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基于五度模型应用手机信令时空大数据洞察三大都市圈发展
来源:大数据部   时间:2019-11-05

工业化时代以来,越来越多的城市发展成为大城市、特大城市,越来越多的城市群和大都市圈又得以形成和发展,成为人类社会形态的一种重要趋势。在我国,随着京津冀、长三角和珠三角以及随后跟进的成渝、长江中游五大国家级城市群的兴起,中国的城市化已经迈入大都市圈时代,本文基于五度模型,对三大都市圈的发展进行分析。

中国联通智慧足迹数据科技有限公司依托中国联通手机用户数据从人口视角,基于时空位置大数据,提出了以首位度、人口热度、联系强度、外来浓度、发展厚度等五大维度模型综合评级和衡量国内都市圈发展发展现状和特点,本研究报告重点针对京津冀、长三角、珠三角三大都市圈进行洞察和分析解读。

一、五度模型定义和内涵

都市圈的形成和发展是城镇化发展到较高阶段的产物,目前已成为城镇化空间的主体形态。在我国快速城镇化发展进程中,大城市的经济实力和辐射扩散能力不断增强,地域范围日益扩展,在人口增长、就业通勤、空间扩张、产业联系等层面已经打破行政边界,都市圈化特征日益凸显。

1首位度

城市首位度,是用于测量城市的区域主导性的指标,反映区域城镇规模序列中的顶头优势性,也表明区域中各种资源的集中程度;一般用一个地区最大城市与第二大城市经济规模之比来表示这个最大城市的首位度,它通常用来反映该国或地区的城市规模结构和人口集中程度。一般认为,城市首位度小于2,表明结构正常、集中适当;大于2,则存在结构失衡、过度集中的趋势。

2人口热度

人口热度:单位面积土地上的活跃人口数,可借助热力图直观展示。随着“人手一机”时代的到来,手机数据以其处理速度快、采集成本低、覆盖面广等优点,为感知人口分布提供的新机会。利用手机信令时空大数据对人口分布进行感知,并将时间粒度进一步缩小,适合研究以天为单位的人口动态分布,为进一步对人口密度动态预测提供数据基础。

3联系强度

联系强度:基于日均的城市间来往用户量测算区域之间的联系强度。手机信令数据反映城市之间出行的真实数据,能测度城市之间联系流向、联系流量,并从“联系流”的视角分析出空间结构、等级结构,通过手机信令数据识别居民在区域内各个城市之间出行轨迹,以人员流动方向和数量表征城市相互之间联系强度、联系范围。

4外来浓度

外来浓度:通过分析都市圈城市本地常驻人口的春节目的地,推测该群体其故乡分布。

利用年龄段与归属地等属性对人口进行划分,了解各类人口构成比例和静态联系;利用手机识别的空间分布信息,测算不同类型人口的结构特点,深度反映了片区的各类人口真实情况,通过对号码归属地的统计可以掌握城市的外来人口动态。还可以清晰的识别出各区县外地用户的数量以特殊时段(春节、节假日)以及跟平日的差异,对掌握和洞察分析都市圈城市外来人口情况和人口静态迁徙提供重要依据。

5发展厚度

发展厚度:综合分析上述都市圈城市人口活跃总量,常住、工作和居住人口,人口职住分布、人流往来迁徙等多个指标,定性判断都市圈城市或区域发展的未来。针对我国都市圈发展的现实状况和存在问题,以人口大数据视角为基础,构建了以城市首位度、人口热度、联系强度、外来浓度等多维度指标,以人为本,洞察分析和综合衡量城市圈和经济圈的发展水平和发展趋势。

二、五度模型下的三大都市圈洞察

1)数据来源:中国联通信令时空大数据。

2)数据时段:2018年1月25-31日一周的数据,平日4月17-23日一周的数据以及2019年春节期间的数据

3)数据范围:涵盖京津冀、长三角和珠三角三大都市区。

4)数据源说明:三大都市圈内联通用户数分别为京津冀约1726万人;长三角约1560万人;珠三角约1259万人。其空间分布,经过与政府统计数据校核发现,两者相关系数超过0.88,证明数据质量准确可以使用。

1 联通用户在区域内的分布与统计数据相关性分析

1首位度分析

从统计数据来看,长三角的首位度最高,而京津冀的首位度适中,与我们直观认识上的京津冀地区单核心,长三角多核心结构不一致;为此,利用日活跃人口数量的首位度,再次分析,我们发现京津冀的首位度大幅上升,甚至与长三角基本持平,存在极化效应,而长三角的人口活动则在一定程度上降低了其首位度,存在涓滴效应。珠三角在标准线以下,明广州-深圳的发展更加合理。

