基于服务空间视角的长春市城市功能空间扩展研究

中国快速城镇化背景下城市功能空间迅速扩展引起了广泛关注。以长春市用地现状图和统计资料为数据源,借助ArcGIS和SPSS软件平台,引用多种模型基于服务空间视角研究了1995年以来长春市城市功能空间扩展的特征、效应与驱动机制。研究发现：① 1995~2013年长春市城市空间扩展迅速,扩展模式整体上以圈层式近域扩张为主,城市与服务空间整体的偏离问题始终存在,城市开发建设过程中服务空间明显滞后于城市空间的扩张。② 城市空间快速扩展产生了城市蔓延、功能空间失衡和城市功能空间的优化升级等效应。③ 行政因素和社会经济因素是城市空间扩展的主要驱动因素,回归模型结果表明人口城市化和人居环境水平的提高是城市功能空间本质内涵扩展的社会经济核心因素。     

北京城市边缘区城市化过程与空间扩展——以大兴区为例

城市边缘区空间扩展研究是探讨城市未来空间结构和形态演变的基础。本文基于北京大兴区1994、2001和2006年3期TM遥感影像资料提取城镇用地信息,通过对城市扩展强度、城市扩展梯度、城市边缘区空间扩展模式等建设用地的总体扩张行为进行研究,分析研究区十多年来城市化进程中城镇建设用地扩展的时间过程和空间格局特征,对明确未来城市边缘区土地利用发展方向,提高土地利用效率和城乡建设效益提供基本依据。结果显示,大兴区城市土地利用扩展强度不断增强;中心城区以及中心区面积的不断扩张,导致建设用地在高指数区间集中的趋势明显,农村地区小城镇建设的高速发展使得低指数区间的建设用地面积大幅度增加;根据城市化扩展梯度,大兴区分为城市化高速扩展带、城市化快速扩展带和城市化低速扩展带;紧邻中心区的城市化高速扩展带,以集中连片式扩展为主,该模式在边缘区空间扩展中居于主导地位。城市化快速发展带土地利用以轴向扩展模式为主,轴向扩展稳定地影响着大兴区城市化进程。独立发展模式随着城市经济的快速发展其影响将明显增强,逐渐成为城市边缘区空间扩展的主要形式。     

徐州城市用地扩展特征及影响因素分析(1949-2007年)

以不同时期徐州市土地扩展图、现状图和遥感图像为数据源,提取了7个时段徐州城市用地变化的相关数据信息,利用扩展强度指数、人口弹性指数、经济弹性指数、紧凑度变化指数、分形维数、重心转移等指标,系统地研究了徐州城市土地时空扩展特征,并探讨了影响城市扩展的因素.结果表明:1949-2007年,徐州城市土地扩展速度、扩展强度指数、经济弹性指数逐年升高,呈现出明显的由非理性向理性发展趋势;城市土地空间扩展经历了建国初期的非连续性的星状扩展-文革时期城市的内部填充、圈层式推进-改革开放初期的城市蔓延-本世纪的"组团状 卫星城"等主要的过程,在一定程度上反映了徐州城市土地扩展由无序走向有序,由粗放走向集约.城市土地扩展是自然环境、经济、人口、城市规划、交通、国家政策等多种因素综合作用的结果.在不同的扩展阶段,不同的因素组合占主导地位.     

北京市城区扩展的空间格局与影响因素

2000年以来北京市持续推进产业结构升级,由此引发了经济活动的空间重构,伴随着住宅郊区化、职住分离以及交通基础设施的配套建设,将引起新一轮城市空间扩展。构建顾及综合可达性因素、邻域因素、自然因素、规划因素以及社会经济因素的城市空间扩展模型,分析诊断北京城区扩展进程中的主要影响因素及问题,从而为指导与管治北京市城市空间的有序扩展提供科学支撑。研究表明：① 综合交通静态可达性（单一年份）与城市扩展呈显著负相关;综合交通动态可达性（年份之间的可达性变化）则在引导北京市城市空间发展方面并无显著影响。② 邻域建设用地百分比与城市扩展呈正相关,而农用地、林业用地及水域用地的比例将减少土地开发的概率。③ 城市总体规划在指导城市空间扩展的纲领性地位逐渐受到重视,其对城区扩展的影响程度最为显著。④ 常住人口的分布现状、第二产业企业数量、第三产业企业数量分布现状对土地开发无显著影响。⑤ 认为北京市静态可达性与土地利用变化呈负相关,即可达性条件较差的地区,土地开发的可能性越小,这与北京市“摊大饼式”空间蔓延和居住郊区化的发展现实相符;北京市动态可达性与土地利用变化亦呈负相关,表明可达性提高程度越大的区域并不一定带来更高的土地开发几率,这从侧面传递了沿着既有建成区进行土地扩展的概率远远大于由于诸如轨道交通建设而带来可达性极大改善区域的概率。因此,重视与发挥综合交通动态可达性指标对城市扩展的引导作用,将是有效破解城市蔓延式扩张、优化城市扩展的重要手段。     

