行政边界对城市群城市用地空间扩张的影响——基于京津冀城市群的实证研究

作为静态的抽象地理要素,行政边界如何影响城市用地的空间扩张过程?以城市群为研究对象,从理论的角度出发,构造符合中国城市群发展历程的行政边界效应阶段模型,并根据城市群发育过程中行政边界对城市用地空间扩张的影响,将其分为四个阶段：隐形阶段、异化阶段、疏导阶段和消融阶段,分析不同阶段城市群城市用地扩张的空间特征和动力机制。研究以京津冀城市群为实证案例,采用趋同分析和β回归方程测度不同类型行政边界对城市用地扩张的边界效应。研究表明：行政级别跨度越大,边界效应越大,城市间城市用地扩张规模的差距也越大;行政边界对城市用地空间扩张的影响具有长期性和累积性的特点,时间越长,边界对城市用地扩张的影响效应越显著。为突破行政边界制约、合理划定城市开发边界、实现城市群城市用地理性扩张提供理论支撑和政策建议。     

城市用地扩张及驱动力研究进展

城市土地利用是地理学、土地科学和城市规划等多学科研究的核心领域.随着中国城镇化进程的快速推进,中国城市用地扩张成为近年来该领域关注的焦点问题之一.本文从全国、区域和个案城市3个尺度总结了中国城市用地扩张的特征和空间模式;从LUCC、区域统计和案例剖析3个视角对城市用地扩张及驱动力的既有研究成果进行了梳理、分析和归纳.研究发现.学科的交叉性决定了关于城市用地扩张问题的研究在视角、尺度、方法、数据等方面有明显不同,相关研究的差异和纷争较大;实证研究方法逐渐多元化,但模型建设有待加强,理论研究起步较晚.从现有研究进展来看,应加强学科内和学科间的交流与融合,强化城市土地利用变化的理论研究.     

1997-2007年中国城市用地扩张特征及其影响因素分析

本文选取中国222个地级及地级以上城市为样本,以市辖区建成区面积表征城市用地规模,利用位序-规模法则和分形理论分析1997-2007年中国城市用地扩张整体趋势,并通过计算城市用地扩张幅度指数(UEI),分析中国不同用地规模、不同区域和不同省份之间的城市用地扩张差异.结果表明:①中国城市用地规模总量不断增加,城市之间的用...     

长株潭城市群核心区城镇景观空间扩张过程定量分析

城镇扩张是城镇化过程最直接的表现,定量研究与揭示城镇空间扩张模式,对理解区域城镇化过程及城镇空间规划具有重要的意义。利用景观扩张指数定量研究了长株潭城市群核心区1993-2006年城镇景观空间演化过程,揭示其城镇景观空间扩张规律。结果表明:①研究时段内,城镇用地发展经过了凌乱分散的初级发展阶段后正趋向局部紧凑和区域布局合理;②1993-2006年间,长株潭城市群核心区城镇景观扩张主要是以边缘式增长为主,但是不同的时期,景观扩张表现出相异的空间扩张模式:1993-1996年间,景观扩张方式主要是以边缘式和飞地式为主,这一阶段长株潭城市群核心区处于快速城镇化过程的初级阶段;1996-1998年城镇化过程加快,这一阶段的城镇发展显得凌乱而分散,飞地式扩张明显;1998-2001年处于快速城镇化发展的扩散阶段,以边缘式扩张为主;2001-2006年间,处于快速城镇化的聚合阶段,城镇发展主要以边缘式和填充式为主;③长株潭城市群核心区在1993-2006年间,其平均斑块扩张指数和面积加权平均斑块扩张指数都呈上升趋势,表明城镇景观扩张更趋于紧凑。     

中部地级及以上城市用地扩张的时空演变

根据<中国城市统计年鉴>数据,以中部地市及以上城市建成区为研究对象,运用建成区扩展速度、扩展系数,分析1985-2004年间中部省份、省会城市、地市级城市时空扩展过程.结论如下:(1)从省域层次看,1985-1991年,各省份建成区增长速度较慢,1992年以后增长迅速.(2)从地级市层次看,多数地市级城市年均扩展速度高于该省省会城市的年均扩展速度,主要分布在河南、湖北、湖南、安徽、江西.(3)根据城市用地扩展系数分析,在所选98个城市中有62%的城市用地扩展过快,呈现出"土地城市化"冒进的现象.     

