武汉城市圈城乡道路网的空间结构复杂性_刘承良.pdfVIP

第32卷第4期 地 理 科 学 Vol. 32 No. 4 2 0 12 年04 月 SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA Apr ., 2 0 1 2 武汉城市圈城乡道路网的空间结构复杂性 1 1 1 2 刘承良 ，余瑞林 ，曾菊新 ，王家琦 （1.华中师范大学城市与环境科学学院，湖北 武汉430079 ；2.湖北大学商学院，湖北 武汉430062 ） 摘要摘要：以武汉城市圈为研究区，借助ArcGIS9.3、Pajek2.7 和SPSS16.0 等软件，从节点重要性、可达性、集聚性3 个 方面定量揭示了复杂城乡道路网的空间异质性：① 高度节点重要性呈幂律分布，表现出无标度性，低度节点重 要性则基本呈钟型泊松分布，呈现一定的随机性，导致整个圈域节点的重要性分布曲线既不遵循钟型泊松分布 也不遵循幂律分布，出现“涌现”性；节点度值空间分布较均匀，呈现点状特征和弱集聚性，具有明显间断性和跳 跃性，表现出一定的“中心－边缘”和“等级圈层”的复合结构；② 节点的可达性主要由网络平均路径长度、紧密 度和介数指标表达，其中道路网平均路径长度较大，节点交通联系呈线状组织，遵循距离衰减律，成等级圈层分 异，但受快速干道影响明显，空间收敛减慢，发生“摄动”变形，形成两条以南北京珠高速和东西宜黄高速为轴的 城市交通走廊；节点的紧密度系数较随机网络小，但高紧密度节点在空间分布上较为集中，呈现出一定的“中 心－边缘”空间格局；节点的介数指标相对较高，呈现指数分布，空间分布较均匀，但仍呈现出一定的“等级圈层” 分异；③ 网络的集聚性空间差异显著，形成多个大型网络社团，网络的聚类系数近似为零，局部呈现耦合性质， 高聚类系数节点集聚成“半月形”展布，低聚类系数节点分布较为离散。 关关 键键 词词：空间复杂性；复杂网络模型；城乡道路网；武汉城市圈 中图分类号中图分类号：F294.3 文献标识码文献标识码：A 文章编号文章编号:1000-0690(2012)04-0426-08 道路网如同血脉，深入刻画城市肌理，在城市 理论兴起，为道路网复杂性的“地理”研究提供新 [18] 与区域联系中扮演着至关重要的角色；作为典型、 支撑 。遗憾的是，从空间视角解读道路网结构复 开放和复杂的巨系统，其复杂性“涌现”备受学界 杂性研究仍显不够，且存在“同归殊途”现象，即道 [1] 关注 ，集中于交通“物理”、“管理”和“地理”三大 路网存在是否具有小世界性、无标度性等复杂性质 [19] [20] 领域。相较前两者，复杂地理交通研究起步较晚， 的争议 ；同时研究尺度多以城市内部为主 ，城际 [2] [3~5] [21] [22] 主要涉及道路网空间形态 、结构及演化 、通达 道路网复杂性研究略显不足 ，涉及乡村空间 研 [6] [7,8] 性 及其空间效应 等方面，以分形、协同和自组 究少见。 织道路交通