珠三角城市群的城市空间集聚时空分析与预测及空间优化决策

当前，珠三角地区正处在经济结构转型和发展方式转变的关键时期，其城市发展最为突出的表现之一就是城市间相互作用增强、城市空间集聚增长显著。对珠三角城市空间集聚进行分析与研究已成为一项刻不容缓的任务和课题。本课题在多源数据支持下，利用空间相互作用模型和GIS结合测度区域城市间空间相互作用强度和集聚能力指标；运用GIS空间分析和空间统计学方法对珠三角地区城市集聚能力的空间结构模式、时空演化规律、机理和影响机制进行系统深入研究；在此基础上，构建DRNN和ARIMA组合的时空预测模型，以当前演化规律模拟和预测珠三角地区城市集聚格局的未来演化趋势；定量评价区域城市空间发展合理化、协调化程度，以此为基础，模拟和预测协调优化发展条件下的珠三角地区城市空间集聚格局。最后在充分把握研究成果的基础上，归纳出珠三角地区空间优化、区域协调可持续发展的模式和对策措施，为区域规划、空间发展政策的制定等提供决策依据。

20世纪90年代以来,珠三角地区经济和城市化快速发展,空间集聚与扩散在不同层次上加速进行,区域经济社会的空间集聚与碎化态势发生了剧烈变化。在此背景下,本项目基于获取的1990年、1994年、2000年、2005年和2009年共5个年份的公路交通数据和一系列社会经济指标数据,首先从城市空间相互作用视角,对传统空间相互作用模型进行扩展并用来测算珠三角城市间空间相互作用强度及各城市集聚潜力,将同时遵循空间相互作用规律和空间分割原理的基于扩展断裂点模型的加权Voronoi图法用来划分城市空间集聚影响范围,克服了传统断裂点模型确定城市间影响范围界线时的任意性和盲目性问题,划分结果更符合实际。基于这些测算数据,分析了1990-2009年珠三角城市空间相互作用强度、各城市集聚影响范围的时空特征与演变规律;然后运用GIS空间分析、空间统计学方法和模型对珠三角城市潜力集聚特征、结构模式和演变规律及其影响因素和影响机制进行了系统分析。在此基础上,还将空间域上的空间计量方法和模型扩展到时空域上,对珠三角城市潜力的时空关联结构模式进行了时空探索性分析,对时空效应(时空自相关)对珠三角城市潜力变化的影响进行了时空计量分析,有效揭示了城市集聚中复杂的时空关联关系和时空交互作用影响问题,为区域城市间关系的研究提供了一个新视角;最后采用协调度函数模型定量评价了区域城市空间发展合理化、协调化程度,以此为基础,利用空间Markov模型模拟和预测了协调发展条件下的珠三角城市空间集聚格局及未来10年的演变趋势,进而提出相关优化发展的对策措施。本项目研究成果将为区域城市体系规划、区域空间结构优化等提供参考信息和决策依据。