不同历史时期特殊事件影响下的城市空间结构演变研究——以天津市为例

通过构建"不同历史时期特殊事件-城市空间结构"研究模式,以天津市为案例,把影响城市空间发展的要素与城市空间结构有机结合起来,解释城市空间结构演变的动力机制。以特殊事件为切入点,首先把影响天津城市空间演变的特殊事件分为七大要素:突发事件、经济政策、城市方针、城市规划、基础设施建设、土地制度和住房制度,这些要素决定了天津城市的经济发展、产业构成、城市发展规模、城市布局、空间发展走向以及城市土地利用效率和住宅类型与分布;然后通过分析各要素里的重大事件对天津城市空间演变的影响,找出各重大事件在天津城市空间结构演变中所扮演的角色,以期达到二者有机的统一。最后在此基础上,对未来天津城市空间结构的发展做了预测。     

大都市区建设用地空间扩展机理研究——以南京市区为例

大都市区建设用地微观空间扩展机理的研究是有效调控城市土地利用布局的科学基础。以南京市市区为例,以经济学的收益最大化理论为基础,构建研究建设用地扩展的成本——收益分析框架。以1 km×1 km为基本研究单元,利用遥感等数据研究1995~2001年、2001~2007年建设用地扩展的微观机理。研究表明,基期建设用地比重、到CBD、到开发区、到高速公路互通口的可达性、邻域建设用地主导单元的数量等收益要素以及耕地面积比重、水域面积比重、地质灾害区比重、坡度、重要生态功能区比重、城市规划建设用地区比重等成本要素是影响建设用地扩展的重要指标。两期比较分析表明,收益要素作用力大于成本要素,其更深层次的作用力则是全球化和市场化。空间政策对于建设用地扩展的约束作用越来越大。基于微观空间机理的研究提出了大都市区基本农田布局的政策建议。     

长江三角洲地区城市空间扩展研究

城市化是建设用地扩展的主要驱动因素,分析建设用地时空演化格局已成为学者研究城市化过程的重要视角。采用空间自相关等方法,测度了1985年以来长江三角洲地区城市空间扩展的集聚特征并分析其演变过程;并结合格网建设用地密度频率的变化特点,将空间划分为不同的景观梯度地带,以此研究城市空间在不同地带中的扩展特点。研究结果表明,长三角城市空间扩展聚集程度先降后升,城市化区域融合趋势明显,并在城市空间扩展中表现出以上海、南京和苏州等为代表的3种模式,反应了长三角内部不同的经济发展特点。此外,在不同景观梯度下,长三角城市空间扩展表现出典型的阶段性特征。2000年以前在各个景观梯度下城市空间扩展差异较小,表现为较强的拓展性扩展;2000年以后,在城市核心区扩展强度加强,表现为填充式扩展加快。同时,城乡过渡区面积增加迅速,表明随着城市空间扩展的加速,长江三角洲地区城市土地不集约利用现象已较为突出。     

黄淮海平原农区典型村庄用地扩展及其动力机制

以地处黄淮海平原农区的禹城市伦镇赵庄村为典型案例,利用高分辨率航空遥感数据为基本信息源,结合村庄逐户调查数据,通过土地利用分类与制图,定量研究典型村庄用地格局特征、扩展模式及其动力机制。结果表明:赵庄村土地利用呈"耕地—作业空间—居住空间"的圈层式空间格局。2008年村庄用地规模比1967年增加了1.26倍,主要表现为宅基地的扩展和打谷场用地增长,1985~1990年村庄用地扩展速度最快,村庄用地在空间上向西和向南方向扩展显著。村庄用地扩展主要表现为渐进式蔓延扩展、突变式非地扩展和填充式补充扩展三个阶段。农户居住需求增长与农业生产规模扩大是村庄用地扩展的内生动力,村庄内部条件与外围环境的巨大反差是村庄用地向外扩展的外部环境动力,农户收入增长为村庄用地扩展提供了经济基础,而村庄土地规划缺失与管理缺位使村庄用地扩展失去约束力,这些因素相互作用,共同驱动村庄用地扩展。最后,针对村庄用地扩展存在的问题,提出了促进村庄土地可持续利用的对策建议。     

