《一、前言》

一、前言

秦巴地区位于陕、川、鄂、豫、渝、甘五省一 市交界处，主要包括秦岭、大巴山地区及汉江盆地。 在行政区划上，秦巴地区包括 20 个设区市及甘南 藏族自治州、湖北神农架林区，119 个县（区、县 级市）。根据中国工程院重大战略咨询项目“秦巴 山脉绿色循环发展战略研究”课题组统计，秦巴地 区总面积为 3.086×105 km2 ，常住人口 4 021 万人。 我国重要的人口密度分界线“胡焕庸线”正好从区 域西部穿过。秦巴地区横跨中国地形的第二级阶梯， 西靠昆仑山、巴颜喀拉山和青藏高原，东连华北平 原和长江中下游平原，是我国南北气候分界地带。 秦巴地区是中国重要的地理标识与生态安全屏障。

长期以来，由于地形复杂，秦巴地区成为我国 中部长江流域与黄河流域之间的天然阻隔，可达性 差成为制约秦巴地区经济和社会发展的重要因素。 目前秦巴地区是我国扶贫攻坚的主战场，《中国农 村扶贫开发纲要（2011—2020 年）》将其列为 14 个 连片特困地区之一。唐楠等 [1] 认为改善秦巴地区交 通状况对聚集区域人口能发挥积极作用；周亮等 [2] 证明秦巴地区的海拔与坡度的增加会降低区域的可 达性，制约地区经济发展；王璐等 [3] 指出秦巴地区 内与特大城市和地级市交通联系较强的地区经济发 展水平较高；罗庆等 [4] 认为秦巴地区交通基础设施 状况的改善有助于优化可达性、减少地区的贫困 程度。

加强区域交通体系建设并改良地区通达条件是 开展区域扶贫开发和实现可持续发展的重要手段 [5~8]。 《秦巴山片区区域发展与扶贫攻坚规划（2011— 2020 年）》明确要求秦巴地区发挥连接南北、沟通 东西的区位优势。《国家新型城镇化规划（2014— 2020 年）》提出加强城市群对外交通网络建设，到 2020 年快速铁路网基本覆盖 50 万以上人口城市、 国家高速公路基本覆盖 20 万以上人口城市，高速 交通网络（包括高速铁路网络与高速公路网络）将 成为我国新型城镇化的重要支撑条件，引导区域经 济社会健康发展。

本文依据国家规划的高速交通网络，具体刻 画了秦巴地区未来的交通联系，研究秦巴地区及周 边城市群地区中心城市的可达性，进而模拟秦巴地 区的空间格局。本研究一方面对高速交通网络对秦巴地区的空间格局与秩序的影响进行定量与深入揭 示；另一方面对高速交通影响下的秦巴地区的发展 与保护格局提出建议。

《二、研究区域与数据来源》

二、研究区域与数据来源

由于种种原因，秦巴地区人口集聚规模较小， 城市体系主要由中小城市和县城组成，属于典型的 “非城市群地区”。根据《中国城市统计年鉴 2015》， 2013 年末秦巴地区 17 个城市（包含重庆市万州区， 不含县城）的城区人口平均规模约有 34 万人，其 中达到或接近国家设定的中等城市的仅有万州（80.5 万人）、天水（63.6 万人）、达州（62.4 万人）及十 堰（49.8 万人）4 个城市，其他城市的城区人口规 模均小于 40 万人。

在国家主体功能区与新型城镇化规划中，秦巴 地区处于成渝城市区、中原城市群、武汉地区、关 中城市群等重要城市群的环绕之中，与周边城市群 的交通联系成为影响未来秦巴地区空间格局的重要 条件。为了厘清未来交通条件下秦巴地区与城市群 的关系，研究适当扩大了研究区域，将周边城市群 地区一并纳入研究。具体而言，研究范围由围绕秦 巴地区、连接周边重要城市群的高速铁路规划线路 框定，东以郑州—武汉高速铁路为界，北以郑州— 西安—宝鸡—兰州高速铁路为界，南以武汉—成都 高速铁路为界，西以兰州—合作—成都高速铁路为 界。上述 4 条高速铁路线路沿线围合的区域面积约 4.88×105 km2 ，包括 295 个城市（县城），其中位 于秦巴地区范围以内的城市（县城）共 111 个。

