城市空间引力模型

面向国土空间规划的城市引力模型研究
余晓敏;陈翠芳;祁玉杰;吕婧
【期刊名称】《地理空间信息》
【年(卷),期】2024(22)4
【摘要】为满足城市群国土空间规划编制和实施监督评价的需求,在传统城市引力模型的基础上增加了交通运输用地面积及占比、建成区路网密度、建成区绿化覆盖率、铁路网和公路网密度、铁路和公路交通通行最短时间等国土空间要素。

构建了基于国土空间规划视角的城市引力模型,开展了2018年、2019年湖北省城市群城市关联度测算及其变化特征分析。

实验结果表明:武汉与仙桃、天门、潜江,仙桃与天门、孝感的城市关联度增长较快;随州与襄阳、十堰的城市关联度增长较快;神农架与襄阳、十堰的城市关联度增长较慢;荆州与荆门、宜昌的城市关联度增长较快;恩施与荆州、荆门的城市关联度增长较慢。

各城市需根据其城市质量指数和距离指数实际情况,因地制宜地制定城市发展策略。

【总页数】5页(P16-19)
【作者】余晓敏;陈翠芳;祁玉杰;吕婧
【作者单位】湖北省空间规划研究院;自然资源部数字制图与国土信息应用重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P208
【相关文献】
1.面向国土空间规划“一张图”的国土资源专题地图图片的自动配准方法研究
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空间-引力模型在哈尔滨市物流园区业务量预测中的应用1胡永举东北林业大学 交通学院摘 要：物流园区是一种新型的物流服务组织形式，在日本、德国等国出现的较早，我国物流园区的建设刚刚起步，然而在园区规划中应如何确定园区规模，应根据其业务发生量来确定，本文给出一种业务吸引量预测方法，可为物流园区规划建设提供参考。

关键词：空间-引力模型 物流园区 业务量 预测0引言在世界物流业的发展过程中，在德国、日本等不少国家出现了物流园区这一形态或叫业态，叫法不一，或称物流园区，或称物流团地，或物流基地。

按目前的统计，物流园区在西欧规划了100多个，在日本规划了80多个，大部分已经建成并投入运行。

[1]物流园区可概括为：是多家专业从事物流服务的企业和物流密集型工商企业在空间上集中布局的场所，是一个大型配送中心或多个配送中心的集聚地，它的占地规模较大，一般以仓储、运输、加工等用地为主，同时还包括一定的与之配套的信息、咨询、维修、综合服务等设施用地。

物流园区是基础设施的一种，它有别于企业自用型的物流中心，是具有经济开发性质的物流功能区域，与科技园区、工业园区有相似之处。

[2]1空间-引力模型空间-引力模型的基本思想是：散步在城市中各个区域的物流服务需求客户与物流服务节点有一定的空间距离，假设各物流服务节点的业务范围和服务水平大致相同，则物流客户选择某一物流服务节点服务是因为该节点对其“吸引力”较大，这一点类似于牛顿的万有引力定律，因此，称其为空间-引力模型。

该模型表述如下：[3]i n aij jaij ji ij ij C T S T S C P E ∑==1 （j=1，2，……，n）式中 ——区域i 对场站j 的货物适站量期望值；ij E ij P ——区域i 对j 场站适站量的需求概率；1项目来源：2005年度黑龙江省交通厅重点科技项目：黑龙江省龙运物流园区经营与管理模式研究。

C——区域i适站量需求总量；iS——场站的规模；jaT——区域i到场站j的交通时间；ijn——场站的个数；a——经验参数。

城市人口引力模型的构建与优化引言：城市人口引力模型是一种常用的城市发展研究方法，可以通过模拟和预测不同城市之间的人口流动情况，为城市规划和发展提供科学依据。

本文将介绍城市人口引力模型的构建与优化方法，希望能对城市规划和人口流动预测等领域的研究人员提供一些参考。

一、城市人口引力模型的定义与构建城市人口引力模型是通过考虑不同城市之间的距离和人口规模等因素来预测人口流动的数学模型。

构建城市人口引力模型需要以下几个步骤：1. 数据收集与处理：收集不同城市的人口数据和城市之间的距离数据，并进行数据清洗和处理，确保数据的准确性和可用性。

2. 引力方程的选择：选择适合模拟城市人口引力的数学方程，常用的有牛顿引力模型和重力模型等。

在选择引力方程时需要考虑模型的复杂度和解释力，以及适用性等因素。

3. 参数的估计：根据已有的数据，通过最小二乘法等统计方法来估计模型中的参数。

参数的估计是构建城市人口引力模型的关键步骤，需要考虑参数之间的相互影响和合理性。

4. 模型的验证与优化：使用已有数据进行模型的验证和优化，分析模型的拟合度和预测效果，对模型进行必要的调整和优化，确保其在实际应用中的准确性和可靠性。

二、城市人口引力模型的优化方法城市人口引力模型的优化是为了提高模型的预测精度和准确性，可以从以下几个方面进行优化：1. 引入更多的影响因素：在构建城市人口引力模型时，可以考虑引入更多的影响因素，如经济发展水平、交通设施等。

