周 博，馬林兵

（1.廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州 510060；2.中山大學(xué)地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院，廣東 廣州 510275）

城市熱點(diǎn)區(qū)域是居民出行起訖點(diǎn)較集中、交通流量較大，并能吸引居民頻繁到訪的區(qū)域，熱點(diǎn)區(qū)域的時(shí)空分布和內(nèi)在聯(lián)系是城市規(guī)劃、交通和應(yīng)急等政府部門(mén)行使特定職權(quán)、配置公共資源的重要參考，同時(shí)也是推進(jìn)城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化過(guò)程中的決策依據(jù)?？臻g中任何事物都不是孤立存在的，其必以物質(zhì)、能量、信息等形式在空間不同位置之間發(fā)生著作用和聯(lián)系，這種地理過(guò)程被稱(chēng)為空間交互[1]。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為一種描述自然、社會(huì)及工程技術(shù)中相互關(guān)聯(lián)的理論，其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)理知識(shí)體系和全面的基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，為研究現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的空間交互提供了全新視角[2]。近年來(lái)，隨著時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)的可獲取性增強(qiáng)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的推廣應(yīng)用和城市地理學(xué)的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)向，促使城市熱點(diǎn)區(qū)域[3-4]、城市功能及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[5-9]成為地理學(xué)、城市規(guī)劃等學(xué)科的研究熱點(diǎn)。

現(xiàn)有城市熱點(diǎn)區(qū)域研究多是基于移動(dòng)定位大數(shù)據(jù)討論熱點(diǎn)區(qū)域如何識(shí)別、分布和演變，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相關(guān)研究主要集中在宏觀位序關(guān)系、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系特征和時(shí)序變化等方面。帶有時(shí)空標(biāo)記的、個(gè)體粒度的出租車(chē)軌跡數(shù)據(jù)具有空間交互特性，其累積效應(yīng)在某種程度上就是熱點(diǎn)區(qū)域的空間表現(xiàn)。學(xué)術(shù)界很少?gòu)膹?fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角將出租車(chē)流動(dòng)的交互行為嵌入到居民出行的地理空間，缺乏對(duì)出租車(chē)軌跡映射的熱點(diǎn)區(qū)域空間交互關(guān)系進(jìn)行全面定量表達(dá)以及微觀地理解釋。

本文以大樣本量的連續(xù)型出租車(chē)軌跡數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，首先基于數(shù)據(jù)場(chǎng)理論識(shí)別節(jié)假日和工作日兩種典型時(shí)間的熱點(diǎn)區(qū)域空間分布，然后從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角分析熱點(diǎn)區(qū)域的空間交互，以期彌補(bǔ)靜態(tài)城市規(guī)劃對(duì)居民時(shí)空出行和城市交通演變特征規(guī)律解讀不準(zhǔn)確、不深入的弊端，研究結(jié)果可為城市精細(xì)化管理、區(qū)域功能優(yōu)化提升、智慧城市升級(jí)等提供支撐和依據(jù)。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)

選取深圳市9個(gè)行政區(qū)和1個(gè)新區(qū)（不含深汕特別合作區(qū)）作為研究區(qū)，深圳作為典型的高度城市化、年輕化地區(qū)，外來(lái)人口多，常被稱(chēng)為移民城市和候鳥(niǎo)城市。近年來(lái)，深圳人口規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，人口密度長(zhǎng)期處于全球城市前列。城市局部區(qū)域逐漸暴露出社會(huì)分異、空間隔離、交通擁堵等社會(huì)問(wèn)題，對(duì)深圳城市規(guī)劃水平和社會(huì)治理能力提出了挑戰(zhàn)。

1.2 數(shù) 據(jù)

