《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》是東南大學於2012年1月18日申請的發明專利，該專利申請號為2012100145092，公布號為CN102609807A，公布日為2012年7月25日，發明人是楊俊宴、譚瑛。
一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法，在城市建成區用地圖中確定城市建成區幾何重心、城市人口分布重心和城市道路交通可達性重心，將所述三個重心兩兩連線，得到的區域即為城市中心區位置；區域面積的大小對應各個重心聚集強度，區域面積越小，中心區聚集強度越高。該發明提供一種確定城市中心區位置的技術方法，具有理論基礎的完善性、數據選取的客觀性、計算方法的科學性、空間類型的針對性等特點，套用該發明所述的方法進行城市中心區位置以及聚集強度的確定，更具科學性、合理性和可操作性，為中心區研究提供了良好的技術平台。
2021年6月24日，《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法
- 申請人：東南大學
- 發明人：楊俊宴、譚瑛
- 申請號：2012100145092
- 申請日：2012年1月18日
- 公布號：CN102609807A
- 公布日：2012年7月25日
- 地址：江蘇省南京市江寧開發區東南大學路2號
- 代理機構：南京天翼專利代理有限責任公司
- 代理人：黃明哲
- Int. Cl.：G06Q10/06; G06Q50/00; G06F17/50
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,操作內容,實施案例,專利榮譽,
專利背景
在進行城市空間發展趨勢研究、新城規劃、城市用地調整等規劃工作中，需要確定城市中心區適宜的空間位置。城市中心區由密集的服務產業機構集聚而成，其空間分布與各種經濟關係和經濟活動緊密關聯；而城市不同功能對土地的空間位置需求是不同的，辦公、商業、金融、居住、教育、工業、倉儲等行業各自存在著不同的地租競價能力，不同區位決定的地租級差造成了城市中各機構自由選址中的秩序。由於服務產業天然的高盈利性，從而能夠承擔高昂的地價，同時由於服務產業生產和銷售同時完成的特性，其對區位有著異乎尋常的高要求。
1950年代以來，地理學家、社會學家、經濟學家、城市規劃師和其他相關專業人士都進行了有關中心區空間結構的研究，其中針對如何確定中心區的位置，分別從不同的研究視角採用了不同的方法。
截至2012年1月，對城市中心區空間位置確定的研究文獻概括起來主要有以下八種方法：
（一）“花園城市”理論模式
1898年，英國學者霍華德（E.Howard）提出“花園城市”理論，如圖2，認為城市中心區應當位於核心花園區周邊的各個交通匯集點，由公園、公共建築、商業設施和林蔭道構成環繞型結構模型。
該理論模型在當時城市環境惡化的背景下，注重城市環境的美化和綠化，在一定程度上強調城市分散。這種指導思想過於主觀和人為化，不符合城市作為經濟活動、人口、交通等各種要素的集聚地的客觀現實，不能滿足城市功能發展的客觀需求。
（二）同心圓理論模式
1925年，美國學者伯吉斯（E.W.Burgess）提出同心圓理論模式，如圖3（a），認為城市空間組織是以不同功能的用地圍繞單一的核心，有規則地向外擴展形成同心圓結構；因此中心區應當位於城市建成區圍合的六大圈層的最中心圈層，圍繞中心區的外圍通常是低、中、高收入階層的環形居住區圈層。隨著城市增長的持續壓力，各圓形圈層區域以中心區為源點不斷外移，即“滲透”。
該理論模型是在以假設用地分布均勻、交通水平均勻、人口分布均勻等為前提下進行的抽象構想，屬於理想化模式，而城市的真實的用地、交通、人口等狀況非常複雜，不能直接套用該理論去確定城市中心區的適宜位置。
（三）市場引力模型