这些因素的引入可以提高模型的解释力和预测能力，使模型更加贴近实际情况。

2. 考虑距离的权重：距离是影响城市人口流动的重要因素，但不同距离的影响程度可能不同。

在模型中可以引入距离的权重，根据实际情况对不同距离的影响进行加权处理，提高模型的预测精度。

3. 区域差异的考虑：不同地区的人口流动规律可能存在差异，因此在构建模型时需要考虑区域差异。

可以根据城市的特征划分不同的区域，针对不同区域建立不同的人口引力模型，提高模型的适用性和准确性。

【摘要】运用“城市质量”与“城市断裂点公式”，借鉴物理学中经典引力模型，将湖南省地级城市作为研究对象，计算研究区域各城市2012年彼此间引力差异，分析了湖南省各个城市的空间格局，结果显示：14个城市发展不平衡，形成了以“长株潭”为核心的城市群，其极化效应明显。

【关键词】引力模型城市空间格局湖南省区域差异是现在客观存在的经济社会现象，引力公式被用来分析人口、距离分析经济社会中因距离产生差异的原因。

引力模型作为重要的工具被引用到经济地理学与区域经济学领域中。

湖南成为全国经济发展战略中南北衔接的战略结合省份。

70年代以来，湖南经济增长迅速。

但是省内不同城市发展仍然存在较大的不平衡性。

本文引用引力模型分析湖南省各个地级城市的空间格局差异。

一、研究方法（一）假设城市开放性特征由交通运输条件的改善与信息外溢决定。

本文研究的假设主要有两个方面：一是城市系统的封闭性。

在湖南省城市间引力计算基础上，湖南省城市空间格局依赖于城市间引力的计算，这样分析思路集中，易获得最终结果。

二是城市间要素为线性双向流动。

该假定使城市间关系不为复杂。

（二）模型的选取本文希望运用改进引力模型公式与断裂点公式来衡量两城市间引力大小。

并以此分析两城市引力的方向，两公式如下：式中，tij为i城市对j城市的吸引力；dik为i城市到另一城市断裂点；dij为i城市到j城市的距离；qi为i城市的质量，qj表示j城市的质量；k、α、β、λ为系数，德尔菲法确定：k=1、α=1、β=1、λ=2。

因此，对于两城市问的引力模型，可写成tij=qiqj/dij2。

（三）指标设计1.城市质量指标。

本文用城市质量指标衡量城市综合实力。

根据2013年湖南省统计年鉴可以得到人口数、地区生产总值、社会消费品零售总额、进出口总额四个指标，在此基础上加入各地区教育情况、规模以上工业个数。

因此，城市质量指标可表示为：q-城市质量，g-地区生产总值，p-中心城市人口，c-中心城市社会消费品零售总额，e-地区教育情况，n为地区规模以上工业个数。

基于引力模型的黔中城市群城市间经济吸引力研究引言黔中城市群是指贵州省中部地区的城市集聚区，包括贵阳、遵义、安顺等地。

作为贵州省的经济、政治和文化中心，黔中城市群的发展对于贵州省乃至整个西南地区的经济发展具有重要意义。

而城市之间的经济吸引力则是城市群发展过程中十分重要的因素。

本文将基于引力模型，探讨黔中城市群内部城市间的经济吸引力及其影响因素，为黔中城市群的经济发展提供参考。

一、引力模型的理论基础引力模型是一种基于牛顿引力定律的经济学模型，用于描述城市间的相互作用关系。

根据引力模型的描述，城市之间的吸引力取决于两个城市之间的距离和两个城市的经济规模。

引力模型具体表达式为：F = k * (m1 * m2) / d^2F为城市之间的吸引力，k为常数，m1和m2分别代表两个城市的经济规模，d为两个城市之间的距离。