通过对三大城市圈的网格人口热力分析,我们发现三大都市圈所影响的区域形状和特征状态各不相同。京津冀是北京单核模式,长三角是多中心,珠三角是连绵化的趋势,这点在广佛、深莞之间特别明显。总体而言,珠三角的城市群发育程度高于长三角,而长三角高于京津冀。

1)首位度对比

京津冀都市区的首位度为2.14,对照统计数据显示的首位度,北京的极化效应更强;长三角、京津冀城市人口首位度超过标准线2.0,上海、北京的城市人口,在各自区域内无城市能匹敌其量级;长三角都市区的首位度为2.15,上海依然在区域中保持绝对领导领先优势,但对照统计数据,显示其涓滴效应明显

2 三大都市圈首位度对比

 

2)平日常住人口

1京津冀地区:

从统计数据来看,京津冀地区存在四个人口在千万级以上的城市,北京、天津、保定、石家庄,城市人口首位度1.4,总体较低(3) 

3 京津冀地区首位度对比(依据统计数据)

 

从人口热力数据来看,广袤的华北平原之上,北京无疑是最为突出的,而基于信令数据的人口数量来看,京津冀都市区的首位度提升为2.0,远高于统计口径的结果,人口过度集中的趋势凸显。

4 京津冀地区首位度对比(依据信令大数据)

 

2)长三角地区:

从统计数据来看,长三角地区存在两个人口在千万级以上的城市,分布是上海和苏州,但城市人口首位度为2.3,很高 ,侧面反映可能

存在结构失衡、过度集中的趋势。

5 长三角地区首位度对比(依据统计数据)

 

从人口热力数据来看,长三角的连片发展趋势明显,而基于信令数据的人口数量来看,长三角都市区的首位度为1.9,低于统计口径的城市首位度

6长三角地区首位度对比(依据信令大数据)

 

3)三角地区:

从统计数据来看,珠三角地区存在两个人口在千万级以上的城市,分布是广州和深圳,城市人口首位度为1.2,较低,在一定程度上反

映出区域人口结构正常,适度集中。

7 珠三角地区首位度对比(依据统计数据)

从人口热力数据来看,珠三角的连片发展趋势最明显,而基于信令数据的人口数量来看,珠三角都市区的首位度为1.6,与统计口径的城市首位度基本一致,但高于统计,有一定集中趋势。

8珠三角地区首位度对比(依据信令大数据)

2人口热力

人口热是人口活动在空间上留下的足迹,是用脚记录的结果,能够反映区域的发展与活力,也能在一定程度上反映城市群的发育程度。

三大都市圈平日常住人口热力分布

通过对三大城市圈的网格人口热力分析,我们发现三大都市圈所影响的区域形状和特征状态各不相同。京津冀是北京一家独大,长三角是多中心,珠三角是连绵化的趋势,这点在广佛、深莞之间特别明显。总体而言,珠三角的城市群发育程度高于长三角,而长三角高于京津冀。

11 人口热力分布图

3联系强度

1)三大都市圈联系强度比较

三大都市圈城际之间在春节前后联系强度区别较大,进一步证明外来人口分布特征。京津冀是北-廊坊之间的联系强度很大,跟以往人们印象中的北京-天津应该联系强不一样。尤其天津新建的滨海新区,几乎没有往来,长三角是上海-江苏之间的强度大,因为昆山属于江苏市与上海接轨,除了正常的上午差旅大部分出行量为居住在昆山去上海工作,广-佛也是同样的道理。城际的往来强度也代表着

未来发展中人才交换、资源置换等趋势,发现未来的潜在热点城市。

13 三大都市圈人口联系强度

 

从三大都市圈城际往来强度Top20反映各个城市对的同城化现象,比如北京廊坊、广州佛山、上海苏州。扩大人们对以往都市圈的认识,在都市圈内形成新的小城市中心。除了常规的三个城市,排名第四的北京-保定反映国家雄安新区的战略规划对人口、经济的影响。北京天津的人流往来强度在三大都是圈内排名是靠后的。

14 三大都市圈城市间人口联系强度排名\

 

2)三大都市圈联系强度细分洞察

1)京津冀地区

从城市群空间结构来看,以北京为核心(与北京的联系占到总联系的60%),形成了北京-保定-石家庄,北京-廊坊-天津,两条轴带,而京秦相对较弱。

15 津京冀都市圈城市间人口联系强度排名

 

从春节与平日热力及人流来看,对比春节期间与平日的热力和人流联系来看,春节人口减少的趋势明显,特别是京津两市。

 

