合肥都市圈空間格局及其影響因素

中圖分類號：K901；TU98 文獻標志碼：A 文章編號：1001-2443（2025）03-0240-11

都市圈被視為承載經濟增長的高級空間組織形態，是中心城市發揮其輻射帶動作用的空間載體，亦是完善我國城鎮化總體格局、推動區域高質量發展的重要途徑[1]。我國正著力推進都市圈協調發展，積極培育區域發展新模式[2]，“十四五\"規劃綱要明確提出“依托輻射帶動能力較強的中心城市，培育發展一批同城化程度高的現代化都市圈”。合肥都市圈地處長三角城市群西端，是長三角五大都市圈之一，也是長三角輻射帶動長江中上游乃至廣大中西部地區發展的重要樞紐，在國家現代化建設和區域協調發展中具有舉足輕重的戰略地位。當前合肥都市圈仍處于發育階段[3]，都市圈中心城市及成員城市綜合實力較弱，難以形成合力，同時受到南京、武漢、杭州等強中心城市的影響，都市圈空間格局不穩定。因此合理劃定合肥都市圈空間范圍，開展合肥都市圈空間格局研究，對推進都市圈協調發展、為新一輪都市圈規劃提供建議具有重要參考意義。

1 文獻綜述

二戰后，為應對由要素高度集中導致的城市擁擠問題，發達國家逐步將城市空間組織從單一城市模式轉變為\"城市-區域\"的模式，“大都市帶\"\"大都市區\"\"都市圈\"等概念相繼提出[46]。20世紀90年代后，相關學者對中國“城市-區域\"發展道路進行了探索[7。都市圈是以大都市為核心進行近域生產生活組織、內部資源要素高度流動共享的一體化區域，空間尺度一般為\"1小時交通圈\"范圍，空間半徑在 50～200km^[8?9]

都市圈范圍劃定是都市圈空間規劃的基礎[10]。國外學者較早展開都市圈空間格局和范圍識別研究，美國將中心城市的人口規模、外圍地區的城市化程度以及核心區與外圍地區之間的社會經濟聯系作為都市圈劃定主要標準，日本建立了多套都市圈范圍劃定標準，其中人口情況是不可忽視的考量因素[1]。國內學者針對都市圈范圍識別、界定展開了廣泛研究，如：基于手機信令、交通抽樣調查等數據源，分析都市圈通勤人口特征，從而劃定都市圈范圍[12];依據社會經濟數據，運用算法模型確定都市圈核心城市的空間輻射區域[13];基于地理信息、地圖導航等數據，測度中心城市一定時間的可達圈范圍[14];借助復雜網絡理論，測算指標數據得到城市間地理空間關聯強度，確定核心城市主要聯系區域范圍[15];結合區域歷史文化、生態環境等資源稟賦，定性或定量校核都市圈范圍[16]。從研究區域來看，針對北京、上海、南京、杭州等相對成熟型和快速發展型的都市圈研究較多[17-20]。

快速城鎮化和超流動性社會背景下，城市與區域、城市與城市之間的要素聯系日益密切。任何一個城市都不可能孤立地存在，多個具有獨立性的城市之間通過較高強度的功能和空間聯系實現一體化發展，形成多中心的城市區域[21]。各中心城市與一般城市之間持續交換物質、能量、人員和信息，產生了不同層級城市之間的縱向聯系以及同一層級的其他城市之間的橫向聯系[22]，城市間的空間聯系程度會直接影響都市圈空間格局[23]。在都市圈空間格局研究方面，國外學者將都市圈空間結構分為兩類：單核心型空間結構和多核心型空間結構，總結出六種形態：同心圓型、擴散型、扇形、衛星型、花園城市型和理想城市型[24]。國內關于都市圈空間格局研究相對廣泛，包括空間結構的形態研究、空間關系的功能研究及都市圈空間結構的特征研究[25-26]。其中都市圈空間結構形態研究較少，普遍認為都市圈是圈層式空間結構[13，15，27]。

