基于手机信令数据的粤港澳大湾区空间结构特征研究

广州市城市规划勘测设计研究院 周璠

一、引言

粤港澳大湾区与美国纽约湾区、旧金山湾区、日本东京湾区并称为世界四大湾区。《粤港澳大湾区发展规划纲要》中明确提出，粤港澳大湾区是中国开放程度最高、经济活力最强的区域之一，在国家发展大局中具有重要战略地位。为进一步推进粤港澳大湾区建设，加强区域协调与一体化发展，首先需对粤港澳大湾区空间结构特征开展科学有效的分析，研判其在发展过程中存在的问题，从而为规划策略的提出提供参考依据。

手机信令数据作为城市新兴大数据，含有丰富的时空信息，与传统调查数据相比，样本覆盖率更高、获取成本更低，在城市空间研究领域表现出明显的优势。已有大量专家学者将手机信令数据用于城市群结构体系研究（周永杰等，2018）以及城市功能区识别（钮心毅，丁亮，&宋小冬，2014；王德等，2015）等方面。本研究利用手机信令数据，从空间联系强度、腹地势力范围、主导功能等方面对粤港澳大湾区空间结构特征进行分析，为空间规划提供决策支持，支撑国土空间高质量发展。

二、数据与方法

（一）数据来源及预处理

手机信令数据为手机用户与移动通信基站之间的通信数据，记录信息主要包括用户识别码、时间、基站坐标等。本研究采用中国移动手机信令数据，研究区包括粤港澳大湾区九个城市（不含港澳），时间为2018年9月8日至9月14日（以下简称“普通周”）和2018年10月1日至10月7日（以下简称“国庆黄金周”），共计两周。

为提高后续分析的有效性，需对原始手机信令数据进行预处理。数据预处理主要包括数据清洗、驻留点判断和数据扩样。数据清洗即通过初步的检查判断，对异常数据进行去除。驻留点识别算法定义为：当用户在某一基站停留时间超过30min，则视为一次驻留，两次连续驻留之间视为一次出行。数据扩样即通过中国移动市场占有率、官方统计报告中老人、小孩等无手机人群占比、一人多卡等情况，对数据量进行校正。基于用户信息保密原则，输出数据聚合到500m规则格网尺度，包含信息为网格编号、网格经度、网格纬度，以及每两个网格之间的相互联系人次。

（二）研究方法

1.空间联系强度分析

基于手机信令数据驻留点识别，统计粤港澳大湾区各区县在“国庆黄金周”和“普通周”期间的流动总人次和各区县之间的相互联系人次。流动总人次为该区县发生人口流入、流出活动的总次数，可以在一定程度上反映其在粤港澳大湾区的影响力大小。相互联系人次为各区县两两之间发生人口流动的总次数，可以从客观上反映各区县与粤港澳大湾区其他区县之间的联系强弱。

2.腹地势力范围分析

以粤港澳大湾区各城市的主城区为吸引源，统计其他各区县与各城市主城区的联系人次。按照吸引人次为1500万以上、150万～1500万、15万～150万、15万以下，对吸引源对各区县的吸引力水平进行等级评定，分别对应为很强、强、较强、一般四个等级。通过对比各吸引源对各区县的吸引力强弱，将各区县划分到对其吸引力相对较强的吸引源势力范围内，从而对各城市主城区的腹地进行分析。在本研究中，广州主城区范围包括越秀区、荔湾区、海珠区、天河区，深圳主城区范围包括福田区、罗湖区、南山区，其他城市主城区范围根据各地实际情况进行划分。

3.城市主导功能分析

由于居民在工作日与休息日的活动行为具有一定的规律性，其出行的目的地选择可以反映各地区的主导功能。通过对比各地区在“国庆黄金周”和“普通周”期间发生流入和流出活动的总次数，可以将其主导功能划分为居住、就业、游憩等不同的类型。

三、结果分析

（一）普通周空间联系特征及腹地势力范围

空间联系强度分析结果表明，广州、佛山、深圳、东莞、惠州以及珠海在粤港澳大湾区的影响力相对较强，人口活跃度相对较高。广佛肇城市群、深莞惠城市群、珠中江城市群内部各区县之间的人口联系紧密，形成三群关系。

腹地势力范围分析结果表明，珠海、江门、肇庆主城区的势力范围超出了其自身的市级行政边界范围，其中珠海和江门主城区辐射到了中山的部分镇街，肇庆主城区辐射到了佛山的部分区县，均具有较强的吸引力。另一方面，在东莞、中山主城区吸引的地区中，吸引力等级低的地区数量相对较多，吸引力能级相对较弱。

