武漢城市群交通運(yùn)輸體系與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展關(guān)聯(lián)分析

　　摘要：交通運(yùn)輸體系與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的關(guān)聯(lián)分析是揭示交通運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)增長作用關(guān)系的重要切入點(diǎn)。采用等時線疊置法和指標(biāo)分區(qū)法，分析了武漢城市群交通可達(dá)性及交通優(yōu)勢度與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的時空格局、關(guān)聯(lián)特征及其作用機(jī)理。研究表明，交通運(yùn)輸體系與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展具有內(nèi)在聯(lián)系，呈現(xiàn)出互動耦合、協(xié)同演進(jìn)格局。從作用機(jī)理來看，交通運(yùn)輸體系通過直接效應(yīng)、外部效應(yīng)和乘數(shù)效應(yīng)對城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展起著重要的支撐和推動作用;城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展在“量”和“質(zhì)”上對交通運(yùn)輸提出了新要求，刺激并保障了交通運(yùn)輸體系的發(fā)展，兩者相互反饋、相互依賴。從政策啟示來看，交通運(yùn)輸體系的空間不均衡是造成區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異的重要因素，制定差別化的交通運(yùn)輸發(fā)展戰(zhàn)略和完善一體化的交通運(yùn)輸體系是加快區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長和縮小地區(qū)差距的重要途徑。

　　關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展;交通可達(dá)性;交通優(yōu)勢度;關(guān)聯(lián)特征;武漢城市群

　　關(guān)興良; 藺雪芹; 胡仕林; 魯莎莎 地理科學(xué)進(jìn)展 2014-05-15

　　19世紀(jì)中葉，德、美兩國通過大規(guī)模建設(shè)交通運(yùn)輸體系推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得巨大成功。自此之后，交通運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系一直備受國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。針對這一問題，主要形成了3種認(rèn)識 (Banister et al，2001)：①交通運(yùn)輸對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長具有重要作用，美國學(xué)者區(qū)域科學(xué)創(chuàng)始人Isard就持這種觀。(Isard，1956);②交通運(yùn)輸是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引致需求;③認(rèn)為交通運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)增長之問存在一種“推拉效應(yīng)”，交通運(yùn)輸既是經(jīng)濟(jì)增長的原因，也是經(jīng)濟(jì)增長的結(jié)果(Wilson et al，1996)。其中，交通運(yùn)輸條件是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展支撐和保障體系的重要組成部分，是經(jīng)濟(jì)增長的基本前提的觀點(diǎn)得到眾多學(xué)者的支持(Taaffe et al，1963;Rostow, 1971：Black，2001：榮朝和，1995)。然而，這些認(rèn)識更多地建立在定性判斷和經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上，如何從實(shí)證的角度揭示兩者的關(guān)聯(lián)性是新時期亟需解決的科學(xué)命題(Banerjee et al，2009;張文嘗等， 2002)。隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要特征。因此，定量分析交通運(yùn)輸體系與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的耦合關(guān)聯(lián)特征成為揭示交通運(yùn)輸體系與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長相互作用的重要切人點(diǎn)。

