基于百度指数的长株潭城市群城市网络时空特征研究

杨婉月,王志远，2

(1.南华大学 建筑学院，湖南 衡阳 421001；2.湖南省健康城市营造工程技术研究中心，湖南 衡阳 421001)

城市群是在特定范围内以某一个或两个超大或特大城市为地区经济核心，借助现代化交通网络及信息网络与周边城市发展城市个体联系从而构成的相对完整的城市“集合体”，而空间关系则是认识城市群的基本视角[1-2]。不同于以往基于物质空间基础的城市群研究，城市信息流网络在数据时代更能高效便捷地反映出区域空间关系。信息流的数据来源平台有多种，杨培霖[3]、龚言浩等[4]基于微信数据进行城市群研究；孙继平等[5]利用春运高峰的腾讯人口迁徙数据分析成渝城市群网络结构；邓楚雄等[6]获取百度贴吧数据计算得出长江中游城市群城市网络联系；龚朴一等[7]、陈昱杉[8]、胡晓妍[9]、韩华瑞[10]挖掘处理微博数据进行城市群网络多方面分析。

在虚拟网络各平台中，百度搜索引擎的使用范围覆盖中国超95%的网民[11]。2006年百度指数网站建立，更为研究者们提供了易获取的数据基础。陆江潇等[12]建立百度指数矩阵揭示长江沿岸中心城市网络联系特征；康洋鸣等[13]采集百度指数数据对中原城市群城市网络特征进行研究；刘丙乾等[14]基于百度指数对京津冀、长三角、粤港澳、成渝4个城市群进行城市群网络联系特征差异探索。

随着中国城市化深入推进，区域视角下的城市个体间要素流动使得城市发展更加多元高效，优化城市群建设成为目前重要任务。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出“开创中部地区崛起新局面”“推动长江中游城市群协同发展，加快武汉、长株潭都市圈建设，打造全国重要增长极”。随后《湖南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标纲要》提出“构建优势互补的区域布局”、“加快推进长株潭一体化，壮大长株潭核心增长极，增强长株潭辐射带动能力”。如何加强推动长江中游城市群、长株潭城市群一体化发展是当前研究重点。

目前国内针对长株潭城市群的研究多基于传统方法与数据。魏国恩等[15]以城市综合质量指标评价体系及可达性分析为基础对2006年以来环长株潭城市群空间联系进行分析；王辉[16]通过城市引力模型和社会网络分析方法研究环长株潭城市群的经济网络结构；胡晓婧[17]、王圣云等[18]、马开森[19]利用交通运输数据对长株潭城市群展开研究。研究基于当前城市信息流热点，采集百度指数数据计算构建城市联系网络模型，通过历年数据比较，对长株潭城市群城市网络的时空特征及多年变化进行研究总结。希望通过此研究能够清晰认知长株潭城市群多年来城市网络时空变化与特征，为推动区域协调发展提供科学依据。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究区域

长株潭城市群是指以长沙、株洲、湘潭3个城市为中心，以90 min通勤为半径，包括岳阳、常德、益阳、娄底、衡阳5个城市在内的长株潭“3+5”城市群(图1)。长株潭城市群是长江经济带的重要组成部分，是长江中游城市群内的重要子城市群之一。湖南省城镇体系已基本形成以长株潭“3+5”城市群为主体形态，带动区域经济协调发展，加快形成以特大城市为依托、大中小城市和小城镇协调发展的新型城市体系。长株潭城市群整体面积占湖南省的46%，2019年总人口占全省61%，地区生产总值占湖南省比例达78%。

图1 长株潭城市群区域位置

2.2 研究方法

与传统城市引力模型不同，城市个体间信息联系渠道宽度、信息流强度均具有一定的虚拟性，信息网络模型应采用城市之间关注度的乘积形式进行构建[20-21]。将百度指数界面数据中的整体日均值作为城市搜索指数基础数据，设城市A对城市B的搜索指数为RAB,那么城市B对城市A的搜索指数就为RBA，两城市之间的联系值设为C，得出公式[21-22]:

C=RAB×RBA

(1)

