МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СВЯЗЕЙ В СЕТЯХ ГОРОДОВ: РАССТОЯНИЕ, ГРАВИТАЦИЯ, РАДИАЦИЯ (НА ПРИМЕРЕ США)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Сетевая революция вдохнула новую жизнь в исследования узловых пространственных структур. Если данные о самих центрах и их характеристиках чаще всего доступны, то данные о связях по-прежнему относительно редки, в особенности при необходимости рассмотрения динамики сети за длительное время. Это делает актуальным рассмотрение различных подходов к моделированию связей между точками с известными атрибутами. Такие подходы можно сгруппировать в три направления: на основе ближайшего соседства, гравитационные и радиационные модели. Первые два получили довольно широкое распространение в общественной географии, пространственной экономике и региональных исследованиях, тогда как радиационные модели предложены чуть более десятилетия назад и остаются малоизвестными. Интенсивность связей в сетях городов понимается нами как потенциальный объем многообразных отношений между ними. На материалах городов США под данным 2010 г. построено три варианта сетей. Показаны географические и структурные различия, проведены количественные сравнения. Метод ближайших соседей позволяет легко выделить основные линии раздела в сети городов и показать главные урбанизационные градиенты, но не позволяет установить силу связей и упускает их множественность. Гравитационная модель зависит от калибровки параметра трения пространства и приоритизирует связи между сближенными крупными городами, а также восходящие связи между средними городами и их ближайшим крупным соседом, подчеркивая иерархичность городских сетей. Радиационная модель дает больший вес связям между сближенными городами сходной людности и показывает меньший диапазон силы связей, подчеркивая плоский характер онтологии сети. Реальные взаимодействия между городами могут приближаться к разным теоретическим состояниям и совместно формировать интегральную конфигурацию связей в сети.

Об авторах

Р. А. Дохов

МГУ имени М.В. Ломоносова; Институт географии РАН

Email: dokhov@geogr.msu.ru
Кафедра социально-экономической географии зарубежных стран географического факультета Москва, Россия; Москва, Россия

