从韧性支撑条件差异视角看高原山区城市群的城市韧性协会网络：结构、机制与脆弱性

《Sustainable Cities and Society》：Urban resilience association networks in plateau–mountain urban agglomerations from the perspective of differences in resilience-supporting conditions: Structure, mechanism, and vulnerability

　　摘要：随着区域连通性增强，城市韧性不仅取决于本地条件，还与跨区域联系及协同应对能力密切相关。本研究以云南中部城市群49个县级单元为研究区域，构建了用于分析城市韧性关联网络的结构-机制-脆弱性框架。首先通过结合四个时期共同估算的局部权重，运用GWPCA–TOPSIS模型对2010年、2015年、2020年和2023年的城市韧性进行评估，再利用修正后的引力模型构建潜在关联网络，进而分析网络结构、形成机制及脆弱性。主要研究发现如下：（1）城市韧性平均得分从2010年的0.354上升至2023年的0.502，累计增幅约41.9%。高韧性区域逐渐从昆明核心城区及少数区域节点扩展到玉溪、楚雄、红河和曲靖等地。尽管不同地区和时期存在局部调整，但支撑韧性的整体结构保持稳定。（2）关联网络仍呈现明显的核心-边缘结构，具有稳定的骨干网络、不断增强的联系强度以及局部强化效应。昆明核心城区始终占据主导地位，而多个区域节点则提升了自身的连通性与桥梁作用。（3）ERGM分析显示明显的三元封闭特征。地理邻近性、同属一个地级行政单位以及企业活动与联系概率呈正相关，而地形起伏和石漠化程度则与联系概率呈负相关。（4）该网络对节点扰动的敏感度高于链接扰动。在环境暴露和道路网络约束情景下，拓扑重要性并未完全对应相对脆弱性。在环境暴露情景下相对脆弱性较高的县级单元主要集中在红河和楚雄，而在道路网络约束情景下相对脆弱性较高的链接则集中在楚雄州境内、昆明北部以及连接这些地区与玉溪的几条通道上。这些发现为了解高原山区城市群在韧性支撑条件、潜在关联结构及情景下的脆弱性差异提供了县级层面的证据。

引言：城市化与日益强化的区域联系促进了生产要素的集聚，提升了发展效率，但也带来了资源分配不均、空间发展失衡以及基础设施压力加剧等“城市病”（Y. Li等人，2024；Tao等人，2025）。同时，由气候相关的自然灾害、公共卫生危机和社会经济波动引发的多种冲击越来越频繁地相互叠加（Cheng & Liu，2023），进一步增加了城市系统面临的不确定性、复杂性和风险敞口（Shtob等人，2025）。因此，提升城市抵御、吸收、恢复和适应冲击的能力已成为可持续发展和城市治理中的重要课题（Serbanica & Constantin，2023）。城市韧性强调城市系统在面临干扰时维持功能、自我调节、适应和转型的能力（Cheng & Liu，2023），为理解城市风险应对和治理能力提供了重要视角（Y. Zhang等人，2026）。交通条件的改善、要素流动的加速以及跨区域合作的扩大，使得城市发展逐渐融入更广泛的区域专业化与协调体系之中（Yang等人，2024）。因此，在城市群尺度上研究城市韧性，不仅能揭示区域内不同地区的韧性水平及其空间分布差异，还能了解跨区域联系如何影响资源分配、功能协调和风险应对（Hu等人，2024）。