当城市A在一个城市数为N的城市群中对其他N-1个城市均进行联系值计算后，该城市A的联系引力值为CtA，即

CtA=C1+C2+…+CN-1

(2)

在城市群中对所有城市均进行其引力值计算后，经过排名得到该城市群中联系引力值最大的城市其值为Ctm，若要继续分析城市A的联系引力情况在城市群中的相对地位，即

KA=CtA/Ctm

(3)

KA即为城市A在该城市群中联系引力地位的数值反映。

1.3 数据来源

研究通过百度指数网页界面中趋势研究栏目下的搜索指数“关键词对比”功能结合分地区关注功能来获取长株潭城市群2015、2016、2017、2018年共四年城市群内两两城市之间的用户关注度整体日均值，基于此进行城市网络联系模型的构建计算及研究。经济数据来源于历年湖南省统计年鉴。

2 结果分析

2.1 长株潭城市群城市联系特征

2018年长沙、株洲、湘潭、娄底4市的联系程度前3名与2015年相同，岳阳市所联系的城市前3名由2015年的“长沙、株洲、衡阳”转变为2018年的“长沙、常德、株洲”，常德联系前3名由“长沙、岳阳、衡阳”变为“长沙、岳阳、株洲”，益阳联系前3名由“长沙、常德、岳阳”变为“长沙、岳阳、常德”，衡阳联系前3名由“长沙、株洲、娄底”变为“长沙、株洲、岳阳”。可看出岳阳多次进入与各市信息流联系的前3名，增加联系强度最大，其次是常德、株洲，而衡阳相对减弱。

对比2015年与2018年联系值差值变化(表1)可发现，各市与常德、岳阳的联系强度增进最为明显，与娄底市联系减弱较为突出、其次是湘潭。娄底与各市联系差值均为负数，其中联系减少程度最大的前3名为长沙、益阳、株洲。娄底位于长株潭城市群最西边，与长沙、株洲相隔甚远，加上城市发展实力较弱，反映在信息联系上与各市联系情况多为排名倒数梯队。

表1 2015、2018年长株潭城市群各城市联系值

2.2 长株潭城市群城市引力特征

通过长株潭城市群城市联系引力计算(表2)可看出，除益阳市在2015年由排名最后到2016年上升了一位而娄底市降为最后一名外，城市群内引力值其他排名没有变化。长沙市一直以来处于引力强度榜首，且与第2名的株洲市形成十分明显的强度断层，4年来差值更是逐步拉大。株洲市与衡阳市的引力值较为接近，形成了长株潭城市群中的联系引力强度第2梯队，地位稳定。岳阳市在衡阳市之后，近年来引力值有所增加，增长速率及态势较好，联系实力正在朝第2梯队逐渐靠近。常德市虽然近年联系引力值有所上升，但上升情况较为波动。处在末尾梯队的是湘潭市、益阳市、娄底市，湘潭市联系引力情况4年来有所上涨，但增速十分缓慢且有波动；益阳市娄底市虽然中间调换过排名，但引力强度依旧较差，该3市形成长株潭城市群的引力强度第4梯队(表3)。

表2 2015—2018年长株潭城市群城市联系引力值

表3 2015—2018年长株潭城市群整体城市引力强度梯队

计算长株潭城市群8个城市分别的引力地位K值(表4)，发现长株潭城市群联系引力地位4年来排名保持一致，地位从高到低依次为：长沙、株洲、衡阳、岳阳、常德、湘潭、娄底、益阳。

表4 2015—2018年长株潭城市联系引力地位值及排名

2.3 长株潭城市群城市网络时空特征

长株潭城市群基于百度指数构建的城市网络模型如图2所示，模型构成要素为城市引力点、城市联系强度线，利用ArcGIS自然断点分析法将所有的引力点分为5个层级、联系线分为7个等级进行分析。