М. А. Топников

Институт географии РАН

Москва, Россия

А. С. Волошок

Институт географии РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. Блануца В.И. Географическое изучение сетевого мира: исходные установки и перспективные направления // География и природные ресурсы. 2012. № 1. С. 5–13.
  2. Глезер О.Б. Использование потенциала поля городского расселения для анализа урбанизации в сельской местности (на примере Дагестанской АССР) // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1983. № 6. С. 114–126.
  3. Евтеев О.А. Карта потенциала поля расселения как особый вид изображения населенности территории // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5. География. 1969. № 2. С. 72–76.
  4. Медведков Ю.В. Экономгеографическая изученность районов капиталистического мира. М.: ВИНИТИ, 1965. Вып. 2. 162 с.
  5. Полян П.М. Исследование территориальных структур методом потенциалов (на примере машиностроения зарубежных европейских стран-членов СЭВ) // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1976. № 4. С. 94–101.
  6. Попов Ф.А. Размышления о целях и методах изучения зон ментального влияния городов // Городские исследования и практики. 2017. Т. 2. № 2. С. 13–32.
  7. Рикардо Д. Начала политической экономии и налогового обложения. Избранное. М.: Эксмо, 2008. 960 с.
  8. Синицын Н.А. Районирование российско-белорусского пограничья с использованием метода демографического потенциала // Региональные исследования. 2021. № 2 (72). С. 32–47.
  9. Смирнягин Л.В. Разграничение зон влияния городов методом главных потенциалов // Проблемы современной урбанизации. М.: МФГО, 1985. С. 95–105.
  10. Смирнягин Л.В. Районы США: портрет современной Америки. М.: Мысль, 1989. 380 с.
  11. Смирнягин Л.В. Районирование общества: методика и алгоритмы // Вопросы экономической и политической географии зарубежных стран. М.–Смоленск: Ойкумена, 2011. Т. 19. С. 55–82.
  12. Смирнягин Л.В. Мегарегионы как новая форма территориальной организации общества // Вестн. Моск. ун-та. Серия 5. География. 2011. № 1. С. 9–15.
  13. Смит А. Исследование о природе и причинах богатства народов. М.: Эксмо, 2016. 1056 с.
  14. Трейвиш А.И. Опыт разграничение зон потенциального влияния городов СССР / Проблемы современной урбанизации. М.: МФГО, 1985. С. 105–113.
  15. Фридман Т. Плоский мир. Краткая история XXI века. М.: АСТ, 2006. 607 с.
  16. Хаггет П., Чорли Р. Модели, парадигмы и новая география // Модели в географии. М.: Прогресс, 1971. С. 7–28.
  17. Ханна П. Коннектография: Будущее глобальной цивилизации. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2019. 432 с.
  18. Шелудков А.В., Орлов М.А. Топология сети населенных пунктов как фактор динамики сельского расселения (на примере Тюменской области) // Изв. РАН. Сер. геогр. 2019. № 4. С. 46–62.
  19. Anderson J. Ideology in geography: an introduction // Antipode. 1985. Vol. 17. № 2–3. P. 28–34.
  20. Berry B.J.L. Cities as systems within systems of cities // Papers in regional science. 1964. Vol. 13. № 1. P. 147–163.
  21. Batty M. The new science of cities. MIT Press, 2013. 520 p.
  22. Blumenfeld-Lieberthal E., Portugali J. Network cities: A complexity-network approach to urban dynamics and development // Geospatial analysis and modelling of urban structure and dynamics. Springer Netherlands, 2010. P. 77–90.
  23. Bretagnolle A., Delisle F., Mathian H., Vatin G. Urbanization of the United States over two centuries: an approach based on a long-term database (1790–2010) // Int. J. Geogr. Information Sci. 2015. Vol. 29. № 5. P. 850–867.
  24. Camagni R.P., Salone C. Network urban structures in northern Italy: elements for a theoretical framework // Urban Studies. 1993. Vol. 30. № 6. P. 1053–1064.
  25. Derudder B. Network analysis of ‘urban systems’: potential, challenges, and pitfalls // Tijdschrift Voor Economische en Sociale Geografie. 2021. Vol. 112. № 4. P. 404–420.
  26. Elliott H.M. Macrocalifornia and the Urban Gradient // The California Geographer. 1981. Vol. 21. P. 1–17.
  27. Elliott H.M. The Pacific Coast Nearest Larger Neighbor Gradient // Yearbook of the Association of Pacific Coast Geographers. 1982. Vol. 44. P. 29–45.
  28. Elliott H.M. Surrounding larger neighbors and the Atlantic coast cardinal neighbor gradient // Econ. Geogr. 1983. Vol. 59. № 4. P. 426–444.
  29. Elliott H.M. Cardinal place geometry in the American South // Southeastern Geographer. 1984a. Vol. 24. № 2. P. 65–77.
  30. Elliott H.M. Cardinal Places and the Urban Gradient // Urban Geography. 1984b. Vol. 5. № 3. P. 223–239.
  31. Elliott H.M. Cardinal place geometry // Geographical Analysis. 1985. Vol. 17. № 1. P. 16–35.
  32. Elliott H.M. Changing Spatial Structure in the Rocky Mountain Regional System // Yearbook of the Association of Pacific Coast Geographers. 1986. Vol. 48. P. 149–167.
  33. Florida R. The world is spiky // The Atlantic Monthly. 2005. Vol. 296 (3). P. 48–51.
  34. Florida R., Gulden T., Mellander C. The rise of the mega-region // Cambridge J. of Regions, Economy and Society. 2008. Vol. 1. № 3. P. 459–476.
  35. Fujita M., Krugman P.R., Venables A. The spatial economy: Cities, regions, and international trade. MIT press, 2001. 367 p.
  36. Lee S., Joo H. Passenger and freight travel patterns: A cluster analysis based on urban networks // PloS ONE. 2025. Vol. 20. № 3. P. e0318084.
  37. Lenormand M., Huet S., Gargiulo F., Deffuant G. A universal model of commuting networks // PLoS ONE. 2012. Vol. 7. № 10. P. e45985.
  38. Lukermann F., Porter P.W. Gravity and potential models in economic geography // Annals of the Association of American Geographers. 1960. Vol. 50. № 4. P. 493–504.
  39. Masucci A.P., Serras J., Johansson A., Batty M. Gravity versus radiation models: On the importance of scale and heterogeneity in commuting flows // Physical Review E. 2013. Vol. 88. № 2. P. 022812.
  40. Marston S.A., Jones III J.P., Woodward K. Human geography without scale // Transactions of the Institute of British Geographers. 2005. Vol. 30. № 4. P. 416–432.
  41. Okabe A., Satoh T., Furuta T., Suzuki A., Okano K. Generalized network Voronoi diagrams: Concepts, computational methods, and applications // Int. J. Geogr. Information Sci. 2008. Vol. 22. № 9. P. 965–994.
  42. Piovani D., Arcaute E., Uchoa G., Wilson A., Batty M. Measuring accessibility using gravity and radiation models // Royal Society Open Science. 2018. Vol. 5. № 9. P. 171668.
  43. Pumain D., Reuillon R. Urban dynamics and simulation models. Cham: Springer, 2017. 123 p.
  44. Reilly W.J. The law of retail gravitation. NY: Knickerbocker Press, 1931. 75 p.
  45. Ren Y., Ercsey-Ravasz M., Wang P., González M.C., Toroczkai Z. Predicting commuter flows in spatial networks using a radiation model based on temporal ranges // Nature Communications. 2014. Vol. 5. № 1. P. 5347.
  46. Simini F., González M.C., Maritan A., Barabási A.L. A universal model for mobility and migration patterns // Nature. 2012. Vol. 484. № 7392. P. 96–100.
  47. Simini F., Maritan A., Néda Z. Human mobility in a continuum approach // PloS ONE. 2013. Vol. 8. № 3. P. e60069.
  48. Stouffer S.A. Intervening opportunities: a theory relating mobility and distance // American Sociological Review. 1940. Vol. 5. № 6. P. 845–867.
  49. Uitermark J., Van Meeteren M. Geographical network analysis // Tijdschrift Voor Economische en Sociale Geografie. 2021. Vol. 112. № 4. P. 337–350.
  50. Voronoi G. Nouvelles applications des paramètres continus à la théorie des formes quadratiques. Deuxième mémoire. Recherches sur les parallélloèdres primitifs // J. Für Die Reine und Angewandte Mathematik (Crelles Journal). 1908. Vol. 1908. № 134. P. 198–287.
  51. Wen H., Zhao D., Wang W., Hua X., Yu W. Exploring the spatial distribution structure of intercity human mobility networks under multimodal transportation systems in China // J. Transport Geogr. 2025. Vol. 123. P. 104144.
  52. Wilson A.G., Senior M.L. Some Relationships between Entropy Maximizing Models, Mathematical Programming Models, and Their Duals // J. Reg. Sci. 1974. Vol. 14. № 2. P. 207–215.
  53. Yang Y., Herrera C., Eagle N., González M.C. Limits of predictability in commuting flows in the absence of data for calibration // Scientific Reports. 2014. Vol. 4. № 1. P. 5662.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).