　　當(dāng)前，交通運(yùn)輸系統(tǒng)與土地利用的相互關(guān)系受到區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)、交通地理學(xué)以及土地利用/覆被變化(LUCC)等學(xué)科的廣泛關(guān)注，并取得積極進(jìn)展。已有研究認(rèn)為，交通系統(tǒng)與土地利用關(guān)系密切，是一種循環(huán)反饋的關(guān)系(陳峰等，2001)。道路網(wǎng)布局、交通建設(shè)投資、交通運(yùn)輸方式結(jié)構(gòu)和出行方式結(jié)構(gòu)對土地利用與城市結(jié)構(gòu)形態(tài)產(chǎn)生重要影響(曹小曙等，2000)，道路等級和運(yùn)營年限等道路特征參數(shù)還會影響土地利用強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)模式(汪自書等， 2009)。對于城市內(nèi)部交通而言，大容量軌道交通有力地支持了組團(tuán)式城市和衛(wèi)星城鎮(zhèn)的發(fā)展，對優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)和提升土地利用價值具有促進(jìn)作用(Hess et al，2007)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，城市規(guī)模膨脹和土地高密度開發(fā)成為普遍現(xiàn)象，城鎮(zhèn)空間蔓延和人13產(chǎn)業(yè)集聚導(dǎo)致人類經(jīng)濟(jì)活動范圍擴(kuò)大，出行需求呈指數(shù)增長，這在一定程度上決定了交通結(jié)構(gòu)和形式，現(xiàn)代大城市通常構(gòu)建快速公交、大運(yùn)量軌道交通和私人交通的復(fù)合型交通網(wǎng)絡(luò)來適應(yīng)空間拓展和高密度發(fā)展(曹小曙等，2000)。國外學(xué)者的實(shí)證研究表明，隨著快速公交系統(tǒng)(BRT)的開通，站點(diǎn)周邊居住用地、零售用地及其他非居住用地都將發(fā)生不同程度的溢價(Cervero et al，2011);城市人口密度和就業(yè)密度與街道中心程度高度相關(guān)，距離交叉路口越近的區(qū)域，土地利用強(qiáng)度越高 (Wang et al，201 1)。土地利用活動與交通運(yùn)輸能力之間的互動平衡需建立在一體化發(fā)展之上，兩者的復(fù)合協(xié)調(diào)發(fā)展(如TOD開發(fā)模式)被認(rèn)為是解決城市交通問題的重要途徑(毛蔣興等，2002)。

　　總體來看，已有研究主要集中于城市內(nèi)部交通與土地利用的關(guān)系，對區(qū)域性交通與土地利用等宏觀尺度的研究關(guān)注不足(曹小曙等，2007);少數(shù)研究涉及到大尺度范圍交通系統(tǒng)與土地利用的關(guān)系，但僅限于道路交通兩側(cè)的土地利用變化和景觀格局變化特征的定量描述(張鐿鋰等，2002)，對兩者的耦合關(guān)系及相互作用機(jī)制剖析略顯不足(Tikka et al， 2001)。隨著計算機(jī)和地理信息技術(shù)的發(fā)展，定量分析交通運(yùn)輸條件與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的耦合關(guān)聯(lián)特征，揭示兩者作用機(jī)理成為新時期地理學(xué)的重要研究命題。

　　本文以武漢城市群為例，在評價交通運(yùn)輸體系建設(shè)水平與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，采用等時線疊置法和指標(biāo)分區(qū)法定量分析了交通運(yùn)輸條件與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的時空關(guān)聯(lián)特征及作用機(jī)理，為交通運(yùn)輸體系與經(jīng)濟(jì)增長的作用關(guān)系研究提供實(shí)證案例，并為未來制定武漢城市群交通體系規(guī)劃和區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略提供參考。

　　2數(shù)據(jù)與方法

　　2.1研究區(qū)域

　　武漢城市群是以武漢市為中心，包括武漢及周邊100 km范圍內(nèi)的黃石、鄂州、孝感、黃岡、咸寧、仙桃、潛江、天門9市，土地總面積5.8萬km2。武漢城市群具有得天獨(dú)厚的交通地理優(yōu)勢，早在漢H開埠初期，滬川直航尚未開通，武漢成為內(nèi)地“唯一出?？?rdquo;;1906年，京漢鐵路溝通了華中與華北交通運(yùn)輸，武漢的交通樞紐地位和商業(yè)勢力圈進(jìn)一步加強(qiáng)和擴(kuò)大，一躍為晚清洋務(wù)重鎮(zhèn)，社會經(jīng)濟(jì)超過廣州，與天津爭勝，直追上海，成為享譽(yù)中外的“東方芝加哥”(涂文學(xué)，2008)。盡管隨著近代水運(yùn)和鐵路技術(shù)的發(fā)展，武漢在中國近代經(jīng)濟(jì)格局的中心地位逐漸邊緣化(魯莎莎等，2013)，但是新中國成立后，隨著“武”字號大型國營企業(yè)的興建以及 “三線”建設(shè)對武漢工業(yè)和交通樞紐地位的強(qiáng)化，武漢再次崛起，成為華中地區(qū)最有影響力的城市。改革開放以來，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來，武漢城市群因其地處長江經(jīng)濟(jì)帶及由京廣鐵路與京珠高速公路組成的復(fù)合軸線構(gòu)成的“十”字型一級發(fā)展軸線的交匯處，擁有“中部之中”的綜合區(qū)位優(yōu)勢。“1+8武漢城市圈”的建設(shè)以及“兩型社會”綜合配套改革試驗區(qū)的獲批，加強(qiáng)了其戰(zhàn)略地位，成為實(shí)施“中部崛起”戰(zhàn)略的核心支撐點(diǎn)和中部地區(qū)城市化快速發(fā)展的地區(qū)之一。

