, 喻忠磊, 李贵才The urban expansion ecological resistance surface model incorporated with spatial locational conditions and its application
TAOZhuolin, YUZhonglei, LIGuicai通讯作者:
收稿日期:2017-06-24
修回日期:2017-11-13
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版权声明:2018《地理研究》编辑部《地理研究》编辑部
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1 引言
城市化是当今世界的重要特征,随着世界城市人口占比在2007年达到50%,人类真正步入城市占据主导地位的时代[1]。中国在改革开放后的三十多年以来经历了高速经济增长,同时也伴随着快速的城镇化过程,在此过程中大规模且高速的城镇用地空间扩张成为普遍现象,引起了广泛讨论[2,3,4]。城市扩展模型的研究有助于理解城市化过程及其对生态环境等方面的影响[5,6]。采用城市扩展模型能够定量模拟不同发展情景下城市用地的空间格局,从而有助于城市规划和政策的综合分析[7,8,9]。其中,一类是元胞自动机[10,11,12,13]和多智能体模型[14]等地理模拟模型,主要考虑城市用地空间扩张的需求方面的动力,而对供给方面的考虑较为有限。另一类是Lowry模型[15]和UrbanSim模型[16]等交通与土地利用一体化模型[17],对人类活动的刻画较为精细,但对于空间的处理较为局限,分析单元通常依赖于行政区划或统计区划,对用地供给方面的考虑也较薄弱。从生态约束等用地的供给角度来建立城市扩展模型可以为城市扩展模型的研究提供有效补充。传统城市扩展模型主要考虑社会经济因素,具有较大不确定性,而环境生态因素对城市扩展的影响相对较为稳定[6]。由荷兰生态学家Knappen提出的最小累积阻力模型[18]（Minimal Cumulative Resistance,MCR）是这方面的典型方法。MCR模型早期主要应用于物种保护及景观格局分析等生态领域[19],近年来开始被应用于建设用地适宜性评价[20,21]和城镇用地扩展模拟[23]等领域。叶玉瑶等[6]认为将MCR模型直接运用于城市扩展模拟可能存在两个问题：一是未考虑源的等级,二是忽略了城市扩展过程中存在的自然会保护区、基本农田等绝对生态约束,从而提出了适用于城市扩展模拟的生态阻力面模型（Urban Expansion Ecological Resistance,UEER）。
UEER模型在城市扩展模拟中的具备重要应用价值,但仍存在进一步改进的空间。城市扩展不仅受到已开发城市用地作为“源”的推力作用,以及在空间扩展过程中需克服的阻力,还会受到城市与其周边城市之间的相互联系的影响,即来自其他城市的吸引力作用,会作用于城市的扩展方向。周一星在20世纪末提出“主要经济联系方向论”[24],指出存在于城市之间的主要经济联系方向对单个城市和区域城市体系发展具有影响,城市的实体地域会沿着主要经济联系方向延伸,并主要表现为高等级城市向低等级城市的吸引。孙娟等也从经济联系角度探讨了城市空间发展方向的选择[25]。焦利民等研究发现城市群中核心城市之间的空间相互作用强度与城市扩张强度呈显著正相关[26]。由此可见,城市间的相互作用,尤其是来自更高等级城市的吸引力,对城市空间扩展的方向存在影响。
此外,叶玉瑶等[6]虽然提及了道路交通对城市扩展的影响,但在实际构建的UEER模型中并未加入道路交通因素。事实上,道路交通对城市扩展的影响与经济联系方向的影响较为类似,对城市扩展起到正向的引导作用,这与UEER模型中考虑的生态阻力的作用相反。因此,城市间相互作用以及道路交通引导作用共同组成城市扩展空间区位条件,从城市外部对城市扩展产生正向的吸引作用。
本文在城市扩展生态阻力面模型基础之上提出改进,加入城市间相互作用和道路交通两项因素对城市扩展的影响,构建了基于空间区位条件的城市扩展生态阻力面模型。改进的模型综合考虑了城市扩展的推力、阻力和外部吸引力对城市扩展的影响,能够为城市扩展的模拟分析提供更科学的方法,从而为城市空间规划提供决策参考。以新疆玛纳斯县为例进行实证应用,验证了构建的模型在实证应用中的可行性,所得结果能够为研究区域的城市发展提供参考。
2 研究方法与数据来源
2.1 研究区概况
玛纳斯县位于新疆自治区的中北部,昌吉回族自治州的西部（图1）。玛纳斯县城位于县域西部,与石河子市相距15公里,且石河子市经济发展水平更高。县域形态为南北向的“长条形”,南部为天山山区和丘陵地、北部为沙漠区,南北向的经济联系较弱。因此,玛纳斯县城的扩展主要受到石河子市的吸引作用。以玛纳斯县城周边的一个矩形区域作为生态阻力面的基底,包括玛纳斯镇、园艺场、试验站、以及兰州湾镇、凉州户镇、广东地乡和县直属地区的一部分（图1）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1研究区示意图
-->Fig. 1Overview of the study area
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2.2 数据来源
（1）地形图、土地利用现状图、基本农田和优质葡萄园分布图、湿地和森林公园边界、地质灾害和洪水风险分布图、玛纳斯河流域地貌图等由地方政府部门提供。（2）DEM 数据（30 m分辨率）由地理空间数据云（http://www.gscloud.cn/）下载得到,利用ArcGIS提取得到坡度数据。
