北京城市蔓延的测度与分析

Concerning about the rapid urban growth in recent China, this study takes Beijing as a case and puts forward that urban sprawl can be measured from spatial configuration, urban growth efficiency and external impacts, and then develops a geo-spatial indices system for measuring sprawl, a total of 13 indicators. In order to calculate these indices, different sources data are selected, including land use maps, former land use planning, land price and floor-area-ratio samples, digitized map of the highways and city centers, population and GDP statistical data, etc. Various GIS spatial analysis methods are used to spatialize these indices into 100m×100m cells. Besides, an integrated urban sprawl index is calculated by weight sum of these 13 indices. The application result indicates that geo-spatial indices system can capture most of the typical features and interior differentia of urban sprawl. Construction land in Beijing has kept fast growing with large amount, low efficiency and disordered spatial configuration, indicating a typical sprawling tendency. The following specific sprawl features are identified by each indicator: (1) typical spatial configuration of sprawling: obvious fragmentation and irregularity of landscape due to unsuccessful enforcement of land use planning, unadvisable pattern of typical discontinuous development, strip development and leapfrog development; (2) low efficiency of sprawl: low development density, low population density and economic output in newly developed area; and (3) negative impacts on agriculture, environment and city life. According to the integrated sprawl index, the sprawling amount in the northern part is larger than that in the southern, but the sprawling extent is in converse case; most sprawling area include the marginal area of the near suburbs and the area between highways, etc. Four sprawling patterns are identified: randomly expansion at urban fringe, strip development along or between highways, scattered development of industrial land, leapfrog development of urban residence and industrial area.     

北京城市蔓延的测度与分析

针对现阶段我国城市用地快速扩张和无序蔓延的现实问题, 以北京市在1996~2004 年期间的城市扩展作为研究案例, 提出可以从城市扩展形态、扩展效率和外部影响等三个方面来判识城市蔓延现象, 并提出基于地理空间指标体系的城市蔓延测度方法, 主要由涉及人口、经济、土地利用、农业、环境和城市生活等方面的13 项指标所组成。实证分析结果表明, 该方法可以有效地测度和量化研究区城市蔓延的特征: ① 建设用地斑块具有明显的破碎化和不规则化趋势, 缺乏良好的规划控制, 不连续开发、条带式开发和跳跃式开发特征明显, 扩展形态不尽合理; ② 新增建设用地的建设密度和容积率较低, 并且新增用地的人口密度和经济产出水平均低于原有用地绩效, 扩展效率不高; ③ 城市蔓延占用大量的耕地和开敞空间、加重了交通负担, 对农业、环境和城市生活存在显著的负面影响。     

基于建筑物空间特征的北京市城市空间结构及其机制分析

定量研究城市空间结构特征是城市地理学研究的核心内容。基于建筑物空间结构特征的分析,研究北京市城市结构特征及变化规律。根据建筑物空间结构的特点设计了一种城市结构的“向量”模型,利用行政区划、同心圆区划和扇形区划三种不同分区数据分别分析北京城市建设中心、城市建设方向和城市建设强度。结果表明,本文的方法能够很好的刻画出北京市城市结构的空间形态及其变化规律：① 北京市城市建设由于城市功能扩散及积聚作用的影响呈现内城向外城扩张建设、外城向内城积聚建设的单方向推进发展特征;② 由于重大事件的影响,单方向推进会变化方向发生调头发展或者多次迂回发展,形成北京市城市结构的多重形态;③ 北京城市蔓延区的产生原因不仅仅是城市功能的扩张,也是由于外延区县城市功能向城市中心集聚造成的;④ 北京城市空中扩展是伴随着城市平面扩张同时进行的,并且其空中扩展的地带也在向城市外延发展;⑤ 北京的“双轴”结构已经确立,然而“东西轴”比“南北轴”要更为成熟。同时,北京市城市发展在方向上的差异正在减弱,呈现均衡的发展态势。     

2000-2009年长春、吉林城市蔓延特征、效应与驱动力比较研究

经济核心区是国家和地区经济增长、城市化发展的主要空间,也是城市蔓延最为严峻的区域。长(春)吉(林)一体化地区是中国图们江区域合作开发开放的先导区和东北地区的粮食主产区,肩负着“经济增长”、“人口城镇化”和“粮食安全”等多重责任。基于2000、2005、2009年的遥感图像和相关年份的统计年鉴,结合GIS和SPSS统计工具,对长、吉城市蔓延的程度、方式、效应与驱动力因子进行了比较分析。结果表明:用地扩展水平上长春市明显强于吉林市,且吉林市还表现出明显的阶段性特征;蔓延程度上,两市都表现出集约度低下、蔓延程度大的特性;蔓延方式上,长春市以“近域推进”式蔓延为主,吉林市以“轴带扩展”式蔓延为主;蔓延效应上,都带来了一系列负面效应,但长春市程度要重;在蔓延驱动力上,工业化和投资拉动是两者共同的主导影响因子,带有明显的政府导向性特征。文中提倡城市内部土地节约集约利用、区际培育城市群以形成合理的城市规模。     