　　2.2研究數(shù)據(jù)

　　(1)行政區(qū)劃數(shù)據(jù)

　　根據(jù)研究需要，將中心城市的內(nèi)城區(qū)歸并為一個單元，外部的市轄區(qū)單獨(dú)考慮。具體包括：江岸區(qū)、江漢區(qū)、斫口區(qū)、漢陽區(qū)、武昌區(qū)、洪山區(qū)、青山區(qū)等7個市轄區(qū)歸并為武漢市主城區(qū)，黃石港區(qū)、西塞山區(qū)、下陸區(qū)、鐵山區(qū)等4個市轄區(qū)歸并為黃石市主城區(qū)，最終獲得39個區(qū)縣單元。

　　(2)城鎮(zhèn)用地數(shù)據(jù)

　　收集2000年和2010年的7景Landsat TM/ETM 遙感影像，空間分辨率為30 m，來源于美國地質(zhì)勘探局(uscs)。根據(jù)研究定義的城鎮(zhèn)實(shí)體地域內(nèi)涵 (關(guān)興良等，2012)，對國家資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫提供的 2000年1：10萬土地利用矢量數(shù)據(jù)中城鎮(zhèn)用地類型進(jìn)行調(diào)整糾正處理，在此基礎(chǔ)上，采用計算機(jī)屏幕人工目視判讀的方法，以2010年的影像數(shù)據(jù)為襯底，提取其城鎮(zhèn)用地分布信息(圖1)。

　　(3)道路交通數(shù)據(jù)

　　道路數(shù)據(jù)來源于山東省地圖出版社2011年出版的《河南陜西湖北公路交通旅游詳圖》，比例尺為 1：20萬。采用掃描數(shù)字化的方式獲取，經(jīng)過地圖投影變換、幾何校正、道路分級等技術(shù)處理(圖2)，并考慮了2010年底已建成通車的武廣高速鐵路。

　　2.3技術(shù)路線

　　借助GIS技術(shù)，從時間可達(dá)性和交通優(yōu)勢度兩方面定量刻畫交通運(yùn)輸條件的便捷程度，采用統(tǒng)計與數(shù)理模型表征城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的時空特征;運(yùn)用等時線疊置法和指標(biāo)分區(qū)法分析交通運(yùn)輸條件與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的時空耦合特征。具體如下