（3）地貌和路网等数据,来源于国家基础地理信息系统数据库。
2.3 模型构建
2.3.1 MCR模型 MCR可表示为[24]：式中：MCR表示最小累积阻力面值;
2.3.2 UEER模型 由叶玉瑶等[6]提出的城市扩展的UEER模型在传统MCR模型的基础上作出了两项改进。一是考虑“源”（Source）的等级,在城市扩展过程中,源是现状城市用地,但不同等级城市用地的扩展能力也存在不同,这在传统MCR模型中并未考虑。二是将城市扩展过程中可能存在的绝对生态约束予以区分,将基面阻力分为生态障碍和生态阻力两类。其中,生态障碍可指自然保护区、森林公园、风景名胜区、基本农田或其他类型禁止开发区域,作为城市扩展的刚性约束,阻力系数设置为无穷大。改进后的UEER模型可表示为[6]：
式中：
2.3.3 空间区位条件对城市扩展的影响 UEER模型的基础上增加了空间区位条件对城市扩展的影响,具体包括道路交通的影响以及城市间相互作用的影响。道路交通因子作为基面阻力系数的一项指标,根据道路交通的缓冲区层级,离道路越近的缓冲区赋值越小。
城市间相互作用对城市扩展的影响范围考虑为由城市中心向外的一个扇形区域。图2中,城市A为研究对象,城市B是与城市A邻近且等级更高的城市。城市B对城市A的吸引力作用范围为角度为α的扇形区域。将位于扇形区范围内的栅格单元的生态阻力系数
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图2城市间相互作用方向示意图
-->Fig. 2Diagram of the direction of inter-city interaction
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2.4 基面阻力系数评价方法
基面阻力系数可根据评价方法较为成熟的建设用地适宜性评价方法[27]得到,建设用地适宜性评分越高,则城市扩展的生态阻力越小。以喻忠磊等[28]构建的玛纳斯县建设用地适宜性评价指标体系为基础,其中“一票否决型”指标作为生态障碍类型,包括断裂带避让范围和基本农田保护区,以及作为玛纳斯特色产业的优质葡萄园。将指标根据对城镇建设的影响分为限制性和空间引导性两类：区位条件是空间引导性因素,而灾害风险因素、地貌条件和生态环境因素为限制性因素,对城镇建设起着空间约束作用。最终从生态阻力、生态障碍和空间区位条件三方面构建了基面阻力系数评价指标体系,并参考喻忠磊等[28]构建的适度开发情景对各指标进行赋值（表1）。Tab. 1
表1
表1城市扩展的基面阻力系数评价指标体系
Tab. 1Evaluation indicators of urban expansion resistance
| 影响因素 | 指标 | 指标说明 | |
|---|---|---|---|
| 生态 阻力 | 灾害风险因素 | 地质灾害风险 | 地质灾害风险划分为高、较高、中、较低、低风险5个等级,依次赋值为5~1 |
| 洪水风险 | 洪水风险等级划分划分为高、较高、中、较低、低风险5个等级,依次赋值为5~1 | ||
| 地貌条件 | 高程 | 据玛纳斯县建设用地的海拔分布情况,设置500 m以下为1,500~800 m为2,800~1400 m为3,1400~2500 m为4,大于2500 m为5 | |
| 坡度 | 5°以下为1,5~8°为2,8~15°为3,15~25°为4,25°以上为5 | ||
| 地貌类型 | 低海拔冲积平原=1,低海拔冲积台地、中海拔冲积、洪积平原=2,中海拔中起伏山地=3,低海拔风积地貌、中海拔黄土梁峁、中高海拔大起伏山地=4,高海拔极大起伏山地、现代冰川、沙漠=5 | ||
| 生态环境因素 | 河流 | 考虑到区内河流等级较低,以100 m作为带宽向外缓冲5级,依次赋值为5~1 | |
| 湖泊和水库 | 距离水面划分为小于500 m,500~1000 m,1000~1500 m,1500~2000 m,2000 m以外;依次赋值为5~1 | ||
| 湿地公园 | 据相关研究,对于湿地公园以400 m作为带宽向外缓冲5级,依次赋值为5~1 | ||
| 森林公园 | 参考相关研究,以400 m作为带宽向外缓冲5级,依次赋值为5~1 | ||
| 生态 障碍 | 断裂带避让范围 | 裂带两侧15 m范围内禁止进行建设活动,将避让范围区域赋值为1（不可建设）,否则赋为0（可以建设） | |
| 基本农田保护区 | 基本农田应严格保护,基本农田覆盖区赋为1,否则为0 | ||
| 葡萄园 | 葡萄园禁止占用,赋值为1,非葡萄园区赋值为0 | ||
| 空间区位条件 | 距主要道路的距离 | 以线性加权综合法对距国、省、县道的距离得分进行综合,再用自然断裂点法进行分级。对于国道、省道,1.5 km缓冲范围内阻力最小,1.5~3 km,3~4.5 km,4.5~6 km,6 km以外阻力依次增大,依次赋值为1~5;对于县道,划分为小于0.5 km,0.5~1 km,1~1.5 km,1.5~2 km;2 km以外赋,依次赋值为1~5 | |
| 城市间空间相互作用的影响 | 根据2.3.3节中的方法进行计算 | ||
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考虑到石河子市与玛纳斯县城距离较近,相互作用范围的角度可能较大,且两者的纬度相近。因此,将经济联系方向的作用范围考虑为玛纳斯县城往西夹角为60°的扇形区域。作用强度设置为0.5,即将扇形区域内栅格的基面阻力值乘以0.5。