目前，关于城市群城市韧性的研究已扩展到长江三角洲（T. Wang等人，2025）、珠江三角洲（Sun等人，2025）、京津冀地区（P. Zhang等人，2025）和成渝地区（Guo等人，2024）等发达地区，也有跨多个城市群的比较分析（Xiao等人，2025）。现有研究主要聚焦于城市韧性的时空差异、演化特征及影响因素（W. Liu等人，2024；L. Wang等人，2025），从而推动了城市群尺度上的城市韧性研究进展。然而，对于中国中西部欠发达地区，尤其是高原山区城市群，相关研究相对较少。云南中部城市群以地形崎岖、空间破碎化严重、资源和环境约束较强以及发展基础不均衡为特点，其各行政单元在经济基础、基础设施状况、生态环境和公共服务供给方面也存在显著差异（Ye等人，2025；D. Zhang等人，2026）。在较大空间尺度上进行分析可能掩盖不同县级单元之间的韧性水平及支撑结构差异，因此对高原山区城市群而言，开展县级层面的评估尤为重要。目前，城市韧性评估常用熵权法（W. Liu等人，2024；Z. Wang等人，2023）、层次分析法（Shi等人，2025；Yuan等人，2022）以及变异系数法和独立系数法（Yin等人，2025；Y. Zhang等人，2025）。尽管这些方法有助于进行综合韧性评估，但大多采用统一的全局权重，难以体现指标贡献和核心支撑维度的局部差异（Comber等人，2016）。由于不同县级单元在资源禀赋、人口结构和治理条件方面存在显著差异（Zhu等人，2024），统一加权隐含着每个指标在各地的重要性相同这一假设，这可能削弱对韧性支撑结构空间异质性的识别（R. Liu等人，2024）。地理加权主成分分析法通过引入空间权重来识别指标贡献结构的局部差异，因此非常适合用于揭示空间的非稳态性（Zhao等人，2020）。不过，同时考虑局部异质性和多时期评估结果可比性的应用仍然较少（Guan & Hu，2025；J. Wang等人，2025）。此外，人均GDP、财政实力、道路基础设施和公共服务等指标主要反映的是支持城市应对冲击的资源和能力，而非特定事件发生后的实际恢复表现，因此需要结合抵抗、恢复、适应和转型等韧性过程来明确其含义，同时还需在不同的参数设定和数据预处理方案下检验评估结果的稳健性。仅关注各县级单元的韧性水平及其差异，无法全面揭示高原山区城市群的内部空间组织结构及潜在的功能依赖关系（Wang & Ge，2023）。随着城际交通、要素流动和功能合作的不断加强（Liao等人，2025），城市不再是以孤立的个体存在（Yang等人，2024），外部冲击可能通过区域联系在城市群内部传播，进而放大系统性风险（Chen等人，2024）。以往的研究已经探讨了网络结构（Yang等人，2025）、网络形成机制（Cheng等人，2024；Mao等人，2024）以及面对干扰时的响应机制（Luo等人，2025；X. Wang等人，2023），但这些要素往往被分开研究，且对高原山区环境暴露和交通约束带来的实际干扰情景关注不足。基于引力模型构建的关联网络反映的是模型推断的潜在联系，应与实际观察到的流动、合作和风险传播网络区分开来。总体而言，关于高原山区城市群城市韧性的研究仍缺乏一个能够阐明网络内涵、同时整合结构识别、机制分析和情景脆弱性诊断的综合性框架。在此背景下，本研究以云南中部城市群49个县级单元为对象，探讨三个相互关联的问题：如何在保留空间异质性的同时，实现多时期城市韧性的可比性评估？县级单元之间的韧性差异如何构成关联网络，哪些条件决定了联系的形成？在拓扑基准、高原山区环境暴露和道路网络约束情景下，哪些潜在弱点会显现出来？为解答这些问题，我们构建了结构-机制-脆弱性分析框架。首先，通过结合四个时期共同估算的局部权重，运用GWPCA–TOPSIS模型对2010年、2015年、2020年和2023年的县级城市韧性进行评估，同时利用年度动态局部权重识别韧性支撑结构的阶段性变化。其次，运用修正后的引力模型构建城市韧性关联网络，并从整体结构、节点中心性和社区结构等方面分析其组织特征。进一步通过不同的阈值、权重方案、距离度量方法和空间摩擦参数来评估网络构建的稳健性。第三，采用指数随机图模型分析内在网络结构、空间与行政关系、高原山区环境约束以及企业活动与联系概率之间的条件关联。最后，结合拓扑基准、环境暴露和道路网络约束情景，从网络、节点和链接层面识别潜在弱点。本研究的贡献主要有三点：首先，S–M–V框架将县级单元间的韧性差异、网络组织结构以及情景下的功能后果联系起来；其次，四期联合局部加权方案在平衡空间异质性和跨时期可比性方面发挥了作用；第三，将高原山区环境约束纳入网络形成条件分析，同时将环境暴露和道路网络约束纳入情景脆弱性诊断中。分析流程如图1所示。