（二）“国庆黄金周”空间联系特征及腹地势力范围

与普通周相比，在”国庆黄金周”期间，粤港澳大湾区全域人口出行活动数量增多，县级人口出行联系强度普遍增大。其中广州、佛山和深圳在粤港澳大湾区的影响力显著提高，广佛肇城市群内部和深圳市域内部的人口出行联系增强尤为明显。从具体的统计数据来看，“普通周”期间流动总人次在1.5亿～3亿的区县只有1个，而“国庆黄金周”期间这一量级的区县数量增加到了8个，且主要出现在广州、佛山和深圳三个城市中。“国庆黄金周”期间相互联系人次在100万以上的区县数量达到了48对，较普通周增加了31对，且主要出现在广佛肇城市群和深圳市域内部。

“国庆黄金周”期间，广州、深圳主城区的势力范围较“普通周”有所扩大，超出了其自身的市级行政边界范围，辐射到了惠州、东莞、中山的部分区县（镇街），且吸引力等级较高的地区数量有所增多，吸引力进一步增强。与“普通周”较为一致的是，珠海、江门主城区的势力范围超出了其自身的市级行政边界范围，辐射到了中山的部分镇街，肇庆主城区的势力范围也同样超出了其自身的市级行政边界范围，辐射到了佛山的部分区县。这一现象表明，珠中江城市群内部和佛肇两市之间的空间结构较为稳定，其居住、就业、游憩等各类功能区的空间布局相对较为均衡。

（三）城市主导功能分析

通过对粤港澳大湾区各区县在“国庆黄金周”和“普通周”期间发生流入和流出活动的总次数进行对比，将其主导功能划分为不同的类型。广州、东莞大部分地区在普通周期间人口流入量大于流出量，而在“国庆黄金周”期间人口流出量大于流入量，可将广州、东莞两地归类为粤港澳大湾区的就业聚集区。肇庆、惠州、江门大部分地区在普通周期间人口流出量大于流入量，而在“国庆黄金周”期间人口流入量大于流出量，可将肇庆、惠州、江门三地归类为粤港澳大湾区的旅游、探亲集中地。深圳大部分地区在普通周和“国庆黄金周”人口流入量都大于流出量，说明深圳无论在工作日还是节假日对人口的吸引力都很大，城市功能相对较为完善。

四、结论与讨论

本研究基于手机信令数据，从空间联系强度、腹地势力范围、主导功能类型等方面，对粤港澳大湾区空间结构特征进行研究。主要结论为：广佛肇城市群、深莞惠城市群、珠中江城市群内部县级人口联系紧密，形成三群关系；珠海、江门、肇庆主城区的势力范围超出了其自身的市级行政边界范围，东莞、中山主城区的吸引力则相对较弱；“国庆黄金周”期间，粤港澳大湾区全域人口联系普遍增强，广佛肇城市群内部和深圳市域人口联系增强尤为明显；广州、东莞大部分地区在普通周期间人口流入量大于流出量，在“国庆黄金周”期间人口流出量大于流入量，而深圳大部分地区在普通周和“国庆黄金周”人口流入量都大于流出量，且广州、深圳两地在“国庆黄金周”期间市域联系增强、辐射范围增大、吸引力增强，表明广州、深圳、东莞三地是粤港澳大湾区的就业聚集地，肇庆、惠州、江门是旅游、探亲集中地，而深圳对人口吸引力持续较强，城市功能相对较为完善。

通过分析粤港澳大湾区的空间结构，提出以下规划建议：

（1）通过相互联系人次和地区吸引力的分析，珠海与中山两地之间联系紧密，且珠海主城区对中山部分地区的吸引力明显强于中山市区，例如坦洲镇、三乡镇等。因此，中山的发展可考虑以珠海主城区为主核，以产业融合发展、功能错位互补为抓手，进一步推动珠海、中山两地一体化发展。

（2）从相互联系人次和吸引力强度来看，广州主城区对白云区、黄埔区、番禺区，深圳主城区对宝安区、龙岗区、龙华区等城郊区域均有较强的辐射作用，应进一步加强交通基础设施配置，推进粤港澳大湾区都市区连绵发展。

（3）另一方面，从人口联系强度来看，无论是广州自身，还是周边的深圳、东莞、中山主城区，对广州南沙区的吸引力和辐射带动作用都不强。南沙区是粤港澳大湾区核心节点，同时也是广州城市副中心，应借助这一区位优势和发展契机，优化产业结构，加强与周边地区的资源交互，推动粤港澳大湾区协同发展。