开放性视角下内蒙古城市腹地的界定

张玉韩　张良　戴特奇

摘要：在经济全球化背景下，区域已不再是一个传统的、相对封闭的行政体，寻求区域协调发展已成为各地区谋求经濟增长的重要战略之一。在开放性视角下划分城市腹地、探讨城市影响范围及其空间格局可以为区域协调发展及城市群发展规划的制定等提供决策依据。本文以内蒙古及周边共38个城市为研究对象，利用场强模型对城市腹地进行了划分，对比了开放性和封闭性视角下内蒙古各城市腹地的差异，同时对腹地间空间关系和腹地与行政区关系也进行了分析。结果表明，在开放性视角下，内蒙古有一半以上的地域被周边城市兰州、沈阳、长春和哈尔滨辐射；乌海城市腹地与行政面积不匹配问题较为突出。针对研究结果，本文建议重点培育呼包鄂城市群的同时，应积极寻求区域合作。

关键词：内蒙古；开放性；腹地；场强模型

一、引言

作为我国向北开放的重要桥头堡，近年来内蒙古经济呈现迅速发展的态势：经济总量由2001年的全国第24位上升到2011年的第15位；人均GDP由第16位上升到了第6位；2012年城镇化率达到57.7%，仅次于沿海各省份，居西部第一。但从另一方面来讲，由于内蒙古经济发展主要依靠资源开采和初级产品开发，附加值低，加之该地区的水资源瓶颈，经济发展的可持续性较弱，而寻求区域合作与共同发展是内蒙古转变经济发展方式和实现共同繁荣的重要战略之一。

城市腹地是一个城镇的吸引力和辐射力对城镇周围地区的社会经济联系起着主导作用的地域，它是区域内同级城镇空间相互作用力量平衡的结果。城市腹地往往与其行政区划面积不相匹配，与周围地区相比综合实力较强的城市其腹地可能会超出行政区划边界，而综合实力较弱的城市其腹地则可能小于行政区划。

国外对城市腹地的研究较为成熟，目前划分城市腹地的方法包括实证法和模型法。实证法通过中心地与腹地间流的分析来确定腹地范围；模型法主要包括引力模型、断裂点模型、Voronoi图等。国内直到20世纪90年代才有关于腹地划分的探索，研究方法经历了由经验法和简单数学模型法到多指标综合分析法再到计算机和地理信息技术方法，潘竟虎等（2008）使用“场强模型”测度了中国地级及以上城市的腹地，体现了传统方法与现代GIS技术的融合，随后这一模型受到国内学者的广泛关注，被应用于区域、省域等不同空间尺度的腹地划分中。

但以往对某一地区城市腹地的划分往往局限于本地区内部城市间，最多加上与周边联系较为紧密的区域中心城市，总体上仍较为封闭。在目前经济全球化背景下，行政区划对城市间联系的影响已退居次要地位，如果仍以封闭性的视角来判断，则可能得出片面或错误的结论，尤其对于内蒙古这样的狭长式地形而言。综合以上分析，本文将内蒙古周边城市纳入研究范围，计算各城市综合实力分值，在GIS平台利用场强模型对内蒙古及周边城市进行腹地划分，分析各城市的影响力及其空间格局并与封闭情况下各城市腹地范围进行对比分析，以期为内蒙古区域协调发展提供依据。

二、研究对象与方法

（一）研究对象与数据来源

首先，将内蒙古及与内蒙古接壤的23个城市纳入研究范围。由于大兴安岭地区的首府加格达奇在呼伦贝尔境内，且非地级市，数据较难获取，因此不考虑大兴安岭。另外，考虑研究地域的完整性，将嘉峪关也纳入研究范围。其次，省会城市一般综合实力较强，其辐射范围可能会跨过相邻城市到达更远地区，因此将与上述城市接壤的省会城市兰州、长春和哈尔滨也纳入研究范围。之所以不考虑石家庄和太原，是因为这两个城市越过相邻的忻州和朔州，与内蒙古接壤的城市是综合实力同样较强的呼和浩特。最后，将大庆也纳入研究范围，原因是大庆虽然与内蒙古不接壤，但综合实力较强，且与经济发展较弱的兴安盟距离较近，其辐射范围很可能延伸到兴安盟。

需要说明的是，本文的研究地域包含内蒙古3个盟，但在计算城市综合实力时则不考虑这3个盟，即3个盟仅作为被辐射对象而不考虑其本身的辐射能力。主要原因是，盟首府所在城市的市辖区数据较难获取，且综合实力较弱，对研究结果影响不大。

研究中的指标数据资料取自《中国城市统计年鉴2012》市辖区范围的统计数据，以各市市政府所在地作为市域中心位置，中心坐标和市域行政区界限取自国家基础地理信息中心1：400万数据库。

