◎ 巫細(xì)波 賴長強

一、引言

城市群作為世界各國參與全球競爭的重點地理單元，受到國內(nèi)外眾多專家學(xué)者的關(guān)注[1]，已上升為國家戰(zhàn)略的粵港澳大灣區(qū)[2]有望成為國家建設(shè)世界級城市群和參與全球競爭的重要空間載體，然而“三種制度、三種貨幣”共存一區(qū)的獨特現(xiàn)象使得粵港澳大灣區(qū)城市群空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化存在諸多問題，非常有必要對其城市功能空間整體和局部細(xì)節(jié)特征展開深入研究。國外學(xué)者對城市功能空間的研究興起于20世紀(jì)20至40年代的西方發(fā)達(dá)國家。[3]隨著城市規(guī)模的快速擴張及超大型城市群數(shù)量的快速增長，出現(xiàn)了各種城市問題，學(xué)者們針對城市與城市群的空間擴展[4-5]、產(chǎn)業(yè)空間[6]、交通空間[7]、社會問題[8]等進行了深入的研

究。國內(nèi)學(xué)者對城市功能空間相關(guān)問題的研究多為一般性理論及模型總結(jié)[9-10]，側(cè)重于從單一城市的產(chǎn)業(yè)[11]、商業(yè)辦公[12-13]、居住[14]、空間形態(tài)與格局[15-16]等視角對城市功能空間展開研究。隨著城市群朝網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)[17]演進，城市功能空間快速重構(gòu)與擴張并存，基于常規(guī)統(tǒng)計和調(diào)查數(shù)據(jù)的城市群空間結(jié)構(gòu)研究顯得不夠精細(xì)，對城市功能空間的局部細(xì)節(jié)、尤其是行政邊界接壤區(qū)城市功能空間的分析難以深入，基于大量POI（Point of Interest）數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像、社交媒體數(shù)據(jù)等大數(shù)據(jù)[18-23]的研究顯得非常必要和有價值。POI數(shù)據(jù)源于地圖導(dǎo)航服務(wù)，具有空間和屬性信息， 精度高、覆蓋范圍廣、更新快、數(shù)據(jù)量大等特點，在城市研究中得到越來越廣泛應(yīng)用。POI大數(shù)據(jù)不但能夠分析城市整體空間結(jié)構(gòu)，對不同類型城市功能空間的識別、定量研究及局部細(xì)節(jié)分析也非常有效。目前， 國內(nèi)外學(xué)者基于POI數(shù)據(jù)的城市研究多數(shù)集中在：城市結(jié)構(gòu)研究[24]、商業(yè)業(yè)態(tài)分布[25-26]、城市邊界提取[27]、城市人口時空變化[28-29]等方面，研究方法主要集中于核密度分析、平均近鄰分析、空間點模式等。目前利用POI數(shù)據(jù)對城市功能空間的研究大多局限于單一城市，對大規(guī)模城市群空間結(jié)構(gòu)的研究還較少而且數(shù)據(jù)量不足百萬級。為此，本文以粵港澳大灣區(qū)為例，研究數(shù)據(jù)庫支持下的POI大數(shù)據(jù)的處理方法并采用核密度、DBSCAN（Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise）[30]和OPTICS（Ordering points to identify the clustering structure）[31]密度聚類等方法分別對商業(yè)、產(chǎn)業(yè)、交通、科技文化、政務(wù)辦公、生活居住、休閑等七大城市功能空間的整體和局部結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀展開評價，研究探討粵港澳大灣區(qū)城市群功能空間結(jié)構(gòu)的總體現(xiàn)在特征和發(fā)展趨勢，提出優(yōu)化粵港澳大灣區(qū)城市功能空間的對策建議。

二、數(shù)據(jù)與方法

（一）研究數(shù)據(jù)

POI 數(shù)據(jù)是一種能夠代表真實地理實體的點狀數(shù)據(jù)，一般包含點要素的名稱、類別、經(jīng)緯度、電話、所在省市以及地址等基本信息。本文采用的POI數(shù)據(jù)通過第三方網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)爬蟲工具從高德地圖開放平臺獲取，數(shù)據(jù)獲取時間為2017年8月。原始數(shù)據(jù)共包含汽車服務(wù)、汽車銷售、餐飲服務(wù)購物服務(wù)、生活服務(wù)、醫(yī)療保健服務(wù)、住宿服務(wù)、商務(wù)住宅、政府機構(gòu)及社會團體、科教文化服務(wù)、交通設(shè)施服務(wù)、金融保險服務(wù)、公司企業(yè)等23大類數(shù)據(jù)類型。本文側(cè)重研究粵港澳大灣區(qū)的城市功能空間結(jié)構(gòu)，因此從生活居住空間、政務(wù)辦公空間、商業(yè)空間、產(chǎn)業(yè)空間、科教文化空間、休閑空間及交通空間等七個方面對POI數(shù)據(jù)進行分類重組（表1）。