1931年瑞力（Reilly）提出市場引力模型，認為不考慮消費者的個人偏好的情況下，中心區最適宜布局在城市的市場區域消費引力綜合值最大的核點地區，能發揮最大的服務效益（RELLY，W.J.The Law of Retail Gravitation.New York：Knickerbocker Press，1931）。隨後市場學家對如何建立商店選擇模型進行了多種嘗試，此後市場地理學進入了實踐領域，主要涉及零售選址的實際問題。
該理論模型從市場消費的角度提出了“市場區域消費引力綜合值最大的核點地區”這一概念，但是僅著眼於市場零售業的空間布局，對於中心區其他業態尚未展開研究。
（四）扇形理論模式
1939年美國經濟學家霍伊特提出的扇形理論模式，如圖3（b），認為城市租金等級是按照放射狀的扇形分布的，城市是被交通體支撐起來的扇面組合，中心區位於各大扇區匯聚的核心圈，其餘功能區和居住區從中心區向外呈楔形延伸。
該理論模型從城市經濟學的角度進行研究，而對具體的交通、用地布局、人口分布等其他各項影響要素考慮不足。
（五）多核心理論模式
1945年哈里斯（C.D.Harris）與烏爾曼（E.L.Ullman）的多核心理論模式，如圖3（c），認為行業區位、房租價格、集聚利益和擴散效益導致城市結構分異，由於這四種制約因素的相互作用以及歷史遺留習慣和局部城區的特殊性導致城市功能區的分異，各種行業和各種消費群體的集聚產生多個功能核心，中心區位於各消費人群效益最大的核心地區。
該理論模型通常適用於大型和超大型城市，同時重在解釋現象，缺乏可量化的操作方法。
（六）城市土地競租模型
1964年阿隆索（W.Alonso）在《區位與土地利用》書中，以經濟學地租理論為理論基礎提出了城市土地競租模型，如圖4：距離城市中心越近，可達性就越大，運費就越小，同時收益就越高，所以地租也越高（ALONSO.W Loeaton and land use[C].Cambridge，Mass.，Harvard Univercity Press，1964）。此模型涉及到土地價格、土地面積、城市特徵、交通成本、距離、效用利潤等重要要素，解釋了不同類型的土地利用圍繞中心區呈同心圓布局的原因。
該理論模型以城市經濟學地租理論為基礎，揭示了同心圓理論的原因。但是同樣的屬於理想化模式，而城市的真實的用地、交通、人口等狀況非常複雜，不能直接套用該理論去確定城市中心區的適宜位置。
（七）城市重心理論
1984年吳明偉認為中心區的空間分布由城市形態、居民分布、道路狀況和城市性質四種制約因素共同決定，此外還有城市規劃、土地利用等公共政策的影響，並在1999年提出，城市交通可達性（古滕貝爾在1960年揭示了交通設施的可達性和城市發展之間的相互關係，提出可達性是空間聯繫的方便程度，主要與城市交通系統有關。可達性是城市物質要素空間分布的重要影響因素，在市場經濟條件下，城市可達性比較高的地區，土地開發的經濟效益也比較好。）分布重心等城市的多元重心在空間上趨於一致的重合點，這個重合點就是城市中心區的區位（吳明偉等，城市中心區規劃[M]，南京：東南大學出版社，1999）。
該理論模型提出了理論假設，但限於當時的技術條件，並未能進行實踐套用與證明。
（八）CBD輸配環理論
1999年李沛從全球性城市CBD的角度全面探索了與CBD有關的理論和實踐問題。並提出CBD的輸配環理論，認為快速道路輸配環路是中心區發展的制約因素，中心區的區位應位於快速路圍合的環路內（李沛.當代全球性城市中央商務區（CBD）規劃理論初探[M].北京：中國建築工業出版社，1999）。
該理論模型從交通條件的視角，提出了快速道路輸配環路中心區發展的制約因素，但是忽略了中心區發展的其他制約因素。
發明內容
專利目的
《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》要解決的問題是：2012年前確定城市中心區位置的方法不夠準確和全面，需要一種科學、合理、可操作的中心區確定方法，為城市中心區研究提供技術平台。
