基于“反规划”理念及FLUS模型的城镇用地增长边界划定研究——以徐州市贾汪区为例

城镇用地增长边界划定对城镇用地扩张调控与管理具有重要意义,但当前仍无统一划定思路与方法。基于"反规划"理念,引入FLUS模型探讨城镇用地增长边界划定思路,并以徐州市贾汪区为例,采用2009年和2014年数据对FLUS模型可靠性进行验证,对2020年研究区土地利用变化进行情景模拟,在此基础上辅以各部门近期用地需求划定城镇增长边界。结果表明:FLUS模型模拟结果的Kappa指数达0.95,总体精度达0.9628,各类用地ROC值也较高,说明FLUS模型模拟效果较理想;对基本农田及生态红线严格约束后,贾汪区城镇发展形态更加紧凑,2020年城镇用地增长边界面积为5 606.39hm2,占研究区总面积的9.03%。该研究既遵循了土地利用变化客观规律,又考虑了基本农田及生态红线等保护要求,能够有效缓解城镇扩张与基本农田和生态保护之间的矛盾,有利于引导城镇用地合理发展。     

基于MCE-CA模型的嘉峪关市城市开发边界划定研究

以中国西北绿洲工业城市嘉峪关为研究对象,基于遥感影像数据,应用地理优化模拟系统(Geo SOS)的MCE-CA模型,整合"正规划"和"反规划"理念,研究了嘉峪关城市2020年和2030年的城市开发边界划定,以期为嘉峪关市土地利用和城市管理提供依据。结果表明:(1)在研究的19 a间,嘉峪关市扩张迅速,2014年的城市用地面积是1995年的2.1倍,城市外围轮廓形态的紧凑度呈减小的趋势,由1995年的0.25减小到2014年的0.14,城市蔓延性增长特征明显。斑块密度逐渐增大,由1995年的0.02增加到2014年的0.12,城市发展趋于松散,城市用地破碎度增加,城市用地连通度下降。(2)嘉峪关市2020年和2030年的弹性城市开发边界规模分别为106.78 km2和149.35 km2,刚性城市开发边界为246.92 km2。(3)划定的城市开发边界提升了嘉峪关市紧凑度和连通度,城市用地紧凑度指数增加了0.014和0.015,斑块密度指数下降了0.003和0.002,优化了城市空间布局,遏制了城市蔓延式的发展趋势,更符合生态型城市建设的要求。应用MCE-CA模型实现了影响城市发展因素的量化和空间表达,将"反规划"理念和GIS空间技术应用到城市用地布局规划实践中,具有较高的模拟精度和准确的结果,且易于操作。     

权衡生态安全与城市扩展模拟的山地城市增长边界划定

进行城市空间增长边界模拟研究,对区域有序开发土地资源和有效保护生态效益具有重要意义。传统方法未考虑到现实约束下生态需求对城市扩展的影响,缺乏一定的客观评价。本文以2005年和2015年两期城镇建设用地数据为基础,从协调城市扩展与生态安全的视角出发,借助ArcGIS平台构建改进CA模型,模拟了2025年万州城区的城镇用地扩展情况,并划定了城市增长边界。首先,通过计算生态敏感性、生态服务价值和禁止开发区划定生态保护红线,结合水域用地得到生态安全格局;其次,合理选取城市扩展潜力因子建立Logistic驱动评价体系,并纳入可控的邻域作用和随机作用构建CA模型模拟城市扩展的空间形态;最后,综合评价划定出2025年城市增长边界。结果表明:(1)以2005年为基期模拟2015年研究区的城镇用地情况,模拟总精度为96.80%,Kappa系数为0.86,模型效果好;(2)2025年模拟的城市增长边界内面积为166.79 km~2,占研究区面积的15.32%。模拟结果可为城市空间规划提供定量支撑,保障了城市扩展的可持续性,对生态环境敏感、城市用地紧张的山地型城市的增长边界划定具有参考价值。     