既有研究多關注都市圈內部城市空間聯系，通常以中心城市及輻射影響區為研究區域，將都市圈視作相對靜態的、孤立的系統，較少從區域視角研究周邊中心城市對都市圈空間格局產生的影響。都市圈空間范圍劃定或識別研究仍存在一定不足，對于培育型都市圈研究相對較少。鑒于此，本文以合肥及其周邊六大中心城市影響區為研究區域，，從中心城市空間組織功能、都市圈交通支撐條件、都市圈空間范圍及空間聯系四方面，揭示合肥都市圈空間格局現狀特征，并運用地理探測器，探析合肥都市圈空間格局形成發展的影響因素，以期為合肥都市圈空間格局優化與新一輪都市圈規劃提供參考。

2 研究區域與研究方法

2.1研究區域與數據來源

2.1.1研究區域概況1952年合肥市省會地位確立，隨著中心城市不斷發育，逐漸成長為安徽省域首位中心城市，與周邊城市空間聯系日益增強，中心城市能級逐漸提升，實現了從“省會經濟圈\"到“合肥經濟圈”，再到“合肥都市圈”的戰略性升級?？v觀合肥都市圈發展歷程，其空間格局不斷演進。為了從區域多中心城市影響視角揭示合肥都市圈空間格局，本文以合肥市及毗鄰六大中心城市及其影響區為研究區域，包括七大中心城市及周邊53個地級市（圖1）。

2.1.2數據來源與處理本文旨在研究合肥都市圈空間格局現狀特征。社會經濟數據來源于各相關城市的2023年版統計年鑒?？臻g距離計算中的公路里程數據來自于高德地圖（https：//ditu.amapcom/），鐵路里程數據來自于路路通APP，空間經緯度距離由ArcGIS軟件點距離計算工具得出。交通可達性測度中的公路路網矢量數據來自于OpenStreetMap（htps：//www.openstreetmap.org/），數據獲取時間為2023年3月;鐵路網絡數據由人工數字化區域瓦片數據（https：//ditu.amap.com/）得到，數據獲取時間為2023年1月;以城市政府所在地為城市點位;文中所用地圖底圖來自國家地理信息公共服務平臺（htps：//www.tianditu.gov.cn/），審圖號為GS（2024）0568號。

對數據進行預處理：（1）對社會經濟的初始數據進行逆項指標的正向化和標準化操作；（2）借助ArcGIS空間分析軟件，統一城市點位、行政邊界、公路路網、鐵路路網等矢量數據坐標系并進行投影，再對公路、鐵路路網圖層進行柵格化處理，柵格像素單元為 1km×1km 。

2.2 研究方法

2.2.1城市綜合影響力測度指標體系構建城市影響力是城市在政治、經濟、文化等方面對周邊區域的吸引、輻射能力，反映了城市帶動周邊區域發展的能力。在借鑒以往學者提出的城市影響力評價方法基礎上[28]，考慮指標體系的綜合性特征和可獲取性原則，最終以綜合服務、網絡樞紐、科技創新、環境質量為功能層，構建“城市綜合影響力\"測度指標體系，運用SPSSAU的熵權TOPSIS法確定各項評價指標權重（表1）及各城市綜合影響力得分。

式中： d_ix 表示都市圈中心城市到斷裂點 x 的距離， D_ij 表示中心城市 i 與中心城市j的經緯度距離， P_i，P_j 分別表示中心城市i和中心城市j的綜合影響力。

2.2.3：交通可達性測度方法區域內每個點到達中心城市沿途經過所有單元的累計成本中通行時間最短的路線為時間成本距離，也稱為可達性。本文借助ArcGIS空間分析軟件工具，采用柵格成本距離分析方法計算區域可達性。以路網數據、行政邊界等預處理矢量數據為底圖，首先根據耗費時間成本公式計算各路網等級對應的耗費時間成本數值，并利用ArcGIS空間分析軟件中的重分類工具對各公路、鐵路圖層進行賦值，得到耗費成本柵格圖層;再計算每個柵格到某個中心城市的最短加權距離，借助ArcGIS軟件中的成本距離工具即可得到各中心城市的可達性情況。

耗費時間成本計算公式為[30]

