古杰 齊蘭蘭 周素紅 閆小培

摘 要：本文在梳理城市地理學與時間地理學相關(guān)概念的基礎(chǔ)上總結(jié)給出了城市時空間結(jié)構(gòu)的概念內(nèi)涵。城市時空間結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵是以時間地理學對人地關(guān)系地域系統(tǒng)的研究作為基本方法，在城市地域內(nèi)，以居民日?；顒拥囊粋€基本周期作為時間尺度，該時空范圍內(nèi)所有人時空活動的關(guān)系及其組合狀態(tài)。具體研究內(nèi)容包括四個方面：其一，回顧了城市時空間結(jié)構(gòu)的淵源，并對城市實體空間、城市社會空間、城市認知空間以及城市時空間概念進行了對比分析。其二，對國內(nèi)外城市時空間及其相關(guān)研究進行了簡要的歸納和梳理。其三，對國內(nèi)城市時空結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究進行了回顧。其四，對城市時空間結(jié)構(gòu)研究的相關(guān)內(nèi)容進行了述評。認為隨著地理信息技術(shù)的發(fā)展和多元數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，城市時空間結(jié)構(gòu)有如下特點：在研究內(nèi)容方面，城市時空間結(jié)構(gòu)研究的內(nèi)容和切入點不斷增多；在研究方法方面不斷成熟，時空路徑模擬、時空展示和對大數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面不斷成熟；在研究數(shù)據(jù)方面，逐步從傳統(tǒng)的以出行日志為主的數(shù)據(jù)源走向以GPS數(shù)據(jù)和手機數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)相結(jié)合的多元數(shù)據(jù)融合。

關(guān)鍵詞：城市時空間結(jié)構(gòu)；時間地理學；時空路徑；時空行為

中圖分類號：K928.5 文獻標識碼：A

城市時空間是城市地域范圍內(nèi)的二維平面空間加上時間軸之后的城市三維空間。它包含幾個基本的要素：二維空間平面、居民行為、影響居民行為的各種要素和時間。二維平面是城市地域范圍內(nèi)部的城市三維空間，但在通常的研究中由于忽略城市的高程要素實際上抽象為一個二維平面空間。居民行為是城市地域范圍內(nèi)人的日常活動，在這里工作、娛樂和購物等活動成為行為，不從事任何活動的短暫和較長時間的停留也被稱為行為，行為可以通過時空路徑曲線來表達，它的起點是出生，終點是死亡，曲線的起點和終點在時間和空間上都是連續(xù)的。影響居民行為的各種要素包括城市地理空間、城市空間結(jié)構(gòu)、交通條件、社會空間、居民對客觀環(huán)境的認知等不同的方面。時間是城市時空間不同于傳統(tǒng)城市空間的最重要因素，在研究中通常以小時和日作為單位，以日和周作為一個完整周期。

本文對城市時空間結(jié)構(gòu)的定義是：以時間地理學對人地關(guān)系地域系統(tǒng)的研究作為基本方法，在城市地域內(nèi)，以居民日?；顒拥囊粋€基本周期作為時間尺度，由該時空范圍內(nèi)所有居民時空活動的關(guān)系及狀態(tài)所構(gòu)成的動態(tài)空間。城市時空間結(jié)構(gòu)是城市時空間范圍內(nèi)居民行為所展示的城市時空間結(jié)構(gòu)特征。在本文的研究過程中，包括兩個基本方面：首先它是以居民的時空行為作為城市時空間結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)涵；其次它不是指行為的空間方面或時間方面，也不是兩者簡單疊加，而是把時間和空間結(jié)合在一起的三維結(jié)構(gòu)。城市時空間結(jié)構(gòu)的研究是在城市空間結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上延伸出來的，其以人的出行作為研究對象，它的興起主要基于以下研究淵源。

1 城市時空間結(jié)構(gòu)研究的理論背景

1.1 經(jīng)典理論及城市實體空間

20世紀初期的歐洲和北美，是地理學許多經(jīng)典學術(shù)思想的發(fā)軔之時，也是許多學術(shù)理論和流派的濫觴之地。在德國，地理學家克里斯塔勒和經(jīng)濟學家廖什分別于1933年和1940年提出中心地理論，由于著作原文是德語，中心地理論在提出之后并沒有在英語世界引起廣泛關(guān)注。20世紀50年代，中心地理論開始流行于英語國家，并逐步向外擴散，成為現(xiàn)代城市地理學的理論基石[1]。