2.5 生态阻力面计算与扩展模拟
第一步,计算城市扩展的基面阻力系数。生态障碍在城市扩展起到绝对的约束作用,实际操作中将生态障碍的栅格值设置为足够大的值,本文中设置为9999。采用栅格计算器取最大值的功能,将生态阻力和空间区位条件的综合评分与生态障碍合并生成基面阻力系数图层。第二步,设置扩展源的等级。本文中源包括三类：县城连片建成区,除县城连片区之外的其他现状城镇建设用地（即镇乡建设用地）,以及村庄建设用地。根据《玛纳斯县域城乡统筹规划（2013-2030）》,本文研究范围属于中心集聚区,人口向县城集中,县城建设用地将新增,而镇乡建设用地和村庄建设用地不再新增。因此,本文中仅考虑县城连片建成区的扩展,镇乡建设用地和村庄建设用地保持不变。
第三步,计算城市扩展的生态阻力面。采用ArcGIS中的Cost Distance工具,源数据图层设置为扩展源,成本图层设置为基面阻力系数图层。因本文的案例中仅有一个等级的扩展源,因此无需对多级源的生态阻力面进行合并处理。
第四步,城市扩展的空间模拟。设定城市扩展的面积,按照空间阻力面值从小到大,从空间阻力面栅格图中选取总面积等于城市扩展面积的栅格数量,即为城市扩展的空间范围。根据《玛纳斯县域城乡统筹规划（2013-2030）》,到2020年和2030年,县城人口将在现状基础上分别增长35%和101%,到2030年县城建设用地将增加约50%。基于此,设置两个扩展情景,分别在现状基础上扩展20%和50%,对应于2020年和2030年的情景。
3 结果分析
3.1 城市扩展的生态阻力面
根据2.4节中的评价指标体系,计算得到城市扩展基面阻力系数评价结果（图3）。县城建成区的西南边紧邻大片优质葡萄园,而在县城周边基本农田分布也较多,因此玛纳斯县城的可扩展空间较为有限。基本农田是研究区域内分布最为广泛的绝对生态约束要素,对于建设用地扩展起着明显的约束作用,且主要是对村庄建设用地扩展的约束。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图3基于空间区位条件的城市扩展基面阻力系数
-->Fig. 3Urban expansion resistance incorporated with spatial locational conditions
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根据基面阻力系数,计算得到城市扩展生态阻力面（图4）。由于生态障碍分布较广,玛纳斯县的城镇建设用地扩展生态阻力普遍较大。县城连片建成区周边区域的生态阻力面值最低,主要是因为如下两个原因。第一,在扩展源的情景设置中,根据实际规划,仅考虑了县城连片建成区这一级扩展源的扩展动力,因此生态阻力面值整体上从县城连片建成区向外围呈递增的趋势。第二,县城周边区域的扩展条件相对较好,生态阻力系数比其他区域更低（图3）。也就是说,从城市扩展的推力和阻力两方面来看,县城连片建成区周边区域的扩展条件都要优于其他区域。此外,空间区位条件产生的外部吸引力在一定程度上对县城连片建成区的扩展方向起到了调整作用。整体上,县城连片建成区往东南方向以及西北方向的生态阻力较小,西南方向紧邻生态障碍,北部距离生态障碍也较近。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图4城市扩展的生态阻力面
-->Fig. 4Ecological resistance surface of urban expansion
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3.2 玛纳斯县城2020年和2030年城市扩展模拟结果
根据2.5节中设置的扩展情景,2020年和2030年玛纳斯县城连片建成区将分别扩展165 hm2和413 hm2,两个情景的模拟结果如图5所示。在2020年扩展情景模拟结果中,县城连片区向西北方向的扩展强度明显强于其他方向。而在2030年扩展情景模拟结果中,西北方向的这一优势依然存在,西南方向的扩展也具有一定优势,体现了来自西部石河子市的吸引作用,与此同时东南方向也出现了一定扩展。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图5城市扩展的情景模拟结果
-->Fig. 5Scenario simulation results of urban expansion
-->
在模拟结果中,县城连片区在西北、西南和东南方向的扩展动力较强。其中,西北方向和东南方向的可扩展空间较大,即生态阻力面的低值区域较大。来自石河子市的城市间空间相互作用对县城连片区西北和西南方向的扩展起到了一定吸引作用,但生态障碍的存在较大程度上抵消了西南方向的正向影响,使得西南方向的可扩展空间较为有限。模拟结果较好地体现了生态障碍对城市扩展的绝对约束作用。
根据本文的模拟结果,县城连片区的扩展应以西北方向作为主要发展方向。西北方向扩展阻力较小,且具备较好的可扩展空间。在西北方向存在一些现状镇乡建设用地,表面上似乎限制了西北方向的可扩展空间。但实际上,往西北方向扩展有利于县城与镇区的连片发展,有利于加强与石河子市之间的空间联系,甚至在玛纳斯县城与石河子市之间形成发展廊道。此外,东南方向的可扩展空间最大,扩展阻力也较小,而且是玛纳斯县和石河子市与乌鲁木齐市相互联系的通道,因此东南方向可作为备选的城市扩展方向。
4 结论与讨论