河南省建设用地扩展的社会经济驱动力分析——基于STIRPAT模型

运用建设用地综合扩展系数分析河南省18个地市建设用地扩展特征及空间差异。在此基础上,利用STIRPAT模型对河南省及其18个地市建设用地扩展的社会经济驱动因素进行定量分析。研究结果表明:河南省18个地市建设用地扩展空间差异显著,扩展变化由弱到强的城市数量和剧烈程度不断增加,整体以郑州为中心的北部、西部城市建设用地扩展变化较为强烈;影响河南省建设用地扩展的因素中,总人口、城镇化水平、公路里程和农村家庭人均纯收入是共性的驱动因素。目前,河南省正处于社会经济迅速发展的时期,应通过提高建设用地的节约、集约利用水平,不断提高建设用地利用效率,最终实现经济可持续发展与土地可持续利用的有机统一。     

基于地理探测器的乌鲁木齐城市扩张特征与时空驱动因素分析

新时代我国城市发展内外环境明显变化,城市扩张特征和驱动机制也呈现出新特点。以乌鲁木齐市为例,描述1990—2018年城市建设用地扩张特征,利用地理探测器研究扩张时空机制,重点分析2010年以后扩张新特点。结果表明:(1)乌鲁木齐建设用地由1990年的84.37 km~2增加到2018年的361.91 km~2,城市形态由南北带型演变为"T"字型结构,城市形态空间紧凑度逐渐下降;城市扩展速度稳定,扩展强度逐渐加强。城市扩张的"核心-边缘"结构经历"增强-减弱-增强"的时空变化过程。(2)城市建设用地扩张时间维度主要受人口规模、产业规模和政府推力的影响,其中人口规模作用最大,产业规模中第二产业作用略高于第三产业作用效果,2010年以后,政府推力对乌鲁木齐市城市扩张产生加速作用。(3)空间维度来说,交通类和商业类空间要素是驱动城市空间扩张的主要因素,随着时间推移,城市扩张的空间动力由少数关键因子驱动转变为多因子共同驱动。     

白银市城市空间组织演化过程及其合理性分析

城市是一个复杂的自组织巨系统,但人类的干预作用几乎伴随其成长的整个过程。我国的资源型城市作为一类特殊城市在其空间发展变化中都留下了自组织与他组织的作用烙印,科学认识二者作用下的空间成长变化规律对实施转型发展具有积极意义。以白银市为例,选择白银城区1953年、1986年、2000年、2016年建设用地为数据源,运用GIS方法对白银城区空间扩展演化进行定量分析,结果表明：（1）白银市城市空间演变经历了城市兴起成长的他组织主导空间扩展期（1953-1986年）、城市波动发展的自-他组织共同作用的空间扩展期（1987-2000年）与转型发展的自组织主导空间扩展期（2000-2016年）三个阶段,虽然自组织机制在城市空间演变中的作用不断增强,但他组织机制仍发挥着不可或缺的引导管理作用。（2）城市空间扩展强度在纵向上不断增大,不同阶段各类型建设用地扩展强度差异显著,各有侧重,而在横向上方位分异性突出,各阶段有各自的主导扩展方向。表明在国家经济体制、城市经济转型和城市空间结构等变化过程中,自组织机制与他组织机制随其变化而影响到空间扩展强度和范围的变化。（3）各阶段白银市城市空间的建设用地结构不尽合理,工业用地占总建设用地的比例过大,虽凸显了资源型城市的特质,但严重超国家标准。同时,无论是单项人均居住与工业用地,还是人均建设用地都大幅超国家标准。（4）城市空间与城市人口和经济的相对增长关系趋好性显著,城市空间形态的离散程度与分形维数降低,空间紧凑度提升。表明城市空间扩展的演化方向是一个能够发挥自组织机制和他组织机制的优势互补的优化过程。     

