交通地理與網路科學/空間互動

引言

定義

空間互動是從一個地點到另一個地點的動態流動過程。（圖1）它涉及節點之間廣泛的流動：包括人員流動（例如，遷移和通勤）和物資流動（例如，國際貿易）。例如，城市之間始終存在物資、能源、人員和資訊的交換，以確保生產和生活的正常運轉。在區域層面上，互動包括多種型別的流動，如鐵路、航空、公路，甚至管道。在城市中，空間互動形式多樣，包括通勤、購物和其他旅行目的。

重要性

人類活動及其在時間和空間上的互動是許多社會和經濟現象的驅動力。人類的正常生活，包括工作、社交、購物、娛樂等，都需要一定量的資源。這些資源通常只在某些地區可用。因此，人們必須用時間換取空間來進行某些活動。為了減少花費的時間，人類創造了各種交通運輸系統並建立了城市形態，將互動集中在相對較小的空間內。

一方面，空間互動可以加強相關區域之間的聯絡。交換或擴充套件發展空間，從而獲得更多發展機會。另一方面，空間互動也可能導致資源、要素、發展機會等方面的競爭，並可能對某些區域造成損害。

背景資訊

空間互動的概念最初是由法國地理學家愛德華·烏爾曼在20世紀初提出的。根據烏爾曼的觀點，空間交叉存在三個基本條件：互補性、可轉移性和介入機會。根據空間互動的形式，P. 哈格特在1972年提出了一個分類。他利用物理學中三種熱傳遞方式將空間互動的形式分為對流、傳導和輻射。

空間互動的三大基礎

互補性

最初，人們認為區域之間的功能差異是互動的條件。然而，烏爾曼認為，從供需的角度來看，兩個地點之間的互動需要一個前提條件，即一個地點的需求或赤字和另一個地點的供應或盈餘。烏爾曼稱這種關係為互補性。

例如，在中國，二三線城市的大量農村人口為一線城市提供了勞動力來源，而一線城市的勞動力人口不足。或者，鋸木廠需要原木，而森林則提供原木。互補性就像商品和人口從高能態（過剩狀態）流向低能態（赤字狀態）的潛在梯度。

介入機會

兩個地點之間的互補性導致了商品、人口和資訊的流動。然而，也可能出現這種情況：當商品在A和B之間運輸時，這兩個地點介入C地點，C地點可以提供或消費商品。因此，產生了介入機會。它導致了商品來源的替代。此時，即使A和B之間存在互補性，互動也很難產生。

一般來說，介入機會有兩個作用

1. 它可以節省運輸成本。假設運輸成本與起點和終點之間的距離直接相關。如果B和C地點都向A提供相同的商品。如果C和A之間的距離遠小於B和A之間的距離，那麼C將充當介入機會，因為從C到A運輸商品更便宜。因此，C地點的商品最終將得到青睞。
2. 它具有過濾效應，影響運輸，尤其是在人口流動方面，導致地點的位移並減少長距離的空間互動。

介入機會通常被認為是兩個互補地點之間缺乏互動的原因。只有在沒有介入或更近地點的情況下，互補才會產生流動。否則，如果第三個地點代表一個介入機會，則兩個互補地點之間發生的商品流動可能會轉移到第三個地點。因此，更便宜的互補替代方案會導致更低的運輸成本。

可轉移性

可轉移性是指克服距離的成本，以時間或旅行成本等實際經濟術語衡量。它受以下因素影響

1. 空間距離和運輸時間。區域之間的空間距離和運輸時間越長，建立經濟關係越不方便。因此，投入價格將會上漲，所以可轉移性會變差。克服距離的成本被稱為“距離摩擦”。如果兩個地點之間的空間距離過長，克服距離的成本超過可接受範圍。即使存在互補的供需關係，互動也不會發生。
2. 貨物的可運輸性。可運輸性與所運輸物件的經濟距離密切相關。一般來說，貨物的可運輸性由單位重量的價值決定。低價值貨物的運輸距離往往較短，而高價值貨物的運輸距離較長。例如，混凝土塊等重型低價值貨物通常在短距離內運輸，而鑽石等高價值低重量貨物則在全球範圍內運輸。

3. 地緣文化和地緣政治問題。如果存在經濟保護壁壘、文化隔離、政治和社會衝突或地區間衝突，那麼可達性較差。例如，中國和美國正在進行貿易戰。雙方都在對彼此的進口商品加徵關稅。貿易戰的存在導致兩國的可達性大幅下降。
4. 交通便利性。如果運輸方式更加多樣化和快捷，那麼可達性就高。

除了對貨物運輸的影響外，可達性對人們的購物出行也具有重大影響。人們通常購買低價值商品的路程較少，而獲取高價值商品的路程較多，這導致了商業中心等級制的出現。

空間相互作用的形式

空間相互作用的形式分為三種類型：對流、傳導和輻射。

• 對流：其特徵是物質和人員的流動。例如，原材料和製成品在產地和消費地之間的運輸。以及郵件、包裹的運輸和人員的流動。
• 傳導：它指的是城市之間各種交易。例如，城市之間的金融交易等。
• 輻射：它指的是資訊的流動以及新思想和新技術的傳播。

因此，空間相互作用主要表現為三種形式：貨物和人員的流動、貿易過程以及資訊的流動。

空間的相互作用需要使用各種運輸和通訊工具。物質和人口的流動透過各種運輸網路，例如鐵路網路、公路網路和航空網路。資訊的傳遞和交換必須透過不同的通訊網路，例如手機、廣播、電視和網際網路。因此，也可以根據相互作用發生的各種網路對相互作用進行分類。如果同時考慮網路和城市，那麼城市就是網路的聚集點。城市中交織的網路越多，城市的傳遞性就越好，城市的作用就越強。

烏爾曼理論的侷限性

烏爾曼在1956年提出了空間相互作用的三個條件，並且主要討論了物質實體的流動。相比之下，對貨幣流動和資訊流動的討論較少。沒有提到產業組織演變對空間相互作用的影響。例如，資金流動受距離摩擦定律的影響較小。如今，隨著高度發達的通訊手段和全球金融網路的形成，國際金融服務可以全天候運作。隨著經濟和社會的發展，資金流動和資訊流在空間相互作用中的地位將越來越重要，因此有必要進一步研究其獨特的特徵。

結論

空間相互作用的形式透過城市和地區之間物質、能源、人員、資金和資訊的交換和聯絡，維持著正常的生產和生活。它在方向、距離和時間上差異很大。無論何種相互作用，它都包含三個基本要素：遷出地、遷入地以及這兩個地點之間的流動路線。這三個要素是空間相互作用的基礎。數百萬次相互作用都具有這種基本形式，無數的空間相互作用單元彼此重疊並錯綜複雜地交織在一起。它使不同等級和不同層次功能的城鎮之間有著密切的關係，並形成一定的結構。空間相互作用是人類空間活動中最活躍和最豐富的一部分。它始終處於不斷的運動中，不斷地重新組合，不斷地形成一個新的空間動態世界，為地理學的發展提供了極其重要的意義。空間相互作用的水平在一定程度上反映了經濟發展水平。經濟發展水平也反映了區域經濟的分工程度以及經濟結構是否合理。