基于个体移动轨迹的多中心城市引力模型验证.pdfVIP

第75 卷第2 期 地 理 学 报 Vol.75, No.2 2020 年2 月 ACTA GEOGRAPHICA SINICA February, 2020 基于个体移动轨迹的多中心城市引力模型验证 1 2 2 丁 亮 ，钮心毅 ，宋小冬 （1. 浙江工业大学建筑工程学院，杭州310014 ；2. 同济大学建筑与城市规划学院，上海200092 ） 摘要：长期以来由于规模变量、距离衰减系数取值缺乏依据，引力模型在城市研究中的应用容 易受到质疑，加之中国城市的多中心化使得模型应用的外部条件发生改变，模型验证工作的必 要性再次显现。本文使用2015 年移动通信用户的个体移动轨迹数据，使用Huff 当年的验证方 法，通过变量检验、参数校正两个步骤，验证Huff 的引力模型。研究发现：①城市内部商业中心 和就业中心的吸引力与中心的规模呈正比，与距中心的距离呈反比，符合引力模型规律。②在 上海中心城区空间尺度、200 m 网格空间单元下，商业中心吸引力的距离衰减系数平均值为 2.5 ，就业中心吸引力的距离衰减系数平均值为3.0 ，表明居民就业通勤对距离更加敏感，距离衰 减比购物出行更加显著。③经变量检验、参数校正后的引力模型可用于对商业中心、就业中心 优化调整后的势力范围进行预测，预测准确率可分别达到78.5%和71.9% 。就业中心势力范围 预测准确性略低，这是由于就业中心吸引力衰减除受距离影响外，还受家庭、房价等因素影响， 会对预测结果产生扰动。最后，研究还证实了距离衰减系数存在空间分层异质性：距离衰减系 数不是唯一值，受道路可达性、至就业（商业）中心距离、至地铁站距离、人口密度影响，不同地 区的距离衰减系数存在较显著差异。 关键词：引力模型；多中心；模型验证；距离衰减；空间分层异质性；个体移动轨迹 DOI: 10.11821/dlxb202002005 1 引言 反映空间相互作用的引力模型 （又称重力模型、场强模型）是城市地理、城市规划 [1-9] 的经典模型之一，在实践中有广泛应用 。但是由于缺乏实证，模型中的规模变量、距 离衰减系数取值往往缺乏依据。从引力模型研究的经典文献来看并非如此，变量、系数 取值有较严谨的实证。引力模型最早由Reilly 提出，通过对Texas 州大城市主要商场、家 庭购物清单的 “调查”发现两座城市之间的市场界限 “大致”与人口规模呈正比、与距 [10] 离的平方呈反比，据此 “归纳”出了零售引力 （Retail Gravitation ）模型 。此后， [11] [12] Converse 等对引力模型进行了演绎，分别提出了断裂点公式 和概率公式 ，并用居民购 物出行的调查数据做 “实证”，经变量检验、参数校正后再将模型投入应用。说明在引力 模型研究的早期阶段，研究者极为重视用实证数据验证模型。但此后可能是应用需求的 收稿日期：2018-06-11; 修订日期：2019-12-21 基金项目：国家自然科学基金项目; 中国博士后科学基金项目(2018M632499); 高密度人居环境 生态与节能教育部重点实验室( 同济大学) 开放课题(201830216) [Foundation: National Natural Science Foundation of China, No No China Postdoctoral Science Foundation, No.2018M632499; Open Projects Fun