基于国家高速交通网络规划，模拟未来秦巴地 区城市之间高速公路网络及高速铁路网络的联系。 其中，高速公路网络线路依据《国家公路网规划 (2013 年—2030 年 )》确定，包括了规划的放射线、 纵线、横线、环线，不包含展望线；高速铁路线路 依据《中长期铁路网规划》确定。

根据上述规划，研究范围内高速公路总里程约 为 25 000 km，主要穿越线路包括北京—昆明 (G5)、 上海—西安（G40）、二连浩特—广州（G55）、包头— 茂名高速 (G65)、十堰—天水 (G7011) 等高速公路。 高速铁路除前述 4 条边界线路外，还规划有穿越秦 巴地区的西安—成都高速铁路、西安—重庆、西安— 武汉、郑州—万州、成都—南充—达州—万州高速铁路，研究范围规划高速铁路总长度约为 6 600 km。

在确定高速公路、高速铁路线路后，需要进一 步确定研究范围内城市与线路的连通性。通过查询 各条线路的既有建设和规划情况，确定各线路沿途 站点所在城市，从而判断城市是否与高速铁路连通。 城市与高速公路的连通关系，以城市中心点与规划 高速线路的垂直距离小于 3 km 为判定依据，距离 大于 3 km，即认为该城市不通高速公路。高速铁路、 公路线路及其与城市的连通情况见图 1、表 1。

《图 1》

图 1  研究范围内的高速铁路、高速公路及城市分布情况

 

《表 1》

表 1  研究范围内城市级别及高速交通通达条件

 

《三、高速交通网络时间距离模拟》

三、高速交通网络时间距离模拟

研究通过模拟规划高速公路、高速铁路系统中 城市间的最短交通时间距离，来界定城市之间的可 达性关系。

《（一）模拟方法》

（一）模拟方法

一般而言，城市间的交通时间距离可以通过交 通起止点（OD）调查取得，或通过网络分析的方 法进行模拟。本研究面向远景规划中的交通格局， 大多数规划交通线路至今尚未建成，也无法通过交 通起止点调查得知准确的城市间的交通时间。因此， 研究采取网络分析的方法，通过模拟和计算城市间 的交通起止点矩阵从而测度交通时间和距离。

研究首先依据城市与高速交通线路的连通性以 及城市的地位，将 295 个城市分为 4 类：I 类城市 为中心城市，也就是秦巴地区周边的省会城市，包 括西安、郑州、武汉、成都、重庆、兰州 6 个城市； II 类城市为上述城市以外的高速铁路站点所在城 市，共 85 个；III 类城市为连通高速公路而非高速 铁路站点的 186 个城市；IV 类城市为不通高速公路及高速铁路的 18 个城市。对于 IV 类城市，由于没 有纳入高速交通走廊，可以界定为偏远地区，这些 城市不参与计算模拟。排除了 IV 类城市之后，纳 入分析的城市共 277 个。

研究首先建立城市间最短交通距离模型，计算 上述 277 个城市两两之间的最短出行时间矩阵。假 设从城市 S1 出发到达城市 S2 可以通过 m 条不同的 路线到达，其中，选择第 i 条路线所需要换乘的次 数为 n 次（换乘是指公路换乘铁路或铁路换乘公路， 公路、铁路直达而不需换乘的情况 n = 0），则城市 S1 与 S2 之间的最短通行时间 T 可由下列模型表示：

上式中，Ti 为选择第 i 条路的总通行时间；Tij 为第 i 条路线中的第 j 路段（也就是第 j 次换乘前所经路段） 的通行时间；β 为换乘时间；Dij 为 j 路段的长度；Vij 为 j 路段设计时速（限速）；φij 为 j 路段的速度折减 系数。

《（二）模型参数》

（二）模型参数

计算中需要根据实际情况确定 β、Vij 、φij 。对 于换乘时间 β，考虑到本例中仅存在公路、铁路之 间换乘的情况，因而假设所有换乘时间均为常量， β = 0.5 h。设计时速 Vij 根据具体交通方式和具体路 段而定，高速公路限速统一取 120 km/h；高速铁路 根据各路段的规划设计时速确定，如表 2 所示。

《表 2》

表 2  高速铁路各路段设计时速

 