出租車(chē)GPS軌跡數(shù)據(jù)獲取原理是通過(guò)在車(chē)輛上裝載車(chē)用GPS設(shè)備，由該設(shè)備按照特定規(guī)則向交通信息中心實(shí)時(shí)傳送車(chē)輛位置、速度、方向和載客狀態(tài)等相關(guān)信息，本文選用深圳市節(jié)假日和工作日共2 d（2015年5月1日和6日）約15 500輛正常運(yùn)營(yíng)的出租車(chē)GPS軌跡數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集。由于原始數(shù)據(jù)的采樣間隔為30 s，且24 h不間斷，并以文本格式儲(chǔ)存，而熱點(diǎn)區(qū)域表示更多居民上車(chē)或下車(chē)這一瞬間行為所發(fā)生的空間位置，原始軌跡數(shù)據(jù)針對(duì)熱點(diǎn)區(qū)域識(shí)別這一特定需求存在一定程度的冗余和異構(gòu)問(wèn)題。因此，對(duì)GPS軌跡數(shù)據(jù)需進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、噪點(diǎn)清除、上下車(chē)點(diǎn)提取等必要的預(yù)處理。

2 研究方法

2.1 基于數(shù)據(jù)場(chǎng)理論的城市熱點(diǎn)區(qū)域識(shí)別方法

場(chǎng)的概念源自物理學(xué)，用于描述物體間的非接觸作用。每個(gè)對(duì)象都相當(dāng)于空間中具有一定質(zhì)量的數(shù)據(jù)粒子，其周?chē)嬖谥粋€(gè)作用場(chǎng)，場(chǎng)中的所有數(shù)據(jù)粒子都會(huì)受到場(chǎng)中其他數(shù)據(jù)粒子的場(chǎng)作用力，由此在整個(gè)空間上形成一個(gè)數(shù)據(jù)場(chǎng)[10]。勢(shì)是物理學(xué)描述場(chǎng)隨空間位置變化的重要物理量，將物理場(chǎng)中的勢(shì)函數(shù)引入到數(shù)據(jù)場(chǎng)中，用來(lái)定量表征數(shù)據(jù)對(duì)象之間的相互作用程度，用等勢(shì)線或等勢(shì)面描述數(shù)據(jù)空間連續(xù)分布特征。

出租車(chē)上下車(chē)軌跡點(diǎn)數(shù)據(jù)可看作是位置點(diǎn)的一個(gè)時(shí)間序列，高斯函數(shù)具備作為數(shù)據(jù)場(chǎng)勢(shì)函數(shù)的基本性質(zhì)，引入能夠反映勢(shì)值隨時(shí)間變化的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)差系數(shù)，將時(shí)差系數(shù)作為權(quán)重參數(shù)添加至勢(shì)函數(shù)公式，從而將空間數(shù)據(jù)場(chǎng)擴(kuò)展為時(shí)空數(shù)據(jù)場(chǎng)，即可定量表征勢(shì)值的時(shí)空衰減效應(yīng)。時(shí)空數(shù)據(jù)集P中的任意軌跡點(diǎn)Pi的勢(shì)值計(jì)算公式為：

式中，mj表示軌跡點(diǎn)Pj的質(zhì)量；dij表示軌跡點(diǎn)Pi和Pj之間的距離，為數(shù)據(jù)對(duì)象之間相互作用影響的半徑，稱(chēng)為影響因子。淦文燕等[11]提出了一種基于信息熵的σ優(yōu)選方法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)將勢(shì)熵最小時(shí)的σ（值為0.3）當(dāng)作時(shí)空數(shù)據(jù)場(chǎng)中的影響因子。Δtij為Pi和Pj兩個(gè)軌跡點(diǎn)歸一化后的時(shí)差系數(shù)[4]，其計(jì)算公式為：

式中，Δt′ij表示軌跡點(diǎn)Pi和Pj的時(shí)間差值；Δtmin表示時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)集P中任意兩點(diǎn)時(shí)間差值的最小值；Δtmax表示時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)集P中任意兩點(diǎn)時(shí)間差值的最大值。

