城市建设用地增长研究进展与展望

针对目前城市建设用地快速增长现象、耕地流失及城市建设用地保障不足的用地现实,本文对国内外城市建设用地增长研究的主要进展进行了分析总结,以期为深化中国城市建设用地增长研究、解决现实用地矛盾、正确引导城市建设用地发展、践行健康城市化之路提供参考。当前,国内外学者已在城市建设用地增长的时空过程与特征、影响因素与动力机制、模拟预测方面进行了多尺度、多地域的综合性与典型性研究,探讨了城市建设用地增长对耕地的占用,并提出了一些致力于城市用地增长调控的对策与方法。采用的定量分析方法主要包括数理统计法、RS／GIS技术、灰色系统分析法、MAS／CA模型等。研究成果对于深入认识和调控城市建设用地增长起到了重要作用。基于中国基本国情及当前面临的土地利用问题,未来的建设用地变化研究应逐步向城市与乡村相结合领域转型,研究方法将由一维逐渐向二维、三维甚至多维拓展,并据此为国家制定和完善土地管控政策提供科学依据;此外,未来应强化城市土地集约利用和增长边界控制,以有效控制城市建设用地的低效、过速扩张。实现精明增长。     

基于地价监测信息的地价预测模型研究

实现对地价的全面监测、分析和预测,有助于城市基准地价的快速更新和政府对土地资源的宏观控制。过去的地价预警预报模型研究主要存在两点不足：一是没有建立科学完善的数学模型,也没有用多种数学模型相互验证预测结论;二是没有充分利用现有的信息,如地价监测体系的信息,致使预测地价水平与城市实际地价水平、预测走势与实际变化有偏差。该文利用地价监测体系的信息,建立马尔可夫链地价预测模型,并与时间序列模型、空间分布预测模型的预测结果相比较。马尔可夫链地价预测模型是概率分布式预测模型,适用于对地价变化进行科学的概率预测,预测结果与实际情况吻合较好。     

顾及建设用地聚集与排斥性的城市扩张模拟：以义乌市为例

建设用地在空间上存在相互聚集或排斥的特性,并可能影响到城市扩张格局。本文在厘清建设用地内部以及不同类型建设用地之间聚集与排斥性的基础上,将其纳入到元胞自动机（CA）模型的发展适宜性与邻域影响因子计算中,以此构建顾及建设用地聚集与排斥性的CA-SAE模型,并将其应用于义乌城市扩张模拟的实证分析。结果表明：CA-SAE模型能够有效模拟不同类型建设用地的扩张状况,且模拟精度要优于传统CA模型。同时,多情景的模拟结果也证实了建设用地聚集与排斥性会影响到不同类型建设用地的空间分布及城市扩张形态。本文构建的CA-SAE模型创新性地将建设用地聚集与排斥性纳入到CA模型中,为开展面向不同类型建设用地的城市扩张模拟提供了思路与方法。     

快速城镇化区域用地扩张模拟的规划约束对比研究

挖掘规划要素对于用地模拟的影响程度,为科学预知快速城镇化区域用地状况和城乡规划编制提供依据。采用基于决策向导(Decision Wizard)的元胞自动机和马尔科夫链(CA-Markov)的综合模型,以重庆两江新区2010年、2013年和2016年Landsat影像为例,分别对有无规划约束下的用地状况进行模拟,探讨不同类型的规划在其中发挥的作用,并合理预测研究区未来用地状况。结果显示,规划约束下模拟的Kappa系数为80.62%,表明规划要素可以一定程度上提高模拟结果的准确性;建设用地扩张沿交通线发展明显,面状规划要素主要体现在对建设用地发展的限制中;研究区未来建设用地将继续大幅扩张,需要调整现有规划方能满足进一步发展需求。     

基于多维数据模型的城市建设用地数据挖掘研究——以北京市为例

针对城市建设用地数据的多源异构、多维、复杂度高等特点,探讨基于空间数据仓库理论挖掘城市建设用地潜在的空间信息,提出了面向城市建设用地利用的多维数据模型,并基于该模型构建了以城市建设用地利用为主题的空间数据仓库,实现空间数据挖掘过程.以北京市中心城区的建设用地扩展为例,研究了城市建设用地的空间格局及其演变特征,为城市建设用地管理提供决策依据,同时也为城市建设用地数据的集成、分析和高层决策支持提供了方法论.     