中国大城市蔓延指数的开发

城市蔓延已成为具有普遍意义的现象,然而,城市蔓延内涵的争议性和模糊性问题一直没有得到很好的解决。本文将城市蔓延定义为一种低效、低密度、无序的城市空间开发模式,这种开发模式与中国城市高质量发展的目标和要求是相违背的。为实现对城市蔓延的宏观管理和精准调控,有效遏制城市蔓延带来的负面影响,本文开发了一套多维度、可比较的,并且与城镇化质量紧密关联的城市蔓延指数。基于卫星影像与人口、经济统计数据,选取代表城市蔓延核心特征的多个指标,采用主成分分析法计算了全国主要大城市2014年城市蔓延指数。结果发现,经济效率维主成分对综合蔓延指数贡献最大（41.30%）,人口密度维主成分次之（20.49%）,空间形态维主成分贡献率排第三（12.35%）。值得注意的是,许多经济发展较落后的城市因为经济效率维度的短板效应显著而被列入最蔓延的行列。此外,不同维度城市蔓延指数空间分布差异明显,并且综合蔓延指数与城市规模呈一定的负相关关系。     

城市居住-就业空间特征及组织模式——以广州市为例

作为城市居民生活与生产的两大载体,城市居住与就业用地及其空间组织对城市发展及空间格局起着重要的作用。随着中国城市社会经济和城市规划建设的发展,大城市居住-就业的空间格局发展巨大的变化。本文以广州为案例,分析了广州市居住-就业空间均衡性、宏观空间组织模式和不同片区的居住-就业中微观空间组织模式等,并从历史因素、政府因素、市场因素和社会因素等角度揭示了广州"自上而下"和"自下而上"两种力量共同作用下,居住-就业空间格局的演化过程和规律。论文倡导多元化的土地开发模式,提倡从居住与就业空间协调的角度调节交通需求的空间分布,进而优化城市空间结构,达到提高城市运作效率的目的,并试图在研究视角上为国内其他城市的同类研究提供借鉴。     

基于路网分割的京津冀城乡空间识别及特征分析

提出一种基于路网分割应用于区域尺度快速识别城乡边界的方法。该方法利用路网与城市空间格局的强耦合联系,通过城乡斑块地理分割与精度计算确定城市斑块的最优解,识别区域城乡空间。以京津冀为例开展方法验证,分析了区域城乡空间格局、路网特征及城市用地经济效率。结果表明,该方法识别精度较高,可用于低成本、快速、高效的区域城乡空间识别;京津冀城市空间格局呈现“大京津、小河北”的差异性,路网密度特征呈现京、津、石3个显著的高密度区域,二者存在高耦合性;2015年该区域城市用地经济效益总体良好,石家庄、保定、和承德3市综合效率值欠佳,需进一步提高土地利用效率。     

山西省晋城市空间结构演化与重构

基于对山西省晋城市城市空间演化的分析,采用空间相互作用中的潜能公式方法,研究城市规模的边际效益,对晋城市城市空间结构演化阶段进行判定,得出以下结论：① 晋城市空间增长方式以内聚为主的蔓延式增长,经济增长趋缓,土地利用效率不高,中心区发展动力不足,经济效率下降;② 晋城市空间演化处于一个较为稳定时期,短时期内不会出现阶段性演化,未来一段时间内继续保持其团块状形态;③ 晋城市空间结构重构应采取“精明增长”模式;④ 针对晋城市提出城市精明增长的途径有划定城市增长区、填充式开发与在开发和协调城市组团分工。     

Decumbent development: Urban sprawl in the Guwahati Metropolitan Area,India

Urban sprawl has become a global phenomenon as an outcome of growing population and rapid urbanization. Previous studies have addressed the rising incidence of uncontrollable urban development, particularly in peri-urban areas of cities, leading to chronic urban sprawl. The city of Guwahati, a million city in north east India, has expanded significantly in recent years. In this article, the links between population and growth of built-up areas were examined using geo-spatial techniques and remotely sensed datasets. The results indicate that the sprawl has accentuated in recent years. The intensity of land use remained uneven due to marked variations in the distribution of built-up areas, plausibly an outcome of unplanned urban growth. If current trends are anything to go by, future urban sprawl could pose serious threats to the vulnerable eco-sensitive and peri-urban areas of Guwahati. Secondary cities have unfortunately received scant attention in urban policy research, and Guwahati, epitomizes urban woes in a developing country.     

基于GIS的石家庄市城市土地利用扩展分析

根据石家庄市多年的图文资料、城市土地利用数据等大量信息,运用GIS技术,分析1934年至2001年的发展过程中,城市土地利用的时空演变特征与规律,并简要分析城市扩展的主要原因及所导致的环境影响。得出以下结论:石家庄市城市用地在时间上具有快慢交替的4个成长阶段和空间上的3种扩展模式。其发展具有圈层式向外扩展、扩展高速区域沿京广铁路线东西摆动的特点;人口、政策及交通条件等是影响城市用地扩展的主要原因。     

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。     

公交导向型城市开发机理及模式构建

城市交通、土地利用和城市空间结构的相互关系一直是城市地理学、城市规划学和交通地理学研究的核心问题。大容量公共交通、混合型土地开发、宜人的步行环境和高质量的公交服务是公交导向型开发(TOD)模式的主要特点。本文分析了TOD对城市土地利用和城市空间结构的作用机理发现:土地开发强度、土地利用结构以及土地价值是TOD影响城市土地利用的3 个主要方面,而TOD对路网结构、城市规模和城市空间布局的作用进一步影响城市空间结构及其演化。进一步研究发现:大容量公共交通的建设使得城市竞租曲线和开发密度具有多波峰的特点,遵循"随着时间的变化从城市中心向外围递减"的规律。基于中外城市发展背景差异,本文从宏观、中观和微观3 个层面提出建立以大容量公共交通为主轴、以TOD站点为枢纽的轴辐网络状城市空间结构,并提出了TOD站点开发的距离、级差密度、多样性和设计的4Ds原则。     

北京住宅郊区化与就业空间错位

北京从20 世纪80 年代末开始出现郊区化,其住宅郊区化特点尤为突出。北京市住宅郊区化的驱动力与西方城市的郊区化相比既有相似之处又有明显差异,相似之处是：都是城市化水平不断提高与社会进步的必然结果,以及土地有偿使用制度的实施和城市规划的引导; 不同之处在于北京的住宅郊区化是一种被动的郊区化,居民本身并不想离开市区,但是旧城改造与市区内高昂的房价迫使居民不得不到郊区购房。随着住宅郊区化的大规模发展,北京也出现了居住与就业的空间错位问题,这种空间错位虽然与美国郊区化过程中空间错位有许多不同之处,但在本质上是一致的,都是出现居住与就业的空间分离,造成低收入阶层通勤的时间成本与经济成本增加,导致交通拥挤、社会隔离等社会问题。     

中国城市空间拓展与经济增长关系研究——以261个地级市为例

近年来,随着中国城市化进程不断加快,各地普遍出现了以低价出让农业用地,盲目投资房地产及城市基础设施,大规模兴建新城区为主要特征的城市蔓延现象。造成这种城市建成区低密度无序扩张的原因,除了不规范的城市用地转化机制外,很大程度上是源于对城市化与经济发展关系的不当认识。以全国261个地级市为例,基于1990~2010年城市社会经济发展数据,采用多元回归模型客观分析了中国城市土地蔓延与经济增长的关系。研究结果表明,在控制住城市固定资产投资、外商投资（FDI）、房地产泡沫效应等因素后,城市现有建成区面积及其扩展幅度与其人均国民生产总值并没有显著相关关系。也就是说,单纯追求城市建成区规模扩张并不能直接促进城市经济发展。     

2000–2015年京津走廊耕地和建设用地变化监测研究（英文）

Rapid peri-urbanization has become a new challenge for sustainable urban-rural development worldwide. To clarify how unprecedented urban sprawl at the metropolitan fringe impacts urban-rural landscape, this study took the Beijing-Tianjin corridor of Beijing-Tianjin-Hebei metropolitan area, one of the largest urban clusters in China, as a typical example. By using Landsat-based landscape metrics and a practical methodology, we investigated the landscape changes and discussed the potential reasons in the context of rapid peri-urbanization of China. Specifically, multi-temporal land use maps derived from Landsat images were used to calculate landscape metrics and analyze their characteristics along the urban-rural gradients. The practical methodology was used to monitor spatio-temporal characteristics of landscape change in large metropolitan areas. The results showed that landscape patterns in the area had changed greatly from 2000 to 2015 with characteristics of construction land sprawl and arable land shrinkage. The intensity and scale of landscape changes varied along the urban-rural gradients. Sampled plots in urbanized areas and rural areas demonstrated distinguishable landscape patterns and significant differences. Urban areas had more heterogeneous and fragmented landscapes than rural areas. Peri-urban areas in general experienced higher levels of land diversification than rural areas. Rural residential land appeared to be more aggregated near Beijing and Tianjin cities. Besides, our findings also indicated that urban expansion was largely responsible for landscape patterns.The findings of this study potentially provide strategical insights into landscape planning around mega cities and sustainable coordinated urban-rural development.     

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。     

Spatial patterns of urban land use growth in Beijing

By using digitized land use maps of Beijing in 1982, 1992 and 1997 and employing GIS spatial analysis techniques, this paper conducts an empirical study on the spatial differentiation and spatial patterns of urban land use growth in Beijing in the period of 1982–1997. It is observed that urban land use growth in Beijing went beyond the control of urban planning, in terms of the extraordinary high growth rate and undesired spatial pattern. The rate of urban expansion after 1982, which was predominated by growth of industrial land, was extraordinary high compared to its historical period. While its growth centers have been actively shifting toward the northern part, rather than toward the southern and eastern parts as designated by the latest General Plan (1991–2010) of Beijing, its spatial pattern of urban land use growth in general was in distinct concentric sprawl, which seriously violated the General Plan of Beijing.     

广州市海珠区高密度城区扩展SLEUTH模型模拟

高密度城区是城市的核心区,也是城区扩展的源,对该区域的精确识别以及扩展模拟研究,具有重要的意义与价值。以广州市海珠区1979、1990、2000、2008 年4 期Landsat 影像为数据源,运用非渗透表面端元选取模型(V-I-S) 与归一化混合光谱分析模型(NSMA) 相结合的方法,辅以单窗算法反演地表温度数据(LST),高精度提取非渗透表面丰度,进而设置合适阈值表征研究区高密度城区范围。在此基础上基于SLEUTH模型设置4 种场景模拟和预测海珠区高密度城区扩展,并用景观指数分析方法对研究区1979-2050 年长达70 年的空间扩展状况进行分析。主要结论为：① SLEUTH模型同样适用于小尺度区域的扩展模拟。② SLEUTH模型模拟中基于自然、人文以及城市扩展内在动力机制等条件参数的设置,促使模拟结果精度更高。③ SLEUTH模型模拟结果表明,自1979 至今,海珠区高密度城区以较快扩展速率扩张,尤以1990-2004 年间变动增长最快;未来的20 年其增长速率减缓,并于2030 年前后趋于稳定。这种扩张格局与变化状况与研究区产业结构、经济政策、土地规划决策等因素密不可分。     

北京市居住郊区化分布特征及其影响因素

随着城市社会经济和交通的快速发展,北京居住郊区化日益加速。本文根据北京人口迁移、居住区开发建设,并选择四个大型新建居住区住户问卷调查,宏观和微观相结合对北京居住区空间分布特征、影响因素及发展趋势进行剖析。居住区空间以沿各环路圈层扩展、沿向外辐射主干道带状延伸及在现代产业集聚区周边扩展为基本特征。多数居住区规模较小,功能单一。居住区类型日益多样化,且分布趋向区域化。居住区空间分布是多种因素综合作用的结果,随着城市交通网络向外扩展及郊区产业的发展,未来北京居住郊区化仍是呈较快推进的趋势,根据北京可用地资源条件及未来交通网发展及产业布局,居住区发展重点主要在东郊和南郊五环路和六环路两侧,以及顺义、通州、亦庄、良乡等新城。     

快速城市化阶段济南城市空间扩展及驱动力研究

基于济南市1992年、2000年、2010年、2018年Landsat遥感影像数据,借助ArcGIS、ENVI等图像分析工具,提取济南城市建成区,从扩展速度、强度、分形维数、紧凑度、重心转移等方面探究济南城市空间扩展的时空变化过程、特征,运用地理加权逻辑回归方法对济南城市空间扩展驱动力进行分析。结果表明:①济南城市空间扩展经历"中强低速""高强中速""低强高速"3个阶段,城市形态趋于稳定,城市形状呈现东西向条带状分布格局,紧凑度较差;②1992—2018年济南城市空间向E、NEE、NE方向扩展最为显著,扩展方式以外延扩张与内部填充为主,城市空间分布重心东移态势明显;③济南城市空间扩展受多重驱动因子影响,主驱动因子为距城市建成区距离、距主要公路距离、地区生产总值、城镇化率、人口密度等。