在北美，芝加哥學派的社會學界運用生態(tài)學的視角對城市進行研究，創(chuàng)立了人類生態(tài)學的理論流派。當時的社會背景是，芝加哥從19世紀初期一個人跡罕至之處，經(jīng)歷了100年的發(fā)展，成為人口超過百萬的大都市。尤其是在1890年到1910年期間，大量的新移民迅猛增長，產(chǎn)生了較多的社會問題。1916年帕克發(fā)表了《城市：在城市環(huán)境中研究人類行為的建議》，制定了影響芝加哥學派20余年的城市研究計劃。1925年，帕克、伯吉斯與他們的學生麥肯齊合著了論文集《城市》，伯吉斯在1923年創(chuàng)立的同心環(huán)模式的論文就收錄在其中[2]。

伯吉斯的同心環(huán)模式是人類生態(tài)學的重要研究成果。在同心環(huán)模式中，伯吉斯從人類生態(tài)學的角度得出城市中心為中心商業(yè)區(qū)，外圍為過渡性地帶，再外圍是工人階級住宅區(qū)，然后是中產(chǎn)階級住宅區(qū)，最外圍是高級或通勤人士住宅區(qū)。在同心環(huán)模式的基礎(chǔ)上，霍伊特于1939考慮到交通線路的影響提出了扇形模式。哈里斯和厄爾曼考慮到重工業(yè)對城市空間結(jié)構(gòu)的影響，在1945年，提出了多核心模式。至此，城市空間結(jié)構(gòu)的三個經(jīng)典模式形成，成為城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)研究的重要基礎(chǔ)。

20世紀60年代，土地地租理論在結(jié)合古典區(qū)位論和古典人類生態(tài)學的基礎(chǔ)上逐步形成，而這一理論的集大成者是威廉·阿朗索。阿朗索是世界著名的區(qū)域?qū)W家，《區(qū)位和土地利用》是他的代表作。伯吉斯從人類生態(tài)學的角度得出同心環(huán)模式，杜能從孤立國農(nóng)業(yè)土地利用的形態(tài)演繹出中心地模型。阿朗索沿用了同心環(huán)模式的基本形態(tài)，但是賦予土地經(jīng)濟學的解釋。同時，在對城市地價的演繹過程中延續(xù)了杜能關(guān)于中心地模型的部分假設(shè)：居住和就業(yè)，在各方向上同性的均質(zhì)平原上，城市的中心是就業(yè)和市場中心，越接近城市中心所支付的成本距離越少，阿朗索旨在探討從城市中心向外，城市活動和地租如何變化[3]。

1.2 社會區(qū)分析及城市社會空間

20世紀中期，人類生態(tài)學在經(jīng)歷了短暫的低迷發(fā)展之后重新受到關(guān)注。這一時期，北美的城市特征發(fā)生了新的變化，而新的城市形態(tài)又促使人類生態(tài)學的研究發(fā)生了變化。首先是在理論上人類生態(tài)學在原有理論基礎(chǔ)上分化為社會文化生態(tài)學和新正統(tǒng)生態(tài)學，在方法上通過對城市區(qū)域和人口進行詳細的、經(jīng)驗的研究，產(chǎn)生了社會區(qū)域分析和因素生態(tài)學方法。社會文化生態(tài)學強調(diào)文化和價值對于解釋城市中各種群體和機構(gòu)位置的重要性。新正統(tǒng)生態(tài)學則積極強調(diào)芝加哥古典生態(tài)學理論正統(tǒng)地位，并進行積極地完善與補充。人類生態(tài)學的經(jīng)驗研究也形成了新的方法，社會區(qū)域分析方法認為某個居住區(qū)存在某些關(guān)鍵變量，因此具有與其他區(qū)域不同的特征，所以應通過容易測量的部分因素反映社會生活的特征。然而，到了20世紀60年代，計算機技術(shù)的發(fā)展使可供測量和識別的社會區(qū)域變量增加，由此在識別主要因素的基礎(chǔ)上形成了因素生態(tài)學的方法[2]。

