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城市空间结构是指在一定历史时期内，城市各个要素通过其内在机制(包括与社会过程之间的相互关系)相互作用而表现出的空间形态。
因为城市是一种特殊的地域，是地理的、经济的、社会的、文化的区域实体，是各种人文要素和自然要素的综合体，所以城市空间结构是一个跨学科的研究对象。由于各个学科的研究角度不同，难以形成一个共同的概念框架。尽管如此，许多学者还是对城市空间结构的概念进行了多方面的探讨。目前，关于城市空间结构的概念主要有以下三种代表性的观点。
观点一：第一种观点是国外学者费利在20世纪60年代提出来的。作为早期的研究学者，费利试图建立起城市空间结构概念框架。他认为，城市空间结构概念框架由以下四个层面组成：
1.城市结构包括文化价值、功能活动和物质环境三种要素。
2.城市结构包括空间和非空间两种属性，其中空间属性是指上述三要素的空间特征。
3.城市空间结构包括形式和过程两个方面，分别指城市结构要素空间分布和空间作用的模式。
4.时间层面。尽管每个历史时期的城市结构在很大程度上取决于前一历史时期，但每一历史阶段城市结构的演变还是显而易见的，因而，有必要引入时间层面。
基于费利的概念框架，有的学者把城市空间划分为静态活动空间(如建筑)和动态活动空间(如交通网络)。
观点二：第二种观点是国外学者鲍瑞纳在20世纪70年代提出来的。他把系统理论应用到空间结构的研究中，他认为，用系统理论的语汇表述城市空间结构概念会更为严密，因为系统理论强调各个要素之间的相互关系，而这正是城市空间结构的本质所在；其次，系统理论的中性立场使之能够适应于不同的观点。所以，他认为城市系统有三个核心概念：
1.城市形态，是指城市各个要素(包括物质设施、社会群体、经济活动和公共结构)的空间分布模式。
2.城市要素的相互作用，是指城市要素之间的相互关系，使之整合成为一个功能实体，被称为子系统。
3.城市空间结构，是指城市要素的空间分布和相互作用的内在机制，使各个子系统整合成为城市系统。
观点三：第三种观点是国外学者哈维在1973年提出来的。在哈维之前，传统的城市研究受到社会学科的方法和地理学科的方法之间的学科界限的束缚。社会学科的城市研究仅强调社会过程，而地理学科的城市研究只注重空间形态。
因此，哈维认为，城市研究的跨学科框架就是在社会学科的方法和地理学科的方法之间建立“交互界面”，并在1973年对城市空间结构概念的发展作了更为精辟和明了的论述：任何城市理论必须研究空间形态和作为其内在机制的社会过程之间的相互关系。
(1)单核集中块状结构类型
(2)连片放射状结构类型
(3)连片带状类型
(4)多核点线式结构
(5)核心与卫星城结构
(6)多中心组团式结构
Knox在回顾城市空间结构的分析方法时, 根据研究的目的和对象, 把这个领域的研究工作划分为3个类型, 分别是物质环境、感知环境和社会经济环境。
1.城市物质空间城市内部空间分异模型的早期研究对象是城市空间的物质属性, 包括城市物质环境的空间分异及其演化过程。Jones对于Balfast的城市风貌研究中,根据建筑物的一些主要特征, 将城市物质环境划分为5 种类型, 然后判识城市风貌的空间分布模式。Conzen 在对于Aluwick的研究中引入了“边缘地带”和“固结界线”的概念, 他的研究方法是判识“固结界线”作为城市物质空间发展的障碍, 城市物质空间的发展会在一段时间内受到这些因素的束缚, 但最终会克服这些障碍, 产生新的边缘地带, 直到遇到新的固结界线, 从而形成城市物质空间的分布模式。Smailes 的研究工作表明, 城市物质形态的演变是一种双重过程, 包括向外扩展和内部重组, 分别以“增生”和“替代”的方式形成新的城市形态结构。城市物质空间的另一种研究角度是强调对于城市物质环境的主观体验而不是客观事实, 称之为感知环境。Lynch对于城市环境的意象构成进行了具有开创性的工作, 他发现, 人们对于城市意象的认识模式往往具有类似的构成要素, 可以概括为路径、边界、地域、节点和地标等五个要素, 于是就形成了共同的城市意象。Clark和Cadwallder的研究根据物质环境、社会构成、就业便利和商业设施等分析影响居住选择意愿的各个因素, 还对不同经济地位和种族背景的社会群体的居住选择意愿及其空间分布模式进行了分析。