技術方案
一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法，在城市建成區用地圖中確定城市建成區幾何重心、城市人口分布重心和城市道路交通可達性重心，將所述三個重心兩兩連線，得到的區域即為城市中心區位置；區域面積的大小對應各個重心聚集強度，區域面積越小，中心區聚集強度越高。
城市建成區幾何重心、城市人口分布重心和城市道路交通可達性重心的確定方法為：
1）計算城市建成區幾何重心位置
獲取城市建成區用地圖，利用Arcmap軟體，在城市建成區用地圖中區分“建成區”、“用地圖斑”、“路網”三個不同圖層，在“建成區”圖層中，利用Arcmap軟體自帶功能生成建成區幾何重心的空間分布圖；
2）計算城市人口分布重心
在“用地圖斑”層中用不同顏色區分不同用地類型，計算該城市各規劃管理單元的幾何重心，以各規劃管理單元內的居住人口作為權數，採用加權平均法計算城市人口分布重心的坐標（Px，Py），具體公式如下：
上式中，（Px，Py）表示城市人口分布重心的坐標，（xi，yi）表示第i個規劃管理單元的幾何重心坐標；pi表示第i個規劃管理單元內的居住人口，n為規劃管理單元的總個數；
3）計算城市道路交通可達性重心
在“路網”層中，用不同的顏色區分城市不同道路類型，以各規劃管理單元的幾何重心為標準值，以各規劃管理單元相鄰車道數作為權數，採用加權平均法計算交通可達性重心的坐標（Tx，Ty），具體公式如下：
上式中，（Tx，Ty）表示交通可達性分布重心的坐標，（xi，yi）表示第i個規劃管理單元的幾何重心坐標，ti表示第i個規劃管理單元相鄰的行車道數，n為規劃管理單元的總個數，根據各規劃管理單元的（Tx，Ty）值，利用Arcmap軟體自帶功能生成交通可達性重心。
計算城市人口分布重心時，如果缺乏基於規劃管理單元的人口統計數據，則基於所有居住用地人口均質分布的假設，使用居住用地分布狀況進行替代，來計算城市人口分布重心，獲取各居住用地圖斑的幾何重心，將這些幾何重心用直線連線得到一個多邊形，獲取該多邊形的幾何重心，將其視為城市人口分布重心。
《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》採用的工作技術方法是基於以下的“三心聚集”理論。
在該技術的理論體系中，從中心區服務產業的基本經濟活動來分析，其特性為生產和銷售同時完成，這種一體化的產業特點決定其空間分布必須滿足以下要求才能產生經濟效益的最大化：服務覆蓋範圍最廣闊，服務對象人群最全面，服務活動進行最便捷；因此中心區具有3個關鍵的影響要素：
①用地分布狀況。在均質平原地形的理想狀態下，城市中心區的區位應位於城市建成區的幾何中心，這樣，城市建成區內所有點到達中心區的直線距離之和將趨於最小，中心區的服務覆蓋範圍最廣闊，從而能夠在最大程度上滿足城市對中心區服務的均衡性要求，因此，城市用地的分布狀況對城市公共服務中心的區位分布有著重要的影響。
②城市人口分布狀況。城市中心區的服務對象是全體市民，為了使城市所有人口具有均等的消費和公共活動機會，公共服務中心的區位也應當儘可能接近城市人口的分布重心，這樣，從各個方向上的居住區到達城市中心區的消費者人數將大致相等。
③道路分布狀況。城市中心區要使服務活動進行最便利，就必須具有最佳的交通可達性，即所有消費者到達城市中心區位置的實際時間距離總和應當最小，它表明了城市中心區的空間布局對其所有服務對象都具備了最佳的交通便捷性，因此城市中心區區位通常位於城市道路可達性分布的重心位置。
城市中心區在“服務覆蓋範圍最廣闊；服務對象人群最全面；服務活動進行最便捷”的區位原則下，通常在城市用地、人口和道路分布狀況最佳的地區形成集聚。《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》經過2012年前近十年的大量實踐測算，發現在中國國內外城市尤其是大城市中，城市建成區幾何重心、城市人口分布重心和道路交通可達性重心並不是重合的，它們有其各自的空間點位，形成“用地-人口-道路”的三個重心，城市中心區的空間區位通常分布在這三個重心圍合而成的三角區域內，這就是該發明中心區的“三心聚集理論”，如圖5。