之所以考虑速度折减系数 φij 主要是基于下列 原因：①在现实中，实际的交通速度往往难以达 到线路的设计时速，例如，高速公路限速一般为 120 km/h，但车辆难以时刻保持最高限速行驶；② 实际建设的交通线路要考虑地形、地质、社会经济 等多种因素，其实际长度一般长于规划图中所绘距离；③要考虑停车等因素所耗费的时间。由于来源 复杂，φij 难以分路段、分交通方式精确测定，故对 高速公路、高速铁路分别取唯一值。为了使 φij 的 取值能够尽可能地体现未来交通的实际运行情况， 研究查询了区域内或周边已建成的同类线路中典型 城市间的实际交通耗时，进而估计高速公路和高速 铁路的合理值，最终确定公路路段取值为 0.6，铁 路路段取值为 0.7。

研究应用地理信息系统（ArcGIS）平台中的网 络分析（Network Analysis），根据上述模型，首先 模拟不同路径选择情况下城市间的多种时间距离， 进而确定最短时间距离。模拟结果得到了 277 个城 市两两之间的最短通行时间矩阵。

《四、基于中心城市可达性的秦巴地区空间 格局》

四、基于中心城市可达性的秦巴地区空间 格局

在模拟和计算城市间交通联系的时间距离矩阵 的基础上，分析一般城市与中心城市之间的可达性 关系，从而剖析秦巴地区的城市间联系格局。通过 等时线分析，发现秦巴地区未来的城市走廊地区。

《（一）城市空间联系》

（一）城市空间联系

城市空间结构可以用“点”( 城市 ) 和“轴”( 城 市间的联系脉络 ) 组成的系统来表示 [9]。研究将城 市之间的交通距离作为城市间联系的测度，构建中 心城市（I 类城市）、高速铁路站点城市（II 类城 市）、普通城市（III 类城市）的点轴联系，从而揭 示高速交通网络下的秦巴地区未来城市空间格局。

根据交通距离最近准则，建立城市间联系的步 骤如下：①以各 III 类城市为起点，将与其交通距 离最近的 I 类或 II 类城市建立连线；②以 II 类城市 为起点，将与之最近的 I 类城市建立连线；③设定 时间阈值，剔除城市间通行距离超过阈值的各城市 间的连线。当前，我国城市群发展的相关规划中， 往往采取“1 h 交通圈”作为快速交通网络建设的主要目标，城市群以内最大时间距离一般不超过 2 h[10]。根据上述经验，研究将距离城市群中心城市 2 h、距离高速铁路站点所在城市 1 h 作为阈值，剔 除与中心城市距离超过 2 h、与高速铁路站点城市 距离超过 1 h 的城市间的联系，得到以“点 – 轴” 表示的城市间空间联系格局，如图 2 所示。

《图 2》

图 2  秦巴及周边地区城市间联系格局

 

图 2 清晰地表明了高速交通网络中秦巴地区内 部与周边中心城市间的联系脉络。如图 2 所示，西 安对于秦巴地区未来发展的带动作用最为突出，其 中，安康、勋西、佛坪等城市将纳入西安市的 1 h 辐射范围；汉中、城口、丹江口等城市将纳入西安 的 2 h 辐射范围。相对于西安，郑州、武汉、成都、重庆、兰州对于秦巴地区的影响范围较弱，秦巴地 区的边缘处于这些中心城市的 2 h 辐射范围内。各 中心城市及其辐射范围内城市的关系如表 3 所示。

《表 3》

表 3  中心城市与秦巴地区内部主要城市的联系

 

《（二）城市走廊》

（二）城市走廊

研究依据中心城市、高速铁路站点城市与普通 城市间的时间距离矩阵，利用地理信息系统（ArcGIS 平台）绘制中心城市的等时线，以等时线为依据解 析未来交通网络条件下城市间的通达条件，从而发 现潜在的城市走廊。

依据等时线分布，可将秦巴地区进一步区分为 4 类可达性条件不同的区域。I 类区域是处于中心城市 1 h 交通联系范围以内的地区，该区域面积约为 1.3×104 km2 （约占秦巴地区总面积的 4.4 %），主 要集中于西安周边，从紧密的交通联系上看来，这 些地区未来将成为关中城市群地区的组成部分；在 高速铁路带动下，安康、灵宝、佛坪等城市也可以 纳入关中城市群的综合规划发展蓝图。II 类区域处 于距中心城市 1~2 h 可达范围以内，区域面积约为 9.2×104 km2 （约占秦巴地区总面积的 31.2 %）。这 类区域虽然不属于城市群地区，但其与城市群及中 心城市仍然具有较强的联系，一定程度上享受中心 城市的辐射和带动作用，这些地区也将成为事实上 的交通走廊地带。III 类区域与中心城市的距离超过 2 h、与高速铁路站点的距离小于 1 h，区域面积约 为 9.3×104 km2 （约占秦巴地区总面积的 30.1 %）， 这些地区虽然不属于城市群和大城市的辐射范围， 但与高速铁路站点所在城市具有较强的联系，交通 条件有望得到改善。IV 类区域处于距中心城市 2 h、 距高速铁路站点 1 h 辐射范围以外，区域面积约为 3.41×105 km2 （约占秦巴地区总面积的 32.9 %），在 未来的高速交通网络格局下，这些地区仍然属于偏 远地区。各类区域分布如图 3 所示。