綜上，基于數(shù)據(jù)場(chǎng)理論探測(cè)熱點(diǎn)方法的主要思想是：將研究區(qū)中的每個(gè)上下車(chē)點(diǎn)看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，且認(rèn)為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均相同，運(yùn)用時(shí)空拓展后的勢(shì)函數(shù)計(jì)算該點(diǎn)勢(shì)值，然后對(duì)含有勢(shì)值的上下車(chē)點(diǎn)進(jìn)行空間插值分析，從而使得研究區(qū)內(nèi)呈現(xiàn)連續(xù)的勢(shì)值分布，若某區(qū)域上下車(chē)點(diǎn)勢(shì)值越高，則表明該區(qū)域的吸引力越大，即該區(qū)域附近集聚了大量的上下車(chē)點(diǎn)，可認(rèn)為該區(qū)域是城市熱點(diǎn)區(qū)域，將勢(shì)值局部極大值點(diǎn)視作熱點(diǎn)區(qū)域中心。為了規(guī)范描述面狀熱點(diǎn)區(qū)域的空間位置，同時(shí)便于熱點(diǎn)區(qū)域空間交互網(wǎng)絡(luò)的制圖表達(dá)，后續(xù)分析中用熱點(diǎn)區(qū)域中心所在地理位置代表面狀熱點(diǎn)區(qū)域，并將該中心的地理位置抽象為熱點(diǎn)區(qū)域空間交互的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

2.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角下的空間交互分析方法

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論最早起源于1736年瑞士數(shù)學(xué)家歐拉提出的“柯尼斯堡七橋問(wèn)題”，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可看作是若干可抽象為點(diǎn)和點(diǎn)之間連線的幾何圖形，現(xiàn)實(shí)世界的很多實(shí)際生產(chǎn)生活問(wèn)題都能夠代入到這種幾何圖形中，點(diǎn)代表對(duì)象或者具體事物，連線代表對(duì)象之間的關(guān)系或聯(lián)系[12]。

2.2.1 基本統(tǒng)計(jì)指標(biāo)

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)能定量表達(dá)空間交互中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和邊所扮演的角色?；窘y(tǒng)計(jì)指標(biāo)主要包括度與度分布、平均路徑長(zhǎng)度和聚集系數(shù)。

1）度與度分布。節(jié)點(diǎn)的度與該節(jié)點(diǎn)的重要性或影響力呈正相關(guān)，是描述一個(gè)節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)直接聯(lián)系的能力，其值是與該節(jié)點(diǎn)連接的邊數(shù)總和。有向圖中，節(jié)點(diǎn)的度由出度和入度兩部分組成，節(jié)點(diǎn)νi的度定義為：

式中，N為節(jié)點(diǎn)數(shù)（下同），表示νi節(jié)點(diǎn)和νj節(jié)點(diǎn)之間的連邊權(quán)重。

在有向網(wǎng)絡(luò)中，凈流量比常用來(lái)表示由其他節(jié)點(diǎn)凈流入某節(jié)點(diǎn)的占比，在一定程度上反映了節(jié)點(diǎn)的影響力。凈流量比（NFR）定義為：

式中，為流入強(qiáng)度；為流出強(qiáng)度。

網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的度分布情況通常用分布函數(shù)p(k)來(lái)描述，p(k)表示網(wǎng)絡(luò)中度為k的節(jié)點(diǎn)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所占的比例。一般地，用冪律形式p(k)∝k-γ（冪指數(shù)通常為2≤γ≤3）來(lái)描述復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的度分布性質(zhì)。

2）平均路徑長(zhǎng)度。連接網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)νi和νj的最短路徑上的邊數(shù)稱(chēng)為兩節(jié)點(diǎn)之間的距離，記作dij。平均路徑長(zhǎng)度L就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離取平均值，該指標(biāo)反映了網(wǎng)絡(luò)的集散程度，能夠有效刻畫(huà)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的整體特性。網(wǎng)絡(luò)的平均路徑長(zhǎng)度定義為：