撤县(市)设区对城市空间扩展的影响机理——以杭州市为例

城镇化的持续推进对城市空间扩展产生了新的需求,撤县（市）设区是中国城市市辖区实现扩容提质的主要手段之一。以杭州为例,定量测度撤县（市）设区后杭州城区空间扩展的时空特征及其各方面的影响,并探讨了这一区划调整对城市空间扩展影响的作用机理。研究发现：通过撤县（市）设区,杭州城区的建设用地东扩趋势明显,萧山和余杭两区的建设用地新增面积和扩展速度均高于平均水平,且两地建设用地空间存在多中心集聚特征,成为新一轮的杭州建设用地扩展高密度区,城市功能不断凸显。总体来看,撤县（市）设区对城市空间的影响是间接的,具有一定的滞后性,通过引导城市空间扩展的主要方向,实现中心城市人口和产业向新设市辖区的转移和集聚,提供城市空间扩展的载体。撤县（市）设区后需要通过后续的城市规划修编、土地性质和权限调整、生产要素集聚与空间重组等路径,对城市空间扩张与空间演变产生直接影响。     

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。     

圣彼得堡土地利用格局现状特征及形成机制

以圣彼得堡市为例,依据1948、1987和2016年土地利用数据计算居住、工业和商业用地的区位熵值并分析其变化,基于统计小区、圈层式及扇形分布3个视角,运用GIS分析计划与市场经济影响下的城市用地空间分布特征。研究结果表明,居住、工业和商业用地的空间分布规律不同：① 3类用地在城市整体空间分布中均表现出一定的分散特征,其中,居住用地空间分布表现最为分散,工业用地呈现出分区域性布局特征,相比而言商业用地空间聚集程度最高;② 商业用地在核心圈层处于主导地位,工业用地在老城区圈层为主导地位,居住用地在近郊区圈层为主导地位,远郊区圈层仍处于初步发展阶段,城市景观发展尚未成熟;③ 对比圈层式和象限式结构各类用地区位熵值分布结果,提出圣彼得堡市3类用地空间分布扇形结构特征明显,说明沿主要交通线路是现代城市用地空间扩展主要方式,其中工业用地在城市空间分布中占据更为有利的交通区位优势,居住用地次之,商业用地在城市中心区域中分布不足。圣彼得堡城市用地空间分布形成主要机制总结为以下5个方面：前苏联时期城市用地空间结构主要框架的保持;行政区划调整为城市用地结构改善提供了路径;市场经济下住房体制改革推进了城市居住郊区化;土地市场对土地功能置换进程作用较弱;产业转型缓慢导致老城区仍主要为生产中心。     

基于土地开发强度的长春市城市空间效率分异研究

以地块容积率和建筑密度为基础数据,从土地开发强度这一微观视角出发,针对长春市建成区圈层式快速发展的现实,运用替代原理和竞租理论分析长春市中心城区1 460个地块的土地开发强度的分布特征,并采用核密度估计法对城市空间扩展过程中的低效地块和“超效”地块进行判断,总结分异特征和原因。研究发现：长春市土地开发强度的分布不符合替代原理,地块容积率的分布总体呈现“高-低-高”的环状分布特征;长春市城市空间结构组织总体上符合竞租理论,公共服务设施对传统竞租函数及其空间结构组织模式具有很大的影响;长春市在城市空间扩展过程中,低效与“超效”并存;商业用地和居住用地是低效地块和“超效”地块的主要用地类型,以商业、居住、娱乐、休闲、办公为一体的城市商业综合体建设或许可在一定程度上缓解该矛盾。     

基于遥感和GIS的重庆市近30年城市形态演化特征分析

基于8期遥感影像,研究了1978—2005年重庆市城市空间形态特征和演变过程。采用紧凑度指数、放射状指数和分形维数等城市空间形态定量研究的方法计算了不同时期重庆市城市空间形态的参数。结果表明,2005年重庆市建成区面积由1978年的87．32km^2增加到282．21km^2。改革开放后重庆市先后经历了20世纪80年代的相对稳定期、80年代中期以后的缓慢发展期和近年来的高速发展期,目前是扩展速度较快的时期,整个城市呈跳跃式发展。该时期增加的城市建成区面积中,有76．86％来自于周边的耕地,有20．52％来自于对周边农村居民点和其他建设用地的占用。     