（二）研究方法

1.基于單機數(shù)據(jù)庫的大數(shù)據(jù)分析方法。由于本文采用POI數(shù)量接近500萬條，傳統(tǒng)基于Excel、TXT、CSV等文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和分析方法已不可能勝任，必須借助大數(shù)據(jù)[32]分析方法。大數(shù)據(jù)這一概念在不同領(lǐng)域的內(nèi)涵具有較大差別，相對于傳統(tǒng)社科研究的數(shù)據(jù)數(shù)量規(guī)模，數(shù)據(jù)量超百萬級足以稱得上大數(shù)據(jù)，因此分析大規(guī)模的數(shù)據(jù)時必須考慮到數(shù)據(jù)存儲、過濾、移植和檢索的效率。綜合考慮，本文的POI數(shù)據(jù)處理可以采用PostgreSQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（版本為10.4）進行分析處理，作為免費、具備PostGIS[33]空間數(shù)據(jù)處理模塊而且功能強大的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，非常適合用于開展各類基于POI大數(shù)據(jù)的科學(xué)研究。因此，本文先將POI數(shù)據(jù)導(dǎo)入PostgreSQL數(shù)據(jù)庫，然后進行檢索、分類、合并、制圖等處理，在數(shù)據(jù)庫支持下對POI大數(shù)據(jù)的非常高效便捷。

表1 粵港澳大灣區(qū)七類城市功能空間POI數(shù)據(jù)構(gòu)成情況

2.空間核密度分析方法。一種將離散數(shù)據(jù)進行空間平滑處理形成連續(xù)分布密度圖的方法，能夠有效地分析出離散數(shù)據(jù)的空間分布特征和趨勢[34]。本文采用ArcGIS軟件進行核密度計算，為顯示不同區(qū)域POI數(shù)據(jù)密度差異需要對柵格數(shù)據(jù)進行分組分級，本文主要采用自然斷裂法進行分組統(tǒng)計并顯示。

3.空間密度聚類方法：DBSCAN和OPTICS。這兩種分析方法都是基于密度的聚類方法，兩種方法各有優(yōu)缺點，配合使用則更有助于對POI大數(shù)據(jù)的空間聚類分析。其中，DBSCAN方法的主要特點是計算速度較快、對內(nèi)存要求較小、能夠發(fā)現(xiàn)任意形狀的聚類，但對初始參數(shù)較為敏感。OPTICS算法借助可達(dá)距離排序圖更容易獲取合理的初始參數(shù)，也可以獲得不同密度的聚類，能夠?qū)⒖臻g中的數(shù)據(jù)按照密度分布進行聚類。本文采用R語言的“dbscan”[35]軟件包進行空間密度聚類計算。

三、粵港澳大灣區(qū)七類城市功能空間結(jié)構(gòu)特征

對粵港澳大灣區(qū)商業(yè)空間、產(chǎn)業(yè)空間、交通空間、科教文化空間、政務(wù)辦公空間、生活居住空間及休閑空間等七類城市功能空間POI數(shù)據(jù)進行空間布局整體特征分析，用DBSCAN和OPTICS密度聚類方法分析某些細(xì)分POI數(shù)據(jù)的空間局部結(jié)構(gòu)特征。