3）聚集系數(shù)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的聚集系數(shù)Ci的計(jì)算方式是與該節(jié)點(diǎn)相鄰的所有節(jié)點(diǎn)之間實(shí)際存在的邊數(shù)Ei與這ki個(gè)節(jié)點(diǎn)之間最多可能邊數(shù)的比例。節(jié)點(diǎn)νi的聚集系數(shù)Ci定義為：

類(lèi)比于平均路徑長(zhǎng)度，網(wǎng)絡(luò)的聚集系數(shù)C則是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)νi的聚集系數(shù)取平均值，該指標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)集聚性的直接體現(xiàn)，也可以理解為同一個(gè)節(jié)點(diǎn)的鄰節(jié)點(diǎn)仍然是鄰節(jié)點(diǎn)的可能性大小，反映了網(wǎng)絡(luò)的局部特性。網(wǎng)絡(luò)聚集系數(shù)C定義為：

顯然，0≤C≤1。當(dāng)所有的為孤立節(jié)點(diǎn)，即沒(méi)有任何連接邊時(shí)，C=0；當(dāng)且僅當(dāng)網(wǎng)絡(luò)是全局耦合時(shí)，即網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都直接相連，C=1。

2.2.2 社區(qū)發(fā)現(xiàn)

社區(qū)發(fā)現(xiàn)的本質(zhì)是圖劃分問(wèn)題。大量研究表明，網(wǎng)絡(luò)中性質(zhì)相同或相近的節(jié)點(diǎn)往往連接在一起，通常將性質(zhì)相近的節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)之間的連邊所構(gòu)成的子圖稱(chēng)為社區(qū)。社區(qū)發(fā)現(xiàn)是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析中的重要方向，社區(qū)發(fā)現(xiàn)的廣泛應(yīng)用得益于Newman提出了一種模塊度的概念，從而產(chǎn)生了一個(gè)定量評(píng)價(jià)指標(biāo)度量網(wǎng)絡(luò)社區(qū)劃分的合理程度量[13]。模塊度計(jì)算公式為：

式中，m為網(wǎng)絡(luò)中邊權(quán)值總和；A表示網(wǎng)絡(luò)的空間鄰接矩陣；Aij=1代表節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間存在連邊，否則不存在連邊。ki，kj為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的度數(shù)，Ci為節(jié)點(diǎn)i屬于某個(gè)社區(qū)的編號(hào)，當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)Ci=Cj，δ(Ci,Cj)=1。模塊度值Q取值范圍在0到1之間，其值越接近1，表示網(wǎng)絡(luò)劃分出的社區(qū)結(jié)構(gòu)越明顯，也就是社區(qū)劃分越合理。

綜上，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角的空間交互分析方法的主要原理是：以熱點(diǎn)區(qū)域中心為節(jié)點(diǎn)，以出租車(chē)在熱點(diǎn)區(qū)域間的上下車(chē)關(guān)系為邊，以上下車(chē)次數(shù)作為網(wǎng)絡(luò)邊權(quán)值構(gòu)建熱點(diǎn)區(qū)域空間交互的有向加權(quán)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基本統(tǒng)計(jì)指標(biāo)分析熱點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的全局特性，然后基于社區(qū)發(fā)現(xiàn)的思想揭示熱點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部聚類(lèi)特征和交互異質(zhì)性。

3 結(jié)果與分析

3.1 熱點(diǎn)區(qū)域整體特征

截取節(jié)假日和工作日7：00～9：00時(shí)間段，基于數(shù)據(jù)場(chǎng)理論方法進(jìn)行勢(shì)值計(jì)算并繪制等勢(shì)線（圖1）。勢(shì)值高的區(qū)域可認(rèn)為是熱點(diǎn)區(qū)域，等勢(shì)線可直觀地描述數(shù)據(jù)的分布[14]。