中国城市群产业协同集聚的时空特征及影响因素

以十四五规划纲要中提及的19个中国城市群共201个城市数据为样本，运用ArcGIS空间分析模型、空间误差模型等方法对城市群2006—2018年产业协同集聚水平的时空特征进行分析，并剖析其影响因素。结果表明：(1)中国城市群第二、三产业协同集聚水平总体呈现波动下降的态势，其中第二产业区位熵呈先降后升的趋势，第三产业区位熵则持续缓慢下降。(2)中国城市群第二、三产业协同集聚空间格局保持相对稳定，城市群产业协同集聚水平较高的城市群依旧主要分布于西部地区和沿海地区，而中部地区的产业协同集聚水平相对较为落后。(3)中国城市群第二、三产业协同集聚水平存在显著的空间正相关性，总体呈现波动下降趋势，集聚态势逐渐减弱、内部差异逐渐增大。(4)运用空间误差模型进行影响因素分析，发现城镇化、政府调控和外商投资强度对中国城市群第二、三产业协同集聚水平的空间布局影响较为显著，而科技支出强度的影响不显著。(5)产业协同集聚发展需因地制宜，东部地区城市群应发挥好政府的调控作用推动城市群内部的协调分工；中部和东北地区城市群应加快提升第三产业，确保其配套服务业能适应第二产业发展；西部城市群则应加强自身城镇化建设水平，保...     

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。     

山东半岛城市群建设用地结构的时空特征及变化机理研究北大核心CSSCI

使用洛伦茨曲线和偏移份额法对山东半岛城市群2006年~2015年城市用地结构的时空差异及变化机理进行分析。结果表明:(1)整体上山东半岛城市群五类功能性用地呈扩张趋势,且分布相对均匀,同时存在结构性差异。研究期内,居住用地分布最均衡且稳定,工业用地次之,公共设施用地和道路与交通设施用地分布相对集中,但向均衡分布发展,绿地分布由集中向均衡发展。从区域来看,鲁西北分布最均衡,鲁中南次之,鲁东区域相对较为集中;(2)居住用地、公共设施用地、道路与交通设施用地和绿地为增长性结构,工业用地为衰退性结构;空间分布上看,青岛、济宁、莱芜、德州、聊城和滨州市建设用地扩张迅速,且青岛市和济宁市竞争力较强,济南市较弱。泰安和菏泽市建设用地呈减少趋势。其余地市补给挤出效应互有强弱,其中潍坊市竞争力较弱;(3)城市建设用地结构的变化受经济、人口、产业、城镇居民生活水平和政策等因素的影响。     

国家级城市群发展阶段、空间扩张特征及动力机制

基于夜间灯光数据,采用阈值法、位序规模法则、地理探测器等方法研究2002—2017年中国国家级城市群的发展阶段、空间扩张特征及动力机制。结果表明:国家级城市群发展阶段分为由初级到高级的趋向集聚、集聚加速、集聚衰减、趋向分散4个阶段,趋向集聚和集聚加速阶段的城市群空间扩张多为中心城市引领,全域夜间灯光均值增速较快,处于开发建设热潮;集聚衰减和趋向分散阶段的城市群空间扩张多为外围城市引领,全域夜间灯光均值较高,土地整体开发强度较高。不同阶段城市群空间扩张的动力机制有所异同,资源供给、固定资产投资均是4个阶段的主要动力,区位条件和人口增长是趋向集聚阶段的主要动力,经济增长、外商直接投资、工业发展是集聚加速和集聚衰减阶段的主要动力,文教水平是趋向分散阶段的主要动力。     