16 津京冀都市圈核心城市春节期间日均人口分布及流动对比

从活跃人口变化来看,北京对外来人口的吸引力最强,其次是石家庄和天津等,如沧州、衡水等则是人口输出地。

17 津京冀都市圈核心城市春节与平日活跃人口对比

2)长三角地区

从人流联系度来看,上海在整个长三角地区,依然处于核心位置,而苏州与上海之间的联系强度最高,另外形成了杭州、苏锡常以及南京等小都市圈。

18 长三角都市圈核心城市人口流动

 

从春节与平日热力及人流来看,对比春节期间与平日的热力和人流联系来看,春节人口减少的趋势明显,人口活动区域普遍收缩,而人流联系的减弱反映了平日的商务活动频繁。

19 长三角都市圈核心城市春节期间日均人口分布及流动对比

 

从人口变化来看,上海的吸引力最强,而素有人间天堂之称的苏杭次之,再次为嘉兴、南京、无锡、宁波等地,相对而言长三角安徽部分的吸引力较弱,部分地区为人口输出地,受返乡人流影响,春节期间人流联系反而加强。

 

20 津京冀都市圈核心城市春节与平日活跃人口对比

3)珠三角地区

从人流联系度来看,广佛之间的联系强度最高,与广佛同城有关,其次是东莞和深圳,以及东莞广州、深圳广州,反映了广佛、深莞之间的一体化程度较高,城市群发育良好。

21 珠三角都市圈核心城市人口流动联系强度

从春节与平日热力及人流来看,对比春节期间与平日的热力和人流联系来看,春节人口减少的趋势明显,特别是深圳和东莞,而除去广佛之外,其他区域的人流联系也明显减弱。

22 珠三角都市圈核心城市人口流动联系强度

23 珠三角都市圈核心城市春节与平日活跃人口对比

4外来人口

1)三大都市圈外来浓度总体概述

对比而言,京津冀和长三角区域内均有较为丰富的劳动力资源,而珠三角则对外来人口的依赖性最高。

24 都市圈人口来源地对比

从春节与平日人口比例的排名来看,东莞是春节人口减少最多的地区,珠三角地区占据了前4名,而长三角与京津冀地区,各重点城市,均有较大比例的人口降低。

25 三大都市圈核心城市春节期间人口占比

2)三大都市圈外来浓度细分洞察

1)京津冀地区

京津冀都市区,主体人口为域内,外地人口主要是来源于河南、山东、以及东北地区等。

26 京津冀地区常住人口故乡地分布

2)长三角地区

长三角地区,外来人口的比例达到约30%,主要来自于安徽北部、河南东部、山东南部以及苏北、湖北和江西等地。

 

27 长三角地区常住人口故乡地分布

3)珠三角地区

珠三角地区,外来人口的比例达超过50%,其故乡主要分布在湖南、湖北、广东、广西、江西等省。

28 珠三角地区常住人口故乡地分布

5发展厚度

基于人口角度上看,珠三角是发育程度最好的区域,综合其他指标来看,珠三角活力最强,长三角多点辐射最广,京津冀核心度最高。

1 三大都市圈发展现状综合评估结论

 

基于五度模型分析,我们可洞察出三大都市圈具有如下特征:

1)从发展结构分析

京津冀地区单中心结构模式凸出,长三角地区形成以上海为龙头的多核心结构,而珠三角则是以广州、深圳为龙头的双中心结构。

2)从发育程度分析

从城市群的发育程度来看,珠三角地区集中连片的趋势最为明显,长三角次之,京津冀地区连片发展的趋势不明显。

3)从外来人口分析

三大城市群的外来人口比例来看,珠三角最为突出。

4)从联系度分析

联系度来看,苏沪、广佛的联系人次最强,其次为北京与廊坊,推测与同城化的发展趋势有关,而京津冀地区的主要联系都与北京关联,而长三角地区则涵盖了上海、苏州、杭州、宁波、南京等多个城市,珠三角地区主要在广州、佛山、深圳、东莞等城市间。

三、结

都市圈是我国城镇化总体格局中承上启下的关键环节。目前国家确定的19+2”城市群中,基于五度模型来判断,除长三角城市群和珠三角城市群外,其余城市群均处于发展阶段或培育阶段,对于城市群核心的培育将是未来一段时间推进城市群工作的重点。同时,城市群之外的其他特大城市,也面临一系列城市协同发展问题,部分特大城市的城市病较为严重,急需在都市圈尺度进行全面统筹,在实现中心城市核心竞争力提升的同时,带动周边紧邻地区同城化发展。

 

作者简介:智慧足记数据科技有限公司,公司是中国联通控股、京东数字科技和西班牙电信参股的专业大数据及智能科技公司,依托中国联通的数据资源,全球领先Smart Steps技术,京东数字科技的大数据、人工智能、物联网等技术和“产业X科技”能力,成为全域数据智能科技服务商。

  

本文发表于由国家信息中心数字中国研究院编辑出版的《数字中国建设通讯》2019年第3期