社會空間指的是社會定位、宗教和種族等方面的社會分化，它的最小空間單元是家庭，較大空間單元為鄰里、社會，最大的空間單元是城市或國家。社會學家認為，隨著工業(yè)化社會規(guī)模不斷擴大和工業(yè)化的深入，在社會經(jīng)濟關(guān)系方面表現(xiàn)為勞動分工和技術(shù)分工的變化；在社會功能方面表現(xiàn)為經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，進而使人們的社會地位、經(jīng)濟收入和消費方式產(chǎn)生分化，大家庭逐步被核心家庭所代替；在社會組織方面，表現(xiàn)為人口流動加快，同種族或同鄉(xiāng)的移民聚居在一起對異鄉(xiāng)人有排斥傾向。社會經(jīng)濟空間的扇形結(jié)構(gòu)、家庭空間的同心環(huán)結(jié)構(gòu)以及種族空間的群組結(jié)構(gòu)最終形成了社會空間結(jié)構(gòu)的差異性和異質(zhì)性。

1.3 認知地圖及城市認知空間

20世紀60年代前后，在傳統(tǒng)的城市實體空間和社會空間的研究逐漸成熟的同時，關(guān)于意向空間的認知地圖的研究方興未艾。而這一研究的標志性人物是美國建筑師林奇。20世紀初期，在心理學的領(lǐng)域意識學派、行為學派和格式塔心理學派在相互否定、批判、吸收和融合的過程中，認知心理學逐步形成，為后來城市認知地圖的研究奠定了理論基礎(chǔ)。到了20世紀50～60年代，西方國家經(jīng)歷了戰(zhàn)后幾十年的建設(shè)，城市環(huán)境嚴重惡化，對居民的身心和行為產(chǎn)生了各種消極的影響，因此環(huán)境與行為的關(guān)系引起了來自社會學、心理學、地理學、建筑學、城市規(guī)劃等學科學者的普遍關(guān)注，形成了一個全新的交叉學科——環(huán)境心理學，認知地圖是其研究的重要內(nèi)容。托爾曼在1948年首次提出認知地圖的概念。然而托爾曼的研究并沒有引起廣泛的關(guān)注，保羅·貝爾曾經(jīng)這樣說過：“起初，有很少一部分人對認知地圖感興趣，說得更夸張些，托爾曼的研究甚至已經(jīng)被人遺忘。直到城市設(shè)計師凱文·林奇在1960年出版了《城市意象》一書后，人們才對認知地圖的結(jié)構(gòu)和功能給予了廣泛的關(guān)注”[4，5]。

1.4 時間地理學及城市時空間

20世界60年代后期，瑞典地理學家哈格斯特朗及其領(lǐng)導的隆德學派創(chuàng)立了時間地理學[6]。時間地理學的誕生有著復雜的理論與現(xiàn)實背景[7]。然而，時間地理學在其誕生后較長的時間內(nèi)，并不直接研究城市的時空間結(jié)構(gòu)，而是研究處在這種結(jié)構(gòu)中的人的時空行為。隨著對人時空行為研究的逐漸成熟，時間地理學者試圖通過人的時空行為來表征和研究城市的時空間結(jié)構(gòu)，正如城市空間分析學派通過城市土地利用來表征城市空間結(jié)構(gòu)一樣。

20世紀中后期的西方世界，經(jīng)歷了戰(zhàn)后較長一段時期的高速發(fā)展，城市在發(fā)展和建設(shè)的過程中出現(xiàn)了一系列的問題，人文地理學在這種背景下取得了長足的發(fā)展，關(guān)于城市的研究成為人文地理學中的重要分支[8]。無論是早期的區(qū)位論模型還是稍后的城市土地地租理論，學者們都是通過研究城市居民活動的外部環(huán)境來認識城市。人類生態(tài)學以城市地域社會為研究對象，把空間看成不同人類活動相互競爭的結(jié)果，行為主義的方法引用心理學和行為學的理論和方法，說明人類行為的意識決定過程，產(chǎn)生了認知地圖的相關(guān)研究。城市時空間結(jié)構(gòu)的研究誕生于相同的時代，它更注重分析人類各種活動的制約條件，并且在時空軸上動態(tài)地描述和解釋人類的活動與城市空間結(jié)構(gòu)。一方面它架起了聯(lián)系空間分析學派、人類生態(tài)學派和行為地理學派的橋梁，另一方面它在傳統(tǒng)的空間研究話題中加入了時間因素，推動城市地理學的研究從靜態(tài)走向動態(tài)。

1.5 小結(jié)