基于CA-ABM模型的福州城市用地扩张研究

以中国海西地区重要门户福州市为研究区,结合其地理位置多层次约束性条件,以地理加权回归模型作为元胞自动机(CA)层的转换规则,同时以2000-2015年多期LandsatTM/ETM+影像的城市用地情况为参照,借助GIS空间分析技术,对CA和多智能体(ABM)相耦合的城市用地扩张模型进行改进。然后利用传统的和改进后的CA-ABM模型,多角度、多层次地模拟福州市2000年、2005年、2010年、2015年城市用地扩张在微观格局上的变化。结果表明,传统的和改进后的CA-ABM模型的整体精度均在80%以上,模拟结果具有较强的可信度;改进的 CA-ABM模型模拟的点对点总体精度和Kappa系数均高于传统的CA-ABM模型,而且模拟结果更加接近实际的城市用地扩张分布情况。结论可为平衡城市化进程和合理规划城市用地提供重要的理论技术支撑。     

土地集约利用与城市化相互作用的定量研究——以中国三大城市群为例

基于京津冀、长三角和珠三角三大城市群2007-2013年土地集约利用与城市化水平的测度,运用协整检验、脉冲响应和方差分解等计量方法,对其城市化与土地集约利用的动态关系和相互作用强度进行研究。结果表明：三大城市群土地集约利用与城市化水平之间存在长期的正向促进作用,但作用强度不同;城市化对土地集约利用的作用强度表现为京津冀>珠三角>长三角,而土地集约利用对城市化的作用强度则表现为长三角>京津冀>珠三角;京津冀和珠三角城市群应在城市化进程中加强城市土地的内涵挖潜,而长三角城市群应逐步调整和优化城市发展模式,从而实现三大城市群城市化与土地集约利用的协同发展。     

长沙城市土地扩张特征及影响因素

This research systematically analyses land-use map of Changsha city in different periods of time. The spatial form and structural evolution was analysed by studying indices such as city land-use structure proportion, expansion intensity, economic flexibility, population flexibility, changing compactness index and so on. The dynamic mechanism of urban land expansion has been discussed by integrating the regional social economy development situation and many aspects such as the physiographical surrounding, population and economic development, traffic infrastructure, planning and regional development tactic and system innovation. The research indicates that the urban land expansion speed and intensity have steadily increased in Changsha from 1949 to 2004. The expansion form has been from a single external expansion to a combination form of external and internal expansion, from a circular or linear continuous form to a blocky or agglomeration shape. Overall, the urban land expansion of Changsha city is a phasic, diversified and complex process. And no matter what the stage is, it is an organic system containing multiple speed, pattern and shape, which are driven by multiple impetuses. The dominant feature at different stages was highlighted be- cause of the balance and fluctuation between different forces, and the existing urban land border and shape have resulted from the joint efforts of these phasic forces.     

The influencing factors of urban land expansion in Changsha

This research systematically analyses land-use map of Changsha city in different periods of time. The spatial form and structural evolution was analysed by studying indices such as city land-use structure proportion, expansion intensity, economic flexibility, population flexibility, changing compactness index and so on. The dynamic mechanism of urban land expansion has been discussed by integrating the regional social economy development situation and many aspects such as the physiographical surrounding, population and eco-nomic development, traffic infrastructure, planning and regional development tactic and system innovation. The research indicates that the urban land expansion speed and intensity have steadily increased in Changsha from 1949 to 2004. The expansion form has been from a single external expansion to a combination form of external and internal expansion, from a circular or linear continuous form to a blocky or agglomeration shape. Overall, the urban land expansion of Changsha city is a phasic, diversified and complex process. And no matter what the stage is, it is an organic system containing multiple speed, pattern and shape, which are driven by multiple impetuses. The dominant feature at different stages was highlighted be-cause of the balance and fluctuation between different forces, and the existing urban land border and shape have resulted from the joint efforts of these phasic forces.     

Spatial characteristics of development efficiency for urban tourism in eastern China: A case study of six coastal urban agglomerations