图2 2015-2018年长株潭城市群百度指数城市网络

2.3.1 网络层级分布

长株潭城市群信息网络模型整体反映出历年来以长沙市为中心增长极发射，以株洲市、衡阳市为次极，以岳阳市、常德市为第3级进行辐射的城市群网络层级。2015年前3引力层级为“长沙-衡阳株洲-岳阳”，到2018年演变为“长沙-衡阳株洲-岳阳常德”。在此期间衡阳市情况较不稳定，在第2层级与第3引力层级之间波动；常德从17年开始进入第3层级。整体来看4年间前3层级长沙、株洲、岳阳情况稳固不曾改变。长沙联系引力强度4年来一直处于最高，是长株潭城市群内名副其实的中心增长极，与城市群内其他城市的联系十分密切。由模型可看出在与城市群内其他城市的联系强度线中，长沙与株洲、衡阳、常德、岳阳4市联系紧密，与湘潭、益阳、娄底联系较弱。模型中处于湖南“3+5”城市群长株潭核心圈中的湘潭市城市联系引力表现4年来均不突出，且联系引力强度线变化平缓，与其实际区位基础并不匹配。相比湘潭而言株洲与衡阳的城市群网络次极引力地位相对稳定，二者分别与周边城市的联系强度均较高。岳阳、常德与各市的联系线强度逐年加深。总体上，该城市群网络层级在一定程度反映、支撑了当前湖南省“十四五”规划以长株潭都市圈为核心、岳阳衡阳两市为省域副中心的“一核两副”区域格局。

2.3.2 网络结构特征

从4年间的网络结构变化来看，可以发现长株潭城市群网络联系形态由原本的近邻联系网逐渐增加成为跨城联系网。如株洲市在前期与周边的长沙、衡阳、湘潭3市联系较为密切，之后则和城市群内与自身位置形成区位对角的常德、岳阳联系也开始变紧；益阳市2018年联系密切前3的城市为长沙、岳阳、常德，但联系加强程度城市前3却为“长沙、岳阳、湘潭”。整体区域格局为长沙联系强度最强，娄底、益阳最差，城市群全覆盖网络大体呈现东密西疏、东凹西凸的不均衡发展格局。

2.4 长株潭城市群城市网络结构演化

2.4.1 2015—2018年演变

2015—2018年长株潭城市群网络引力层级的变化主要体现在衡阳、常德、湘潭3个城市上，衡阳市从层级下降再到回升，常德和湘潭均上升一层。从每年各引力层级的下限值变化来看，第1引力层级和第2引力层级整体处于引力上升趋势，即1、2层级的主要城市长沙、株洲的城市引力呈整体上升趋势；第3～5层级引力下限值均不稳定，且2018年下限值低于2015，说明整体长株潭城市群内城市引力发展情况呈两级分化，以长沙株洲为主的城市引力上升极和以益阳娄底为主的城市引力波动发展极(图3)。

图3 2015—2018年城市引力各层级下限值变化

基于百度指数网络模型，将联系线的前3个强度等级划分构成为高强度联系网，并设定其与所联系连接的城市共同形成模型网络的主干骨架结构如图4所示。根据主干骨架的变化来看，长株潭城市群由初期的“长沙单中心发射伞”结构明确转变为崛起的“长沙-株洲-衡阳-岳阳-常德”一核四心联系架构网。且主干联系骨架表现出由中心长沙发散的主干联系线强度占主干网络整体比例减小、周边城市联系强度占比提升的趋势。初期长沙、株洲、衡阳原三角联系骨架网环被彻底打破，岳阳、常德信息联系流被纳入骨架网络的范畴。

图4 2015—2018年长株潭城市群网络主干结构

2.4.2 2015—2018年与2011—2014年变化

蒋大亮等[21]研究指出长沙在2011—2014年长江中游城市群城市网络层级中一直处于第1层级；株洲、衡阳处于第2层级，岳阳、湘潭、常德、益阳、娄底2011年在长江中游城市群中处于第3层级，2014年时益阳掉入第4层级。本次研究因研究范围仅为长株潭城市群，城市联系值相比长江中游城市群基数更小，所以层级及排名变化不太突出。对比相关研究的层级分布，可看出城市群层级分布仍然共通，即长沙第1层级，株洲、衡阳第2层级，岳阳、常德第3层级(表5)。