2.城市社会空间城市空间结构的分析方法的主要研究领域是城市空间的社会属性, 并且与城市空间结构研究的理论发展紧密相连。对于城市空间的社会属性的早期研究可以追述到城市内部空间结构的3 种典型模式。Burgess提出了针对北美城市空间结构的同心圆模式, 引用生态学的“侵食”和“演替”的概念来解释城市形态的同心圆模式。Hoyt提出了城市内部空间结构的扇形模式, 社会2经济特征相类似的家庭集聚在同一扇形地带。Harris和Ullman 提出了城市内部空间结构的多核心模式, 表明城市土地利用是围绕着若干核心进行空间组织。在此基础之上, 大量的城市实证研究表明城市内部空间结构具有多种社会属性及其空间分布模式, 上述3种模式只是概括了部分特征。城市内部空间结构的判识和测度成为城市研究的一个重要领域, 方法和技术上有了突破性的进展。Shevky、Williams和Bell开拓了城市社会空间的研究领域, 提出城市内部空间结构可以用经济地位、家庭类型和种族背景3种主要特征要素的空间分异加以概括。20世纪70年代始,多变量统计方法, 特别是主因素分析方法被广泛的应用于城市内部空间结构和其他社会研究领域。同时, 计算机技术为大规模的实证研究提供了技术条件。实证研究的结果表明, 北美城市具有比较相似的社会空间结构模式, 经济地位的空间分异是在重要的表征因素,其空间分布呈扇形, 家庭类型成同心圆模式, 种族背景呈多核心模式。
1.新古典主义学派。新古典主义学派的理论基础是新古典主义经济学, 作为市场经济体系中的主流经济理论, 新古典主义经济学是一种规范理论, 探讨在自由市场经济的理想竞争状态下资源配置的最优化。城市空间结构研究的新古典主义学派注重经济行为的空间特征,引入了空间变量, 从最低成本区位的角度, 探讨在自由市场经济的理想竞争状态下的区位均衡过程, 来解析城市空间结构的内在机制。在20世纪60年代, 新古典主义学派的主要研究领域是城市土地使用的空间模式。ALONSO用新古典主义的经济理论解析了区位、地租和土地利用之间的关系。核心概念是不同土地使用者的竞租出现表示土地成本和区位成本之间的权衡, 类似于新古典主义经济学的不差别曲线。从20世纪60年代中期开始, 作为对于新古典主义学派的一种改良，行为学派试图在其理论基础上解析现实状态下的空间经济行为。行为学派以实用主义为特征，在理论发展上并无建树, 他们都受到了结构学派的挑战。
2.结构学派从70年代中期开始, 马克思主义的政治经济学在社会科学领域的影响日益显著, 成为地理学中一些激进思潮的理论基础。结构学派, 又被称作新马克思主义, 在城市和区域的理论研究中颇有建树, 它对于新古典主义学派及其改良的行为学派的挑战不仅是在方法论上, 而且是在认识论上, 不仅是在理论上, 而且是在理念上。结构学派认为, 城市研究理论必须把城市发展过程与资本主义的社会结构联系起来, 其核心是资本主义的生产方式和资本主生产中的阶级关系。从20世纪80年代始, 随着结构学派的继续发展, 在理论上出现的许多新的观点, 同时又不否认资本主义的生产方式和资本主义生产中的社会关系对于解析城市空间结构的重要性。除此以外,认识到带有普遍意义的社会过程在特定时期和特定区域的具体作用, 结构学派不再只是局限于抽象的理论, 而且越来越注重对于特定时期和特定地域的实证研究。
社会过程是影响城市空间结构的内在机制, 社会关系则是导致社会过程的根本动因, 因此城市空间结构研究必须建立在社会关系的构成范畴和社会过程的空间属性的理论基础上。结构学派在解析城市空间结构时, 局限与资本主义生产中的社会过程的作用, 忽视了其他范畴中的社会过程。作为资本主义的社会关系理论的重要发展,Urry提出资本主义的社会关系表现在经济、政府和社会3个范畴。相对于经济范畴中的社会关系主要表现为阶级关系而言, 在社会范畴中存在着多元化的社会关系, 即使在经济范畴中, 资本主义后期的社会关系也呈现出多元化的特征。城市空间结构研究还必须建立在对于社会过程的空间属性的认识基础上。空间相对论认为, 空间并不是具有实质的物体, 只是作为自然实体和社会实体之间的关系而存在。社会科学的现实主义哲学认为, 社会实体具有导致社会过程的内在因果机制, 其空间关系是影响社会过程的一个重要外部条件。在空间相对论和现实主义哲学的基础上,Duncan提出的地域化概念包括社会过程的空间属性的2个层面。在第1层面上, 宏观的社会过程总要落实到特定的地域, 受到已经存在的特定社会关系构成和正作用与这些地域的其他社会过程的影响, 从而产生不同的结果。在第2 层面上, 社会过程的发生具有地域内部的因果机制, 地域内部的特定社会关系引发了社会过程, 而不仅仅是影响到宏观社会过程在本地域的作用。
随着世界经济格局的重组, 城市和区域演化的因果关系变的更为错综复杂, 一方面要避免局限与经济范畴而忽视了其他范畴中社会过程的作用, 另一方面社会过程的空间属性, 既要考虑地域内部发生的社会过程, 又要注意宏观层面上的社会过程对地域的影响。