在現代GIS技術平台的支撐下，可以根據三心聚集理論，分別計算城市的建成區幾何重心、城市人口分布重心和道路交通可達性重心，來測算中心區未來的區位和聚集強度。
改善效果
1、全面性。《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》的影響因素包括了用地、交通和人口的因素，與以往的確定中心區位置的理論相比更加全面；
2、客觀性。《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》排除主觀臆斷、推理研究，採用完全客觀的調查標準、數據選取、統計精度和計算方法，與以往的概念化、模式化的確定中心區位置的理論相比較，從而表現出可計量性、客觀性和理性。
3、精確性和唯一性。因為客觀的數據選取和計算方法，與以往的現與其他城市區域混淆的狀況，使得結果更加精確，因而《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》確定的城市中心區空間位置的技術方法獲得的結果具有精確性和唯一性，從而更具有科學性和說服力。
附圖說明
圖1《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》的流程圖。
圖2是E.Howard花園城市模型內中心區的空間結構。
圖3中的（a）（b）（c）分別是E·W·Burgess、H.Hoyt、C.D.Harris&E.L.Ullman的城市模型內中心區的空間結構，（a）為伯吉斯城市同心圓圈層模式圖；（b）為霍伊特扇形城市空間結構模型，其中標號為：中央商務區1，批發商業2，低收入者居住區3，中產階級居住區4，高收入者居住區5；（c）為哈里斯、烏爾曼多核心城市空間結構模式圖，其中標號為：中央商務區1，輕工業、批發區2，下層階級住宅區3，中層階級住宅區4，上層階級住宅區5，重工業6，外緣商業區7，工業郊區8，往返地區9。
圖4是阿倫索城市地價空間結構模型。
圖5是《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》城市中心區的三心聚集理論模式。
圖6是《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》計算城市建成區幾何重心示例圖。
圖7是《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》計算城市建成區人口分布重心示例圖。
圖8是《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》計算城市建成區交通可達性重心示例圖。
圖9是最佳城市中心區的區位選擇示例圖。
圖10是計算獲得無錫城市建成區幾何重心圖。
圖11是無錫城市規劃管理單元及其幾何重心圖。
圖12是計算獲得無錫城市人口分布重心圖。
圖13是計算獲得無錫城市道路交通可達性重心圖。
圖14是根據計算得出的無錫現狀與未來三心分布結果圖，（a）為無錫城市現狀重心聚集關係，（b）為無錫城市未來重心聚集關係。
圖15是1984年南京主城空間呈現明顯的“三心合一”現象圖，（a）為城市建成區幾何重心，（b）為城市建成區人口分布重心，（c）為城市建成區交通可達性重心。
技術領域
《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》屬於城市規劃技術領域，為一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法。
權利要求