珠海旅游用地演变分析

运用ArcGIS技术、动态度模型和马尔科夫模型,定量分析了1996~2007年珠海旅游用地数量、来源、类型与结构以及空间分布的演变特点、原因及其变化趋势。研究发现,数量变化方面,规模增长迅速;自然生态类旅游用地增长率和动态度最大;各类型旅游用地增长量由自然生态、度假村、主题公园、文化景观到园林游憩依次递减;香洲区旅游用地规模增长最显著,金湾区旅游用地总体动态度最大。来源方面,林地是珠海市旅游用地增长的主要来源;来源于耕地的概率较小;各区旅游用地来源的地类与其所处的自然条件和经济发展状况紧密相关;度假村主要来源于林地和建设用地,文化景观类和主题公园类旅游用地主要来源于建设用地,自然生态类旅游用地主要来源于林地。空间分布演变方面,在积极发展生态休闲度假旅游的背景下,呈现出“十”字形扩展特征,主要集中在东部山地和岛屿;各类旅游用地因资源与客源市场的吸引力不同而呈现不同的演变形态。类型与结构演变方面,以林地变化最突出。珠海旅游用地变化趋势表现为:面积增加,自然生态类旅游用地仍将是规模增长最大的类型,香洲区增长将最为显著;未来旅游用地来源主要为万山群岛的灌木林地和裸地。空间分布主要向“两区一带”(东部海岛生态旅游区、西部休闲旅游区、北部绿地与湿地生态旅游带)演变;受人类影响低的土地利用类型将向受人类影响高的类型转变,旅游设施建设用地比重将不断增加。研究对珠海市旅游用地变化调控和管理都有着重要的理论和借鉴意义。     

规划跨江通道对滨江副城建设用地增长的影响研究——以南京市浦口区为例

以南京市浦口区为例,引入SLEUTH元胞自动机模型,采用五个时相的Landsat TM/ETM+遥感数据,模拟和预测了规划跨江通道对滨江副城城市发展建设用地增长的影响。研究结果表明:①SLEUTH模型经校准检验后能够较好地模拟研究区建设用地的增长数量与空间分布,适用于城市增长研究;②跨江通道建设对滨江副城增长的助推效应显著,近期(2020年)和远期(2030年)研究区建设用地分别新增48.05%和62.33%,其中规划跨江通道对新增建设用地的贡献率分别达到20.67%和17.50%,助推效应随时间递减。     

政府规划约束下的城市空间增长多智能体模拟模型

构建政府规划约束下的包含多种类型智能体和环境因素的城市空间增长多智能体模拟模型,通过居民、开发商和政府三类智能体之间以及智能体与环境之间的相互作用模拟了城市空间增长情况。模型将城市建设用地规划区纳入政府的土地利用政策,探讨了政府规划因素对城市建设用地增长的影响,并根据土地集约利用的原则对模拟结果进行了优化。在Repast和ArcGIS的实验环境下,以南京市中心城区(长江以南)为研究区设置了四组土地利用情景,模拟了2001-2007年研究区的城市建设用地增长情况,对比不同情景下模型的模拟精度,说明正确合理的政府规划引导对城市空间增长的重要作用以及对模拟结果进行优化的必要性。该模型有助于揭示城市空间增长机制,为政府宏观调控政策和规划制定提供参考。     

城市建设对暴雨内涝空间分布的影响研究——以武汉市主城区为例

城市内涝灾害频繁,用地开发与空间扩张被普遍认为是其致因之一。对比武汉市遥感数据,1984—2017年,超过30%的自然水体被填占开发,城市建设开发活跃、填湖造陆强度大。论文以武汉市为例,采用二项Logistic模型,定量分析不同降雨强度情景下的内涝影响因素。研究表明,填湖造陆将极大地增加极端降雨情景下城市滨水区域的内涝风险。城市地形地势、排水管网条件、用地类型以及邻域用地结构等因素,也直接影响内涝风险。基于2种不同的用地开发策略,预测城市内涝风险结果显示,城市用地的不当开发将引致严重内涝风险。依据内涝风险的空间分布预测结果,论文提出了相应的改善策略,以为科学地制定防涝减灾规划提供参考。     

中国建设用地扩张未来情景模拟及其对景观格局演化的影响

对中国建设用地的未来扩张趋势及时空格局进行模拟预测,可为科学编制国土空间规划和合理调控城乡发展提供科学依据。本研究对未来30年中国建设用地扩张进行多情景模拟预测,并分析不同区域建设用地扩张的时空演化特征及其对景观格局演化的影响。研究结果表明：(1)基于斑块生成土地利用模拟模型（Patch-generating Land Use Simulation,PLUS）可以获得较高的模拟精度,各分区Kappa系数均高于0.92,总体精度均高于95%,FoM值均高于0.40,表明PLUS模型适用于全国尺度和大区域尺度的土地利用模拟。(2)影响中国建设用地扩张最主要的因素为人口、坡度和年均降水量,存在区域性差异。(3)自然发展、耕地保护、生态保护和可持续发展四种情景下模拟预测的未来土地利用的结构和特征具有明显差异,在可持续发展情景下建设用地扩张主要占用非重点保护的耕地和生态用地以及未利用地,可满足经济发展对于建设用地指标的刚性需求,有助于实现可持续高质量发展。(4)建设用地扩张对景观格局产生显著影响,在可持续发展情景下,与2020年相比,2030年、2040年和2050年建设用地预计增长分别为-0....     

