人类聚落体系研究对于交通设施网络建设、国土空间开发利用等决策至关重要。Christaller中心地理论是揭示聚落体系的核心理论，也是人文地理学的基础理论之一。本研究分析了京津冀地区三千多万手机用户的人群移动大数据，通过量化模型测定，发现京津冀城市群聚落体系与Christaller中心地理论的分层规律高度吻合，但在不同区域呈现出行政原则（K=7）和市场原则（K=3）的差异，体现了中国特色转型背景下计划与市场两股驱动力对我国聚落体系的混合作用机制。同时，发现了乡村居民的基本服务距离集中在3公里左右，超出该距离后出行量显著下降，为乡村交通设施和公共服务设施的规划布局提供决策依据。

英文原题：Investigating the central place theory using trajectory big data

通讯作者：赵鹏军，  北京大学 

关键词：中心地理论；城市群聚落体系；大数据；手机信令；服务范围

背景介绍

从史前部落到现代都市，聚落体系的演变影响着劳动力流动、气候变化乃至疫情防控。政府和规划者也始终关注如何优化聚落布局，让生活和经济更加高效便捷，让交通设施和公共服务设施的布局与利用更加高效。德国学者Christaller在90年前提出的“中心地理论”提供了一个极具影响力的理论框架。该框架强调聚落可分为多个层级，每个层级的数量和服务范围有着严格的数学关系。

自Christaller中心地理论产生以来，来自不同国家的学者对其进行了诸多验证，已有研究对聚落体系的等级划分以聚落人口规模为主，所用的数据以统计或调查数据为主。聚落体系的关键形成机制是聚落之间的相互联系和相互作用，聚落之间的人群流是识别聚落之间相互作用的“指示剂”，通过观测聚落之间人群移动的强度、方向、集聚格局等，可以认知聚落体系的组织结构特征。近年来基于手机信令大数据的人群移动识别分析技术取得快速发展，为我们检验中心地理论和认知聚落体系提供了良好机会。

研究成果

北京大学赵鹏军教授团队利用了京津冀地区三千多万手机用户的人群移动大数据，对城市群聚落体系进行了深入剖析（图1）。研究不仅考察了聚落的空间分布，还通过出行距离和流量，推算各层级聚落的服务范围，从而估算中心地理论中的K值，即一个高级别中心地能辐射多少低级别聚落。

分析结果表明，按照聚落的行政边界内所辖的人口规模来划分，不同行政等级的聚落空间分布更接近Christaller提出的行政原则（K=7）(在K=7的系统中，周围6个次级中心地完全处于高级别中心地的管辖之下，行政管理效率较高)；但通过出行轨迹挖掘居民的实际出行行为，分析发现聚落之间的联系更接近Christaller提出的市场原则（K=3）（在K=3的系统中，高级别中心地的腹地覆盖3个二级市场区内，市场效率较高）。该结果发现了大城市对周边城镇的吸引影响范围已超出其行政边界的客观规律，为理解都市圈和城市群的形成提供了新证据。同时，研究结果也揭示了中国转型特色背景下，计划与市场对我国聚落体系发展的共同驱动机制。 

研究还发现，乡村居民的日常生活半径在3公里以内，超过3公里，出行量明显下降。此外，地形自然条件会导致不同地区聚落体系的差异，山区的交通条件对服务圈和K值影响更大。

未来方向

通过长时序大数据，探测一定自然条件下的聚落体系演变、人群流动、交通设施拓展等之间的动态交互作用，揭示城市群聚落体系演变的基本成因及其中国特色规律。

主要作者简介

赵鹏军   北京大学博雅特聘教授，中国地理学会会士，英国社会科学院院士，北京大学城市规划与设计学院教授院长、北京大学城市与环境学院教授，北京大学校学术委员会委员，自然资源部陆表系统与人地关系重点实验室主任。担任国际地理联合会交通地理执委会副主席，国际SSCI期刊Cities主编。长期从事交通地理学、区域规划等领域的科研和教学工作。主持国家自然科学基金青年科学基金项目（A类）及其延续项目等，在PNAS、Nature Cities、Nature Communications等期刊发文240余篇，出版中英文著作11部。2014-2024九年入选Elsevier中国高被引学者，2021-2024四年入选全球前2%顶尖科学家，获自然资源科学技术奖特等奖（第1完成人）、北京市科学技术奖自然科学奖二等奖（第1完成人）等奖项。

引用本文

Pengjun Zhao, Haoyu Hu, Zhao Yu. Investigating the central place theory using trajectory big data. Fundamental Research, 5(3) (2025)  1084-1096.

原文链接（复制到浏览器中查看）：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325823002431

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