（二）研究方法

1.主成分分析法

本研究拟用主成分分析法计算各城市综合实力。以往评价城市综合实力的指标主要包括经济、社会、科教、基础设施和环境等方面，但这些评价均未考虑城市的一项关键职能，即服务职能。用来刻画城市服务职能的一个关键参数是“心性”，一个城市的中心性是指其对外服务的相对重要性，它是衡量城市等级高低的一个重要指标。本文认为，应当将代表城市中心性的一些服务性指标纳入评价体系。结合内蒙古及周边发展的实际情况，本文选取了经济实力、社会发展、服务能力、资源及基础设施和环境状况共19项指标（见下表）来评价城市的综合实力。

对原始数据进行标准化后，利用SPSS软件计算各城市综合实力值，具体公式为

Z=

A

×

C×

M（1）

式中，Zi为城市i的综合实力值；m为特征值大于1的主成分数；Ak为主成分k的贡献率；Ckj为主成分k在指标j上的载荷；n为参与评价的指标数；Mij为标准化之后的各指标数据。

2.场强模型

借用物理学的概念，城市腹地可称为城市影响力的“力场”，其影响力的大小称为“场强”。假设区域内任一点k都接受来自区域内各城市的辐射，则场强计算公式为

F=（2）

式中Fik为i城市在k点上的场强；Zi为i城市的综合实力值；Dik为城市i到k点的距离；（为距离摩擦系数，一般取标准值2。

以往研究中D往往选择直线距离，不能体现真实的距离成本，本研究将直线距离用基于道路网的最短时间成本来代替，从而更准确地计算城市腹地。最短时间成本在GIS中通过成本加权距离方法计算得到。首先需要确定各级道路的速度，参考《中华人民共和国公路工程技术标准（JTGB-2003）》并结合实际情况，本文对铁路、高速公路、国道、省道、县道分别设定速度为80km/h、100km/h、80km/h、60km/h和50km/h，无道路地区设置为30km/h。

三、城市腹地结果

（一）开放性与封闭性视角下内蒙古城市腹地对比

由图1可以看出，腹地较大的城市包括哈尔滨、长春、沈阳、呼和浩特、包头和兰州等，其城市综合实力也较大，在整个区域的影响力居主导地位。从图1与图2的对比可以看出，在开放性视角下，阿拉善盟主要为兰州、银川和包头的腹地，锡林郭勒盟为呼和浩特和沈阳的腹地，另外沈阳还辐射了赤峰和通辽一半以上的地域，兴安盟主要为长春和大庆的腹地，而呼伦贝尔一半以上的地域被哈尔滨辐射。但在封闭性视角下，阿拉善盟主要为包头和乌海的腹地，锡林郭勒盟主要是呼和浩特的腹地，兴安盟为通辽的腹地，而赤峰、呼和浩特的腹地与行政区划相当。由此可见，开放性与封闭性视角下内蒙古城市腹地差别较为明显。经计算，在开放性视角下内蒙古有58.6%的地域被周边城市辐射，如果从封闭性视角来考察城市影响腹地则会造成较大偏差。

基于以上结果，与其他省份相比，内蒙古更应重视与周边地区的协调与合作。首先，内蒙古受周边大城市影响范围较广，应积极承接大城市的辐射，加强与大城市间的联系，以壮大自身经济實力。其次，由于内蒙古与周边地区在产业和旅游资源方面具有一定同质性，在与周边竞争的同时，更应加强联合。在产业方面形成分工，在旅游方面打造具有区域特色的优质旅游产品。最后，除呼包鄂外，内蒙古各盟市间距离较远，交通不便，与其致力于自治区内部盟市间联系，不如积极寻求与周边城市的合作。

（二）腹地与行政区关系

从各城市腹地面积与行政面积的比值来看（见图3），首先大部分城市的腹地面积与行政面积均不吻合，其中比值最高的是嘉峪关，达到了111.6，辐射范围远远高于行政范围，主要原因为嘉峪关市行政面积较小，被酒泉市包围，两市市辖区综合实力值分别为0.198431和0.142295，嘉峪关高于酒泉，且酒泉市中心位于全市偏东部地区，在嘉峪关市中心东部，造成其西部大部分地域被嘉峪关辐射；其次主要是综合实力较强的省会城市，如沈阳、兰州、银川、呼和浩特、哈尔滨和长春，其腹地面积与行政面积的比值在4以上，朔州、大庆、大同和石嘴山的这一比值也超过了1。非省会城市中，乌海和包头较为突出，其中乌海辐射面积与行政面积之比达到了16.9，包头为5.0。包头这一比值大的原因是综合实力较强，而乌海除实力较强外，其本身的行政面积较小也是一个主要原因，说明乌海的城市综合实力与行政面积不匹配问题较为突出。但除呼和浩特、包头和乌海外，内蒙古其他城市的辐射面积均小于行政面积，一方面是由于内蒙古大城市的综合实力与沈阳、长春和哈尔滨等城市相比还较弱，另一方面则是由于内蒙古的狭长地形。