（一）商業(yè)空間

作為城市最主要的功能之一，商業(yè)活動及其空間結(jié)構(gòu)歷來都是城市地理學(xué)和城市經(jīng)濟學(xué)研究的重要內(nèi)容，合理的商業(yè)空間結(jié)構(gòu)是城市商業(yè)繁榮和發(fā)展的重要依托。對城市商業(yè)空間的理解一般認(rèn)為是商業(yè)活動的空間載體，指各種商業(yè)類型的空間形態(tài)以及它的分布和配置情形，是城市商業(yè)活動銷售和消費因素相互作用的動態(tài)關(guān)系在商業(yè)業(yè)態(tài)、等級、規(guī)模、組織等方面的空間體現(xiàn)。根據(jù)高德地圖POI數(shù)據(jù)特點，本文研究的商業(yè)空間POI類型主要包括餐飲服務(wù)、購物服務(wù)、汽車銷售、汽車維修、摩托車服務(wù)、汽車服務(wù)及相關(guān)等七大類POI數(shù)據(jù)。其中，廣州地區(qū)的商業(yè)POI數(shù)量占整個大灣區(qū)的22.62%，其次為深圳的19.66%，香港和佛山的商業(yè)POI占比分別為3.11%、12.88%。對商業(yè)POI數(shù)據(jù)進行核密度分析，結(jié)果顯示（圖1）：整個大灣區(qū)商業(yè)空間POI高密度區(qū)域分布不均勻，高密度區(qū)域主要分布位于廣州主城區(qū)及珠江東岸的深圳及東莞，珠江西岸則分布有零散的高密度集聚區(qū)，其中商業(yè)POI最密集區(qū)域為廣州主城區(qū)而且形成連片的高密度商業(yè)空間，每平方千米的商業(yè)POI數(shù)據(jù)超過1000個，達(dá)到1239個/平方千米，與佛山禪城形成高密度連片商業(yè)POI集聚區(qū)，廣州南部的南沙地區(qū)則還沒形成較大規(guī)模的商業(yè)POI聚類。珠江東岸沿江高速則形成帶狀的高密度集聚區(qū)，從東莞的莞城、虎門、長安到深圳的寶安、南山、福田等區(qū)域，這些區(qū)域的商業(yè)POI密度超過600個/平方千米。大灣區(qū)外圍的肇慶、江門及惠州等區(qū)域只有在主城區(qū)形成規(guī)模較小的商業(yè)POI集聚區(qū)，大部分外圍區(qū)域分布著較為零星的商業(yè)集聚區(qū)。

（二）產(chǎn)業(yè)空間

產(chǎn)業(yè)是城市和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的核心，而產(chǎn)業(yè)空間反映了產(chǎn)業(yè)各部門、各要素、各鏈環(huán)在地域空間上的分布態(tài)勢和組合。由于產(chǎn)業(yè)本身內(nèi)涵豐富、類型多樣，本文根據(jù)高德地圖POI數(shù)據(jù)特點，側(cè)重于從公司企業(yè)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)及金融行業(yè)三個方面來反映大灣區(qū)的產(chǎn)業(yè)空間結(jié)構(gòu)，因此POI數(shù)據(jù)主要包括公司企業(yè)、知名企業(yè)、公司、工廠、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、金融保險服務(wù)機構(gòu)、銀行、保險公司、證券公司、財務(wù)公司、農(nóng)林牧漁基地等11種類型。

1.總體特征

總體上看，整個大灣區(qū)的產(chǎn)業(yè)空間POI數(shù)據(jù)超過100萬個，達(dá)到105.43萬個，整體集聚及多中心布局特點非常明顯，主要分布于深圳和廣州，數(shù)量占比分別為25.53%和20.78%，珠江東西兩岸呈現(xiàn)密集分布特征。對大灣區(qū)產(chǎn)業(yè)空間POI進行核密度分析，結(jié)果顯示：產(chǎn)業(yè)空間POI高密度區(qū)域主要分布于珠江東岸，“廣州主城區(qū)—東莞—深圳—香港”形成連綿的高密度集聚區(qū)，這些區(qū)域的POI密度超過254個/平方千米，廣州天河、越秀、東莞莞城、深圳南山、福田、香港九龍、佛山禪城等區(qū)域的產(chǎn)業(yè)空間POI密度超過590個/平方千米，局部區(qū)域密度高達(dá)841個/平方千米（圖2）。

