基于“时空图”的广州市社会空间分异

作者简介:
陈慧灵(1992- ),女,湖南邵阳人,博士,讲师,主要研究方向为交通地理与旅游地理,E-mail:chenhuiling0325@126.com,湖南工商大学旅游管理学院。中国湖南 长沙 410205;石恩名,华南师范大学地理科学学院。中国广东 广州 510631;刘望保,通讯作者(1975- ),男,湖南岳阳人,博士,教授,主要研究方向为城市社会地理,E-mail:wbliu@scnu.edu.cn,华南师范大学地理科学学院。中国广东 广州 510631

原文出处:
经济地理

内容提要:

传统社会空间分异指数的测算是建立在均质平面欧氏空间内,注重空间的结构与组成,而较少关注空间本身。文章在社会空间分异指数计算过程中将两点之间直线距离转变为空间作用成本,利用多维标度方法(MDS)构建时空图对传统社会空间分异指数进行修正,对比修正后指数与传统指数的差异,并以广州为例探讨反映的社会空间分异特征。得到以下结论:①通达性分异指数(修正后的指数)能反映作为人的社会性分异而非物质形态的分异;由于“空间变量”在空间分异指数不同维度的权重的差异,这种空间修正方法对基于面积周长比的分异指数相对于基于距离函数的分异指数的影响要小得多。②对比修正前后的空间分异指数,由于相对拥堵的市中心的时间距离比城市郊区要大,市中心的实际隔离程度被低估了。而通行距离坐标系统中市中心通达性比城市郊区更高,受道路拥堵影响较弱的人群在市中心的隔离程度相对于市郊区又相对被高估。③通行距离坐标系统中空间分异测算的均匀性维度指标影响较小,而接触性维度指标受的影响非常显著。文章新构建的坐标系统将原来两点之间的直线距离转变为将个体移动路径作为空间作用成本,基于此坐标系统计算的通达性分异指数更能反映“人的空间”。


期刊代号:K9
分类名称:地理
复印期号:2020 年 06 期

字号:

       中图分类号:C922 文献标志码:A 文章编号:1000-8462(2020)08-0009-09

       随着市场化机制逐步在空间资源配置中起决定性作用,优势的空间资源向高利润群体和掌控话语权的群体倾斜,社会空间分异不断加剧,社区出现阶层化现象[1]。住房制度的改革和住房选择行为的变化导致过去空间内部结构较为一致的“单位制分配房”转变为多样化社区的出现,出现了如城中村、富人区等很多新的社会空间[2]。社会空间分异指数对定量化、标准化空间分异起到了重要作用[3],合理的空间分异测算指数能使政府更好地了解当前空间隔离程度、分异状况,为制定相应改善措施提供判别依据。

       早期社会空间分异研究主要关注种族隔离和阶层隔离[4]。1950年代初学者们开始寻求量化不同群体隔离问题的指标,出现的多为对整体进行测算的全局单指标,如基尼系数、差异性指数(D指数)、阿特金森指数、锡尔系数等。早期指标体系分散、单一缺乏统一性,只能对两个群体进行度量计算。1970年代末,学者们对早期隔离指数进行了多群体修正,如Morgan为了能度量和计算多群体隔离指数,对D指数公式进行了修正,解决其计算方面的需求[5]。Massey等从操作上重新定义了隔离的概念,通过因子分析将社会空间隔离总结为5个维度指标:均匀性维度、接触性维度、集中性维度、向心性维度和集群性维度[6],其中集中性维度、向心性维度和集群性维度能表示空间性质上的差异。Morrill通过加入邻域矩阵使得D指数也能反映邻域性[7]。Wong在此基础上再次修正,不只是简单反映邻里关系,还考虑其大小和边界形状,进一步实现了其空间性[8]。现今很多新的方法被引入社会空间隔离研究,学者们根据其研究的重点将社会空间隔离的方法主要分为:指数修正学派、小区域学派、计算机模拟学派。至今大多社会空间分异指数的测算是基于地理空间而非人类连接的行为空间,对人的行为考虑的欠缺使得社会空间分异测试只具备简单的物理性空间特征,计算过程中“人”和空间的关系是相互独立存在的,把“人”的属性叠加在“空间”上进行研究。但实际上作为研究主体的“人”受制于空间的同时,“人”的属性也反作用于空间关系的形成,在表示人的空间关系时是一种异质性的空间,是由人所拥有的机会、移动能力所生产构建的空间,而非直线的无障碍的抽象自然空间。Reardon提出过接触性指数的相互作用函数可以考虑物理障碍和社会行为交互模式[9];Schnell在基于个体层面的社会空间分异研究中用到社会空间距离表示空间相互作用力[10];王东根等提出基于人们日常生活的社会空间经历来衡量城市隔离[11]。