式中： c 為耗費時間成本， V 為不同等級路網的通行速度。依據中華人民共和國《城市道路工程設計規范》（CJJ37-2012，2016年版）與《鐵路線路設計規范》（TB10098-2017），不同道路類型的通行速度如表2所示。

最短加權距離計算公式為[30]

公式中上分式表示通過垂直或平行方向的耗費成本，下分式表示通過對角線方向的耗費成本。其中： A_iα 為 α 像元到中心城市i的最短加權距離； C_a 表示第 α 個像元的耗費時間成本； C_α+1 表示通行路徑上第 α+1 個像元的耗費時間成本， n 表示像元總數。

2.2.4城市場強模型中心城市對周邊城市影響遵循“距離衰減規律”，借助物理學概念，中心城市作為一定區域的中心，對任意地方的影響力大小則為該中心城市在該地的場強，體現了中心城市以自身綜合影響力和交通便捷性對周邊區域的吸引和服務能力，計算公式為

式中： F_iβ 表示為中心城市 i 在區域內任意一點 β 形成的場強； A_iβ^x 為地點 β 與中心城市i之間的最短距離，本文以兩者間的可達性時間距離進行替換; x 為距離摩擦系數，參考既有研究[31]，經驗取值為 2;P_i 為中心城市綜合影響力。

2.2.5城市引力模型與潛力模型引力模型常用于尋求城市體系空間組織中相互作用特點及規模，模型中城市質量一般用人口規模、地區生產總值等社會經濟指標。伴隨著現代化交通運輸工具的持續發展，不少學者運用時間、運輸成本等特殊距離單位來衡量兩地間的距離。本文利用修正后的引力模型[32]，公式如下：

式中： I_ij 表示i城市和j城市之間的聯系強度， P_i，P_j 分別是兩城市綜合影響力， H，R，D 分別表示公路里程、鐵路里程和空間經緯距離。

潛力模型被應用于計算一個城市與其空間分布體系內的所有城市（包括該城市本身）之間的相互作用力的總和，即城市潛力值，其反映出一個城市與其所在的城市空間分布體系中所有城市之間的總體相互作用強度，借鑒相關文獻[33]，，計算公式如下：

式中： Q_i 表示城市i的潛力值 ，I_ij 為兩城市間引力值， K_ij 為權數， GDP_i 和 GDP_j 分別表示城市i和城市j的國內生產總值。

2.2.6地理探測器地理探測器能夠解釋空間分異性的影響因素，其探測原理是檢測自變量與因變量的空間分布模式的一致性，揭示地理要素產生空間分異的影響因子及其解釋力度[34]。本文采用地理探測器分析合肥都市圈空間格局影響因素及各因子之間的交互作用，計算公式為

式中：q為影響因素指標對都市圈空間格局分異的解釋力度，取值范圍為[0，1]，數值越大指標對空間格局的解釋力越強，反之越小。 L 為探測因子的分層， N_h 和 N_? 分別為第 h 區和全區的樣本數； σ_h² 和 σ² 分別為第 h 區和全區因變量Y的方差。

3 合肥都市圈空間格局

3.1 合肥市空間組織功能較弱

在一定區域范圍內，中心城市具有較強吸引力、輻射力，能組織帶動周邊區域發展[35]，中心城市的綜合影響力和其輻射帶動范圍是都市圈形成發展的關鍵性因素。

運用城市綜合影響力測度方法計算合肥及周邊六個中心城市的綜合影響力指數，結果顯示，綜合影響力指數由高到低依次為杭州市（0.528）、南京市（0.518）武漢市（0.489）鄭州市（0.430）、合肥市（0.428）、徐州市（0.368）、南昌市（0.237）（表3）。合肥市綜合影響力與其周邊杭州市、南京市及武漢市等區域中心城市綜合影響力存在一定差距，與鄭州市接近，高于南昌和徐州兩市?？梢姡戏适性诙嘀行某鞘袇^域中綜合影響力較低，對區域的輻射和帶動作用仍相對較弱。