圖1 熱點(diǎn)區(qū)域探測(cè)結(jié)果

由圖1可知，節(jié)假日與工作日勢(shì)值結(jié)果明顯不同，即熱點(diǎn)區(qū)域在整體表現(xiàn)、空間特征、冷熱差異以及所在地理位置等諸多方面均呈現(xiàn)差異化特征（表1）。究其原因：5月1日是五一長(zhǎng)假的第一天，節(jié)假日大部分人行程安排相對(duì)自由，居民通常乘坐出租車(chē)前往市內(nèi)熱門(mén)景點(diǎn)觀光旅游或通過(guò)機(jī)場(chǎng)、口岸、火車(chē)站等交通樞紐前往外地，沒(méi)有外出旅游的市民也傾向于就近出行參與社交活動(dòng)。工作日熱點(diǎn)區(qū)域高度集中在商貿(mào)服務(wù)功能最突出的福田和羅湖，除此之外，寶安-南山、龍華-福田和龍崗-羅湖這3處交界成為居住功能主導(dǎo)的熱點(diǎn)區(qū)域。職住分離和就業(yè)可達(dá)性差異共同促成了“居住地—工作地”的典型早高峰通勤模式。

表1 熱點(diǎn)區(qū)域特征

3.2 熱點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)空間交互分析

3.2.1 網(wǎng)絡(luò)整體表現(xiàn)

將勢(shì)值局部極大值點(diǎn)作為網(wǎng)絡(luò)交互可視化分析的節(jié)點(diǎn)，共選取21個(gè)熱點(diǎn)區(qū)域，按照勢(shì)值相對(duì)大小對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行順序編號(hào)（即編號(hào)1～21），勢(shì)值越大，編號(hào)數(shù)值越大。對(duì)節(jié)假日和工作日熱點(diǎn)區(qū)域空間交互網(wǎng)絡(luò)的基本統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行定量對(duì)比（表2）。

表2 熱點(diǎn)區(qū)域空間交互網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)描述

平均路徑長(zhǎng)度可表征居民在熱點(diǎn)區(qū)域之間出行活動(dòng)的來(lái)往頻率和遠(yuǎn)近程度，聚集系數(shù)模擬分析熱點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和各節(jié)點(diǎn)之間的集團(tuán)特征，較短的平均路徑和較大的聚集系數(shù)表明熱點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)滿足小世界效應(yīng)。節(jié)假日的聚集系數(shù)和平均路徑長(zhǎng)度均大于工作日，表明節(jié)假日熱點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接多樣性更強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)直徑較大，不同熱點(diǎn)區(qū)域之間交互距離更長(zhǎng)，范圍更廣。節(jié)假日度平均計(jì)算結(jié)果小于工作日，說(shuō)明熱點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的平均連邊數(shù)量不及工作日，即網(wǎng)絡(luò)交互穩(wěn)定性稍弱于工作日。

深南大道作為深圳道路網(wǎng)絡(luò)中東西走向的“大動(dòng)脈”，也是原關(guān)內(nèi)關(guān)外的分界線。對(duì)節(jié)假日和工作日21個(gè)熱點(diǎn)區(qū)域空間交互次數(shù)即邊權(quán)值進(jìn)行可視化分析，用直線連接表示熱點(diǎn)區(qū)域之間的聯(lián)系，直線越粗，表示由兩熱點(diǎn)區(qū)域間來(lái)往的人流量越大，聯(lián)系越緊密?？紤]到熱點(diǎn)區(qū)域內(nèi)部交互的實(shí)際情況，按區(qū)域內(nèi)交互次數(shù)進(jìn)行分級(jí)可視化，熱點(diǎn)序號(hào)所在圓圈越大，表示該熱點(diǎn)區(qū)域內(nèi)部交互越頻繁（圖2）。