《图 3》

图 3  基于区域通达条件的秦巴地区空间格局

 

从图 3 所示不同可达性的地区分布可以发现，通达条件较好的 II 类地区及 III 类地区基本上与高 速铁路脉络相吻合。这些地区构成了秦巴地区未来 城市发展较有潜力的走廊地区。依据走廊的通达条 件，可以识别出 3 条主要城市走廊、3 条次要城市 走廊，以及走廊之间包围的连片地区，如表 4 所示。

《表 4》

表 4  秦巴地区的城市走廊及非走廊地区

 

总体而言，在 6 条走廊中有 5 条走廊以关中城 市群为中心呈放射式分布，达州—襄阳—南阳—洛 阳发展呈弧形布局态势，这些走廊相互围合呈现三 角形发展格局。城市走廊是三角形的边，而三角形 内部的非走廊地带形成了以陇南、巴中、十堰、栾 川为核心的 4 个区域，这些区域主要是连片山区， 可以作为城市走廊之间的巨型绿野。

《五、结语》

五、结语

对于秦巴地区的发展，国家有关规划和政策已 经提出了明确的原则与要求。《全国主体功能区规 划》将秦巴地区列为“限制开发区域”中的“生物 多样性维护”类地区，要求“减少林木采伐，恢复 山地植被，保护野生物种”。总体看来，秦巴地区 既要大力保护自然生态环境，又要通过适当的开发 推进区域脱贫致富。协调“保护”与“发展”这双重任务是秦巴地区实现绿色循环发展的基本条件。 通过规划建立未来城镇发展的空间秩序，是平衡保 护与发展的重要手段。国务院出台的《秦巴山片区 区域发展与扶贫攻坚规划（2011—2020 年）》已明 确要求“形成发展要素集聚、产业特色突出、区域 联系紧密、城镇体系完善的主体空间结构”。

本文基于高速交通网络对秦巴地区进行空间 格局研究，结果表明，秦巴地区处于多个城市群 环绕之中，除了北部西安周边约 1.3×104 km2 的地 区受城市群影响较为明显外，其他占区域总面积 95.6 % 的地区，都属于典型的非城镇群地区，这 些地区面临着严峻的生态保护与扶贫开发的双重任 务。对于秦巴山区内广大的非城市群地区，随着国 家规划高速交通网络的建设，将形成以西安为中心 的西安—万州、西安—襄阳、西安—洛阳三条放射 型主要城市走廊，以及西安—天水、西安—广元、 达州—襄阳—南阳—洛阳三条次要城市走廊；受其 城市廊道的影响，秦巴地区将形成以陇南、巴中、 十堰、栾川为核心的四个巨型绿野。笔者建议，未 来的秦巴地区空间规划，在努力发挥秦巴地区对周 边城市群地区生态平衡作用的同时，要自觉建立秦 巴地区内部的空间秩序，合理安排城市走廊与巨型 绿野，实现保护与发展的平衡。

保护与发展是一个问题的两个方面。不存在单 纯的保护，也不存在单纯的发展。潘家铮院士曾指 出，发展是硬道理，保护是硬要求，要承认发展与 保护之间存在矛盾，要相信发展与保护能够取得双 赢，不发展、推迟发展不等于保护，要在保护中发展， 以发展促保护 [11]。理想的发展模式是寻求保护与发 展之间的平衡。

从发展的角度来看，存在不发展、弱发展、中发展、强发展等不同类型，对秦巴地区来说，对自 然与文化遗产的合理、科学、适度利用与发展正是 保护的前提。从保护的角度来看，存在着不保护、 弱保护、中保护、强保护等不同类型，对秦巴地区 来说，将整体的保护根据发展的可能性细分为不同 的保护类型，采取相应的对策，探索一条区域扶贫 开发和实现可持续发展的可行之路。