本文在加入了生态障碍的绝对约束及源的等级两项改进的城市扩展生态阻力面模型的基础上,进一步提出了空间区位条件对城市扩展影响的改进,从而构建了综合考虑城市扩展的推力、阻力和外部吸引力的城市扩展模型,为土地供给角度下的城市扩展模拟提供更为科学有效的模型工具。并以新疆玛纳斯县作为案例,对改进的模型进行了应用。结合案例区域的相关规划,设定了2020年和2030年两个扩展情景,分别计算得到了情景模拟结果。在情景模拟结果的基础上,为玛纳斯县城扩展方向的选择提供了相关政策建议。（1）模型中考虑的城市扩展影响因素。本文模型所依据的生态阻力面模型考虑了城市扩展的推力和阻力因素。其中,推力因素由城市扩展源反映,并因源等级而不同,源等级越高,则扩展推力越强;阻力因素包括绝对生态约束和生态阻力两种,可以反映城市扩展过程中面临的不同阻力。在此基础上,本文模型进一步考虑了城市扩展的外部吸引力因素,由城市空间相互作用和道路交通组成的空间区位条件来衡量,前者反映了与其他城市尤其是更高等级城市的相互联系对特定城市空间扩展方向的影响,后者则反映了城市建设用地通常沿着交通网络扩展的特性。通过对推力、阻力和外部吸引力因素的综合考虑,提升了模型对城市扩展的解释力以及在城市扩展模拟中的应用价值。
（2）与实际规划政策的结合。如何在应用中与实际规划政策相结合,是衡量一个城市扩展模型实践价值的重要标准。本文模型主要从两个方面考虑了与实际规划的结合。第一,在城市扩展模拟期限以及扩展规模的选取时,以研究区域的城乡统筹规划为基础,选取了2020年和2030年为预测年份,并参照上述规划设定了两个年份的建设用地扩展规模,加强了模拟结果对实际规划的借鉴意义。第二,在设置城市扩展源的等级与系数时,同样参照了上述规划,将扩展源分为城市建设用地、乡镇建设用地和村庄建设用地三个等级,并根据规划设置了各等级源的扩张系数。
（3）模型的应用前景。近年来,城市群作为一种多个城市在较近范围内的聚集体,在区域发展政策和研究层面都受到了广泛关注。中央城市工作会议提出,“要以城市群为主体形态,科学规划城市空间布局”,可见城市群在国内城市体系中的重要性。在发展较为成熟的城市群内部,各城市之间通过交通基础设施网络紧密联系,各城市的空间扩展相互影响。此外,模型中强调的绝对生态约束和生态阻力等生态因素,对于城市群这种高密度城市化地区的可持续发展也具有重要价值。因此,本文提出的考虑空间区位条件的城市扩展生态阻力面模型在城市群的扩展模拟中具有较好应用前景。
本文也存在一些不足,在未来研究中需进一步改进。本文采用的案例区域规模较小,两个城市间距离很近,且存在城市等级的差异,因此具有一定典型性,能够反映改进模型的特点。但由于案例区域的城市扩展情景较为单一,无法体现模型在城市化程度更高、情景更为复杂的地区的应用价值。在未来研究中,应在经济联系更为发达、发展水平更高和规模更大的地区进一步验证所构建的模型。此外,城市发展政策对扩展方向也存在类似影响,可以通过类似的方法在模型中予以体现。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
| [1] | Today, for the first time in the history of Humankind urban dwellers outnumber rural residents. Urban places, towns and cities, are of fundamental importance - for the distribution of population within countries; in the organisation of economic production, distribution and exchange; in the structuring of social reproduction and cultural life; and in the allocation and exercise of power. Furthermore, in the course of the present century the number of urban dwellers and level of global urbanisation are destined to increase. Even those living beyond the administrative or functional boundaries of a town or city will have their lifestyle influenced to some degree by a nearby, or even distant, city. The analysis of towns and cities is a central element of all social sciences including geography, which offers a particular perspective on and insight into the urban condition. The principal goal of this third edition of the book remains that of providing instructors and students of the contemporary city with a comprehensive introduction to the expanding field of urban studies. The structure