一、空间分布类型
我们可以用归纳法,将城市空间分布归纳为规则的或不规则的分布,聚集的、随机的或均匀的分布(图 8-22)。最邻近分析指出,当最邻近指数为零时,属聚集分布;当最邻近指数为 1 时,属随机分布;当最邻近指数大于 1 时为均匀分布。而中心地学说描述的城市体系的最近邻指数为 2.15,因而,可以说,中心地均匀分布系统只是城市空间统计分布的一个极端。
城市空间分布是动态的,其发展演变与经济、社会发展密切相关,具有明显的阶段性:
-
离散阶段(低水平均衡阶段):对应于自给自足式,以农业为主体的阶段,以小城镇发展为主,缺少大中城市,没有核心结构,构不成等级系统(图 8-23(a))。
-
极化阶段:对应于工业化兴起、工业迅速增长并成为主导产业的阶段,中心城市强化(图 8-23(b))。
-
扩散阶段:对应于工业结构高度化阶段,中心城市的轴向扩散带动中小城市发展,点—轴系统形成(图 8-23(c))。
-
成熟阶段(高级均衡阶段):对应于信息化与产业高技术化发展阶段,区域生产力向均衡化发展,空间结构网络化,形成点—轴—网络系统, 整个区域成为一个高度发达的城市化区域(图 8-23(d))。
我们曾采用柯尔摩哥洛夫-史密尔诺夫公式( Kolmogorov-Smirnov)和罗伦兹曲线(Lovenz Curve)来检验我国 1978 年 1497 座万人以上城镇的空间分布类型。我国万人以上城镇的空间分布见图 8-24。
首先,使用方格分析法构造实际频率数组,并用柯尔摩哥洛夫-史密尔诺夫公式对城镇分布是否服从于泊松分布,即是否属于随机型进行检验。如果计算的 D 值小于查表的临界值,城镇分布服从泊松分布,即为随机型。否则为非随机型。
在全国地图上将全国划分为 304 个小方格子,观察每方格所包含的城镇数,检验结果见表 8-4。从表中可知,计算的结果,D 值(0.476)大于 99
%置信水平上的临界值(0.074),说明我国万人以上的市镇分布不是泊松分布,即不属随机型。
接着用罗伦兹曲线检验我国城镇分布属聚集型还是均匀型。罗伦兹曲线是用观察数据的累积百分数绘成的曲线。如果城镇分布是均匀的,则累积百分比曲线就是对角线,如果累积百分比曲线在对角线以下,则表示城镇分布是趋向集中的,其集中程度可用 I 指数表示:
I = 累积频率曲线下的阴影面积均匀分布线下的面积
I 值越小,空间分布越集中。根据表 8-4 中的方格观察数据进行计算, 并绘成罗伦兹曲线图(图 8-25)。计算结果为 I=1744.75/5000≈34.9%,它告诉我们,我国万人以上的城镇分布属集聚型。
经过 30 多年的建设,在我国西半部市镇稀少的地区出现不少新城镇,城镇分布的集聚程度有所缓和,这一点可从 1953、1963、1978 年我国城镇分布的最邻近分析的结果得到证明。1953 年最近邻指数为 0.8501,1963 年为0.9050,1978 年为 0.9163,愈来愈接近 1,说明我国城镇分布愈来愈接近随
机分布,但到 1978 年为止,仍然为聚集分布。
表 8-4 柯尔摩哥洛夫-史密尔诺夫 D 值检验表
一个方格含有点数 ( m ) |
观察值 |
期望值(泊松理论) |
理论期望值累积频率 C u · P m · N ( 1 ) |
观察值 累积频率 C u · N m ( 2 ) |
( 1 )—( 2 绝对值 |
||
---|---|---|---|---|---|---|---|
含有m 点方格数量 ( N m ) |
N m /N |
P m (查表) |
P m · N |
||||
0 |
123 |
0.4046 |
0.0067 |
2.0368 |
2.0 |
123 |
121 |
1 |
34 |
0.1118 |
0.0337 |
10.2448 |
12.2 |
157 |
144.8 |
2 |
19 |
0.0625 |
0.0842 |
25.5968 |
37.8 |
176 |
138.2 |
3 |
17 |
0.0559 |
0.1404 |
42.6816 |
80.5 |
193 |
51.2 |
4 |
9 |
0.0296 |
0.1755 |
53.352 |
133.9 |
202 |
112.5 |
5 |
9 |
0.296 |
0.1755 |
53.352 |
187.3 |
211 |
23.7 |
6 |
7 |
0.0230 |
0.1462 |
44.448 |
231.7 |
218 |
13.7 |
7 |
5 |
0.0164 |
0.1045 |
31.768 |
263.5 |
223 |
40.5 |
8 |
9 |
0.0296 |
0.0653 |
19.851 |
283.4 |
232 |
51.4 |
9 |
9 |
0.0296 |
0.0363 |
11.035 |
294.4 |
241 |
53.4 |
10 |
6 |
0.0197 |
0.0181 |
5.5024 |
299.9 |
247 |
52.9 |
11 |
5 |
0.0164 |
0.0082 |
2.4928 |
302.4 |
252 |
50.4 |
12 |
4 |
0.0132 |
0.0034 |
1.0336 |
303.4 |
256 |
47.4 |
13 |
6 |
0.0197 |
0.0013 |
0.3952 |
303.8 |
262 |
41.8 |
14 |
6 |
0.0197 |
0.0005 |
0.152 |
330 |
268 |
36 |
15 |
4 |
0.0132 |
0.002 |
0.0608 |
304.1 |
272 |
32.1 |
16 |
4 |
0.0132 |
0.001 |
0.0304 |
304.1 |
276 |
28.1 |
17 |
5 |
||||||
18 |
4 |
(略) |
(略) |
(略) |
(略) |
(略) |
(略) |
19 |
1 |
||||||
20 |
5 |
||||||
21 |
2 |
||||||
22 |
1 |
||||||
23 |
2 |
||||||
24 |
2 |
||||||
25 |
1 |
||||||
26 |
4 |
||||||
39 |
1 |
N=Σ N m =304 ; r=Σ m · N m =1 497 ;λ=r/N=4.92 ; P=1/N=0.003
注:
① N 为方格总数; r 为市镇总数;λ为平均每个方格的市镇数; P 为方格总数的倒数。
②使用此方法需满足条件: N ≥ 50 ;λ> 50 ; P < 0.1 。
144.8
③计算:D =
临界值)。
= = 0.476>0.074(在99%置信水平上的
N 304
我国市镇分布主要集中在东半部。以京广铁路和京哈铁路为界,东半部
集中了我国特大城市 9 座,占特大城市总数的 69.23%,大中城市 61 座,占70.93%,小城市和万人以上的城镇 671 座,占 48%,而其土地面积仅占全国的 1/7。具体而言,主要集聚在几个平原三角洲和交通线上,初步形成了辽中南、京津唐、长江三角洲和珠江三角洲四个规模特别大的城市集聚区。