县域城乡居民点用地整治布局优化研究——以山东省济阳县为例

以济阳县域居民点用地为研究对象,根据农村居民点用地适宜性评价结果,将济阳县农村居民点划分为城镇转化型、发展型、限制发展型和迁弃型4种整理类型.从土地规划需要和济阳县实际情况出发,根据影响居民点空间扩展因素的限制等级,划分城乡居民点空间扩展优先等级区,结合2020年济阳县城乡居民点用地规模预测,对济阳县城乡居民点用地空间布局进行优化.结果表明:济阳县2010-2020年农村居民点用地可减少2878.47hm2,建制镇用地增加1094.15 hm2,农村居民点用地整理可以满足建制镇用地增加的需求.研究可为县级土地利用总体规划和农村居民点规划提供依据.     

基于F-H方法的漓江流域土地利用冲突识别

城镇化引发的土地利用冲突问题成为影响区域可持续发展亟待解决的难题。目前尚未建立定量、客观评价土地利用冲突强度的指标体系,也缺乏对区域土地利用冲突研究的深入探讨。以漓江流域为研究区,从"生产-生活-生态"可持续发展的视角出发,基于1995—2020年6期Landsat数据,利用Fraser-Hipel冲突分析方法(FH方法)构建了土地利用冲突判别的策略模型(LUCIS),通过Markov模型模拟预测了研究区2030年土地利用方式下的冲突强度。结果表明:(1)1995—2020年间,流域城镇建设用地增加636.68 km~2,耕地减少245.82 km~2,生态保护用地减少407.76 km~2;(2)漓江流域城镇建设用地与耕地的冲突呈上升状态,到2030年土地利用冲突识别为十分冲突;(3)城镇建设用地与生态保护用地的冲突变化呈现出波动变化趋势,在2010—2015年为不冲突,到2030年二者为较冲突;(4) 1995—2030年间,耕地与生态保护用地由十分冲突变化为较冲突,应根据空间分布、表现形式和冲突程度采取不同的治理策略。本文构建的模型和指标能够在一定程度上反映区域土地利用的冲突情况,为国土空间科学规划和管理提供参考。     

常熟市城镇用地扩展分析

以Landsat TM/ETM卫星遥感影像为数据源,以GIS为分析手段,通过扩展面积、扩展强度指数、分维数指数以及相关用地类型的土地资源分布重心坐标详细分析了常熟市建设用地(城区、城镇以及独立工业用地) 的时空特征,揭示了我国苏南经济发达地区城镇建设用地的扩展规律,分析了引起城镇建设用地扩张的驱动力。结果表明:(1) 撤并的建制镇镇区扩展强度远低于建制镇,但用地没有萎缩;(2) 建设用地加速扩展,但不均衡,分散格局没有改变;(3) 以市区为中心,以新港镇为副中心的城镇工业带和镇区连绵区正在逐渐形成;(4) 用地扩展从中心城区及周边为主,开始向沿江区域拓展;(5) 经济发展的速度始终是常熟市区各研究时段用地扩展的主导影响因子,相关政策指引着经济发展的方向,贯穿于常熟城镇用地扩展的全过程。     

盆地型城市建设用地扩展与空间形态演变——以福州市中心城区为例

盆地型城市建设用地扩展与空间形态演变受地形地貌制约明显,具有特殊的发展特征。基于2000年、2009年和2015年RS解译数据和GIS平台,对盆地型城市福州市2000—2015年中心城区建设用地扩展的规模和方向进行分析,并对其紧凑度和分形维数进行测算。结果表明:(1) 2000—2015年,福州中心城区建设用地扩展面积较大,主要扩展方向为城市的西北部和东南部,与城市总体规划相符;(2)研究前期建设用地紧凑度较低但总体呈上升趋势,分形维数相应下降,城市空间形态复杂,主要原因是建设用地受盆地地形与闽江穿越而过的限制;(3)研究后期建设用地增长速度减缓,紧凑度和分形维数同时下降,形态更加复杂,原因是西南方向大量破碎农村建设用地增加;(4)自然因素、社会经济发展、政策与规划的导向作用以及交通的发展是影响建设用地扩展的主要驱动因素。     