       空间革命将空间距离概念引入社会隔离测算,但无法表示人与人的空间隔离。人与人之间的空间隔离更是一种人在空间上的自由度的表现,而非物理上的直线距离,“人的空间自由度”最简单的形式就是通达性,即个体到达一个地方所消耗的通行距离成本和通行时间成本。时空图是利用“出行时间”和“出行距离”重新定义节点间的空间关系[12],将节点间的可达性表示出来,由此创造出一个完整、连续的可达性新空间。Ahmed认为在很多时候基于功能空间的空间分析研究邻里关系和地理空间关系比传统的地理空间(欧几里得平面空间)对真实的世界具有更强的解释力[13]。时空关系是一种用于认识时间与距离空间的关系,是功能空间的一种形式。时空图被作为一种时空关系的展现,其通过对空间的扭曲使得原来的地理空间转换为具有通行时间和通行距离概念的通达性功能空间。时空图通过地图投影的方式将地图中的欧式距离变换成网络距离(通行距离/通行时间),使得其可以反映通达性所产生的时空压缩和扭曲变化[14],其通过“通行距离”“通行时间”重新定义空间的邻里和距离关系,创建一个基于通达性的新的空间坐标系统[15]。时空图是一种用来表示时空压缩的形式,国内外时空图使用案例主要有:Spiekermann通过时空图反映欧洲高速铁路网的发展对全局通达性的影响[16];Ahmed分析探讨了1992-2001年美国盐湖城城市路网的时空压缩情况,并利用时空图可视化其交通系统的效率[12];朱昱通过制作时空图研究福州和上海之间的铁路客运时间影响[17];周恺通过时空图描述了湖南省城镇空间时空压缩特征。现有研究大多数将“时空图”作为一种可视化的工具,很少将“时空图”作为一种空间分析的底图,直接进行空间变量的计算。在时空图中,两点的距离是时间距离,研究单元的面积是时间面积,面积的相对大小表征物理距离通过时间压缩变形的程度,值越小则表示与其他地方的时间距离越短,即时间变形程度越大、时间通达性高[12,18]。

       本研究利用“时空图”作为异质性空间进行空间分析,使其可以更贴近“真实的”社会空间分异现象。将时空图作为空间分析底图,提出通达性空间指数计算方法,并选择广州市作为案例地,对不同指数所表达的社会空间分异现象进行对比分析。

       1 基于时空图的社会空间分异指数构建

       1.1 通达性分异指数的提出与计算

       本研究首先用多维标度方法(MDS)将最短通行时间和最短通行距离的OD矩阵数据进行空间拟合,得到一个二维坐标集合,通过ArcGIS空间校正的相似变换得到时空图。将时空地图作为新的空间坐标系统,将地理空间的直线距离转换成通行距离或通行时间,代替原来的矢量图作为空间分异的底图。在不改变原有的空间分析方法的基础上,在时空图上进行社会空间分异计算,使得空间分析具有通达性空间的属性。本文利用MDS算法将传统欧几里得坐标系统转换为不同类型的通达性坐标系统(如通行时间坐标系统和通行距离坐标系统),将基于通达性坐标系计算得到的社会空间分异指标称为通达性分异指数。通达性空间分异测算指数构建流程如图1。

相关文章: