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经济社会的快速发展,加快了我国城市化的进程,然而城市化的发展带来了建设用地盲目扩张、耕地面积减少和资源分配不合理等一系列问题,严重影响了城市的可持续发展。因此,研究城市扩张的规律对城市生态文明规划建设和可持续发展具有重要意义。
研究区及数据概况
研究区概况
江西省位于长江中下游南岸,与浙江省、福建省、广东省、湖南省、湖北省、安徽省相邻,地理位置优越.自改革开放以来,江西省进入城市化快速发展的阶段,截至年底,建成区面积达到.31km2,全省常住人口.6万人,生产总值.8亿元.以江西省作为研究区,对其迅速变化的城市空间特征进行动态监测,为江西省城市的合理规划布局提供参考.
结果与分析
建成区提取与分析
以统计数据中建成区面积为辅助数据,根据式(1)—(3)得到的最佳阈值(见表1),阈值随时间增加整体变化幅度较小,为外延型扩张.城市建成区截至年扩张了2.62倍,统计值与提取值较为接近,说明建成区提取结果较为准确,可以此作为后续研究基础。
表1城市建成区提取结果
灯光指数分析
根据式(4)—(6)计算的11个地级市灯光指数(见图1).如图1所示,在年时,南昌市灯光指数最高为0.,其次是新余市、萍乡市为0.和0..而九江市、上饶市、宜春市、抚州市、吉安市和赣州市灯光值均不超过0..整体看来,年江西省城市化水平偏低.在年,灯光值不超过0.的城市减少至3个,分别为抚州市、吉安市和赣州市.随着建成区面积不断地扩大,11个地级市的灯光指数也发生明显变化.江西省东部、西部、东北部和西北部的抚州市、萍乡市、上饶市、景德镇市、鹰潭市、九江市和宜春市CNLI值分别从年0.、0.、0.、0.、0.、0.和0.缓慢增长到年的0.、0.、0.、0.09、0.、0.和0..江西省中部、中北部、中西部和南部的吉安市、南昌市、新余市和赣州市CNLI值从年0.、0.、0.和0.增长至年的0.、0.、0.和0..年—年阶段灯光指数增长尤为明显,年九江市、景德镇市、上饶市、南昌市、宜春市、鹰潭市、抚州市、新余市、吉安市、萍乡市和赣州市CNLI值达到0.、0.、0.、0.、0.、0.、0.、0.、0.、0.和0..相比年分别增长了83.3%、58.1%、76.2%、35.3%、89%、58.1%、.7%、38.6%、.7%、49.3%和.5%.其中,吉安市城市化增长最快,这是因为前期吉安市城市化水平较低,后期发展空间较大,因此,在年吉安市城市化取得飞速发展.全省整体上城市化水平发展迅速,但内部发展不平衡,核心城市发展高于其他城市。
图1—年江西省地级市CNLI值
城市扩张及重心变化分析
为详细分析全省建成区整体在各个方位的扩张情况,以江西省重心为圆心,按8个方向建立等分扇形.本文将8方向扇形区域与各时期建成区扩展进行叠加,用不同的颜色显示,可以清楚地看到各个城市不同时期城市扩张的方向和大致规模.扇形区域正北(NN)方向包括南昌市和九江市主城区.在—年间,南昌市和九江市分别向北和向南方向扩张,这与江西省提出的“昌九一体化”发展战略实施目标相契合;东北(NE)方向的扇形区域主要包括景德镇市、上饶市和鹰潭市主城区,正西(WW)方向的扇形区域主要包括新余市、宜春市和萍乡市,以上城市均属于江西省“龙头昂起,两翼齐飞”区域发展战略的“两翼”.“两翼齐飞”就是扩大开放合作,促进原沪昆铁路两翼发展.可以看出在扇形区域中,—年和—年建成区面积有了显著的扩张;以南昌、九江和赣州三个中心城市为核心向外辐射扩张,带动周边城市发展.根据式(7)—(8)计算得到的城市扩展指数(见表2).结合表2可以发现,—年建成区扩展强度持续增加,扩展速度在年后开始递减.这是因为年城市化相比年有很大提高,在此期间开发力度持续增强,造成土地资源不断减少,促使年以后的开发建设往紧凑节约型发展.
表2—年城市扩张指数
根据式(9)—(12)计算得到的年—年的城市重心在江西省中北部的宜春市,重心的偏移具有一定反复性,整体在南北方向跨越,说明东西方向发展相对平衡.江西省*府提出“昌九一体化”的发展战略,加速了西北部地区城市化发展,使得—年城市重心逐渐向西北部迁移.为统筹省内区域协调发展,缩小南北地方差距,落实中部崛起,加快赣南等原中央苏区的振兴,—年城市重心向东南偏移.15年间江西省城市重心偏移参数(见表3),截至年偏移速度是年的7.4倍.
表3—年重心偏移特征参数
城市扩张驱动分析
本文利用—年夜间灯光影像,采用阈值二分法对—年建成区面积进行提取.利用江西省统计公报数据,根据式(13)—(15)计算得到了不同因素与城市建成区间的关联度大小分别为人口密度(X1)0.、城镇居民可支配收入(X4)0.、第三产业增加值(X5)0.、社会消费品零售总额(X7)0.、全省生产总值(X2)0.、工业增加值(X6)0.、财*收入(X3)0.和全社会固定资产投资(X8)0..按关联度大小,排序靠前的三个社会经济因子分别是江西省人口密度(X1)0.、城镇居民可支配收入(X4)0.和第三产业增加值(X5)0..江西省人口密度的增加是城市扩张的主要因素之一,人口密度的增加,扩大了对房地产行业的需求,使得城市建成区面积增加.随着江西省城镇居民可支配收入的增加,居民的购买力和消费需求得以提升,加速了城市化发展.改革开放以来江西省第三产业的迅速发展,吸引了大量投资引入,截至年江西省增至9个国家级高新区,高新区的设立带动了周边基础设施的建设、房地产和服务业联动发展,扩大了用地需求,由此加速了城市扩张.
结论与建议
本文基于DMSP/OLS和NPP/VIIRS数据,参考统计数据对江西省城市建成区进行提取,结合夜间灯光指数、城市扩展速度、强度和城市重心偏移特征,对—年江西省城市化特征进行分析,并利用灰色关联模型计算了建成区与社会经济因子之间的关联度,得到如下结论:
(1)江西省15年间建成区面积显著增加,扩张强度持续增强,但建成区空间分布较为分散,各城区之间联系薄弱,未能明显地连接成片.区域核心城市与其余城市发展状况两极分化现象明显,其中,以南昌、九江和赣州为核心城市,向周边辐射扩张,对其余城市发展具有一定拉动作用.
(2)江西省城市化水平持续提高,核心城市的城市化发展速度较快,其余城市发展速度也逐渐增强,这里主要体现在吉安市和抚州市.全省城市化南北差异较大,北部城市化水平高于南部,随着苏区振兴发展战略的提出,赣南地区得到迅速发展,城市化差异呈缩小趋势.
(3)江西省城市重心始终位于中北部的宜春市,但方向有所改变,最终由西北向东南偏移.城市扩张逐渐由单核扩张变为多核扩张模式.根据关联度大小排序,人口密度是促进江西省城市扩张的主要因素,可在未来对该因素进行进一步研究.
建议
通过对江西省城市建成区扩张及驱动因素分析结果表明,江西省近15年建成区扩展迅速,城市化差异逐渐缩小,人口密度对城市扩张有较大的促进作用,采用夜间灯光数据对城市扩张研究效果较好.对此,提出以下建议:
(1)虽然城市建成区面积逐年增加,但应加强城市之间的联系,提高城市空间的紧凑性.另外,城市建设的驱动因素有自然资源、人口和经济等多种因素,因此在城市建设的过程中应充分考虑这些因素的影响,避免无序扩张,应对土地合理的规划与利用,实现生态环境与城市建设的协调可持续发展.
(2)为进一步缩小江西省区域内部城市化差异,应加强江西省内部城市化研究,推进跨区域合作交流,充分发挥中心城市的辐射带动作用,实现中心城市与周边城市协调发展.针对区域内部城市化研究可采用多源遥感数据以及县域统计数对其进行精细化研究,以便更好地掌握区域内部城市化进程,为江西省相关部门对区域城市化发展规划提供参考.
(3)夜间灯光数据不仅用于城市扩张研究,还可有效应用于各种社会经济因子的估算研究,对此,充分利用夜间灯光数据,深度挖掘该数据的应用潜能,服务大尺度城市发展动态监测,为城市发展监测提供低成本、有效的数据支撑.
部分资料来源:彭嘉琪,陈竹安,邹梓龙,洪志强,曾令权,江西省城市扩张及驱动因素,内江师范学院学报.,36(08)