石羊河流域地区城镇空间扩展格局演化

基于石羊河流域地区土地利用综合数据,结合多种模型包括间隙度指数、相关分形维数、扩展强度指数、空间关联模型、空间变差函数,从时间和空间尺度上研究石羊河流域地区城镇建设用地扩展过程与格局。结果表明:20多a来,石羊河流域地区城镇用地以市区和县城为中心向周边辐射,同时沿祁连山边缘海拔2 500 m以下石羊大河沿岸和045丹拉高速、312国道轴线集聚,流域零散分布的乡镇用地变化不大。城镇用地以显著的"点-轴"模式扩展,形成内陆地区城市独特的扩展极核和扩张轴线,为石羊河流域各种规划的编制提供参考。     

基于GIS和DEA的三峡库区城镇建设用地变化与效益评价

城镇建设用地空间扩展是城镇化发展的首要体现,建设用地结构和数量的变化都会对建设用地的使用效益带来一定的影响.本文利用2000和2005年三峡库区土地利用图,采用ArcGIS技术,分析了三峡库区城镇建设用地与其他地类在空间上的转换情况.由于城镇建设用地扩展,耕地面积锐减,耕地向城镇用地转换面积达到6004.77 hm2,并且平均图斑面积达到115.48 hm2.本文对比了城镇建设用地在扩展过程中占用农用地的区域差异,城镇扩展年占用农用地的面积较多的区域是巴南区、江北县和重庆市区.以河流为中心,建立缓冲区分析城镇建设用地扩展的强度,在缓冲区半径0~10 km范围内是库区城镇建设用地扩展的重点区域.结合城镇建设用地的变化分析,采用DEA模型,从库区城镇建设用地效益值、DEA有效性、规模效益的角度,对建设用地效益展开了评价,并采用ArcGIS技术将效益值、DEA有效性、规模效益空间化,研究表明库区城镇建设用地效益值较高的区域分布在库区下游区、重庆市区,城镇建设用地效益整体上在提高,并且区域之间的差距在逐渐缩小.并根据评价情况,对库区城镇建设用地效益提出了建设性建议.     

近30a黄河流域中心城市空间扩展特征及启示

探究城市空间扩展特征,认识城镇用地开发效率,有助于科学践行城市开发边界和高质量发展政策。基于城市空间、人口和经济数据,采用扩展强度指数、差异指数和耦合协调度模型,分析1992—2020年黄河流域8个中心城市空间扩展数量和质量的时空特征及启示。结果表明：(1)中心城市平均扩展面积315 km²,下游城市扩展规模大于中上游,济南市、郑州市、西安市和银川市扩展强度较高。(2)各市空间扩展与人口、经济耦合关系呈下游向中上游、中游向上下游递减的分布特征,平均值分别由1992年0.42、0.19提升至2020年0.89、0.81,扩展质量整体向好。(3)城市空间扩展分异是自然区位、经济发展、政策条件等多方面综合驱动的结果。(4)严格落实流域高质量发展政策,科学践行城市开发边界,协调优化城市用地扩展与人口、经济之间相互关系,合理规划城市发展,是黄河流域中心城市实现高质量发展的重要路径。     

天津开发区与城市空间结构演进分析

从天津各开发区的概况分析入手,总结了天津开发区与城市的关系以及开发区对天津城市发展的贡献。开 发区建设成为天津重要的经济增长点,带动了整个城市经济的发展。并在此基础上从开发区布局建设对天津城市 空间结构的影响即导致城市空间增长和城市形态变化两个方面, 阐述了开发区与天津城市空间结构演进的关系。 开发区与天津城市空间结构的演进属于双核式。开发区高速的经济增长和建设导致天津城市空间的增长。利用中 国科学院资源与环境数据中心提供的关于天津市20 世纪80 年代中后期,20 世纪90 年代中期,2000 年度的三期 1∶10 万土地利用数据以及覆盖整个天津市的2007 年中巴地球资源卫星02 星(CBERS-02)遥感数据,以GIS 为制 图和数据提取的分析手段,总结了天津城市用地面积的变化和空间扩展规律。90 年代,天津各级各类开发区大量建 设,产业空间迅速蔓延,使得天津市城市空间布局从“单核增长”转为沿海河“轴线铺开”,形成现今“一条扁担挑两 头”,以中心城区和滨海新区为主副中心,工业与商业功能分工明确的“双核心”、双中心组团式中心城市布局结构。     