1.一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法，其特徵是在城市建成區用地圖中確定城市建成區幾何重心、城市人口分布重心和城市道路交通可達性重心，將所述三個重心兩兩連線，得到的區域即為城市中心區位置；區域面積的大小對應各個重心聚集強度，區域面積越小，中心區聚集強度越高；
城市建成區幾何重心、城市人口分布重心和城市道路交通可達性重心的確定方法為：
1）計算城市建成區幾何重心位置
獲取城市建成區用地圖，利用Arcmap軟體，在城市建成區用地圖中區分“建成區”、“用地圖斑”、“路網”三個不同圖層，在“建成區”圖層中，利用Arcmap軟體自帶功能生成建成區幾何重心的空間分布圖；
2）計算城市人口分布重心
在“用地圖斑”層中用不同顏色區分不同用地類型，計算該城市各規劃管理單元的幾何重心，以各規劃管理單元內的居住人口作為權數，採用加權平均法計算城市人口分布重心的坐標（Px，Py），具體公式如下：
上式中，（Px，Py）表示城市人口分布重心的坐標，（xi，yi）表示第i個規劃管理單元的幾何重心坐標；pi表示第i個規劃管理單元內的居住人口，n為規劃管理單元的總個數；
3）計算城市道路交通可達性重心
在“路網”層中，用不同的顏色區分城市不同道路類型，以各規劃管理單元的幾何重心為標準值，以各規劃管理單元相鄰車道數作為權數，採用加權平均法計算交通可達性重心的坐標（Tx，Ty），具體公式如下：
上式中，（Tx，Ty）表示交通可達性重心的坐標，（xi，yi）表示第i個規劃管理單元的幾何重心坐標，ti表示第i個規劃管理單元相鄰的行車道數，n為規劃管理單元的總個數，根據各規劃管理單元的（Tx，Ty）值，利用Arcmap軟體自帶功能生成交通可達性重心。
2.根據權利要求1所述的一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法，其特徵是計算城市人口分布重心時，如果缺乏基於規劃管理單元的人口統計數據，則基於所有居住用地人口均質分布的假設，使用居住用地分布狀況進行替代，來計算城市人口分布重心，獲取各居住用地圖斑的幾何重心，將這些幾何重心用直線連線得到一個多邊形，獲取該多邊形的幾何重心，將其視為城市人口分布重心。
實施方式
操作內容
《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》在城市建成區用地圖中確定城市建成區幾何重心、城市人口分布重心和城市道路交通可達性重心，將所述三個重心兩兩連線，得到的區域即為城市中心區位置；區域面積的大小對應各個重心聚集強度，區域面積越小，中心區聚集強度越高。
《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》的具體實施包括以下步驟：
（1）計算城市建成區幾何重心位置
利用Arcmap軟體，在城市建成區用地圖中區分“建成區”、“用地圖斑”、“路網”三個不同圖層，運用“Calculate Geometry”（幾何運算）功能，先後計算“X Coordinate of Centroid”、“Y Coordinate of Centroid”，將帶有坐標的屬性表導出存儲為dbf檔案，然後運用“Choose a table from the map or browse for another table”功能將其打開；通過“Coordinate System of Input Coordinates”選項卡中定義生成點檔案的坐標系，即可生成建成區幾何重心的空間分布圖，如圖6。
（2）計算城市人口分布重心
利用Arcmap軟體，在城市建成區用地圖中區分“建成區”、“用地圖斑”、“路網”三個不同圖層，在用地圖斑層中用不同顏色區分居住用地和商業或其他用地類型。首先，按照城市建成區幾何重心獲取方法，計算各規劃管理單元的幾何重心，以各規劃管理單元內的居住人口作為權數，採用加權平均法計算城市人口分布重心的坐標（Px，Py），具體公式如下：