圖1 商貿(mào)空間POI核密度分析

2.金融保險POI局部空間分布特征

采用DBSCAN和OPTICS密度分析方法分析粵港澳大灣區(qū)金融保險POI的局部空間結(jié)構(gòu)特征。金融POI數(shù)據(jù)主要包括金融保險服務(wù)機構(gòu)、銀行、保險公司、證券公司、財務(wù)公司等5類。根據(jù)核密度分析可知：廣州天河、深圳南山、香港島構(gòu)成大灣區(qū)的三大金融保險集聚中心，POI數(shù)據(jù)密度超過69個/平方千米，次級集聚區(qū)包括佛山禪城、珠海香洲區(qū)、東莞莞城、惠州惠城區(qū)等區(qū)域，POI數(shù)據(jù)密度超過17個/平方千米（圖3）。為了進一步研究金融保險POI的局部集聚特點，采用DBSCAN空間密度聚類方法進行分析。為確定合理的DBSACN方法的初始參數(shù)，采用R語言“dbscan”軟件包中的OPTICS方法（參數(shù)minPts設(shè)置為25，即最小聚類數(shù)）得到金融POI數(shù)據(jù)的可達(dá)距離排序圖，根據(jù)可達(dá)距離排序圖科確定將Eps參數(shù)設(shè)置為0.009（實際空間距離約為1千米①）可以得到較好的聚類結(jié)果。用DBSCAN方法（參數(shù)設(shè)置為：eps=0.009，minPts=25）對金融POI數(shù)據(jù)進行空間聚類分析，結(jié)果顯示：在整個大灣區(qū)識別出163個金融保險POI聚類，其中最大的聚類在廣州主城區(qū)，范圍包括天河、越秀、荔灣、海珠及白云南部地區(qū)，金融POI數(shù)量高達(dá)6043個；深圳主城區(qū)識別出兩個大型聚類，POI數(shù)量分別達(dá)到7579個和1148個；香港的九龍和香港島也出現(xiàn)兩個大型集聚區(qū)，POI數(shù)量分別達(dá)到1716和1175個，香港島上的金融網(wǎng)點沿島形成典型帶狀集聚區(qū)；佛山禪城形成一個類似球形狀的金融網(wǎng)點集聚區(qū)，POI數(shù)量達(dá)到1654個；東莞莞城則形成一個數(shù)量達(dá)到1900個的大型金融網(wǎng)點集聚區(qū)；在珠海香洲區(qū)與澳門半島形成一個連片的高密度集聚區(qū)，POI數(shù)量達(dá)到1819個（圖4，圖中用不同灰度顏色區(qū)分各種聚類，小黑點為非聚類POI，即噪聲數(shù)據(jù)）。

圖2 產(chǎn)業(yè)空間POI核密度分析

（三）交通空間

圖3 金融保險POI核密度分析

圖4 金融POI空間密度聚類分析

交通空間是支撐城市功能的骨架，對城市不同功能空間的集聚與擴散具有重要的促進與引導(dǎo)作用。作為各功能空間要素流動與交換的載體與通道，交通空間對各個城市功能空間的組織優(yōu)化具有重要意義。根據(jù)不同交通功能空間的作用差異，城市交通空間可分為動態(tài)交通空間和靜態(tài)交通空間，其中動態(tài)交通空間主要包括城市道路網(wǎng)、軌道等交通空間，靜態(tài)交通空間包括停車場、交通樞紐及附屬設(shè)施等。根據(jù)高德地圖POI數(shù)據(jù)特點，交通空間POI數(shù)據(jù)主要包括加油站、加氣站、充電站、機場相關(guān)、火車站、港口碼頭、長途汽車站、地鐵站、公交車站、停車場、過境口岸等16個類型，此外還結(jié)合道路、鐵路及地鐵路網(wǎng)地理數(shù)據(jù)對大灣區(qū)交通空間結(jié)構(gòu)進行研究。目前，大灣區(qū)的高速公路總里程達(dá)到7673公里，鐵路運營總里程5500公里，城際軌道總里程1430公里，機場主要包括香港、廣州、深圳、澳門、珠海等5座干線機場，形成了以深圳港、香港港、廣州港、珠海港等為核心的大灣區(qū)港口群。對交通空間POI進行核密度分析，結(jié)果顯示：整個大灣區(qū)形成以廣州和深圳主城區(qū)為兩大一級交通核心，佛山禪城、廣州花都、東莞莞城、惠州惠城區(qū)、香港九龍、珠海香洲區(qū)等區(qū)域形成大灣區(qū)的二級交通中心，廣州從化街口、增城荔城、佛山三水及高明、江門開平、肇慶高要及四會、珠海斗門區(qū)、惠州惠陽、博羅及惠東等區(qū)域形成第三級交通中心。其中，一級交通核心的POI密度超過87.6個/平方千米，局部區(qū)域的密度高達(dá)165.2個/平方千米，二級交通中心的POI密度則超過32.5個/平方千米，三級交通中心的POI密度則超過9.8個/平方千米，其他區(qū)域的交通空間POI密度則低于2.6個/平方千米（圖5）。