Delimitation of Urban Growth Boundary Based on the Coordination of Ecology and Residential Activity Spaces: A Case Study of Jinan,China

Delimitation of an urban growth boundary (UGB) can effectively curb disorderly urban expansion, optimize urban development space and protect the ecological environment. Eco-environmental sensitivity was evaluated and areas prohibiting construction expansion were extracted by establishing an index system. Point of interest (POI) and microblog data were utilized to analyze the expansion of residential activity space. Urban space expansion potential was calculated using a comprehensive evaluation model, and an urban growth boundary for Jinan in 2020 was delimited combining the predicted urban expansion scale. The results showed that: (1) An evaluation of eco-environmental sensitivity can effectively protect ecological land and provide an ecological basis for urban expansion. Regions with high eco-environmental sensitivities in Jinan are located along the banks of the Yellow River and Xiaoqing River and in southeast mountainous areas, but eco-environmental sensitivities in the central, north and southeast areas are relatively low; (2) The model to evaluate urban residential activity expansion can quantify the spatial distribution of urban residents' activities. Regions with high potential for residential activity space expansion in Jinan are mainly concentrated in the middle of Jinan and most are part of existing built-up areas and surrounding areas; (3) The method that delimits urban growth boundaries based on the coordination of ecology and residential activity space is reasonable. Spatial expansion in Jinan mainly extends towards the east and west wings, and the boundary conforms to the spatial strategy guiding Jinan’s development and is consistent with the overall layout in related plans. Considering both ecological protection and the internal forces driving urban expansion, the method of urban growth boundary delimitation used in this study can provide a reference and practical help for studies and management of urban development in the new era.     

长三角城市土地扩张与人口增长耦合态势及其驱动机制

长三角是中国城市土地快速变动和人口快速集聚的热点地区,厘清并协调城市土地扩张与人口增长间的关系,对统筹区域土地资源合理配置,调控人口流动及实现新型城镇化意义重大。以长三角16个城市为研究对象,采用重心耦合模型和基于人均约束性构建的协调性系数,对1994-2012年城市土地扩张与人口增长的总体耦合态势及演变、空间耦合特征及格局进行分析,并探讨影响城市土地扩张与人口增长耦合的驱动机制。结果表明：① 长三角城市土地扩张速度整体快于人口增长速度,二者增长具有明显的阶段特征和显著的空间差异特征。② 长三角城市土地扩张与人口增长耦合关系处于不断变化过程中,人地耦合关系整体上呈现出增强—减弱—增强的态势,土地重心与人口重心间的距离不断缩小,土地扩张与人口增长间协调性逐步增强;城市土地扩张与人口增长空间耦合类型中,人口过快增长型和人地基本协调型数量有所减少,但其在空间分布上呈现集中的趋势;土地快速扩张型的数量有所增加,在空间上呈现扩散的趋势,各城市人地配置协调程度不高。③ 经济发展、产业结构升级调整、交通发展与区位条件变化、政策因素等是影响长三角城市土地扩张与人口增长及其耦合变化的重要驱动因素。     