區域中心城市的吸引、輻射范圍不僅取決于中心城市自身綜合影響力大小，還取決于周邊其他中心城市影響。以城市綜合影響力指數作為城市質量，運用斷裂點模型測算合肥與周邊中心城市南京、武漢、杭州、南昌、徐州及鄭州間的斷裂點位置。結果顯示，合肥與南京、武漢、杭州、鄭州之間的斷裂點均偏向合肥一側，分別位于滁州市全椒縣境內、六安市金寨縣境內、蕪湖市灣沚區境內及阜陽市太和縣境內。合肥與徐州、南昌之間斷裂點偏向南昌和徐州一側，分別位于蚌埠市懷遠縣境內、安慶市宿松縣境內（表3）。可見，合肥市輻射、吸引范圍受周邊南京、武漢、杭州等強中心城市擠壓，合肥都市圈的中心城市功能地域相對較小。

3.2 合肥都市圈交通支撐條件較優

完善的交通網絡能強化都市圈城市間的空間聯系，在推動都市圈空間組織重塑的過程中發揮著重要作用[36]。較好的交通可達性是都市圈區域發展的重要基礎，也是都市圈空間擴展與空間格局形成的重要支撐條件。

利用ArcGIS10.8的距離分析工具測度研究區域內所有點到達中心城市點的時間成本距離，反映區域交通可達性情況。1小時交通圈是以高速公路、高速鐵路與普速鐵路、城際軌道、市郊鐵路為主要交通方式的1小時可達范圍所覆蓋的區域范圍[19]。提取合肥1h交通圈范圍，其1小時交通圈沿高速鐵路方向呈星狀向外延伸，向北至宿州市埆橋區，向西至黃岡市紅安縣，向南至黃岡市黃梅縣，向東至鎮江丹陽市，涵蓋安徽省的蕪湖、蚌埠、淮南、安慶、馬鞍山、阜陽、滁州等市大部分地區，及江蘇省南京、鎮江大部分區域，常州市部分區域和湖北省黃岡市部分區縣（圖2）。合肥1h交通圈延伸范圍較廣，交通可達性較好，說明合肥周邊區域交通設施網絡建設較完善，為都市圈空間擴展提供重要支撐。

3.3 合肥都市圈空間范圍受擠壓

區域內任一地會受鄰近多個中心城市影響，依據\"場強取大原則”確定該點歸屬，識別各中心城市腹地范圍，據此確定的合肥市腹地范圍可作為合肥都市圈的空間范圍。

合肥都市圈空間范圍同交通可達性空間分布具有較高吻合度，呈不規則面狀特征，向外延展方向與1小時交通圈延伸方向較一致。受南京、武漢強中心城市的影響，合肥市空間場強東西受抑明顯，腹地范圍向南京方向至滁州市全椒縣及馬鞍山市和縣，向武漢方向至黃岡市羅田縣。此外杭州綜合影響力較高，但便捷的交通條件為合肥腹地向東南方向擴展創造了有力條件，腹地延伸至長江以南部分區域。整體來看，合肥都市圈腹地范圍自皖江地區向皖北地區延伸。依據合肥腹地范圍識別結果，以區縣為單元，考慮行政區劃完整性原則，凡受合肥影響的區縣皆納入合肥都市圈空間范圍，共計79個區縣（市），明顯呈東西收緊、南北延展態勢（圖3）。