對城市空間結(jié)構(gòu)的研究可以分為四種基本視角，第一種視角以城市實體空間作為切入點，研究的是以土地及其利用方式為基礎(chǔ)的物質(zhì)空間結(jié)構(gòu)；第二種視角以社會學的基本理論作為切入點，代表性研究是社會區(qū)分析和因子生態(tài)分析；城市意象空間以認知心理學的相關(guān)理論為基礎(chǔ)，研究的是物質(zhì)空間在居民頭腦中的意象；而城市的時空間則是以居民日常出行的行為作為切入點，更加關(guān)注空間本身的聯(lián)系和時空特征（圖1和表1）。

2 國外城市時空間結(jié)構(gòu)的研究

2.1 城市時空間結(jié)構(gòu)的理論與概念研究

城市的時空結(jié)構(gòu)是在時間地理學的研究框架下進行的，然而國外學者較少使用“城市時空間結(jié)構(gòu)”的概念，使用較多的概念是“時空行為”，在本文的語境中，居民的時空行為被視作表征城市時空間結(jié)構(gòu)的要素和變量，正如同單一地塊土地利用方式對于城市功能分區(qū)。因此，本文對時空間結(jié)構(gòu)的梳理主要從國外學者對時空行為的相關(guān)實證研究出發(fā)。

哈格斯特朗創(chuàng)立時間地理學的基本目的是在人類生態(tài)學的基礎(chǔ)上創(chuàng)造一種理解人與環(huán)境綜合作用關(guān)系的方法，從而為地理學家在其他人文地理學流派中所面臨的不足提供一種可供選擇的方法[9]。在時空話題的框架內(nèi)，人的行為發(fā)生在工作地、學校和居住地等駐點，城市時空間結(jié)構(gòu)被視作隨著這些人口移動所形成的路徑鏈接而成的網(wǎng)絡。在20世紀70～80年代，時間地理學的多數(shù)研究成果為理論和方法的研究，實證性的研究比較少。20世紀90年代之后，由于理論和方法的逐漸完善，大量的實證性研究開始出現(xiàn)。

2.2 以出行日志為基礎(chǔ)的實證研究

對居民日常出行時空特征的研究是西方城市時空間結(jié)構(gòu)研究的重要內(nèi)容。較早的時間地理學出行調(diào)查是烏普薩拉家庭出行調(diào)查，時間在1971年，調(diào)查的地點是瑞典西南部城市烏普薩拉，調(diào)查的時間是5周[10]。成年居民每一次離開居住地的活動被視為一次出行，問卷共調(diào)查了97戶家庭的149位居民。這次調(diào)查的相關(guān)分析文章在此后若干年中被不斷地總結(jié)和分析[11，12]。之后，為了分析居民日常出行的時空關(guān)系及日?；顒拥囊?guī)律性，早期的研究在方法上以問卷調(diào)查為主。由于要分析居民更長時間尺度的規(guī)律性，調(diào)查的時間一般超過一個工作日。受調(diào)查者精力的限制，問卷的數(shù)量一般較少，在100～200份之間。比如Axhausen等學者對Halle和Karlsruhe兩座城市的研究中，問卷總數(shù)只有159份[13]。2000年之后，有些調(diào)查的規(guī)模開始變大，比如SCAG（Southern California Association of Governments）的入戶調(diào)查，共有16939個家庭的40376個居民，而這些調(diào)查的規(guī)模已經(jīng)開始由政府或一些非政府機構(gòu)實施，調(diào)查還包括其他的目的，與早期的出行調(diào)查有所不同[14]。由于這些研究涉及較長時段的居民出行，因此受到了流行病學等方面的關(guān)注，在交通方面也有較多的運用[15]。