四、结论与讨论

本文在开放性视角下以内蒙古及周边共38个地级市为研究对象，以各城市市域范围和内蒙古3个盟为研究区域，首先计算了各地级市市辖区综合实力，其次利用场强模型对城市腹地进行了划分，得出如下结论。

第一，开放和封闭性视角下内蒙古各城市腹地差别较为明显。在封闭性视角下，阿拉善盟、锡林郭勒盟和兴安盟主要为包头、呼和浩特和通辽的腹地；在开放性视角下，这三个盟及赤峰、通辽和呼伦贝尔的部分区域成为兰州、银川、沈阳、长春和哈尔滨的腹地，内蒙古有一半以上的地域被周边大城市辐射。因此，若以封闭性视角来考察城市腹地则可能形成错误的判断。

第二，从腹地与行政面积的比值看，内蒙古各地级市除呼和浩特、包头和乌海外，其他城市的腹地面积均小于其行政面积。这一方面是由于内蒙古大城市的综合实力与沈阳、长春和哈尔滨等城市相比还较弱，另一方面则是由于内蒙古的狭长地形。而乌海的城市腹地与行政面积不匹配问题较为突出。综合来看，内蒙古应重点培育呼包鄂城市群，提升大城市的综合实力，加强大城市的辐射能力，从而带动周边较弱城市的经济社会发展。此外，更为重要的一点是加强与周边区域的协调合作。

参考文献：

[1]王德，赵锦华.城镇势力圈划分计算机系统的开发研究与应用[J].城市规划， 2000 （12）.

[2]邱岳，韦素琼，陈进栋.基于场强模型的海西区地级及以上城市影响腹地的空间格局[J].地理研究，2011（05）.

[3]Taaffe E J. The urban hierarchy： An air passenger definition[J]. Economic Geography，1962 （01）.

[4] Berry B J L， Lamb R F. The delineation of urban spheres of influence： Evaluation of an interaction model[J].Regional Studies，1974（02）.

[5]Nystuen J D， Dacey M F. A graph theory interpretation of nodal regions[J].Papers and Proceedings of the Regional Science Association，1961 （01）.

[6]Green H L. Hinterland boundaries of New York City and Boston in southern New England[J].Economic Geography，1955 （04）.

[7]Paterson J H. Heartland and hinterland： A geography of Canada[J].The Geographical Journal，1983（03）.

[8]Wheeler J O， Mitchenlson RL. Information flows among major metropolitan areas in the United States[J]. Annals of the Association of American Geographers，1989 （04）.

[9]Dennis C， Marshall D， Cockett T. Central place practice： Shopping center attractiveness measures， hinterland boundaries and the UK retail hierarchy[J]. Journal of Retailing and Consumer Services，2002（04）.

[10]Okabe A， Boots B， Sugihara K et al.Spatial Tessellations， Concepts and Applications of Voronoi Diagrams[M].New York：John Wiley & Sons Ltd.， 2000.

[11]楊吾扬， 梁进社.关于吸引范围及其模式与划分方法[J].地理学报， 1985（02）.

[12]王新生，刘纪远，庄大方等. Voronoi 图用于确定城市经济影响区域的空间组织[J].华中师范大学学报（ 自然科学版） ， 2003 （02）.

[13]冯德显，贾晶，乔旭宁.区域性中心城市辐射力及其评价：以郑州市为例[J].地理科学，2006（03）.

[14]王法辉，金凤君，曾光.区域人口密度函数与增长模式：兼论城市吸引范围划分的GIS方法[J].地理研究，2004（01） .

[15]潘竟虎，石培基，董晓峰.中国地级以上城市腹地的测度分析[J].地理学报， 2008 （06）.

[16]何丹，杨犇.高速铁路对沿线地区城市腹地的影响研究——以皖北地区为例[J].城市规划学刊，2011（04）.

[17]王丽，邓羽，刘盛和等.基于改进场强模型的城市影响范围动态演变——以中国中部地区为例[J].地理学报，2011（02）.

[18]朱杰，管卫华，蒋志欣等.江苏省城市经济影响区格局变化[J].地理学报， 2007（10）.

[19]梅志雄，徐颂军，欧阳军.珠三角城市群城市空间吸引范围界定及其变化[J].经济地理， 2012 （12）.

[20]许学强，周一星，宁越敏.城市地理学[M].北京： 高等教育出版社， 2007.

[21]张莉，陆玉麒.河北省城市影响范围及空间发展趋势研究[J].地理学与国土研究， 2001（01）.

[22]刘继生，陈彦光.分形城市引力模型的一般形式和应用方法[J].地理科学， 2000（06）.

*本文系国家科技支撑计划项目（项目编号：2012BAJ22B05）。

（作者单位：张玉韩、戴特奇，北京师范大学地理学与遥感科学学院；张良，北京清华同衡城市规划设计研究院有限公司）