3.4合肥都市圈空間聯系不緊密

在不同城市及不同城市和區域之間，物質、能量、人員和信息不斷進行交流、交換，使空間上相對獨立的城市逐漸形成聯系，整合為一個兼有結構和功能的有機整體區域[37]。

基于上文合肥都市圈腹地范圍識別結果，以地級市為單元，運用引力模型測度受合肥輻射影響區域的主要城市與七大中心城市的空間聯系強度，結合自然斷點法劃分為4個層級并進行可視化表達（圖4）。整體來看，空間聯系網絡整體呈現出東強西弱的“一邊倒”趨勢。從受合肥輻射影響城市與周邊六大中心城市的空間聯系強度來看，部分城市與周邊中心城市空間聯系強度明顯強于其與合肥聯系強度，其中黃岡、宿遷、馬鞍山、滁州及蕪湖較為突出，與武漢、徐州及南京聯系強度都處于第一層級（引力值分別為19.86、19.04、30.68、27.25、25.49）。從與合肥空間聯系關系來看，與合肥聯系最為密切的城市是蚌埠、淮南、六安、馬鞍山、蕪湖、宣城，處于第二層級（引力值分別為7.87、10.25、12.11、8.43、14.27、7.89），其余城市與合肥空間聯系強度處于第三、第四層級。可見合肥與受輻射影響城市均具有一定聯系，但受周邊強中心城市干擾，聯系強度相對較弱，都市圈空間聯系不緊密，城市間相互作用有待加強。

4合肥都市圈空間格局影響因素

4.1因變量確定與影響因素變量篩選

都市圈空間格局的形成需考慮空間系統諸要素產生的空間相互作用規則，以中心城市與周邊地區的聯系為依據[38]。城市潛力值可作為反映區域城鎮相互作用的代表性指標[39]，故本文以合肥都市圈中心城市的潛力測算結果為因變量Y（即 Q_i 值）。參考既有相關研究[40]，結合指標數據的可獲取性和關聯性，從自然地理條件、經濟發展、政府支持、交通發展、對外開放、科技創新、產業結構等方面選取8項具體指標作為影響都市圈空間格局的自變量X（表4）。

自然地理條件影響城市自身發展及與其他城市的合作交流，平坦的地形土地資源較為豐富，有利于都市圈擴展、連接;社會經濟發展是促進都市圈內部城市相互協作的基礎，是城市相互聯系的內在驅動力。GDP總量是評估一個地區經濟活躍度的關鍵指數，可揭示該地區的經濟能力和未來的發展前景;高程度的政府支持有助于強化其對中心城市的資金資源投入，也會在產業協同、設施共建等多方面積極建立協作機制，促進圈域內各城市的共同發展，本文利用社會民生支出比重指標進行分析；完善的交通設施網絡會縮短時空距離，提升中心城市與周邊城市的聯系強度。交通可達性可直接反映區域內任意兩地之間的最短通行時間;隨著對外開放進一步擴大，資本和技術不斷流向周邊欠發達地區，會強化核心圈層與外圍地區的聯系。貿易依賴度被視為衡量一個地區對外開放程度的重要指標;科技創新促進城市產業轉型，為都市圈帶來新的經濟增長點。萬人專利授權量反映了該地區在科技創新方面的能力;城市產業結構的優化和提升，有利于促進中心城市與成員城市間要素流動，產業結構升級指數可評估一個地區產業結構的優化、升級水平以及整體產業的發展狀況。

4.2合肥都市圈空間格局的主要影響因素

利用地理探測器對可能的影響因子進行探查，8個自變量 p 值均小于0.01，符合顯著性檢驗，說明所選取的影響因子能較好解釋合肥都市圈空間格局特征。影響因素的解釋力排序依次為： X₃gt;X₇gt;X₆gt;X₈gt;X₅gt;X₄gt; X₁gt;X₂ 。結果顯示：經濟發展、科技創新、對外開放等 q 值均大于0.5000，是合肥都市圈空間格局的重要影響因素；產業結構、交通發展、政府支持等 q 值分別為0.3060、0.1997、0.1199，對合肥都市圈空間格局也產生較顯著影響；自然條件 q 值小于0.1000，大于0.01，對合肥都市圈空間格局產生的影響相對較?。ū?）。

4.3合肥都市圈空間格局受多因素交互作用

利用地理探測器因子交互探測模塊對8個影響因素交互作用進行分析，結果顯示，影響因素交互作用均表現為雙因子增強或非線性增強，以雙因子增強為主。相較于單個因子的解釋力，兩兩因素交互作用對合肥都市圈空間格局特征的解釋力增強（表5）。表明合肥都市圈空間格局不是在單一因素作用下形成，而是多種影響因素共同作用的結果。