表5 2011—2018年城市引力层级梯队衔接变化

汇总2011—2018长株潭城市群变化可看出，岳阳、常德在2011—2014年城市联系总值排名上升，直至2018年两市的联系强度变化情况依然延续了之前几年的变化，处于上升阶段。株洲、衡阳一直处于第2层级，衡阳市城市引力值历年来略低于株洲但其整体增长速度大于株洲(表6)。衡阳市距省会超150 km，由年鉴等统计资料可看出其城市质量在湘南范围排名高。由于在“城市质量”相对较低的城市之间，城市距离成为影响城市间引力的主要因素，这会导致位置越靠近城市引力值节点的城市引力值较高，而在城市群外围、经济实力相对较弱的城市引力也较弱[22]。湖南省“十四五”规划纲要将衡阳市设为省域副中心城市对应了这一结论。

表6 2016—2018年城市引力值增长速率

长株潭城市群2015—2018年与早期2011—2014年的区域格局一致[21]，并仍延续了主干网络中心密度下降、单位信息流强度提升的态势。2011—2014年长株潭网络中的主要变化是长沙、株洲、湘潭原三角信息流闭环被衡阳打破，衡阳在城市群网络中的地位日趋提升。2015—2018年长株潭城市群主要的组织变动则为长沙、株洲、衡阳三角形联系环被彻底打破，岳阳、常德城市联系流被纳入骨架网络范畴。综合整理可以得出2011—2018年整体长株潭核心网络变化为“长沙-株洲-湘潭”→“长沙-株洲-衡阳”→“长沙-株洲-衡阳-岳阳-常德”。8年间核心网络逐渐由集中变散开，城市群核心联系城市逐步由一个变多个，长株潭城市群的历年发展呈现出除核心圈城市外的“新城市”崛起现象，城市群体系结构逐步由“一核一中心”向“一核多中心”发展。演变中的城市群网络表现出更具有良性、韧性的结构发展趋势。总体来看，在一定程度上呈现了长株潭“3+5”城市群逐步落实由核带群、群带区、最终带动全省城市协同协调发展的新型城市体系。

3 结论与建议

3.1 结论

研究利用百度指数构建城市群网络模型，分析了长株潭城市群城市网络时空变化及特征，得到以下结论：

1)在城市网络层级方面长期以来并不是以长株潭都市核心圈为较前层级，而是以长沙、株洲衡阳、岳阳常德为前3个层级。

2)长株潭城市群城市网络结构体系已由早期的“一核一中心”转变为“一核多中心”发展。

3)长株潭城市群骨架网络由“长沙-株洲-湘潭”转变为“长沙-株洲-衡阳”再演变至现在的“长沙-株洲-衡阳-岳阳-常德”核心结构。期间核心网络逐渐由集中变散开，城市群核心联系城市逐步由一个变多个，长株潭城市群的历年发展呈现出除核心圈城市外的“新城市”崛起现象，演变中的城市群网络表现出更具有良性、韧性的结构发展趋势。

4)长株潭城市群骨架网络的演变表明出城市群内城市个体间联系不再单向地指向长株潭都市圈，而是进行了多选择、多城市间的多向合作与多维发展，城市间联系变得更加紧密。

3.2 建议

1)积极融入长江中游城市群发展。加强对接北部武汉城市群、南部粤港澳大湾区、东部长三角城市群及西部成渝都市圈。依托长江经济带的推进，将自身定位建设为中国城市群内陆中心沟通重要中介区域。

2)长株潭城市群网络有着多元、韧性的趋向，但其结构优化仍较为缓慢，内部发展不平衡的现状需要重视，建议依托湖南省“一核两副三带四区”的区域经济格局规划打造、形成内部带动发展城市网，均衡布点、以一带多，着力推动城市群交通联系建设，大力推进跨市经济合作。

3)重视对城市群内各城市的分工定位及建设提质，促进优势互补以提升整体城市群发展质量。加强对湘潭市、娄底市的城市质量提升，对其考虑进行多元型、互补型的发展建设。