The traditional data envelopment analysis（DEA）, bootstrap-DEA and Malmquist models are employed to measure different tourism efficiencies and their spatial characteristics of 61 cities in six coastal urban agglomerations in eastern China. The following conclusions are drawn.（1） The comprehensive efficiency（CE） of urban tourism using the bootstrap-DEA model is lower than the CE level using the DEA-CRS model, which confirms the significant tendency of the DEA-CRS model to overestimate results.（2） The geometric CE averages of urban tourism in the Yangtze River Delta（YRD） and the Pearl River Delta（PRD） have changed from ineffective to effective since 2000, the averages in the Beijing-TianjinHebei（BTH） and the Shandong Peninsula（SDP） have changed from ineffective to moderately effective since 2000, and those in the Central and Southern Liaoning（CSL） and the West Bank of Taiwan Strait（WBTS） have been ineffective since 2000.（3） The CE values of urban tourism in the PRD, the YRD, the BTH and the SDP have been slightly affected by the pure technical efficiency（PTE）, whereas the CE values in the CSL and the WBTS have been slightly affected by the scale efficiency（SE） since 2000.（4） Spatially, the range of geometric averages of the total factor productivity（TFP） for the PRD, the YRD, the BTH, the SDP, the WBTS and the CSL has decreased sequentially, while the one for most cities in six urban agglomerations has exhibited a downward trend since 2000.（5） Collectively, the natural conditions, the economic policies and the tourism capital drive the SE change of urban tourism of the CSL and the WBTS. The tourism enterprises for increasing returns to scale and imitating innovative technology have an effect on the CE change of urban tourism in the BTH and the SDP. The tourism market competition drives the PTE change of urban tourism in the PRD and the YRD. Although the PTE and the SE of urban tourism in six coastal urban agglomerations suffer from uncertain events, the     

中国主要城市群新增制造业用地特征及城镇体系耦合分析

为探索中国典型城市群新增制造业用地结构与布局状况、发展及功能分工特征,本文基于中国土地市场网2009-2013年制造业用地出让数据,通过区位熵、耦合分析、相关分析等方法,分析了长三角、珠三角、京津冀、长江中游和成渝5个典型城市群新增制造业用地分布特征以及城镇体系耦合特征差异。结果表明：①各城市群新增制造业用地差异显著。长三角、珠三角城市群新增制造业发展较为均衡;京津冀、长江中游和成渝城市群发展协调性仍有待提升。②新增制造业各行业用地在5个城市群中均呈现出一定的集聚特征,其中原材料等传统产业倾向布局在城市群边缘区及城市低等级区;电子信息产业等新兴产业多集中在核心城市及高等级区。③各城市群内部新增制造业用地市场化机制作用较为充分,地价呈现随等级提升而递增的趋势;城市群核心区市场活跃度较低而骨干区较高。相关结论可为城市群产业布局调整、优化以及制定不同等级区域协调发展战略提供参考。     

南京市区建设用地扩张模式、功能演化与机理

以南京市区不同时段遥感影像为基础,在综合凸壳方法与公共边方法基础上,通过矩阵分析对1985-2007年南京市区建设用地扩张模式进行划分,探讨不同扩张模式的空间结构特征。结果表明：① 1985年以来,南京市区建设用地扩张迅速。其中,填充扩张由主城区逐渐向外推移,飞地扩张分散在远离主城区的开发区、工业园及大学城内,蔓延扩张则介于二者之间,多表现为前期扩张的继续发展。② 功能上,填充扩张由居住主导向居住与工业混合转变;蔓延扩张由居住与工业混合向工业主导转变;飞地扩张一直以工业主导,并伴随科教的区域性集中。③ 驱动机理,填充与蔓延扩张属于收益驱动型,飞地扩张更多地受成本制约。随着城市空间向外拓展,建设用地扩张的成本约束作用均逐渐加强;而城市建设用地中工业用地比重的增加,又使三种扩张模式的收益驱动作用加强。     

长沙市区建设用地扩张的时空特征

以不同时段的遥感影像资料为数据源,借助GIS技术对空间数据的统计及分析功能,提取出6个时期长沙市建成区变化的相关数据信息。在此基础上,利用扩张速度、扩张弹性、分维数、玫瑰图等方法分析长沙市区1986~2004年建设用地扩张的时空特征。结果表明,近20年来,长沙城市建设用地扩张了将近1倍,尤其是2002~2004年,建设用地扩张趋势最为明显。现阶段城市的扩张主要表现为低密度填充式的蔓延,城区扩张方向的主要方位是NW270°~295°和SE165°~180°。建设用地扩张的驱动因素除经济发展及人口增长因素之外,政策也是重要的影响因素,尤其是近年来政策因素的作用更为突出。未来长沙城市的空间发展将是多中心组团式的扩张,城市扩张方向日趋合理化。     