2.3 時空行為的影響因素分析

對居民日常出行時空特征的影響因素分析是城市時空間結(jié)構(gòu)另一個非常重要的話題。Tim Schwanen等認為性別對居民日常出行活動的時間、地點、目的以及與誰一起出行都起著非常重要的作用，是影響居民出行活動時空約束的重要原因之一[16]。同時，他還認為街區(qū)居民的一致性與否會影響到居民的出行方式，并最終影響到居民的日常出行[17]。土地利用和交通系統(tǒng)不應僅僅被視作影響居民出行的外生變量，而是存在相互影響關(guān)系。Jae Y L等認為社會隔離和社會網(wǎng)絡是影響居民日常出行相互作用的原因之一，并利用三維可視化技術(shù)對居民日常出行的時空路徑進行展示[18]。一些學者還分析汽油價格的變化和居民日常出行的時空關(guān)系以探究汽油價格對交通事故的影響，結(jié)果表明汽油價格的變動會影響交通事故的發(fā)生，尤其是對于年輕人和婦女群體[19]。還有學者探討不同性別和職業(yè)的居民出行模式的差異，從而分析他們對居民出行行為的影響[20]。與此同時，受到地理學中女性主義思潮的影響，把性別作為重要變量的研究也成為一個重要的方面[21]。

2.4 新的數(shù)據(jù)與方法在城市時空間結(jié)構(gòu)研究中的應用

隨著現(xiàn)代信息通信技術(shù)的發(fā)展，討論現(xiàn)代信息通信技術(shù)對居民日常出行活動的影響或利用現(xiàn)代信息通信技術(shù)所提供的數(shù)據(jù)進行研究是一個比較新的話題[22，23]。德國學者Marta C. González等人通過對手機用戶的日?；顒拥木嚯x研究表明，多數(shù)個體出行的距離較短，僅有較少頻次的出行距離會超過數(shù)百公里[24]。一些學者通過手機數(shù)據(jù)研究城市中居民出行的網(wǎng)絡關(guān)系[25]。還有很多學者探討了現(xiàn)代信息通信技術(shù)對人們?nèi)粘３鲂械挠绊?，并分析探討網(wǎng)絡行為和手機使用狀況對人們出行行為的影響[26-28]。同時由于電子商務的迅速發(fā)展，不少學者對網(wǎng)絡購物與居民出行活動的相互關(guān)系進行了分析，比如Sendy Farag認為網(wǎng)絡購物受到經(jīng)濟、社會、地理和人口特征等方面的影響，在作者所選擇的荷蘭和美國的案例中，并沒有呈現(xiàn)出較大的差異性，隨著網(wǎng)絡購物的增加，日常性的購物會相應地有所減少[29]。

大數(shù)據(jù)在城市時空間結(jié)構(gòu)研究過程中也受到廣泛關(guān)注。城市時空間結(jié)構(gòu)研究以居民的出行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，傳統(tǒng)出行日志由于難以獲取大規(guī)模的出行信息在數(shù)據(jù)代表性方面廣受詬病。大數(shù)據(jù)在樣本量方面具有更強的說服力，同時大數(shù)據(jù)中普遍包含時間和空間數(shù)據(jù)，因此隨著大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源的廣泛出現(xiàn)和數(shù)據(jù)處理方法的不斷成熟，其在城市時空間結(jié)構(gòu)研究中被廣泛應用。比如，通過手機的GPS定位數(shù)據(jù)研究城市內(nèi)部的交通特征和交通熱點分布狀況[30]；通過出租車出行狀況的GPS數(shù)據(jù)研究城市中交通流量的時空特征，城市在不同日期出租車活躍度的周期性特征、交通特征和居民的出行特征等[31，32]。

此外，在居民時空行為的研究過程中，Kwan認為隨著手機在家庭和社會生活中的廣泛運用，全新的時空協(xié)調(diào)的方式改變了時間的運用和移動性，模糊了家庭和工作的邊界，提高了社會網(wǎng)絡和社會資本的重要性，這會造成對居民出行顯著的影響。因此，她認為對城市交通的研究需要新的概念和技術(shù)框架。傳統(tǒng)的研究普遍認為城市各功能區(qū)具有一定的社會經(jīng)濟特征，然而一些研究表明就業(yè)機會的空間分布及其聚類狀況對個體可達性的影響并不是恒定的。Kwan認為，主要的原因在于現(xiàn)代信息通信技術(shù)的影響使居民受到時空的約束變小，許多活動比如網(wǎng)絡購物和電子銀行可以在周末和晚上來完成[33]。