of the first two editions is maintained, with minor amendments. Each of the thirty chapters has been revised to incorporate recent developments in the field. All of the popular study aids are retained; the glossary has been expanded; and chapter references and notes updated to reflect the latest research. This third edition also provides new and expanded discussion of key themes and debates including detailed consideration of metacities, boomburgs, public space, urban sprawl, balanced communities, urban economic restructuring, poverty and financial exclusion, the right to the city, urban policy, reverse migration , and traffic and transport problems. The book is divided into six main parts. Part one outlines the field of urban geography and explains the importance of a global perspective. Part two explores the growth of cities from the earliest times to the present day and examines the urban geography of the major world regions. Part three considers the dynamics of urban structure and land use change in Western cities. Part four focuses on economy, society and politics in the Western city. In part five attention turns to the urban geography of the Third World, where many of the countries experiencing highest rates or urban growth are least well equipped to respond to the economic, social, political and environmental challenge. Finally part six affords a prospective on the future of cities and cities of the future. New to this edition are: further readings based on the latest research; updated data and statistics; an expanded glossary; new key concepts; additional study questions; and a listing of useful websites. The book provides a comprehensive interpretation of the urban geography of the contemporary world. Written in a clear and readable style, lavishly illustrated with more than 80 photographs, 180 figures, 100 tables and over 200 boxed studies and with a plethora of study aids Urban Geography: A Global Perspective represents the ultimate resource for students of urban geography. |
| [2] | . 中国正经历着大规模的高速城镇化过程, 与人口城镇化相伴随的是土地的急速城镇化, 而关于“冒进土地城镇化”的提法和关注甚多但讲法不一。为了厘清土地城镇化的概念、内涵及度量方法, 本文回顾并评述了土地城镇化及其相关问题的研究进展, 对土地城镇化问题进行了再思考。现阶段中国土地城镇化不仅仅是农用地转换用途的非农化过程, 越来越被关注的是农村建设用地转变为城镇建设用地以及建设用地的效率提升。本文认为土地城镇化应为土地从非城镇状态向城镇状态转变的过程, 并提出以城镇建设用地与城乡建设用地的比值作为土地城镇化率的衡量指标。以此出发, 土地城镇化问题今后的研究重点包括:土地城镇化和人口城镇化的匹配研究、时空格局和驱动机制研究、城乡实体空间划分、城镇空间扩张研究和用地效率转变研究。 . 中国正经历着大规模的高速城镇化过程, 与人口城镇化相伴随的是土地的急速城镇化, 而关于“冒进土地城镇化”的提法和关注甚多但讲法不一。为了厘清土地城镇化的概念、内涵及度量方法, 本文回顾并评述了土地城镇化及其相关问题的研究进展, 对土地城镇化问题进行了再思考。现阶段中国土地城镇化不仅仅是农用地转换用途的非农化过程, 越来越被关注的是农村建设用地转变为城镇建设用地以及建设用地的效率提升。本文认为土地城镇化应为土地从非城镇状态向城镇状态转变的过程, 并提出以城镇建设用地与城乡建设用地的比值作为土地城镇化率的衡量指标。以此出发, 土地城镇化问题今后的研究重点包括:土地城镇化和人口城镇化的匹配研究、时空格局和驱动机制研究、城乡实体空间划分、城镇空间扩张研究和用地效率转变研究。 |