總體上，大灣區(qū)的雙核心、路網(wǎng)等級化、網(wǎng)絡(luò)化空間結(jié)構(gòu)特征非常明顯。將普通公路、高速、鐵路、地鐵線路及站點繪制在一張地圖上，可以從總體上反映粵港澳大灣區(qū)的交通路網(wǎng)空間布局特征。不管是公路、鐵路還是地鐵，廣州、深圳均為一級樞紐，成為大灣區(qū)交通路網(wǎng)的兩大核心，在地鐵方面顯得尤為突出（圖6），現(xiàn)有地鐵站點大部分分布在廣深兩地，珠江西岸的地鐵站點還較少，只有在佛山有少量布局。對大灣區(qū)的公路路網(wǎng)進行空間密度分析，結(jié)果顯示：整個大灣區(qū)沿珠江兩岸形成“Π”型高密度路網(wǎng)分布區(qū)，其中廣州、深圳兩市主城區(qū)的道路密度超過10.12千米/平方千米，為大灣區(qū)公路路網(wǎng)的一級核心區(qū)，廣佛、深港則形成了兩個連片的高密度路網(wǎng)集聚區(qū)；廣州花都、東莞莞城、珠海香洲、中山石岐、江門蓬江等區(qū)域則形成路網(wǎng)二級核心區(qū)，江門開平、惠州惠城、肇慶主城區(qū)，道路密度超過4.33千米/平方千米；廣州從化及增城等區(qū)域則形成三級路網(wǎng)核心區(qū)，道路密度超過1.44千米/平方千米（圖7）。

圖5 交通空間POI核密度分析

（四）科教文化空間

教育文化空間是指城市教育科研及文化服務(wù)機構(gòu)所占用的空間，如中小學(xué)校、幼兒園、大中專院校、科研機構(gòu)等所占用的空間。根據(jù)高德地圖POI數(shù)據(jù)特點，本章研究的科教文化空間POI主要包括科教文化場所、博物館、展覽館、會展中心、美術(shù)館、圖書館、科技館、天文館、文化宮、檔案館、文藝團體、傳媒機構(gòu)、學(xué)校、科研機構(gòu)、培訓(xùn)機構(gòu)、駕校等16個類型。其中，廣州在大灣區(qū)的科教文化空間POI中處于核心地位，數(shù)量占比達(dá)到27.7%，盡管這并不能說明廣州的科教文化競爭力和輻射影響力處于絕對優(yōu)勢地位。從細(xì)分類型看，在科研機構(gòu)、天文館、科技館、文化宮、展覽館、會展中心等細(xì)分類型中占有絕對優(yōu)勢，數(shù)量占比均超過30%，分別為48.30%、44.44%、41.57%、39.15%、35.60%、34.32%；

圖6 大灣區(qū)交通路網(wǎng)（2017年）

深圳科教文化空間POI數(shù)量占比同樣超過21.60%；盡管香港的科教文化空間POI數(shù)據(jù)占比僅為6.54%，但其高等院校和科研機構(gòu)的影響力仍然處于大灣區(qū)核心地位。對大灣區(qū)的科教文化空間POI進行核密度分析，結(jié)果顯示：在廣州主城區(qū)形成一個大規(guī)模的科教文化空間POI高密度集聚區(qū)，為一級核心區(qū)，POI密度超過92.2個/平方千米，廣州天河局部地區(qū)達(dá)到121個/平方千米；深圳和香港則成為二級核心區(qū)，POI密度超過49個/平方千米，深圳的福田和南山憑借高科技企業(yè)云集及越來越多高等院校集聚，未來在大灣區(qū)的技術(shù)創(chuàng)新功能方面將發(fā)揮越來越重要的作用；佛山禪城、東莞莞城、惠州惠陽、中山石岐、珠海香洲、廣州番禺及花都、肇慶端州等區(qū)域成為三級核心區(qū)（圖8），POI密度超過23.4個/平方千米。