在居民時空行為的研究方法方面，現(xiàn)代GIS方法和技術(shù)為城市時空間結(jié)構(gòu)研究提供了良好的技術(shù)平臺，相關(guān)方面的文獻成為城市時空間結(jié)構(gòu)研究的重要內(nèi)容。研究居民出行的時空活動是時間地理學的核心命題之一，然而在傳統(tǒng)的研究中，一般采用統(tǒng)計的方法[34]。雖然這些統(tǒng)計的方法在分析居民時空活動的特征時是非常有用和必要的，但是在居民出行活動時空模式的研究中，對活動進行模擬也非常重要。為了分析居民活動的時空特征，一些學者在GIS空間分析和三維展示方面進行了嘗試[35，36]。在許多學者的努力下，時間地理學的一些概念框架逐步被嵌入到GIS平臺中[37]。隨著大量的出行日志調(diào)查的進行，這些數(shù)據(jù)與GIS技術(shù)結(jié)合為學者們研究居民時空活動的規(guī)律提供了極大的方便[38]。

傳統(tǒng)時間地理學的諸多概念與GIS不斷融合取得了較大的發(fā)展，成為時間地理學發(fā)展過程中的重大技術(shù)突破，這種突破借助GIS的三維展示平臺把居民活動的二維空間平面和一維的時間軸融入其中[39]。然而傳統(tǒng)的時間地理學對居民出行模式的研究隨著現(xiàn)代信息通信技術(shù)的發(fā)展也遇到了一些挑戰(zhàn)，一些學者認為雖然虛擬空間與物理空間在本質(zhì)上不盡一致，然而兩種空間之間絕對不是完全獨立的關(guān)系[40]。一些研究指出遠程通信和電子商務等活動會導致人流和物流模式發(fā)生變化，還有部分研究認為現(xiàn)代信息通信技術(shù)會導致居民出行活動的破碎化及其在時空框架內(nèi)的重構(gòu)[41]。Mokhtarian指出物質(zhì)空間和虛擬空間的四種基本關(guān)系：替代關(guān)系、互補關(guān)系、改變關(guān)系和中立關(guān)系[28]。因此，物質(zhì)空間和虛擬空間相互作用的實證研究和方法探討成為20世紀以來城市時空間結(jié)構(gòu)研究的重要內(nèi)容。

2.5 小結(jié)

國外時空間結(jié)構(gòu)研究可以劃分四個研究方向（圖2）：第一是概念與理論研究，主要出現(xiàn)在時間地理學的初創(chuàng)階段。第二是以出行日志為基礎(chǔ)的實證研究，研究的時間跨度較長。第三是時空行為的影響因素分析，在20世紀90年代之后。第四是新的數(shù)據(jù)與方法與時間地理學相結(jié)合對城市時空間結(jié)構(gòu)的研究。其中，新的數(shù)據(jù)與方法與時間地理學相結(jié)合是城市時空間結(jié)構(gòu)研究最主要的發(fā)展趨勢，主要的研究內(nèi)容包括GIS技術(shù)方法與城市時空間相結(jié)合的研究、現(xiàn)代信息通信技術(shù)對居民時空行為影響的研究、大數(shù)據(jù)與城市空間結(jié)構(gòu)相結(jié)合的研究、物質(zhì)空間與虛擬空間的相互作用研究。

3 國內(nèi)城市時空間結(jié)構(gòu)的研究

3.1 城市時空間結(jié)構(gòu)研究的引入

國內(nèi)城市時空間結(jié)構(gòu)研究萌芽于20世紀90年代。城市時空間結(jié)構(gòu)研究是在時間地理學的研究框架下進行的，由于時間地理學在20世紀末期才逐漸擴散到中國，因此國內(nèi)學者對城市空間結(jié)構(gòu)的研究開始的時間并不長。早期的研究主要是概念引進和介紹性質(zhì)的文章，尚未涉及城市空間結(jié)構(gòu)的研究。出現(xiàn)了實證性的研究論文，柴彥威對蘭州市城市內(nèi)部生活空間結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)開始把居民活動的路徑概念運用到城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的研究中來，但是尚未明確提出城市時空間結(jié)構(gòu)的概念，從而標志著國內(nèi)時空間結(jié)構(gòu)研究的萌芽[42]。