城乡过渡带空间演进与空间交互强度分析

采用NPP/VIIRS夜间灯光数据提取广州市城乡过渡带边界,利用基于sDNA模型修正的引力模型测算2012—2019年广州市城乡过渡带的空间交互强度,分析其空间演进特征与社会经济发展的关系。研究表明：1）2012—2019年广州市城乡过渡带总体呈扩大趋势,以北偏东方向发展为主,破碎区块逐渐演变为连续区域;2）广州市城乡过渡带之间的空间交互网络结构呈现“多方向化”趋势,从最初的西南侧单线网络结构逐步发育成多方向闭合网络联结结构,目前演变为南北两支、东西向的强空间交互态势,以白云区为代表的北部区域和以番禺区为代表的南部区域是广州市城乡过渡带的重要战略节点地域;3）广州市城乡过渡带社会经济优势度呈现出由内向外的3个空间层级结构,并由城市核心区辐射带动,向北、东北与东南3个方向推动发展为城乡过渡带;4）各城乡过渡带的发展速度不均衡现象仍较明显,广州市应结合本区域优势产业和自然资源,走联合与互补发展并存的道路,重视城乡过渡带区域发展引擎,增强其与周边地区联系的潜力。     

资源环境保护下天津市用地空间增长模拟

从资源承载和生态保护的角度预测城镇土地利用变化,是实现国土空间用途管制的客观需求。以典型缺水城市天津市为研究区,采用系统动力学模型预测土地利用规模、最小成本路径法构建生态廊道和FLUS模型模拟土地利用变化等方法,分别模拟自然扩张和资源环境保护情景下天津市2035年土地利用情况。结果表明：① 资源约束条件显著制约城镇人口和建设用地的超量发展,随着资源约束增强、科技发展增速,人口和建设用地增长量随之降低,城镇GDP保持稳定增长。② 天津市重要生态廊道以南北向联系为主,东部和北部生态廊道重要性较高,部分生态廊道由于路径较长或距离建设用地较近而面临被蚕食挤压的风险。③ 水体湿地在资源环境保护情境下面积略有增长,在自然扩张情境下则延续以往不可持续的发展模式,出现向草地退化的情况,部分生态源地和廊道受到耕地侵占和建设用地扩张的影响。④ 受交通发展和京津职住分离的影响,天津市城镇建设用地增长主要发生在蓟州、武清和宝坻区。此外,在资源环境保护情景下,中心城区和滨海新区增长率较低,津南区表现出较大发展潜力。以资源环境承载约束城镇扩张,能够为国土空间规划实践提供科学引导。     

群组型港口城市用地时空扩展特征及外部形态演变——以宁波为例

以多时相Landsat MSS、TM和ETM 卫星影像为数据源,提取宁波城市各组团(三江片、镇海片和北仑片) 多时相的用地信息,分析了港口城市用地扩展的时空特征及外部形态演变过程。结果表明: (1) 1979年以来,宁波城市用地面积扩展速度和扩展强度不断提高,但各个组团的表现有较大的差异。(2) 各组团城市用地空间结构分维数的波动与城市用地的空间扩展模式表现出明显的相关性。(3) 3个组团的城市用地扩展强度指数峰区相对城市质心有不断外移趋势,但扩展强度指数峰值的变化在各个片区有一定差异。(4) 3个组团城市用地外部形态演变在不同方向上的差异性与宁波港口迁移及港口经济的发展密切相关。(5) 随着宁波港口从内河港向河口港、海岸港的迁移,宁波城市外部形态演变经历块状单一集中型内河港城市、 "一城一镇"飞地式群组河口港城市、"一城二镇" 飞地式群组海港城市和"一城多镇"不连续带状群组海港城市发展阶段,最后将形成"T"型带状群组现代化国际港口城市。     

Zone Fever,Project Fever: Development Policy,Economic Transition,and Urban Expansion in China

With the pursuit for global competitiveness and economic growth, Chinese cities have recorded massive urban land expansion. This article examines the effects of development policies and economic restructuring on urban land expansion in China through a case study of Nanjing, representing the rapidly growing and globalizing coastal cities in China. Wei investigate the development process and changing contents of government policies, and analyze development zones and key projects as privileged, trait making, and even path‐breaking elements of the development process. We highlight the transition and paradox of the Chinese state in the urban development process, and the broad contexts underlying urban land expansion in Chinese cities. We see urban expansion in China as a process largely responding to top‐down policy change and economic transition initiated by the central government. We hold that the role of the state has to be analyzed to understand urban transformation and land expansion, moving beyond local factors of accessibility and feasibility. Development‐zone and project fevers, and lagging administrative reforms, however, have made Chinese cities heavy with debt and led to wasteful development, corruption, and social unrest in China.     