（五）政務(wù)辦公空間

圖7 公路路網(wǎng)核密度分析

政務(wù)辦公空間是城市空間的重要組成部分，其空間結(jié)構(gòu)總體上反映了城市政府行政資源的空間配置概況，由于我國城市功能布局與政務(wù)辦公空間具有密切關(guān)系，大部分城市功能均圍繞政務(wù)辦公功能展開布局。在高德地圖POI數(shù)據(jù)中主要包括政府機關(guān)、外國機構(gòu)、民主黨派、社會團體、公檢法機構(gòu)、交通車輛管理、政府及社會團體相關(guān)、工商稅務(wù)機構(gòu)等8類POI數(shù)據(jù)。對大灣區(qū)政務(wù)辦公空間POI進行核密度分析，結(jié)果顯示：大灣區(qū)政務(wù)辦公空間POI呈現(xiàn)超級大核心、等級化及網(wǎng)絡(luò)化空間布局特征明顯。其中，廣州主城區(qū)的政務(wù)辦公空間POI密度超過98.1個/平方千米，越秀、天河等局部區(qū)域達(dá)到130.9個/平方千米，成為大灣區(qū)政務(wù)辦公空間POI的超級大核心，這也是廣州成為大灣區(qū)核心城市的重要空間支持；香港、深圳、東莞、佛山等城市主城區(qū)則形成次級中心，這些區(qū)域的政務(wù)辦公空間POI密度超過31.4個/平方千米。廣州花都、從化、番禺、增城、珠海香洲、中山石岐、江門蓬江、開平、肇慶端州、高要、惠州惠陽等區(qū)域形成第三級中心，POI密度超過19.5個/平方千米，不同等級的核心區(qū)通過公路、鐵路路網(wǎng)形成網(wǎng)絡(luò)化空間結(jié)構(gòu)（圖9）。

（六）生活居住空間

圖8 科教文化POI核密度分析

生活居住空間是城市空間結(jié)構(gòu)的重要組成部分，生活居住空間不僅具有物質(zhì)的地理空間表現(xiàn)形式，更是蘊含了社會關(guān)系的社會空間，對城市空間結(jié)構(gòu)有重要影響。根據(jù)高德地圖POI數(shù)據(jù)特征，本文研究的生活居住空間POI主要包括住宅區(qū)、醫(yī)院、事務(wù)所、人才市場、美容美發(fā)店、搬家公司等36種類型。其中，廣州、深圳兩市作為粵港澳大灣區(qū)的超大規(guī)模人口集聚區(qū)，其生活居住空間POI數(shù)量占比較高，分別達(dá)到了24.16%、20.97%，香港生活居住空間POI數(shù)量占比為6.73%，但由于作為大灣區(qū)人口密度最高的區(qū)域，其住宅區(qū)POI數(shù)量在細(xì)分類型的占比高達(dá)21.63%。對大灣區(qū)生活居住空間POI進行核密度分析，結(jié)果顯示：大灣區(qū)生活居住空間POI在空間布局上呈現(xiàn)等級化、網(wǎng)絡(luò)化及高密度連片化特征。其中，在廣州主城區(qū)形成“L”型的大規(guī)模集聚區(qū)，深莞則沿交通干線形成“ε”型的連片高密度集聚區(qū)，香港九龍、佛山禪城、廣州花都及番禺、惠州惠城、珠海香洲、江門蓬江、肇慶端州等區(qū)域則形成次級高密度集聚區(qū)，外圍區(qū)域的POI則主要圍繞縣域中心形成密度較小的三次中心區(qū)。其中，廣州主城區(qū)形成一個規(guī)模較大的連片高密度核心區(qū)，生活居住空間POI密度超過424.0個/平方千米，局部地區(qū)達(dá)到730.3個/平方千米，香港九龍、深圳福田及南山、東莞莞城區(qū)、佛山禪城、廣州花都及番禺、珠海香洲區(qū)等區(qū)域則形成規(guī)模較小的次級核心區(qū)，POI密度超過234.9個/平方千米，三次中心區(qū)的POI密度則超過14.4個/平方千米（圖10）。