长三角地区城市土地利用与生态环境效应的交互作用机制研究

论文以“长江三角洲城市经济协调会”内16个核心成员城市作为典型案例,构建城市土地利用与生态环境效应评价指标体系,运用灰色关联评价模型探究2000—2015年间城市土地利用与生态环境效应的时空演变规律与耦合度变化,解析系统间交互作用机制。结果表明：① 长三角地区城市土地利用指数不断增加,社会经济发展与土地利用开发均起到正向促进作用。社会经济发展对城市生产、生活空间和环境质量产生更多需求,建设用地扩张、耕地面积被侵占、人口承载增大也是导致城市土地利用指数上升的重要因素。② 区域生态环境质量整体表现平稳,效应映射到空间上,变化幅度与演变特征明显。浙江省的城市生态环境质量高于上海与江苏的城市,这与环境自净能力、污染处理设施建设以及生态保护理念的宣传等因素相关。③ 城市土地利用与生态环境效应耦合度较低的城市占多数,处于失调状态。城镇化进程中用地扩张呈现低密度、分散化倾向,对生态安全和环境质量扰动强烈,导致城市土地利用与生态环境保护的空间偏离度加大。④ 城市土地利用系统与生态环境系统各要素间存在较强的相互作用关系,要素胁迫与约束作用强度大小差异明显。     

1988—2018年中国城市实体地域与行政地域用地扩张对比

城市边界是城市演化认知和城市规划决策的空间依据。中国不少研究实践将地级市等行政地域范围视为城市,与物理上主要由连续人造不透水面构成的城市实体地域相比,存在较大的空间边界差异。然而,鲜有研究定量分析“实体”视角下长时间序列的城市用地演化,特别是对实体和行政两种统计单元视角下的城市扩张差异缺乏系统认识。本文基于30 m空间分辨率的多源遥感产品识别了1988—2018年8期的城市实体地域边界,分析其用地扩张过程,进一步与行政地域相对比,系统识别了两种统计视角下城市用地扩张的认知差异和空间模式。主要结论为：① 1988—2018年间,中国面积5 km²以上的城市实体地域单元数量增长了378%,以华东和华中地区的增长最为显著;城市实体地域中,88%为独立增长型,分布广泛但面积大都小于50 km²;12%为空间聚合型,主要分布在发达地区,面积普遍较大。② 相比行政地域,城市实体地域的位序规模更符合幂律分布,其Zipf指数30年来逐渐上升趋向于1,城镇体系发展愈发均衡;相比城市实体地域,行政地域单元在平原地区的城市扩张面积普遍偏高,在沿海地区的城市扩张强度普遍偏低。③ 和城市实体地域单元在拓扑关系上无法一一匹配的1327个行政单元大多分布在人口密集或发达的平原地区;结合实体和行政边界识别了“跨政区同城化”和“政区内集群化”两种扩张模式,前者多发生在省会区域,后者主要分布在华北平原,两者反映了城市化的空间重构。本文研究结果有助于深化中国土地城镇化时空过程的认识,并可对土地资源的科学配置、统一协调及行政区划的优化整合提供空间依据。     

中国城市群多中心网络的拓扑结构

在既有理论基础上扩展了城市群多中心网络的度量工具,考察中国12个城市群总部—分支机构的企业关联网络,比较梳理了地级城市空间联系的拓扑结构。实证研究发现：①包括长三角、珠三角和京津冀三大典型城市群在内,中国城市群内部网络系统的拓扑结构依然发育不完善,在联系数据方面均呈现出一定的稀疏矩阵特征,空间组合关系均为树状结构。②总部区位(出度)的层级性差异均高于分支机构区位(入度)的层级性差异,显示出城市群内部空间“流”的不对称性。③针对12个城市群内部网络的拓扑结构聚类分析表明：长三角、珠三角、京津冀、山东半岛、海峡西岸地区的城市群内部网络联系较为紧密,呈现出一定程度的一体化网络特征;其中三大典型城市群存在明显的企业总部集聚核心,其余城市群内部的网络联系松散,跨城企业联系比重较低,在拓扑结构上大多呈现出以省会或副省级城市为指向的向心式联系。