厦门岛城市空间扩张特征及其影响因素

Most of the world’s cities are concentrated in coastal areas. As a special geographical component of the coastal system, island urban spatial expansion is the outcome of interactions between city development and the physical environment. This paper takes Xiamen Island, located in Southeastern China, as an example to analyze island urban spatial expansion and its determinants by combining an analysis of the literature on urban development policies, urban overall plans, population growth and industrial development, with geographical information analysis using historical maps and remote sensing photographs. Firstly, we reviewed the history of the Xiamen City development during the last 100 years, which can be divided into four periods: the embryonic modern city and early development from 1908 to 1949; administrative boundary expansion and infrastructure development from 1950 to 1979; special economic zone construction and rapid urbanization from 1980 to 2003; and Bay City construction since 2003. The dynamic changes to the coastline, island shape, built-up area, transportation, administrative division, and major land use type conversion which occurred during approximately the past 100 years were analyzed and the characteristics of the island urban spatial expansion were concluded: early expansion from a central point, followed by expansion along a section of coastline, and expansion from the coastline inland. Secondly, we discussed the potential determinants of island urban spatial expansion including administrative division adjustment, urban master planning revision, industrial development, topographical factors, coastal area reclamation, transportation expansion, and population growth. Finally, the effects of each potential determinant on island urban spatial expansion were concluded. Island urban spatial expansion is the result of a synthesis of natural and socio-economic factors which are not independent but interacting. Built-up area expansion is the major driver of island land cover and land use changes. By this paper, we hope to provide a scientific reference contributing to the rational understanding of island and coastal sustainable urbanization in China, and the world beyond.     

非正式聚落快速增长下的城市蔓延

姆万扎是坦桑尼亚第二大城市，也是非洲发展最快的城市之一，近年来城市蔓延问题日益凸显。本文以遥感解译的姆万扎2000、2010、2015年3期土地利用数据为基础，运用GIS空间分析、用地增长弹性系数、景观指数等方法和指标，并结合实地调研和关键知情人访谈，分析了姆万扎2000年以来城市蔓延的空间特征及影响因素。分析结果表明：1）2000年~2015年间姆万扎城市以非正式聚落形式快速蔓延，建成区扩展速度和扩展强度迅速增加；蔓延主要占用裸地，其次是植被，侵占植被的速度迅速加快；2）城市蔓延主要沿3条主干道进行，属于“廊道式为主，填充式为辅”的扩展模式，形成指状的城市空间形态；建成区紧凑度逐渐下降，形状变得更加不规则；3）城市蔓延的主要区域和整体范围都在扩大，距离衰减特征明显,沿东南方向扩展强度最高；4）城市蔓延主要受到人口与经济增长、交通条件改善、土地制度问题及有效规划缺失等因素的影响。加强次干路和地方道路的规划和建设，制定及时、有效、符合地方背景的城市规划，是未来姆万扎控制城市蔓延的可能途径。     

基于贝叶斯时空模型的建设用地扩张格局差异分析——以长三角和中原城市群为例

基于土地利用现状遥感监测数据,采用贝叶斯统计方法对长三角城市群和中原城市群城市建设用地扩张的时空特征及其影响因素进行研究,并探讨两个间差异规律。结果表明:(1)研究期内,两个城市群的建设用地均呈现快速扩张的态势,增长速度均在2000—2005年达到峰值,对应的净增长率分别为36.6%和31.1%。(2)两个城市群城市扩张空间演化过程差异显著,长三角城市群建设用地扩张表现为“点—轴—波式循环”模式,空间异质性较高,出现多个城市扩张热点区域;而中原城市群表现为“点—轴—网”模式,地区间扩张差异较小,温点扩张区域居多。(3)影响两个城市群建设用地扩张的主要因素有经济发展、产业结构、人口规模和居民收入。从影响程度大小的区域对比来看,经济规模、产业结构和居民收入对长三角城市群的影响程度高,人口规模对中原城市群的影响程度高。