　　(1)交通運(yùn)輸條件評價從時間可達(dá)性和交通優(yōu)勢度兩個方面來評價區(qū)域交通運(yùn)輸條件。時間可達(dá)性是指個體從某一特定區(qū)位到達(dá)目標(biāo)地所花費(fèi)的時間成本，直觀反映了交通系統(tǒng)的便利程度(Kim et al，2003)。采用矢柵一體化測度法，借助ArcGIS的二次開發(fā)工具ArcEngine在C#2005 開發(fā)環(huán)境下編程實(shí)現(xiàn)。該方法集成了網(wǎng)絡(luò)分析法與柵格分析法的優(yōu)點(diǎn)，既能精確計算全空間的綜合可達(dá)性，又顧及了鐵路線路(含高鐵)“跳躍式”運(yùn)行方式的影響(蔣海兵等，2010;鄧羽等，2012)。計算過程中，鐵路部分(包括普通鐵路和高鐵)采用網(wǎng)絡(luò)分析法計算，公路部分(包括高速公路、國道、省道和縣鄉(xiāng)道)采用柵格分析法計算。根據(jù)道路質(zhì)量與技術(shù)條件，分別設(shè)定各類交通方式的平均行車速度，其中高速公路100 km/h、國道80 km/h、省道60 km/h、縣鄉(xiāng)道40 klTffh;鐵路則通過統(tǒng)計城市群內(nèi)多個站點(diǎn)之間的距離與時間來計算，武廣高鐵平均速度為250 km/h，武九、漢丹電氣化鐵路為120 km/h，長荊、京廣和京九鐵路為80 km/h。此外，沒有道路的連續(xù)陸地部分設(shè)定為10 km/h，即表示步行的速度，水域為1 km/h。交通優(yōu)勢度作為評價區(qū)域交通運(yùn)輸體系完善程度的集成性指標(biāo)，是區(qū)域交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)所反映的支持其經(jīng)濟(jì)社會活動的水平與狀態(tài)Oin et al， 2010)。武漢城市群交通優(yōu)勢度大致呈現(xiàn)由中心向外圍衰減的格局，高值區(qū)分布于武漢及其周邊地區(qū)，并沿長江黃金水道、武九鐵路向東南方向延伸;低值區(qū)分布在城市群外圍地區(qū)，尤其是桐柏.大別山脈與幕阜山脈地區(qū)(魯莎莎等，2013)。時間可達(dá)性指標(biāo)直觀、易于理解;交通優(yōu)勢度是集成性指標(biāo)，能反映綜合交通運(yùn)輸體系的方方面面。

　　(2)城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的度量在刻畫城鎮(zhèn)用地的擴(kuò)展特征時，引入城鎮(zhèn)擴(kuò)展差異指數(shù)(Urban Expansion Differentiation Index， UEDl)，該指數(shù)是指某空間單元的城鎮(zhèn)擴(kuò)展變化率與研究區(qū)內(nèi)的城鎮(zhèn)擴(kuò)展變化率的比值(Zhu et al， 2004)，其實(shí)質(zhì)就是某空間單元城鎮(zhèn)用地動態(tài)度與區(qū)域城鎮(zhèn)用地動態(tài)度的比值。該指數(shù)使不同空間單元的城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展速度具有可比性。UEDI的計算公式為： IULA?一ULAI·1×ULA‘ 叫2商ULAiUL蒜A面 o) “一 1I×U以：1 一式中：UEDL為空間單元f的城鎮(zhèn)擴(kuò)展差異指數(shù); ULA12、ULAll分別為空間單元f在如及t。時期的城鎮(zhèn)用地面積;ULA‘、ULA‘分別為研究區(qū)域在如及tl時期的城鎮(zhèn)用地總面積。

　　(3)關(guān)聯(lián)特征的定量分析針對時間可達(dá)性與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的耦合關(guān)系，采用等時線疊置分析法;針對交通優(yōu)勢度與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的關(guān)聯(lián)特征，引人指標(biāo)分區(qū)法進(jìn)行分析。具體為：假設(shè)區(qū)域f的交通優(yōu)勢度為TSD，，對應(yīng)的城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展差異指數(shù)為UEDL，依據(jù)兩組數(shù)值的自然 特性確定閾值，分別假定為硒D㈣、刪嘶，，以此為界兩兩組合，可分為4種類型：①嬲D≥愿D鰍， &Ⅵ泐脅【(巨!Dk、：交通優(yōu)勢度高，城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展活 躍(象限I);②愿Df<啪㈣&明∞脅刪嘶)：交通基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)能力與保障水平低，城鎮(zhèn)擴(kuò)展較為顯著(象限II);③z∞f

　　3結(jié)果與分析

　　3.1時間可達(dá)性與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的關(guān)聯(lián)性