3.2 城市時空間結(jié)構(gòu)研究的興起

21世紀初期是國內(nèi)時空間結(jié)構(gòu)研究開始的時間。2002年柴彥威團隊出版了研究專著《中國城市時空間結(jié)構(gòu)》，書中首次明確使用了“城市時空間結(jié)構(gòu)”這一概念，標志著國內(nèi)學者對城市時空間結(jié)構(gòu)研究的開始。該書以大連、天津和深圳為案例進行了大量的問卷調(diào)查，通過對時間地理學中經(jīng)典研究方法的運用對城市時空間結(jié)構(gòu)開展研究[8]。與此同時，由項目所衍生出來的一批論文也先后在一些地理學的主流期刊上發(fā)表[43，44]。另外，其他一些學者也開始跟進，劉玉亭等對南京市貧困群體的日?；顒拥臅r空間結(jié)構(gòu)進行了分析[45]。馮健等對北京市城中村流動人口生活活動的時空間進行了研究[46，47]。蔡曉梅等研究了廣州市居民的飲食消費行為的時空間特征[48]。宋金平等人對蕪湖市居民購物行為的時空間特征進行了研究[49]。周素紅等人從居民日常通勤的視角研究了廣州市城市時空間結(jié)構(gòu)[50]。張燕等研究了城市居民的休閑空間[51]。曹小曙等通過問卷調(diào)查數(shù)據(jù)研究居民出行的行為，并認為居民的屬性決定出行目的，而出行目的又會影響居民的出行[52]。劉云剛等人則研究了在廣州市生活的日本移民的生活空間，并認為日本移民的生活空間具有主動集聚和被動隔離的特征[53]。薛德升等通過深度訪談對城中村農(nóng)民工的醫(yī)療行為進行了研究和分析[54]?？梢钥吹?，學者們已經(jīng)開始使用時間地理學的研究方法對城市的時空間結(jié)構(gòu)進行研究。然而從具體的研究內(nèi)容來看，一般是從特定的人群或者對特定出行目的進行的。

4 城市時空間結(jié)構(gòu)研究的述評

從1970年代哈格斯特朗的研究算起，城市時空間結(jié)構(gòu)研究至今經(jīng)歷了40余年的發(fā)展歷程，在它興起之后的前10年，時間地理學處于理論模型和概念框架的探討過程；1980年到1995年前后，時間地理學經(jīng)歷了一個漫長的低迷而非停滯的階段，其不斷地完善自己的概念框架和理論基礎(chǔ)；20世紀末以來，GIS的發(fā)展為時間地理學提供了良好的技術(shù)平臺，使得時間地理學的發(fā)展不斷突破技術(shù)瓶頸。然而這個過程非常緩慢，許多問題的解決即便是從今天來看依然富有挑戰(zhàn)性和藝術(shù)性。時間地理學在中國擴散的時間并不太長，從專門介紹時間地理學的文獻到今天大約只有15年，在這短短的15年中，時間地理學的研究方法、研究視角、方法論上的每一次補充與完善無不影響著一大批學者，涌現(xiàn)了不少有意義的研究。時間地理學的研究逐漸演變成人文地理學中一股重要的研究思潮。

從目前國內(nèi)外已有的研究來看，城市時空間結(jié)構(gòu)研究取得了一定的成果。比如對可達性、居住空間、購物空間和休閑空間的研究等。一方面這些只是城市時空間研究的一個方面，探討城市的時空間研究需要把居住、就業(yè)、休閑等不同的方面結(jié)合起來，而這些方面的結(jié)合顯然又無法通過簡單的幾何疊加來完成。另一方面，多數(shù)研究在對時空研究的過程中實際上空間和時間是分離的，原因自然可以歸結(jié)為數(shù)據(jù)來源和技術(shù)手段。然而現(xiàn)實的城市時空間研究不是空間和時間的相加，更深層的機制和結(jié)構(gòu)性問題尚需繼續(xù)深入的討論。另一個重要的話題就是網(wǎng)絡空間和虛擬空間的相互影響，網(wǎng)絡、手機、電話等現(xiàn)代信息會對人的行為模式產(chǎn)生影響，然而具體影響的機理尚需進一步的討論。