圖9 政務(wù)辦公空間POI核密度分析

（七）休閑空間

作為城市空間結(jié)構(gòu)重要組成部分的休閑娛樂場所，休閑空間已經(jīng)成為衡量現(xiàn)代城市空間生活質(zhì)量水平的重要標(biāo)志空間之一?？傮w而言，城市休閑空間由實體物質(zhì)空間、休閑行為空間、社會空間耦合而成的空間體系。在高德地圖POI中，休閑空間POI主要包括體育休閑服務(wù)場所、運動場館、高爾夫相關(guān)、娛樂場所、度假療養(yǎng)場所、休閑場所、影劇院、風(fēng)景名勝相關(guān)、公園廣場、風(fēng)景名勝等10類。廣州、深圳兩個城市的休閑空間POI數(shù)量占比均超過20%，分別達(dá)到23.44%、21.39%，廣州地區(qū)各種休閑空間POI數(shù)量占比基本超過20%。香港的POI數(shù)量占比為10.60%，其中度假療養(yǎng)場所細(xì)分類型的POI數(shù)量占比較高，達(dá)到26.81%。對休閑空間POI進行核密度分析，結(jié)果顯示：大灣區(qū)休閑空間POI在空間布局上呈現(xiàn)等級化、網(wǎng)絡(luò)化及高密度連片化特征。其中，在廣州越秀、香港九龍形成大規(guī)模高密度核心區(qū)，休閑空間POI密度超過35.4個/平方千米，局部區(qū)域密度達(dá)到66.2個/平方千米，同時在廣州、深圳兩地主城區(qū)均形成了連片高密度集聚區(qū)；深圳福田、南山、佛山禪城、廣州花都及番禺、惠州惠城、珠海香洲、江門蓬江、肇慶端州等區(qū)域則形成次級高密度集聚區(qū)，外圍區(qū)域的POI則主要圍繞縣域中心形成密度較小的三次中心區(qū)。

圖10 生活居住空間POI核密度分析

四、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

基于海量POI數(shù)據(jù)并借助核密度和空間密度聚類方法可以從全新的視角分析粵港澳大灣區(qū)城市群的功能空間結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的整體特征，研究發(fā)現(xiàn)：

1.粵港澳大灣區(qū)城市功能空間整體上呈現(xiàn)高度集聚特征。廣州、深圳兩大城市主城區(qū)均形成了大規(guī)模的高密度集聚區(qū)，香港九龍、東莞莞城、佛山禪城則形成了次級高密度集聚區(qū)，惠州惠陽、珠海香洲、廣州花都及番禺、中山石岐、江門蓬江、肇慶端州等區(qū)域側(cè)形成更小規(guī)模的集聚區(qū)。

2.多中心城市空間結(jié)構(gòu)特征明顯。廣州、深圳、香港三大城市主城區(qū)是粵港澳大灣區(qū)城市空間的三大中心，各類城市功能POI均呈現(xiàn)高度集聚特征，對七類城市功能空間POI的數(shù)據(jù)分析也支持這一論斷，三大中心在不同領(lǐng)域具有比較優(yōu)勢。其中，廣州在政務(wù)辦公、科教文化、商業(yè)、交通等方面占有數(shù)量優(yōu)勢，是大灣區(qū)政治、文化、商業(yè)及交通功能空間的主要核心；深圳在產(chǎn)業(yè)、科技創(chuàng)新等城市功能空間占有相對優(yōu)勢，成為大灣區(qū)新興信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新的核心引擎；香港則在國際化功能空間、高等級科研空間等方面具有相對優(yōu)勢，是目前大灣區(qū)邁向全球化的重要窗口。

3.城市空間等級化和網(wǎng)絡(luò)化特征顯著?；浉郯拇鬄硡^(qū)城市空間以廣州、深圳、香港等城市主城區(qū)為中心，借助完善的公路、鐵路、水運及航空立體化交通網(wǎng)絡(luò)，大灣區(qū)其他城市圍繞在周圍形成等級化、網(wǎng)絡(luò)化特征明顯的城市空間結(jié)構(gòu)，整個大灣區(qū)城市空間結(jié)構(gòu)主從關(guān)系明確，核心城市突出，居于主導(dǎo)地位。其中，佛山禪城、東莞莞城、珠海香洲、中山石岐、江門蓬江、肇慶端州、廣州花都及番禺等區(qū)域形成大灣區(qū)次級中心區(qū)。東莞虎門及長安、惠州惠東、博羅及惠東、佛山三水及高明、廣州從化及增城、肇慶四會及高要、中山小欖與古鎮(zhèn)、珠海斗門等區(qū)域則形成三級中心城市；大灣區(qū)外圍區(qū)域則圍繞縣域中心形成各類POI小規(guī)模集聚區(qū)，成為大灣區(qū)城市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系的重要節(jié)點城市，三大層次城市通過實體交通網(wǎng)絡(luò)與虛擬信息網(wǎng)絡(luò)形成體系層次分明、等級化、網(wǎng)絡(luò)化特征顯著的城市空間結(jié)構(gòu)。