　　為了反映研究區(qū)城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展與交通可達(dá)性的空間耦合格局，獲得了以9個中心城市為目的地的可達(dá)性格局圖，在此基礎(chǔ)上生成了以15 min為間隔的等時線(圖3)，將2000.2010年新增用地分布圖與等時線圖進(jìn)行疊置分析。結(jié)果顯示，絕大部分的新增城鎮(zhèn)用地分布在45 min等時線空間范圍內(nèi)， 30 min等時線內(nèi)及60 min等時線內(nèi)新增城鎮(zhèn)用地分別為316.05 km2和551.31 km2，占新增總量的 54.67%和95.37%。這表明，在區(qū)域?qū)用嫔希擎?zhèn)用地擴(kuò)展與可達(dá)性條件呈現(xiàn)顯著的空間耦合關(guān)系，臨近區(qū)域中心城市的地區(qū)，由于優(yōu)越的地理區(qū)位和完備的基礎(chǔ)設(shè)施條件，城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展最為劇烈;可達(dá)性條件較差的地區(qū)，尤其是桐柏一大別山脈與幕阜萬方數(shù)據(jù) 706 地理科學(xué)進(jìn)展 第33卷山脈等低山丘陵區(qū)，城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展極為緩慢。為了更準(zhǔn)確地建立交通運(yùn)輸體系與城市空間擴(kuò)展的對應(yīng)關(guān)系，對區(qū)域9個中心城市分別進(jìn)行兩者關(guān)系的驗證，即以單個中心城市為目的地，生成以5 min為間隔的等時線，統(tǒng)計等時線內(nèi)該城市的新增城鎮(zhèn)用地(表1)。結(jié)果顯示：①武漢、黃石、鄂州、仙桃、潛江和天門城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展與可達(dá)性條件的耦合關(guān)聯(lián)性顯著。以武漢為例，新增城鎮(zhèn)用地隨等時圈由內(nèi)而外呈現(xiàn)先增加后減少的倒“u”型特征 (表l和圖4)，45 min等時線內(nèi)的新增城鎮(zhèn)用地達(dá) 346.90 km2，占全市新增用地總量的91.65%，其中 25～35 min等時圈是新增城鎮(zhèn)用地的極大值點(diǎn)，在 10 min等時圈內(nèi)新增面積達(dá)146.62 km2，占全市新增用地近40%;45～55 min等時圈的新增城鎮(zhèn)用地開始急劇減少，僅有23.65 km2;60 min等時線之外的地區(qū)，城鎮(zhèn)用地擴(kuò)張基本處于停止?fàn)顟B(tài)，這些地區(qū)一般為遠(yuǎn)離中心城市的邊遠(yuǎn)地區(qū)，大部分是山地和水域。②黃岡、咸寧和孝感城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展與可達(dá)性條件的耦合關(guān)聯(lián)性不顯著。這3個城市45 rain 等時線內(nèi)新增用地占全市比重分別為40.0%、 65.5%和50.6%，而武漢市這一比重超過了90%。主要由于上述3個城市是典型的地級市架構(gòu)，下轄多個區(qū)縣，且遠(yuǎn)離中心城區(qū)，這些區(qū)縣與中心城區(qū)之間的可達(dá)性不夠便捷，但經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)擴(kuò)展卻異常活躍。統(tǒng)計顯示，2010年咸寧中心城區(qū)(咸安區(qū))、孝感中心城區(qū)(孝南區(qū))和黃岡市中心城區(qū)(黃州區(qū)) GDP分別僅占全市的25.3%、19.4%和11.1%，下轄的某些縣級市經(jīng)濟(jì)實(shí)力遠(yuǎn)超中心城區(qū)。