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。     

中国东部地区城市建设用地变化与利用效益分析

此次研究以中国东部地区87 个城市的建设用地为研究对象, 分析2000-2008 年城市建设用地变化的规律及变化的原因, 并对城市建设用地开展利用效益分类与判定研究。在研究的过程中, 主要应用了聚类分析法和判别分析法, 并利用ArcGIS 9.2, 将建设用地变化情况及影响因子空间化。研究结果表明:①城市建设用地总量增长非常大, 增长速度非常快;②城市建设用地的增长速度呈降低的趋势, 不同阶段差异明显;③城市建设用地变化在省域和区域经济圈内差异明显;④城市建设用地与国内生产总值和固定资产投资的相关性最高, 经济投入的增加与人口的增长推动了东部地区城市建设用地的变化;⑤将城市建设用地利用效益分为5 类, 并且第3 类城市的总数为488 个, 占到样本总体的62.32%, 地均建设用地第二产值对聚类结果的影响最大;⑥对5 类城市建设用地效益进行了判别, 确定了各类别的判别式, 并达到检验的要求。     

基于岭回归与灰色耦合模型的建设用地规模预测——以河南省焦作市为例

对城市建设用地规模准确预测,能为土地利用管制提供合理的决策依据。以焦作市2002—2010年建设用地和社会经济发展数据为基础,运用岭回归分析对建设用地规模预测方程进行参数校正,并结合GM(1,1)模型对相应驱动因子2011—2015年的数值预测,得出"十二五"末的焦作市建设用地规模。研究表明,基础设施建设是影响焦作市建设用地规模的最主要因素,其次是人口因素和经济因素;焦作市建设用地规模在短期内将保持稳定增长,到"十二五"末的建设用地规模为923.06 km2。在可持续发展战略的指导下,结合研究结论和焦作市社会经济发展的实际情况,为焦作市建设用地管理提供相关建议。     

基于多目标决策和CA 模型的土地利用变化 预测模型及其应用

结合宏观用地总体需求与微观土地利用适宜性, 集成灰色预测模型、多目标决策模型、 元胞自动机模型、地理信息系统技术方法, 建立了GCMG 土地利用变化预测模型。GCMG 模型包括非空间和空间2 个模块, 非空间模块侧重依据宏观社会经济发展趋势预测研究区未 来的总体用地需求变化, 而空间模块集成多目标决策模型、元胞自动机、地理信息系统等技 术方法实现了基于土地适宜性的土地利用空间配置。运用该模型对龙海市2000-2010 年土地 利用变化进行了情景模拟, 结果表明园地和建设用地是该区域内变化最为显著的用地类型, 基本农田保护政策严格实施与否将对龙海市未来土地利用变化产生深远的影响。GCMG 模型 在龙海市的应用实例表明, 该模型将土地利用系统作为一个整体, 兼顾到区域宏观水平上的 土地利用需求与局部尺度上的土地利用适宜性, 能够较好地同时模拟不同土地利用类型以及 不同人类决策情景下的土地利用转换概率, 因而可为理解土地利用多尺度复杂系统提供一定 的帮助。     

京津冀城镇用地空间结构的多分维谱分析

城市形态和城镇体系都具有分形性质,但简单分形模型不能有效揭示城市系统的复杂结构特征及其背后的问题。多分形模型及分析方法是研究城市空间复杂性和描述城市异质性的有效手段。利用城镇建设用地和总建设用地的多分维谱分析,可以发现京津冀城镇体系及主要城市的空间演化问题。主要结果如下：①京津冀总建设用地的全局谱线不正常,代表中心区的谱线收敛过快,而代表边缘区和乡村地区的谱线收敛位置严重越界;②局部谱线单峰左偏,左(趋向中心区)高密、右(趋向边缘区)低疏,且右边数值越界;③多分维增长曲线服从二次logistic函数,但不同区域和城市的增长曲线的拐点位置不同。深入分析谱线特征及其异常根源,得出如下结论：①京津冀主要城市的中心区填充过密,没有太多缓冲空间,而边缘区无序扩展,需要通过规划进行优化;②京津冀城市生长以外延扩展模式为主,但河北省总建设用地有中心集聚迹象;③京津冀地区特别是主要城市用地接近饱和,土地扩展速度高峰已经过去,只有河北省部分区域例外。     