概念框架：城市韧性不仅取决于单个城市的内部条件，还通过跨区域风险传导、资源流动和协同应对表现出网络化特征（Derudder & Neal，2018）。随着交通连通性和区域合作的提升，外部冲击可能通过人口流动、物流供应链、生态风险扩散和经济波动在城市群内部蔓延。受到冲击影响的县级单元可能会……

研究区域：云南中部城市群位于云南省中东部，包括昆明市、曲靖市、玉溪市和楚雄州市，以及红河州北部的7个县和县级市，共计49个县级单元，面积约为111,400平方公里（图3）。作为典型的高原山区城市群，该区域整体上北部较高，南部较低，山脉、高原盆地和湖泊盆地分布其中……

城市韧性的时空格局：GWPCA–TOPSIS分析结果显示，2010年至2023年间，云南中部城市群49个县级单元的城市韧性均有所提升（图4）。区域平均韧性得分从2010年的0.354上升至2015年的0.419、2020年的0.484和2023年的0.502，累计增幅约41.9%。大部分提升发生在2010年至2020年期间，2020年后增速明显放缓。五华区在四年间的韧性水平始终最高……

城市韧性评估的合理性：城市韧性关联网络的分析以县级层面的城市韧性测量为基础。本研究选取的经济、生态和社会基础设施指标，主要反映的是城市抵御冲击、维持功能、恢复调整以及适应转型的资源和能力，而非特定干扰发生后的实际损失或恢复表现。因此，评估结果主要用于……

结论：本研究从韧性支撑条件的差异出发，分析了2010年、2015年、2020年和2023年云南中部城市群城市韧性关联网络的结构、形成条件及情景下的脆弱性。主要结论如下：2010年至2023年间，云南中部城市群的城市韧性平均得分从0.354上升至0.502，累计增幅约41.9%。城市……

作者贡献：张迪安：概念构建；方法设计；定量分析；数据整理；可视化处理；初稿撰写；审稿与编辑。赵晓青：数据提供；验证；监督；审稿与编辑；项目管理。李建婷：概念构建；方法优化；数据分析指导；监督。叶显民：可视化处理；图表制作（第二版）；数据验证。孙子祥：审稿与编辑；手稿修改。王小宝：……

数据可用性：本研究期间生成或分析的数据，可在合理请求下向作者获取。

CRediT作者贡献声明：张迪安：审稿与编辑、初稿撰写、可视化处理、方法设计、定量分析、数据整理、概念构建。赵晓青：审稿与编辑、监督、资源协调、项目管理、数据整理。李建婷：监督、方法设计、数据整理、概念构建。叶显民：可视化处理、数据整理、概念构建。孙子祥：审稿与编辑、监督。王小宝：可视化、软件、资源。利益冲突声明作者声明不存在任何可能影响本文所报道工作的已知财务利益或个人关系。致谢本研究得到了西南联合研究生院云南省科技项目（项目编号202302AO370007）、云南省科学技术厅科技计划项目（项目编号202401BF070001-032）以及云南大学研究生科研创新项目（项目编号KC-252511918）的支持。这些资助方在研究设计、数据收集与分析、发表决策等方面均未发挥任何作用。张典|赵晓青|李建婷|叶献民|孙子翔|王小宝中国昆明650500，云南大学地球科学学院