　　可以看出，一般地級市下轄的縣(市)是人口活動的中心地，經(jīng)濟(jì)活躍程度甚至超過中心城區(qū)，在分析中小尺度(如市域?qū)用?城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展與可達(dá)性條件的關(guān)系時，可達(dá)性條件的測度以所有縣(市、區(qū)) 為目的地更為合理。以咸寧市為例，將其下轄的6 個區(qū)(縣市)為目的地的可達(dá)性格局圖與城鎮(zhèn)用地進(jìn)行疊置分析，結(jié)果顯示：35 min等時線內(nèi)的新增城鎮(zhèn)用地達(dá)43.84 km2，占全市的比重高達(dá)95.98%。通過對區(qū)域?qū)用婕笆杏驅(qū)用婵蛇_(dá)性條件與城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展的關(guān)聯(lián)性分析發(fā)現(xiàn)，兩者存在內(nèi)在耦合協(xié)同關(guān)系，城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展主要集中于可達(dá)性條件優(yōu)越 (距離中心城市較近)的區(qū)域。值得注意的是，武漢市0～15 min的等時圈內(nèi)城鎮(zhèn)用地擴(kuò)張面積8.07 km2，占全市新增用地比重僅為2.13%，武漢市城鎮(zhèn)用地增加的最大時間段位于 30 min等時線處(圖4)，而其他中心城市的快速擴(kuò)展區(qū)大約位于10～15 min等時線處(表1)。究其原因，主要是武漢市城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，蔓延發(fā)展日益突出，新增城鎮(zhèn)用地主要位于臨近中心城區(qū)的城鄉(xiāng)結(jié)合部以及郊區(qū)縣的核心發(fā)展區(qū)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明， 2010年武漢市集中了整個城市群32.4%的常住人口、45.7%的城鎮(zhèn)人口、57.8%的地區(qū)生產(chǎn)總值、 58.1%的工業(yè)總產(chǎn)值以及52.2%的城鎮(zhèn)用地，大量生產(chǎn)要素的集聚導(dǎo)致城市規(guī)模快速膨脹，城市蔓延導(dǎo)致武漢市正在規(guī)劃建設(shè)第11座長江大橋。數(shù)據(jù)顯示，武漢市內(nèi)城區(qū)土地總面積922.20 km2，其中城鎮(zhèn)用地已達(dá)388.58 km2，土地城鎮(zhèn)化率達(dá)到 42.14%，已經(jīng)趨于“飽和”狀態(tài)。當(dāng)前，武漢市郊區(qū)已經(jīng)成為城鎮(zhèn)擴(kuò)展和蔓延發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)與活躍區(qū)。2010年江夏區(qū)、蔡甸區(qū)、東西湖區(qū)、黃陂區(qū)和新洲區(qū)的城鎮(zhèn)用地面積分別達(dá)112.79、62.45、 58.92、48.61和31.96 km2，分別是2000年的9.2、 1.9、3.6、3.1和2.4倍。尤其是江夏區(qū)、蔡甸區(qū)、東西湖區(qū)，已經(jīng)與武漢主城區(qū)連成一片。

　　3.2交通優(yōu)勢度與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的關(guān)聯(lián)性