5結論與建議

5.1結論

本文基于多中心城市影響視角，分析合肥都市圈空間格局特征，探析都市圈空間格局的影響因素，得到以下主要結論：

（1）都市圈空間組織不僅取決于中心城市自身，還受周邊其他中心城市的影響。在區域多中心城市體系中，合肥市綜合影響力相對較低，其空間組織功能較弱。合肥市交通可達性較好，為都市圈空間拓展提供有力支撐條件。合肥都市圈空間范圍整體呈東西收縮、南北擴展態勢，且腹地范圍內城市間空間聯系不緊密。（2）合肥都市圈空間格局受多因素影響。經濟發展、科技創新、對外開放等對都市圈空間格局形成起主導作用，產業結構、交通發展、政府支持是都市圈空間格局的重要影響因素，自然地理條件單因素作用相對較弱，各因素交互作用強于單影響因素對合肥都市圈空間格局的形塑作用。

5.2 建議

合肥都市圈正處于培育成長期，中心城市的空間組織功能較弱，都市圈腹地范圍受強中心城市的影響明顯，都市圈空間聯系有待加強?；诤戏识际腥臻g格局特征及其影響因素的分析，對合肥都市圈空間格局優化提出以下建議：

（1）發揮科創資源優勢，提升合肥城市能級。利用合肥良好的科技創新資源，持續推進合肥綜合性國家科學中心、合蕪蚌國家自主創新示范區以及中國（安徽）自由貿易區合肥片區的建設，助力新能源汽車、光伏儲能和動力電池等戰略性新興產業迅速發展，形成有競爭力的產業集群，提升合肥城市能級，進而強化合肥都市圈中心城市區域的空間組織功能。

（2）打破行政壁壘，促進合肥都市圈與毗鄰都市圈協同發展。都市圈作為跨行政管理邊界的空間單元，應突破傳統的行政區劃思維，協調合肥都市圈與南京都市圈、武漢都市圈、杭州都市圈等周邊都市圈的空間關系，依據空間聯系強弱，合理確定都市圈交匯區空間歸屬。

（3）推進區域交通互聯、產業協作，促進合肥都市圈一體化發展。依托合肥高鐵樞紐功能和已建、在建的輻射狀高鐵網絡，構建\"合肥—蚌（埠）淮（南）—宿（州）淮（北）亳（州）—阜陽—六安—合肥\"北線和\"合肥—蕪（湖）馬（鞍山）—安（慶）池（州）（陵）銅—合肥\"南線高鐵環線，完善合肥都市圈網絡化空間支撐體系，推動都市圈交通一體化。以信息技術、人工智能、新型顯示、高端裝備制造、新能源汽車等為都市圈重點產業，依據都市圈內各城市發展基礎、資源稟賦、區位條件等實現錯位發展，協調產業布局，強化合肥都市圈城市產業分工協作，實現都市圈產業一體化發展。

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Spatial Pattern of Hefei Metropolitan Area and Its Influencing Factors

BasedontheImpactPerspectiveofPolycentric Cities

CHENXiao-hua'，YE Qi¹ ，LINFei2 （1.Schldia; Hefei 230051， China）

Abstract： From the perspective of the influence of regional polycentric cities，the spatial patern of Hefei metropolitanarea is revealedand the influencing factorsofthe spatial patern of Hefei metropolitan area are analyzed by using ArcGIS raster cost distance analysis method，urban field strength model，gravity model and geographical detector.The findings are as follows： （1） The spatial pattrn of Hefei metropolitan area is mainly characterized by weak spatialorganization function of the central city，excellent transportation support conditions for spatial expansion，east-west compression of the spatial scope and north-south expansion，and the internal spatial connection is not close.（2）Economic development，scientific and technological innovationand opening to the outside world play aleading role in the formation of the spatial patern of the metropolitan area，and the interactionofallfactors is strongerthan the shaping efect of single influencing factors on the spatial pattern of Hefei metropolitan area.The spatial patern of Hefei metropolitan area should be optimized from the aspects of enhancing the city level of Hefei city center，promoting the coordinated development of Hefei metropolitan area and its adjacent metropolitan area， and promoting the integrated development of Hefei metropolitan area.

Key words： regional polycentric city; spatial pattern of metropolitan area; Hefei metropolitan area

（責任編輯：鞏劫）