城市時空間結(jié)構(gòu)的研究在國內(nèi)外存在較大的差異。如果把城市空間結(jié)構(gòu)的研究劃分為城市內(nèi)部空間和城市外部空間，那么城市時空間結(jié)構(gòu)的研究從屬于城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)。國外學者對城市時空間結(jié)構(gòu)的研究起步較早，研究的內(nèi)容較多。相比之下，國內(nèi)學者對城市時空間結(jié)構(gòu)的研究起步較晚，研究成果相對較少，但是中、微觀尺度的研究嘗試正在逐步增多[55]。從研究內(nèi)容來看，國外學者更加注重對居民完整出行鏈及其規(guī)律進行分析，而國內(nèi)學者更傾向于把出行劃分為不同的目的，具體分析每一種目的下的居民出行特征。此外，國外學者的研究還包括大量的理論方法的研究文獻，而國內(nèi)學者的研究以實證性的研究居多，更多地考慮到不同城市和不同區(qū)域的特殊性。由于時間地理學起源于西方，其相關(guān)的研究較為成熟，其研究的對象是城市居民的出行活動，城市時空間結(jié)構(gòu)只是居民時空活動的反映。時間地理學傳入中國之后，直接通過居民的出行行為研究城市的時空間結(jié)構(gòu)，并且非常明確地使用“城市時空間結(jié)構(gòu)”這一術(shù)語。然而，從具體的研究內(nèi)容來看，國內(nèi)的相關(guān)研究與國外學者的研究有研究視角上的相似之處，盡管國外學者鮮有使用城市時空間結(jié)構(gòu)的概念。

從發(fā)展趨勢來看，國內(nèi)外城市時空間結(jié)構(gòu)研究呈現(xiàn)出一些特征。第一，研究內(nèi)容不斷增多和成熟。在初期，時間地理學停留在概念建立和理論修補階段，經(jīng)歷了較長時間的積累，時間地理學在城市時空間結(jié)構(gòu)方面才有了較為明顯的進步，并且呈現(xiàn)出進一步發(fā)展的趨勢。第二，從研究的方法來看，城市時空間結(jié)構(gòu)的研究方法不斷成熟。時間地理早期的研究思路在較長的時間內(nèi)由于缺乏現(xiàn)代地理信息平臺，受到較多的限制。直到20世紀90年代之后，隨著地理信息技術(shù)的發(fā)展和各種空間分析軟件的成熟，大量的數(shù)據(jù)運算和處理成為可能。時間地理學的研究成果才能運用于城市時空間結(jié)構(gòu)的研究中來。早期的研究方法以數(shù)理統(tǒng)計為主，21世紀之后，可視化與時空模擬的研究論文開始較多地出現(xiàn)。第三，從數(shù)據(jù)源來看，城市時空間結(jié)構(gòu)研究的數(shù)據(jù)源更加廣泛。早期的研究以出行日志調(diào)查和記錄為主，其他的數(shù)據(jù)源基本沒有。現(xiàn)在，盡管出行日志的調(diào)查依然十分必要，但是手機數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)以及官方相關(guān)單位的調(diào)查數(shù)據(jù)都成為城市時空間結(jié)構(gòu)研究的數(shù)據(jù)源。

城市居民的行為模式既受到城市空間結(jié)構(gòu)的影響也是塑造城市空間結(jié)構(gòu)的重要動力。在已有的研究中，不少學者從居民出行的時間表、出行目的地、持續(xù)的時間、交通方式和時間序列等角度來研究行為或者表征城市時空間結(jié)構(gòu)。然而這些研究的重點在于描述行為本身而非更深層次的解釋。因此在時間地理學的框架內(nèi)研究城市時空間結(jié)構(gòu)的形成機理一方面需要對行為現(xiàn)象和過程進行清晰的表征和描述，另一方面需要對行為過程本身進行更加深入的解釋，只有這樣才能通過居民的行為來解釋城市時空間結(jié)構(gòu)的形成機理。

城市時空間結(jié)構(gòu)研究和中國時間地理學蓬勃發(fā)展的背后有一雙有力的推手，就是城市發(fā)展的強大需求。改革開放30余年，中國城市在發(fā)展過程中產(chǎn)生并積累了一些問題，比如交通擁堵、城市過度通勤、職住不匹配、社會隔離、城中村等，同時城市居民對城市的期望與日俱增，期待更方便的交通、更寬敞的住宅、更公平的就業(yè)機會、更寬松的個人行為時間、更自由的個人休閑、更多的靈活時間和更舒適的生活等。如何解決這些問題顯然已經(jīng)無法繼續(xù)通過單純的城市空間的蔓延來實現(xiàn)。在這種背景下，從規(guī)劃界到地理界，學者們期望通過更多的對居民行為的研究來探討智慧城市的發(fā)展之路。而城市發(fā)展所產(chǎn)生的這些科研需求正是時間地理學所關(guān)注的核心話題，比如，居民的日常出行、時空路徑、時空集聚和時空約束等等。

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