　　以交通優(yōu)勢度(TSD)為橫坐標(biāo)，城鎮(zhèn)擴(kuò)展差異指數(shù)(UEDI)為縱坐標(biāo)，生成兩者的關(guān)聯(lián)性散點(diǎn)圖 (圖5)。采用自然斷裂點(diǎn)方法，將交通優(yōu)勢度以及城鎮(zhèn)擴(kuò)展差異指數(shù)均劃分為兩類，獲取分類閾值分別為48.2l與0.3927，由此兩兩組合可將區(qū)縣劃分為4種類型：①第一類(TSD>，48.21&UEDI≥ 0.3927)，區(qū)內(nèi)交通優(yōu)勢顯著，城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展劇烈; ②第二類(TSD<48.21&UEDI>IO.3927)，區(qū)內(nèi)交通優(yōu)勢不明顯，城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展劇烈;③第三類(TSD< 48.21&UEDI農(nóng)村人口比重高達(dá)65.83%。第四類型包括梁子湖區(qū)、陽新縣、漢川市、安陸市、云夢縣和團(tuán)風(fēng)縣，占區(qū)縣總數(shù)的15.38%(圖6)。該類型區(qū)交通優(yōu)勢明顯，但城鎮(zhèn)擴(kuò)展較為緩慢，己肛所僅為0.2056，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于區(qū)域平均水平(0.9594)。梁子湖區(qū)與武(漢)鄂(州)黃(石)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)帶為鄰，區(qū)位條件與交通優(yōu)勢均較為明顯，但由于其獨(dú)特的生態(tài)價值和良好的生態(tài)環(huán)境，是城市群重要的生態(tài)功能區(qū)，開發(fā)建設(shè)受到諸多限制。漢川市、安陸市、云夢縣、團(tuán)風(fēng)縣和陽新縣盡管擁有鐵路、高速公路和國道等重要交通干線，交通條件較為優(yōu)越，但這些區(qū)縣位于城市群邊緣地帶，接受中心城市的輻射帶動作用小，亦非城市群的重點(diǎn)開發(fā)建設(shè)區(qū)，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為滯后，城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展動力不足。交通優(yōu)勢度與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的關(guān)聯(lián)性分析表明，兩者具有顯著的互動耦合特征，總體上表現(xiàn)為正向的關(guān)聯(lián)性，即交通優(yōu)勢突出的地區(qū)，社會經(jīng)濟(jì)水平較高，城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展較為顯著;反之亦然。但應(yīng)該看到，有些地區(qū)交通優(yōu)勢并不突出，但城鎮(zhèn)擴(kuò)展活躍(第二類型)，而有些地區(qū)交通優(yōu)勢顯著，但城鎮(zhèn)擴(kuò)展緩慢(第四類型)，究其原因主要是仙桃、潛江屬于省管市，經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件較為優(yōu)越，相比其他縣 (市)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快;但由于該地區(qū)缺乏重要交通干線(2010年底尚未修通干線鐵路)，遠(yuǎn)離天河國際機(jī)場以及主要港口與航道，其交通優(yōu)勢在城市群內(nèi)處于“凹陷區(qū)”，成為交通優(yōu)勢度與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展強(qiáng)度不協(xié)調(diào)的典型代表。由此也折射出，該類型區(qū)的交通基礎(chǔ)設(shè)施已不能很好地支持其經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展需求，亟需加快交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高交通對經(jīng)濟(jì)活動的服務(wù)水平與保障能力。通過上述分析發(fā)現(xiàn)，交通基礎(chǔ)設(shè)施是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長的重要支撐條件，但區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展除受交通設(shè)施條件的影響外，還受到其他因素的綜合影響，如自然條件、產(chǎn)業(yè)、發(fā)展戰(zhàn)略和主體功能特性等。對于交通優(yōu)勢顯著的地區(qū)，應(yīng)營造積極的經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件，實(shí)現(xiàn)交通優(yōu)勢與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的協(xié)調(diào)一致;對于交通條件滯后的地區(qū)，應(yīng)加快交通基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)，發(fā)揮交通運(yùn)輸對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的帶動作用。

　　4結(jié)論與建議

　　4.1結(jié)論

　　本文借助地理信息技術(shù)從時問可達(dá)性和交通優(yōu)勢度兩方面來反映交通運(yùn)輸條件，剖析了交通運(yùn)輸體系與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的耦合狀態(tài)及關(guān)聯(lián)特征，是從地理學(xué)視角定量研究交通運(yùn)輸體系與經(jīng)濟(jì)增長作用關(guān)系的一次有益嘗試。通過對區(qū)域可達(dá)性條件與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展的等時線疊置分析以及交通優(yōu)勢度(TSD)與城鎮(zhèn)擴(kuò)展差異指數(shù)(UEDI)的指標(biāo)分區(qū)分析，從實(shí)證的角度揭示交通運(yùn)輸體系與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展具有內(nèi)在聯(lián)系，呈現(xiàn)出互動耦合、協(xié)同演進(jìn)格局，這與已有研究結(jié)論具有一致性(劉勇，2009;王煜坤等，2010)。一般而言，可達(dá)性好、交通優(yōu)勢突出的地區(qū)，城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展劇烈，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高;反之，城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展緩慢，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平落后。交通運(yùn)輸體系通過直接效應(yīng)、外部效應(yīng)和乘數(shù)效應(yīng)對城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展起著重要的支撐和推進(jìn)作用;城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展在“量”和 “質(zhì)”上對交通運(yùn)輸提出了新的、更高的要求，并為新的運(yùn)輸方式和設(shè)施建設(shè)提供了資金、技術(shù)和勞動力支持，兩者相互反饋、相互依賴。地理學(xué)展示了在刻畫區(qū)域交通運(yùn)輸水平發(fā)展及其與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展時空關(guān)聯(lián)特征的優(yōu)勢。運(yùn)用地理學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)計量模型開展交通運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)增長的相互作用強(qiáng)度研究是下一步探討的命題。