21世纪初期南京城市用地类型与用地强度演变关系

城市三维空间扩展已成为21世纪初期中国城市空间扩展的重要特征。利用南京市2000年和2012年两期三维城市数字重建成果,将地类变化转移矩阵的应用方法进行拓展,研究城市建成区用地类型变化引致的用地强度的演变。主要结论为：① 21世纪以来南京建成区处于高速扩张之中,12年间工业用地增长幅度最大,其增加的来源主要是农用地,其次为住宅用地,农用地和水域面积减少较为明显;② 在城市内部5种主要地类的转化过程中,除住宅用地转为其他建设用地的类型容积率有所降低外,其余转换类型容积率均有明显增长,城市内部用地类型未发生变化的地块,容积率也处在不断的提高中;③ 在城市扩展区各地类的容积率保持在较好的水平,新增住宅、教育和其他建设用地的容积率超过了老城区相应地类的容积率,新建工业用地容积率与老工业用地容积率持平,新建商业用地容积率是老商业用地容积率的65.67%。     

建设用地对二三产业增长贡献定量研究——武汉实证

为定量测算建设用地扩张与城市经济增长关系,将土地要素引入索洛增长模型,分析资本投入、劳动投入、建设用地投入、科技投入对城市二、三产业生产总值增长贡献,并运用武汉市1988—2008年相关数据进行计量检验。研究结果表明:武汉市建设用地要素投入每增加1%,二、三产业生产总值增长0.15%,土地要素贡献率为5.14%,贡献显著;武汉市建设用地利用处于报酬递减阶段,应该整合优化利用土地资源。     

中国城市规划建设用地标准及气候和地形地貌修订

城市规划建设用地标准是科学配置城市各类建设用地的技术规范和编制、修订城市总体规划的基础。针对中国现行城市规划建设用地标准存在的用地指标控制阈值高低差距较大、气候修订缺乏地域分异和地形地貌因素缺失等问题,本文按照“总量—结构”控制的建标思路,提出了标准建立、修订的分步式流程框架和定量测算方法,通过条件设定建立了普适性的建设用地基础标准,进而选择城市人口规模、日照间距系数、河谷地（山间盆地）宽度、地形坡度等关键指标,定量分析了各指标与基础标准之间的关系,形成与基础标准配套的气候和地形地貌修订标准。主要研究结果包括：确定了设定条件下适用于全国不同地区的由人均建设用地面积和人均单项用地类型结构控制的建设用地基础标准;按城市人口规模等级对基础标准进行了量化修订;定量测算了人均居住用地面积随日照间距系数变化的情况,提出了按纬度方向变化的人均建设用地气候修订标准;阐释了河谷地（山间盆地）宽度变化与公园绿地的配置,量化分析了地形坡度与人均建设用地面积变化的关系,建立了针对山地、丘陵地区城市规划建设用地的地形地貌修订标准。     

中国城市土地利用结构研究进展及展望

城市土地利用结构一直是城市规划学和城市地理学研究的核心内容之一.合理的城市土地利用结构能促进城市功能发挥及用地效益提升,促进区域经济与环境的和谐发展.本文在总结中国城市土地利用结构演变、驱动机制、结构优化及动态模拟等方面研究进展的基础上,发现在研究方法与研究内容方面仍存在不足,有待深化.本文认为,未来中国城市土地利用结构研究应从城市功能结构合理配置的角度,探究不同产业阶段城市土地利用结构特征;不仅关注城市数量结构研究,更注重城市土地利用空间布局的研究;研究方法从以静态为主向动态化转变,建立科学的土地利用决策支持系统;构建不同类型城市发展必须的功能性用地及用地比例的理论框架,为城市规划编制和优化用地空间布局提供依据.     

港口与城市空间联系研究回顾与展望

港口作为水运的中心环节和水陆交通节点,本身空间意义突出.因此,港口与城市的空间联系涵盖了港口城市的诸多方面.将港口与其所依托城市的空间关系作为主题,通过对比国内外研究异同和地理学、城市科学等不同学科研究特色,把握港城空间关系演变的过程-格局-机理.分别从港-城空间模型、港口与城市空间成长规律及其机理、港口演化与城市兴衰的历史地理解析、港与城的空间融合及空间规划、港口发展新因素对城市的空间影响等方面解析国内外港口与城市空间联系研究的发展脉络和主要论点,总结现有研究的基本范畴和理论范式,最后在分析现有研究不足的基础上展望相应研究趋向,为今后的港口与城市空间联系研究提供一个分析架构.