上式中，（Px，Py）代表城市人口分布重心的坐標，（xi，yi）表示第i個規劃管理單元的幾何重心；pi表示第i個規劃管理單元內的居住人口，n為規劃管理單元的總個數。
如果缺乏基於規劃管理單元的人口統計數據，也可以用居住用地分布狀況進行簡單替代，來粗略計算城市人口分布重心。按照第（1）步方法，獲取各居住用地圖斑的幾何重心，將這些幾何重心用直線連線得到一個多邊形，重複第（1）步方法獲取該多邊形的幾何重心，即可粗略地將其視為城市人口分布重心，如圖7。當然，這種方法是基於所有居住用地人口均質分布的假設。
（3）計算城市道路交通可達性重心
利用Arcmap軟體，在城市建成區用地圖中區分“建成區”、“用地圖斑”、“路網”三個不同圖層，在路網層中，用不同的顏色區分城市快速路、主幹道、一般公路。
以各規劃管理單元的幾何重心為標準值，以各規劃管理單元相鄰車道數作為權數，採用加權平均法計算交通可達性重心的坐標（Tx，Ty），具體公式如下：
上式中，（Tx，Ty）代表交通可達性分布重心的坐標，（xi，yi）表示第i個規劃管理單元的幾何重心，ti表示第i個規劃管理單元相鄰的行車道數，n為規劃管理單元的總個數。根據（Ty，Ty）值，重複第（1）步做法，即生成交通可達性重心，如圖8。
（4）獲得城市建成區的三心聚集區
將第（1）步、第（2）步、第（3）步計算獲得的城市建成區的幾何重心、人口分布重心和交通可達性重心這三個點，用直線連線成一個三角形，這個三角區域即為該城市建成區的三心聚集區，即最佳城市中心區所在地圖9。如果三角形面積較小，則說明該城市各個重心聚集度比較高，主中心區的聚集強度會比較高，發展規模會比較大；反之，則說明該城市各個重心的聚集度並不高，相應的未來城市中心體系相對分散，主中心區的聚集強度和發展規模都不會很大。
實施案例
《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》選取無錫市區作為套用實例，進行該發明確定城市中心區位置的方法演示。實證數據為2007年無錫市區spot4遙感影像數據，採用高斯克呂格投影，1980西安坐標系，坐標單位為米。
（1）計算城市建成區的幾何重心
將無錫2007年建成區的圖紙矢量化後，按照上述城市建成區的幾何重心獲取方法，計算得出無錫城市建成區幾何重心坐標為（40528423.52，3494083.27），該點基本位於解放環路以內的中山路北段。改革開放以來，無錫城市用地沿大運河以及蘇錫公路、錫澄公路、錫滬公路這幾條交通主線向東南、東北、西南多個方向發展，城市形態逐步呈星型楔狀放射，使得無錫建成區總體上的重心還在星型放射線交匯處，這也使建成區重心基本上是老城區中心位置上，如圖10。
（2）計算城市人口分布重心
選取2千米*2千米的格線替代規劃管理單元，如圖11，採用建成區幾何重心獲取方法，批量計算格線單元的幾何重心。按居住用地占所在街道全部居住用地的比例，將各街道人口分配到居住用地上，將格線內居住用地上的人口數進行匯總，獲取每個格線的人口數。按照公式1、2計算城市人口分布重心，該點基本位於解放環路以內的人民路南部，如圖12。無錫市人口集聚態勢非常明顯，老城區人口密度非常高，周邊新城人口密度較低，總體上人口分布呈現出由老城區向外圈層式遞減的態勢，人口分布重心靠近建成區幾何重心，但由於2000年以來西南方向河埓新城和東部東亭新城的建設，集聚了一定數量的人口，使得人口分布重心位於老城中心偏南的位置上。
（3）計算道路交通可達性重心
簡便的方法，可以採用賦值法確定各單元的行車道數，高速公路賦3分，主要公路賦2分，一般公路賦1分，以此作為各格線參與交通可達性中心計算的權數。按照公式3、4計算交通可達性分布重心，其坐標為（40528001.68，3495741.02），該點基本位於解放環路以內北部，緊鄰縣前街與中山路交叉口。無錫市屬於平原地區，交通通達性好，道路網路化格局已基本形成。交通網路對各區域的拉動作用基本均衡，所以交通可達性中心也位於解放環路圍繞的老城區內，只是由於滬寧高速、錫宜、錫澄高速等高等級公路位於城市北部，北向拉動力略高於南向，因此，無錫城市道路交通可達性重心位於老城區內略偏北的位置上，如圖13。