　　4.2建議

　　(1)制定差異化交通運(yùn)輸發(fā)展戰(zhàn)略交通運(yùn)輸規(guī)劃的制定應(yīng)充分認(rèn)識區(qū)域條件和發(fā)展階段的差異，分區(qū)規(guī)劃、分類指導(dǎo)，要實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)活動相適應(yīng)、交通設(shè)施空間布局與區(qū)域空間結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局相適應(yīng)，最大程度地提升區(qū)域交通設(shè)施在時間和空間上的最優(yōu)配置水平，充分發(fā)揮交通運(yùn)輸在經(jīng)濟(jì)增長中的重要促進(jìn)作用。例如，武漢城市群有15個區(qū)縣的交通優(yōu)勢度相對較小，這類區(qū)域的空間范圍和總?cè)丝谡汲鞘腥旱谋戎剡_(dá)49%和32%，但GDP僅占14%。這些區(qū)縣或受地形地貌的影響，重大交通基礎(chǔ)設(shè)施布局較少，或遠(yuǎn)離核心城市，區(qū)位條件較差，交通基礎(chǔ)設(shè)施對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐保障能力有限。對這類地區(qū)，未來應(yīng)重點(diǎn)布局重大基礎(chǔ)設(shè)施，提升交通設(shè)施的服務(wù)能力，加強(qiáng)與中心城市的人口經(jīng)濟(jì)聯(lián)系。針對那些交通區(qū)位優(yōu)勢明顯的地區(qū)，應(yīng)以優(yōu)化交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)和空間布局為主，提升各類交通設(shè)施伺服水平和服務(wù)效率，以滿足大規(guī)?？拓涍\(yùn)輸需求。

　　(2)完善一體化交通體系建設(shè)依據(jù)“流”理論，交通干道是人流、物流、資金流和信息流的重要載體。加強(qiáng)一體化的交通體系建設(shè)不僅有助于完善中心城市功能，構(gòu)筑區(qū)域經(jīng)濟(jì)節(jié)點(diǎn)，而且也有助于促進(jìn)中心城市外圍地區(qū)發(fā)展。未來應(yīng)按照區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀規(guī)律，打破行政區(qū)域界限，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理，有步驟、有重點(diǎn)、分階段地推進(jìn)區(qū)域交通一體化進(jìn)程，將區(qū)域交通運(yùn)輸規(guī)劃作為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)一體化的戰(zhàn)略途徑。2009年9月，《武漢城市圈城際軌道交通網(wǎng)規(guī)劃(2009—2020年)》獲批，規(guī)劃建設(shè)7條武漢至其他次中心城市的城際鐵路，總里程將達(dá)557 km，這對提升區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施一體化水平，發(fā)揮武漢市在城市群地區(qū)的龍頭作用，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。

　　(3)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)、土地和財稅扶持力度城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展除了受交通運(yùn)輸條件的影響，還受自然條件、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和區(qū)域政策等因素的綜合影響。有些交通設(shè)施體系與城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展強(qiáng)度不協(xié)調(diào)的地區(qū)，往往位于城市群邊緣，遠(yuǎn)離中心城市，或是交通區(qū)位優(yōu)勢較好但屬于水源涵養(yǎng)區(qū)或生態(tài)保護(hù)區(qū)。這類區(qū)域除加快交通運(yùn)輸體系建設(shè)，提升交通設(shè)施服務(wù)水平外，還應(yīng)打破行政邊界對經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展的阻礙;通過產(chǎn)業(yè)、土地和財稅政策支持，建立人才流動和吸引機(jī)制，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)發(fā)展的后發(fā)優(yōu)勢，提高在區(qū)際分工中的地位。