根据引力模型，两个城市之间的吸引力与它们的经济规模成正比，与它们的距离的平方成反比。

二、黔中城市群城市间的经济吸引力分析1. 基本情况黔中城市群包括贵阳、遵义、安顺等多个城市，这些城市之间存在着密切的经济联系。

贵阳作为省会城市，经济规模较大，拥有较为完善的产业体系和基础设施，对周边地区有着较强的吸引力。

遵义市是黔中城市群的次级中心城市，其地理位置优越，是连接贵阳和安顺的重要交通枢纽，具有良好的发展潜力。

安顺市则是黔中城市群的重要组成部分，其产业结构多样，是贵州省的重要金融和商贸中心。

2. 引力模型分析根据引力模型，城市间的吸引力受到两个因素的影响：经济规模和距离。

在黔中城市群内部，贵阳作为省会城市，经济规模最大，对其他城市具有较强的吸引力。

遵义、安顺等城市则相对较小，对贵阳具有一定的吸引力，但相对来说，它们的吸引力较弱。

城市之间的距离也会影响它们之间的经济吸引力。

根据引力模型，两个城市之间的吸引力与它们的距离的平方成反比，因此贵阳对其他城市的吸引力随着距离的增加而逐渐减弱。

3. 影响因素分析除了经济规模和距离外，城市间的经济吸引力还受到其他因素的影响。

基于引力模型的城市空间研究综述
引力模型（Gravity model）是描述人、物或信息从一个地方到另一个地方的流向的一种经典模型，自然地被应用于城市空间中流动问题的研究。

以下是一些基于引力模型的城市空间研究综述：
1. 原理解释：引力模型基于牛顿引力定律，认为空间中不同地区间的距离及其间相互吸引力是衡量地点间距离及人、物、信息流向的两个基本要素。

研究者通过建模描述这些要素的关系并进行定量化分析，从而认识城市内外部的区位与相互联系。

2. 应用实践：基于引力模型的研究方法得到广泛应用。

在城市交通、产业区域、城市人口、城市热浪形成等多个领域进行了实证性研究。

通过对城市空间的物流、人员流、资金流等流动的模拟分析，更好的描绘城市的建筑环境和慢性问题。

3. 衡量标准：引力模型研究主要关注流量、距离和引力因子等指标，可以用真实数据进行拟合和校验模型，得到更可靠的分析结果。

同时，研究者也考虑到了研究单位和空间尺度等因素对模型预测能力的影响，以及引力模型优点与不足等问题。

总之，引力模型在城市空间研究中起到了重要的作用，在理论和应用层面都有了深入的发展。

作为一个开放的系统，城市必定与周边区域、城镇存在紧密的关联。

随着社会的进步、城镇的发展，这种关系日益密切；随着城市规模的变化，这种差异将继续加深。

城市引力模型是在物理学中牛顿的万有引力定律基础上发展起来的，现已成为经济地理学、城市规划、区域分析与规划领域空间相互作用等定量研究的重要工具。

国内学者对城市引力模型的应用主要在城市相互作用与城市空间格局、城市间经济联系强度、区域中心城镇空间布局分析等方面，对不同的空间范围或行政范围内的城市进行空间联系测度，其重要理论对未来城市群的发展具有现实意义。

目前，已有研究较少从空间相互作用力角度分析山西省城市空间联系与空间格局。

因此，本研究采用引力模型探讨山西省11个城市之间的空间相互作用强度，同时辅以断裂点研究方法判断城市引力方向，从而分析城市空间布局形态，最后提出相应的优化策略，以期提高山西省城镇化水平和质量，优化山西省城镇化空间布局，增强各级城镇活力和竞争力。

1研究方法1.1引力模型在引力模型方法中，两个物质之间的相互作用力与其质量呈正相关，与距离的平方呈负相关。

本研究运用引力模型对山西省城市之间的空间相互作用进行测度与分析，并辅以断裂点公式精准判断两个城市之间的引力关系与方向。

两个公式如下：/ij i j ijT kQ Q d αβλ=（1）()1/2/1/ik ij j i d d Q Q =+（2）式中，T ij 是表示城市i 与城市j 之间的双边空间相互作用值；d ik 表示从城市i 到城市j 的断裂点；d ij 表示从城市i 到城市j 之间的综合距离指数；Q i 和Q j 分别表示摘要 研究城市间的相互作用水平，有助于优化全省空间资源配置和城乡空间布局，促进全省城市转型和城镇化健康发展。

本研究引入引力模型来计算山西省11个市的空间引力值，并根据断裂点公式计算的结果分析山西省城市空间相互作用的水平和空间格局。

研究结果表明：太原市核心地位显著，高首位度特征突出；以省会太原市为核心的山西省中部城市群形成高度关联区域；山西省城市发展偏心化。