三、伯吉斯的同心环模式

研究上述各功能区的布局和功能之间的入侵和继承的创始人是从人文生态学角度研究城市的伯吉斯。他于 1923年创立了同心环模式（Concentric Ring Model），他说，城市的中心是商业会聚之地，农民初进城市时，为了找工作方便，便居住在中心商业区附近，后来以零售和服务为主的商业中心区向外膨胀，市民也向外迁移。环绕商业中心的外围是早期建造的旧房子，其中一部分被零售商业所侵占，一部分为低级住宅、小型工厂、批发商业及一些货仓的过渡地带，这一带也是新来移民居住地区。再外围的第三带，是原来较大工厂的工人住宅区。再向外第四带是较富有的中产阶级住宅区。最外围地带是富人居住区，散布着高级住宅，密度低，房舍宽敞。由于他们需要驾车入市工作，故又称通勤人员住宅区（Commuter Zone）。

伯吉斯从人文生态学角度得出的同心环模式，忽略了人类除了生物属性之外尚有文化属性，所以把人类的竞争行为比作生物群落的竞争，后来城市研究学者虽仍沿用伯吉斯所提出的同心环模式，但却赋予土地经济学的新解释。

根据赫德（Hurd）、黑格（Haig）和李嘉图（Ricardo）等的地租理论，土地的经济地租是指利用土地所得报酬，减去成本后的剩余。经济地租的量度是：某种土地的生产力与最差土地的生产力之差。最差条件的土地经济地租为零。以城市商业为例，中心商业区条件最佳，所以其产生的经济地租最高，离开中心商业区一段距离之后，由于交通不便，顾客不多，所以其土地没有作商业用途的价值，其经济地租为零，中间地段所产生的经济地租介于两者之间，可用图10－6表示。

由于不同的功能所要求的交通条件不同，在完全竞争的条件下，每一功能即每一土地利用区所产生的经济地租递减曲线是不同的（图10－7）。一般来说，零售业的经济地租曲线梯度最大，其在市中心所能产生的经济地租却为各功能之冠。服务业、轻工业和批发业的经济地租曲线的梯度较零售业为小。在住宅用地方面，多层楼房用地利用率高，每单位面积所能产生的价值较低密度的平房为高，所以其经济地租曲线的斜度也较平房大，农业的经济地租曲线梯度是各类经济活动中最小的一种，因其在市中心和较偏远的市郊所产生的价值的差别极为有限。

若把上述各功能的经济地租递减曲线重叠，各曲线相交，可知道各地段产生经济地租最高的是什么功能。在完全竞争的社会，所有产生的经济地租均为土地拥有者以租金的形式收取，各土地使用者按其产生的经济地租决定其自身的付租能力，向土地拥有者租用土地，而土地拥有者则把土地租给出价最高的使用者，这样城市中心为零售业所租赁，然后为专业性服务业、工业及批发业，再远一些为高密度多层住宅，然后是低密度住宅。住宅之外才是农业。假设城市所在地区为一均质的平地，各种土地利用将呈同心环布局。这就是同心环模式的新解释。

伯吉斯的同心环乃基于均质性的平面而推论的，对现代交通运输的影响鲜有顾及。而后者不仅影响城市内的易达性，更会影响土地价值及土地利用形式。假定城市内的交通运输线呈放射式，则同心环式的土地利用形式亦将变形。

四、霍伊特的扇形模式

霍伊特（Homer Hoyt）认为，均质性平面的假设太不现实，因而他于 1939年提出了扇形模式或楔形模式。在他的模式中，保留了同心环模式的经济地租机制，加上了放射状运输线路的影响，即线性易达性（Linear Accessiblilty）和定向惯性（DirectionalInertia）的影响，使城市向外扩展的方向呈不规则式。他把中心的易达性称为基本的易达性，把沿着辐射运输路线所增加的易达性称为附加的易达性。轻工业和批发商业对运输路线的附加易达性最为敏感，所以呈楔形，而且不是一个平滑的楔形，它可左右隆起。至于住宅区，贫民住在环绕工商业土地利用的地段，而中产阶级和富人则沿着交通大道或河道，或湖滨，或高地向外发展，自成一区，不与贫民混杂。当人口增多，贫民区不能朝中产阶级和高级住宅区发展时，也会循不会受阻的方向作放射式发展，因此城市各土地利用功能区的布局呈扇形或楔形。 