圖2 熱點(diǎn)區(qū)域空間交互可視化（標(biāo)注深南大道和原關(guān)內(nèi)區(qū)域）

對(duì)比節(jié)假日和工作日可以發(fā)現(xiàn)，節(jié)假日熱點(diǎn)區(qū)域凈流量比和邊權(quán)值差異較大，邊權(quán)值較大的連邊集中在寶安機(jī)場(chǎng)、福田口岸、羅湖口岸（深圳火車(chē)站）、深圳北站和深圳東站等交通樞紐之間。另外，節(jié)假日熱點(diǎn)區(qū)域交互網(wǎng)絡(luò)按照邊權(quán)值可分為兩個(gè)“團(tuán)體”，第一個(gè)是“福田區(qū)中心-羅湖區(qū)中心-深圳北站”的強(qiáng)三角關(guān)系；第二個(gè)則是“寶安機(jī)場(chǎng)-寶安區(qū)中心-深圳灣公園”的短距離條狀聯(lián)系帶。工作日凈流量比和邊權(quán)值差異相對(duì)不大，但局部區(qū)域空間交互明顯密集，尤其是以深圳市中心城區(qū)為圓心，一定距離為半徑的近似圓形區(qū)域，故邊權(quán)值連線在圖中表現(xiàn)為“毛線團(tuán)”狀。

從節(jié)假日和工作日共性表現(xiàn)來(lái)看，熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中與其他節(jié)點(diǎn)有大量連接的節(jié)點(diǎn)（即集散節(jié)點(diǎn)）占少數(shù)，多數(shù)節(jié)點(diǎn)之間連接較少，新的節(jié)點(diǎn)更傾向于與集散節(jié)點(diǎn)相連接，體現(xiàn)了一種“富者愈富”的趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部具有明顯層次性。盡管深圳熱點(diǎn)區(qū)域空間交互網(wǎng)絡(luò)范圍分布很廣，但其中任意兩個(gè)熱點(diǎn)區(qū)域之間卻總能通過(guò)較短路徑實(shí)現(xiàn)互連，且大部分熱點(diǎn)區(qū)域存在以三角形連接的內(nèi)部群聚傾向，存在局部抱團(tuán)現(xiàn)象，熱點(diǎn)區(qū)域空間交互絕大多數(shù)發(fā)生在原關(guān)內(nèi)地區(qū)，表明熱點(diǎn)區(qū)域空間交互網(wǎng)絡(luò)具有一定程度的偏好依賴性，這表明熱點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)具有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的無(wú)標(biāo)度特征。

3.2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

借助復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析軟件Gephi，基于模塊度優(yōu)化的方法，按照熱點(diǎn)區(qū)域?qū)嶋H聯(lián)系的緊密程度將節(jié)點(diǎn)劃分為不同社區(qū)，分析熱點(diǎn)區(qū)域空間交互網(wǎng)絡(luò)的小集團(tuán)形態(tài)和熱點(diǎn)區(qū)域節(jié)點(diǎn)之間交互的抱團(tuán)性（圖3）。

圖3 熱點(diǎn)區(qū)域空間交互網(wǎng)絡(luò)社區(qū)發(fā)現(xiàn)結(jié)果

由圖可知，節(jié)假日和工作日熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)自西向東均被分為3個(gè)社區(qū)，社區(qū)形態(tài)和社區(qū)內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的差異體現(xiàn)了熱點(diǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的時(shí)空異質(zhì)性。節(jié)假日，寶安和南山區(qū)的熱點(diǎn)區(qū)域組成了西部帶狀社區(qū)，深圳北站、福田口岸和羅湖口岸共同組成了緊密聯(lián)系的中部圓形密集社區(qū)，鹽田、大鵬、坪山和龍崗則組成平均路徑相對(duì)較長(zhǎng)的東部稀疏社區(qū)。物理距離更近的熱點(diǎn)區(qū)域更有可能組成小團(tuán)體且有更大的交互強(qiáng)度，說(shuō)明地理學(xué)的距離衰減規(guī)律在居民出行領(lǐng)域中仍然起重要作用。工作日，社區(qū)形狀均呈現(xiàn)帶狀，且每個(gè)社區(qū)中節(jié)點(diǎn)平均路徑較長(zhǎng)，顯然這是職住通勤約束下的結(jié)果，表明功能錯(cuò)位對(duì)于網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)的影響程度超過(guò)了距離鄰近，區(qū)域功能相互補(bǔ)償導(dǎo)致物理距離很遠(yuǎn)的區(qū)域交互也十分緊密。

