ｂ 社会发展程度类（４３１） Ｃ 图２长江三角洲地区经济一社会一生态系统模型 Ｃ１ 镇江 Ｃ１ 南京 图３锐角系统与钝角三角系统模型 对于稳定性较弱的１Ｏ个三角系统模型来说，根据导致系 统稳定性发生变异的因子进行分类，上海和杭州是因为生态环 （下转第２７页） 维普资讯 http://www.cqvip.com
第１５期 朱诗鳌：漫谈堰塞湖 ２７ 对某一堰塞湖可同时使用多条管袋。从表１可知，比如对 直径７Ｏ ｃｍ的管袋，用１条，１０ ｄ可排泄６００万ｒｎ３。同时用５ 条，２ ｄ就可排泄６００万ｒｎ３。 管袋可重复使用。管袋加工、运输都很方便。 果对堰塞体不作人为防渗处理（满足上述条件时），也可以说是 从仿生学得到的启示。 （２）设置溢洪道。常用的措施是在库岸开挖溢洪道，有条 件也可在坝体上设溢洪道。 ３对保留堰塞湖的处理 对有险情的堰塞湖，需采取上述紧急处理措施。但对于那 些对上下游不构成威胁，或者经处理后，堰塞体还可加以利 ４结语 （１）可能对上下游造成威胁的堰塞湖，只要及时、科学地予 以处理，就可转危为安，将损失减少到最低程度。 （２）对可以保留、有使用价值的堰塞湖，只要对堰体进行加 固与防渗处理，并考虑泄洪措施，就可变害为利，为人类服务。 用，那么，就可将这些堰塞体或堰塞湖永久保留，并改造成永 久性的水坝和水库，将害转化为利。 堰塞体是一个山体滑坡的自然堆积体，其组成部分可能是 （３）对保留堰塞湖的溢洪设施，也可考虑采用加筋型土工 尺寸很大的石块，也可能是碎屑土石，但都是松散的。对于这 膜虹吸管袋。特别是对小型堰塞湖，这种措施具有许多优越 样的松散体要保留下来成为永久性的坝体，就要进行处理。处 性。 理包括两方面：①处理堰塞体；②设置溢洪道。 （４）由地震形成的堰塞湖，要特别注意库区是否还存在有 （１）处理堰塞体。包括堰塞体加固与防渗处理：①堰塞体 可能的山体滑坡。因为在余震的影响下，山体一旦塌滑，就会 加固。对不满足稳定要求的断面，要补填。对特别松散的部 产生涌浪，导致堰塞体溃决。水库中因山体塌滑产生的涌浪 位，加以压实。②防渗处理。最简单易行的措施，就是在上游 （包括在战争中因爆炸在水库中产生的涌浪）具有巨大的破 面铺设土工薄膜防渗。如果坝体稳定无问题，河道泥沙含量又 坏力，即使是重力坝都可能遭到破坏。 大，甚至可以考虑不作人工防渗处理。作这种考虑，可以借鉴 （５）迄今，世界上保留下来的堰塞湖，似乎都因其独特的 于河狸坝（ｂｅａｖｅｒ ｄａｍ）。河狸坝是由河狸筑成的坝。河狸筑坝 景观而成为旅游胜地。堰塞湖能否像人工水库发挥发电等其他 只是在要筑坝的位置紧密地铺设树枝即可，之后，河道中的泥 效益？值得思考。 沙与杂物会自然地填塞树枝间的空隙，达到坝体防渗效果。如 （编辑：徐诗银） （上接第９页Ｊ 境质量较差而导致系统能够变形以外，其余８座城市都是由于 中依然发挥着龙头作用，其次则为苏州、宁波、无锡等。其中，南 社会发展程度落后于经济发展水平而导致的。社会发展缓慢， 通、镇江、泰州和台州根本就构不成区域经济社会和生态环境发 基础设施脆弱是导致三角系统功能不健全的根本原因。这些地 展的三角系统模型，说明其空间均衡性最弱。 区首先要做的是优化社会环境，强化服务功能和服务水平，提高 参考文献： 人们的生活质量。 ［１］樊杰．我国主体功能区划的科学基础．地理学报，２００７，６２（４）：３３１ 由分析可得出，南京和舟山是长江三角洲地区经济、社会和 ３５０． 生态系统最为稳定、均衡度最强的两座城市，并没有畸形现象出 ［２］禚振坤，陈雯．基于空间均衡理念的生产力布局研究．地域研究与 现。三角模型中最大角分别为８６￣和８８。，稳定性较强，经济、社 开发，２００８，２７（１）：１９～２２． 会发展和生态环境构成的系统相对比较优化。 ［３］程开明．长三角城市体系分布结构及演化机制探析．商业经济与管 ４．２空间均衡性的地域分异 理，２００７，１９０（３）：５６～６１． １４ Ｊ ＣＨＥＮ Ｙ Ｇ，ＺＨＯＵ Ｙ Ｘ．Ｍｕｌｔｉ—ｆｒａｃｔａｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｃｉｔｙ—ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔ— 首先采用下式对上面的１２个三角系统模型进行定量描述： ｉｏｎｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ—ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｚｉｐｆ ｍｏｄｅ１．Ｃｈａｏｓ．Ｓｏｌｉｔｏｎｓ＆Ｆｒａｃ— Ｓ＝￣／５（５一Ｃ１）（５一Ｃ２）（５一Ｃ３） （４） ｔａｌｓ，２００４，２２（３）：．７９３—８０５． 式中Ｓ为系统大小的量化，５：（ｃ１＋ｃ２＋Ｃ３）／２。计算结果 ［５］ 陈彦光，罗静．城市位序一规模问题的分行理论探讨．信阳师范学 为，最大的三角系统为上海，其次为南京和杭州，然后依次为苏 院学报（自然科学版），１９９８，１１（３）：２６４～２６８． 州，宁波，无锡，湖州，舟山，嘉兴，镇江，常州，绍兴。这样的结果 ［６］陈勇，艾南山．城市结构的分形研究．地理学与国土研究，１９９４，１０ 表明，上海、南京、杭州依然是长江三角洲地区的成长三角，依然 （４）：３５～４１． 是经济一社会一环境系统最为优化的３个龙头区域。而经济、 ［７］班茂盛，祈巍锋．基于分型理论的浙江省城市体系规模结构研究． 社会、生态极不稳定的４座城市是：位于江苏省沿海地区的南 中国人口科学，２００４，（６）：３９—４３． 通、镇江和泰州，以及位于浙江省经济发展薄弱地带的台州。 ［８］ 陈志，刘耀斌等．城市规模分布演变与扩展因素的相关分析．成宁 师专学报，２００２，２２（３）：８９～９２． 根据上述研究结果可以得出，从经济、社会、生态构成的三 ［９］余斌，刘彦光．河南省城市化和城市体系等级结构优化的Ｚｉｐｆ维数 角系统稳定性来说，南京市和舟山市是长江三角州地区两个稳 分析．信阳师范学院学报，１９９８，１１（３）：２７３～２７７． 定性最强的区域，其内部经济社会与生态环境的组合较为完美， ［１０］许波，纪蔚华．长三角地区城市规模分布的分形研究．城市问题， 可持续发展能力最强；而从系统的大小来说，上海、南京、杭州依 ２００１，（２）：７～９． 然是长江三角州地区的焦点区域，在区域的社会经济发展过程 （编辑：赵秋云）