产城融合导向下城市扩张多智能体模型——以天津市为例

以产城融合为导向,在分析决策主体时空规律的基础上设计产城融合多智能体的适宜性评价指标,构建城市扩张多智能体模型,并对天津市2005-2020年的城市土地空间扩张情况进行模拟。结果表明：（1）该模型具有较好的可信度和模拟效果,能够有效模拟和预测产城融合导向下的城市土地空间扩张动态变化。（2）由天津市2020年城市土地空间扩张预测结果可知,未来城市用地仍以"摊大饼"式外延扩张为主,但位于城市边缘地带的"卫星城"已成为城市和产业进行功能融合、空间融合的起点,未来城市用地将向着产城融合的趋势演化。     

基于发生学视角的淮南城市空间生长过程、特征及影响因素研究

以淮南市为案例,结合历次城市规划用地现状资料和产业发展数据,利用GIS技术平台,对不同考察时点淮南城市空间形态进行叠加对比研究、测算不同时期城市空间扩展形态紧凑度、扩展速度和扩展强度指数,从时间维度和空间维度2个方面考察了淮南城市空间形态的演变过程及特征。结果表明：作为无依托型煤炭城市,淮南城市空间发展经历了散点发展、节点集聚扩展、飞地拓展、轴向延伸、内向填充、整合优化、区位再造7个阶段,表现出显著的空间取向和圈层结构特征;在空间扩展过程中,深受资源分布的控制和煤炭产业的影响,城市空间围绕煤炭企业为中心生长扩展,导致城市空间从紧凑形态向分散发展,经多次嵌套填充、优化调整,再次向紧凑形态演化。分析认为,淮南在不同演化阶段,影响城市空间生长的主导因素有所差异：资源状况和通勤条件主导发生期城市空间形态、成长期受国家能源战略和交通运输的引导、中兴期则以产业结构演替为主导因素、转型期深受空间经济相互作用引导和规划调控的影响。     

长春市城市建设用地演进的空间识别及影响机制研究

随着城市化进程的加快,城市建设用地扩张成为人地关系及可持续发展面临的重要问题,社会各界对城市化与建设用地扩张的关注也越来越多。以长春市中心城区为研究对象,利用1800~1995年统计资料,1995年、2000年、2005年和2010年的遥感影像图及规划统计数据,运用GIS技术提取城市建设用地规模、形态、增长幅度、平均中心等信息,建立一种在空间上有效识别城市建设用地扩张的简便方法,对研究区1995~2010年不同阶段的城市建设用扩展进行空间识别,计算城市建设用地扩张速度、强度、形态紧凑度、分维指数等空间特征量,归纳长春市1995年以来,随城市化发展,城市建设用地空间扩张现象和特征。并结合经济社会统计相关数据及区域分析方法,分析城市建设用地扩张与其各类驱动要素之间的关系。结果表明,长春市建设用地空间扩张与形态演化既具有一般规律又具备特殊性,表现出建设用地总量增加、产业拉动性强、扩张速度快、强度高、空间形态不规则、城市中心迁移方向与建设用地扩张基本一致等特征。这些现象和特征形成的主要影响因素为快速城市化背景下开放式交通系统的高密度开发。     

产业与地形因素影响下的山地城市职住空间关系——以重庆市主城九区为例

选择重庆主城九区作为典型案例,基于百度慧眼识别的就业人口与居住人口数据,通过测算就业－居住偏离度指数分析其人口分布特征与职住空间关系,划分就业主导区、基本匹配区与居住主导区。并基于全国第四次经济普查数据,在对产业进行综合因子分析基础上,定量化识别产业综合因子和地形因子对重庆主城九区职住空间匹配性影响。结果表明：1）重庆市主城区的就业与居住人口空间分布趋势具有一致性特征,整体上呈现“中间高、四周低”的特征;2）重庆市主城区的职住空间基本平衡,街道尺度上职住偏离特征不显著,但城市多组团的中心地区职住空间匹配特征稍有差异,呈现主中心（解放碑）职住平衡度低、4个副中心职住平衡度高的格局;3）空间回归模型表明,综合性服务产业因子和生产性服务产业因子强化了职住分离程度,社会性服务产业因子、制造业因子和地形起伏度降低了职住空间差异。总体上,产业布局与地形地貌是重庆主城区职住空间关系的重要影响因素,二者与政府规划、交通条件和居民生活相互补充、共同作用,塑造了重庆主城现今协调发展的就业－居住空间格局。