（4）獲得三心聚集區
將計算獲得的無錫城市建成區幾何重心、人口分布重心、道路交通可達性重心三個點用直線連線起來，得到無錫的“三心聚集區”。
總體來看，無錫市區的“三心”空間位置距離較近，說明無錫城市發展的中心度較高，空間集聚態勢明顯。按照三心聚集理論，無錫城市2012年前中心區的最佳區位應該是“中山路-縣前街-人民路”一帶的三角形區域，如圖14。
同理輸入2020年無錫城市總體規劃中所確定的城市建成區、人口分布和道路網路布局，這裡由於沒有精確未來人口空間分布的數據，將城市總體規劃確定的城市人口按照居住面積比重進行空間分配並矢量輸入，經過計算可以發現無錫未來發展過程中，城市中心區可能出現的變遷狀況。
從市區地理位置看，2012年前城市集聚區向南拓展，產業區則向北拓展，建設用地仍呈同心圓式擴展模式，城市建成區幾何重心位於中山路北段。從城市發展趨勢來看，隨著無錫太湖新城和無錫新區的建設，城市建成區幾何重心將向南遷移。
從交通狀況看，無錫交通系統是在原城市水網體系的基礎上發展而來，解放路繞古城，組成內環；中山路和人民路為縱橫兩條主動脈穿城而過，外圍道路依次分布，構成整個城區的交通骨架，根據GIS可達性計算，未來隨著城市拓展，無錫城市道路交通可達性重心將遷移至解放西路一帶。
從市區人口分布得GIS分析看，無錫市區2012年前人口分布重心大致在崇安寺南部。隨著遠期城市湖灣型城市的建成和太湖新城的發展，人口總體向西南面疏散，人口分布重心逐漸遷移至老城西南一帶。
因此，從未來發展來看，無錫的三心聚集區將由2012年前的“縣前街-人民路”一帶向南遷移至“人民路-學前路”一帶，這一地區是未來城市中心區進一步發展的潛在優勢；同時，未來三個重心的離散程度變大，城市市級公共服務設施向單箇中心區聚集的趨勢也逐漸減弱，將可能產生多箇中心區的分塊聚集模式。
此外，經過多個城市的測算，進一步發現：該三心聚集區的三角區域圍合面積的不同，決定了中心服務功能聚集度的不同。三個重心圍合的區域圍合面積越大，表明三重心的分離度越大，城市服務機構的分布更加分散，也使得中心區空間分布分散；反之若三角區域圍合面積越小，則表明三中心的重合度越大，城市服務機構的分布更加聚集，中心區容易在很小的區域內獲得高度認同，服務機構出現大量高強度聚集現象，使該地區成為城市的核心。在三重心聚集的極端程度，會出現“三心合一”的現象，即城市建成區幾何重心、城市人口分布重心和道路交通可達性重心趨向重合，這表明入駐在該地區的服務機構服務覆蓋範圍最廣闊；服務對象人群最全面；服務活動進行最便捷，其經濟效益達到了最大化，因此城市中心區的行業聚集強度和空間聚集強度達到了最高。如1984年的南京，經過測算發現城市地理幾何重心、人口分布重心和道路交通可達性重心基本都集中於新街口狹小的空間範圍內，這樣的“三心合一”現象，直接導致新街口中心區在南京城市的多中心遷移競爭過程中迅速占據了核心主導地位，如圖15。此後十多年間歷盡服務產業多元化轉型和商務產業的聚集崛起，新街口中心區也一直成為城市的主中心區。而1999年的武漢城市由於天然江河的分割，城市發展比較分散，城市地理幾何重心、人口分布重心和道路交通可達性重心相隔較遠，老城江漢路中心區的服務產業凝聚力和空間聚集力並不大，中心區規模也比較小。
綜上所述，《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》確定的城市中心區及聚集強度客觀精確，可以有效用於城市規劃設計。
專利榮譽
2021年6月24日，《一種城市中心區位置和聚集強度的確定方法》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