五、哈里斯和厄尔曼的多核心模式

基于伯吉斯、霍伊特等的城市内部结构模式均为单中心，而忽略了重工业对城市内部结构的影响和市郊住宅区的出现等等，哈里斯和厄尔曼在1945年提出较为精细的多核心模式。模式假设城市内部结构除主要经济胞体（Economic Cells）——即中心商业区（CBD）外，尚有次要经济胞体散布在整个体系内。这些胞体包括未形成城市前，中心地系统内各低级中心地和在形成城市过程中的其它成长点。这些中心地和成长点皆随着整个城市的 运输网、工业区或各种专业服务业，如大学、研究中心等的发展而发展。其中交通位置最优越的最后成为中心商业区，其它中心则分别发展成次级或外围商业中心和重工业区。哈里斯及厄尔曼还考虑到，易达性所吸引的商业、工业或贫民，本身便有排斥高级住宅的倾向。因为后者的区位因素之一便是要远离这些有碍环境的土地利用。介于两者之间的是中级住宅区。

这一模式虽较为复杂，但仍然基于地租理论。它假设付租能力较高的高密度住宅倾向于接近中心点和其它主要经济胞体，但最接近这些胞体的空间却被批发商业和轻工业所占有。由于哈里斯及厄尔曼的模式并没有假设城内土地是均质的，所以各土地利用功能区的布局并无一定序列，大小也不一样，其空间布局图是非常富有弹性的。

六、城市土地利用三模式的发展

要特别注意的是，上述在城市地理学中占有重要地位的三个城市内部结构模式，虽然有地租理论的支持，可是由于他们的创始人都是美国人，其所列举的土地利用功能区的空间布局一般和美国的城市比较接近，至于对其它国家的现实性，连霍伊特本人也指出，不一定适用，必须加以修改。在英国，曼（Manna）提出了一个典型的英国中等城市的模式。该模式是伯吉斯和霍伊特两模式的综合，只是加上了位于城外可驾车入城的村落。由于英国位于西风带，城市的西部为上风带，多为高级住宅所占有，而城市的东部为下风带，工业和贫民多被迫于此。

如果曼的模式是上述三个美国模式在欧洲城市的应用，那末，麦基（McGee）的模式就是在殖民地和发展中国家城市的应用。由于这些地区存在着二元经济，所以在麦基的模式里，有两组不同的商业中心。其一为西式商业中心，其形态和西方城市的中心商业区相仿。以国际贸易为主，零售商店出售的也以进口高档货为多。另一类为外来移民的商业中心，从事当地的货品买卖为主。介于其间的是混合性土地利用，工商业住宅兼有，互相混杂。在外来移民的商业中心的前面为港口区，后为住宅区，而住宅区的发展呈楔形或扇形。在西式商业中心后面的是高级住宅，而在混合性土地利用后面是当地居民居住区，不过密度不如前者，也无工商业。部分混合土地利用地区由于商业中心的扩展而改为商业用途。再后为新发展的高级市郊住宅区和十分贫穷的木屋居民区。两者可能距离颇远，但亦可能近在咫尺，而生活水平悬殊。再后为城郊农业带。新建的工业村则多位于旧城以外的空间。

最后，还要指出的是，所有上述模式都是平面的，忽视了城市的垂直差异。以易达性和付租能力来衡量，中心商业区的底层无疑是城市最有吸引力和最易到达的地方，所以在中心商业区的低层往往为付租能力最高的零售业所占用。其上层可能为专业性服务业，再上层却不能排除用于住宅的可能。除了酒店（商业住宅）外，其间尚有不少富人的豪华公寓。在不少的欧洲城市里，富人往往不一定住在远离城市的市郊，而喜欢住在商业区及其邻近地区。而在美国，由于重建过渡性地带，新的豪华公寓陆续在中心商业区边缘落成，吸引了不少喜欢城市中心生活的中产阶层移入，所以，在中心商业区边缘也不一定是破落的贫民窟、小工业和批发业地区。这是美国城市土地利用功能区的新发展。