3.2.3 典型節(jié)點(diǎn)

車(chē)公廟是工作日熱點(diǎn)區(qū)域空間交互網(wǎng)絡(luò)中影響力最大的節(jié)點(diǎn)，以車(chē)公廟節(jié)點(diǎn)（編號(hào)為17號(hào)）為圓心，半徑15 km做緩沖區(qū)，進(jìn)行可視化分析（圖4）。

圖4 車(chē)公廟節(jié)點(diǎn)空間交互可視化

以車(chē)公廟為圓心的15 km半徑區(qū)域涵蓋了絕大多數(shù)熱點(diǎn)區(qū)域，熱點(diǎn)區(qū)域是深圳居民出行和交通狀態(tài)在兩種典型不同時(shí)間上的間接映射，因此可將車(chē)公廟附近區(qū)域考慮作為城市交通應(yīng)急和居民集散的控制指揮中心備用選址。車(chē)公廟在空間交互網(wǎng)絡(luò)中扮演連接深圳東西方向“中轉(zhuǎn)站”的角色，南北方向上主要和深圳北站及附近居住區(qū)交互較多。工作日和節(jié)假日不同之處在于工作日較節(jié)假日交互多樣更強(qiáng)，邊權(quán)值更大。 這是由于車(chē)公廟所在區(qū)域工作屬性占主導(dǎo)地位。

4 結(jié) 論

空間交互是地理研究的傳統(tǒng)議題，是認(rèn)識(shí)城市空間一個(gè)“窗口”，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視角將居民出行的交互行為嵌入到城市空間，其本質(zhì)就是以城市區(qū)域空間聯(lián)系強(qiáng)度作為定量指標(biāo)進(jìn)行城市空間結(jié)構(gòu)探測(cè)和區(qū)域功能識(shí)別的地理過(guò)程。本文圍繞熱點(diǎn)區(qū)域探測(cè)及空間交互這一主題進(jìn)行可視化研究分析，旨在揭示城市組團(tuán)結(jié)構(gòu)、距離衰減效應(yīng)、空間依賴等地理規(guī)律。結(jié)果表明節(jié)假日和工作日熱點(diǎn)區(qū)域空間分布與驅(qū)動(dòng)機(jī)制顯著不同，節(jié)假日熱點(diǎn)區(qū)域呈現(xiàn)多中心分布，熱度變化相對(duì)平緩，與節(jié)假日居民個(gè)性化出行需求密切相關(guān)，工作日熱點(diǎn)區(qū)域呈現(xiàn)單核集聚分布，熱度差異存在明顯的跳躍性，主要是職住分離和就業(yè)可達(dá)性差異共同導(dǎo)致的結(jié)果。熱點(diǎn)區(qū)域空間交互網(wǎng)絡(luò)滿足小世界效應(yīng)和無(wú)標(biāo)度特征，熱點(diǎn)區(qū)域的空間交互表現(xiàn)與該區(qū)域的主導(dǎo)城市功能密切相關(guān)，功能互補(bǔ)在一定程度上能夠削弱空間鄰近對(duì)于城市區(qū)域聯(lián)系的影響程度，熱點(diǎn)區(qū)域空間交互研究驗(yàn)證了合理的空間功能配置有助于城市發(fā)展。本文研究方法及結(jié)果對(duì)于優(yōu)化城市區(qū)域功能、消除社會(huì)空間隔離、實(shí)現(xiàn)城市精細(xì)化管理有重要參考意義。