4.城市功能空間連片化特征明顯。隨著珠三角城市一體化進程不斷深入發(fā)展，大灣區(qū)內(nèi)部各城市之間的各類經(jīng)濟活動與人員往來日益頻繁，各類城市功能空間POI不但在各自城市行政邊界內(nèi)部形成POI連片高密度集聚區(qū)，也逐漸突破城市行政邊界制約，促使各類城市功能空間POI在城市之間也逐漸形成了連片化高密度集聚區(qū)，這種高密度連片化特征在生活居住空間、交通空間及產(chǎn)業(yè)空間等方面顯得尤為明顯，如廣佛、深莞之間的居住空間POI連片化特征非常明顯。

為進一步研究細(xì)分類型POI的空間結(jié)構(gòu)特征，本文以金融保險POI為例，采用DBSCAN和OPTICS空間密度聚類方法進行分析，研究表明：相對于只能分析整體結(jié)構(gòu)特征的核密度方法，密度聚類的方法則能夠分析城市功能空間的局部特征和細(xì)節(jié)，對于每一類聚類的規(guī)模、空間形態(tài)、密度等均能進一步展開深入分析。此外，借助開源PostgreSQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使得POI大數(shù)據(jù)的處理與分析成為可能而且數(shù)據(jù)分類、合并檢索及制圖都非常便捷，這也為基于POI大數(shù)據(jù)的社會科學(xué)研究提供經(jīng)驗借鑒和案例分析。

（二）建議

基于POI大數(shù)據(jù)的分析可以看出粵港澳大灣區(qū)城市群空間結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)三中心、網(wǎng)絡(luò)化、連片化特征，這表明大灣區(qū)城市群空間結(jié)構(gòu)內(nèi)部具備較高的一體化水平。然而粵港澳大灣區(qū)存在制度特區(qū)、經(jīng)濟特區(qū)、副省級城市、一般地級市等各類型城市，“一區(qū)三制度、三種貨幣”現(xiàn)象尤為獨特，因此粵港澳大灣區(qū)要建設(shè)成為世界級大灣區(qū)并代表國家參與全球競爭，城市群空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級還面臨諸多問題，而體制制度方面的問題尤其突出?？梢灶A(yù)見，隨著全球化、區(qū)域化、信息化及智能化的加速推進，粵港澳大灣區(qū)城市群空間結(jié)構(gòu)將朝現(xiàn)實與虛擬空間融合智能化、更加互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)化及更加開放化方向演進。為此對未來粵港澳大灣區(qū)城市群空間結(jié)構(gòu)發(fā)展提出幾點建議：一是打造能夠支撐世界級灣區(qū)的三大核心城市，弱化核心城市的分割競爭強化分工合作，推動大灣區(qū)內(nèi)部核心城市之間經(jīng)濟、社會、文化領(lǐng)域的全方位合作對接與融合發(fā)展。二是構(gòu)建功能區(qū)引領(lǐng)的城市空間體系，建立政府推動、市場主導(dǎo)的發(fā)展觀，主動按照比較優(yōu)勢的原則推動人才、資本、技術(shù)、創(chuàng)新等要素在灣區(qū)中合理化配置，引導(dǎo)高端要素資源向重大產(chǎn)業(yè)、科技創(chuàng)新等功能區(qū)集聚。三是推進大灣區(qū)城市群功能區(qū)連片化建設(shè)，弱化行政邊界強化功能區(qū)引領(lǐng)，舍棄傳統(tǒng)以行政單元為基礎(chǔ)的思維，強化對跨區(qū)域合作功能區(qū)的開發(fā)建設(shè)與合理布局。四是重視大灣區(qū)虛擬城市空間網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，重點依托智能化及信息化手段推進大灣區(qū)建設(shè)能夠安全高效連接國內(nèi)外的虛擬城市網(wǎng)絡(luò)空間。

注釋：

①由于直接采用地理經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)進行空間聚類分析，因此POI點之間的距離數(shù)值非常小，經(jīng)緯度數(shù)據(jù)與距離長度數(shù)據(jù)之間的換算關(guān)系為：經(jīng)緯度1度≈111千米。