| [3] | . . |
| [4] | . 中国科学院机构知识库(中国科学院机构知识库网格（CAS IR GRID）)以发展机构知识能力和知识管理能力为目标，快速实现对本机构知识资产的收集、长期保存、合理传播利用，积极建设对知识内容进行捕获、转化、传播、利用和审计的能力，逐步建设包括知识内容分析、关系分析和能力审计在内的知识服务能力，开展综合知识管理。 |
| [5] | . Land use change models are tools to support the analysis of the causes and consequences of land use dynamics. Scenario analysis with land use models can support land use planning and policy. Numerous land use models are available, developed from different disciplinary backgrounds. This paper reviews current models to identify priority issues for future land use change modelling research. This discussion is based on six concepts important to land use modelling: (1) Level of analysis; (2) Cross-scale dynamics; (3) Driving forces; (4) Spatial interaction and neighbourhood effects; (5) Temporal dynamics; and (6) Level of integration. For each of these concepts an overview is given of the variety of methods used to implement these concepts in operational models. It is concluded that a lot of progress has been made in building land use change models. However, in order to incorporate more aspects important to land use modelling it is needed to develop a new generation of land use models that better address the multi-scale characteristics of the land use system, implement new techniques to quantify neighbourhood effects, explicitly deal with temporal dynamics and achieve a higher level of integration between disciplinary approaches and between models studying urban and rural land use changes. If these requirements are fulfilled models will better support the analysis of land use dynamics and land use policy formulation. |
| [6] | . . |
| [7] | . 将潜力—约束与SLEUTH模型进行松散耦合,在建设用地适宜性评价的基础上,将不同生态安全格局情景融入SLEUTH模型的排除图层,对研究区2013-2040年的城市用地空间扩展进行多情景模拟。研究表明：（1）两个模型的松散耦合能够有效提高像元尺度上模型校正的精度。（2）用地扩展在以＂边缘增长＂和＂填充增长＂为主的同时,在城市外围形成了较为明显的＂跳跃式＂发展,表明模型的松散耦合能够更好地捕捉城市发展政策所导致的新城市增长中心。（3）三种生态安全格局情景方案的城市用地模拟结果均呈增长趋势,但高生态安全格局情景的新增城市用地面积和增长率均最小,表明将生态敏感性作为城市发展的约束图层,能够有效保护研究区的自然生态空间,大幅降低生态安全风险。 . 将潜力—约束与SLEUTH模型进行松散耦合,在建设用地适宜性评价的基础上,将不同生态安全格局情景融入SLEUTH模型的排除图层,对研究区2013-2040年的城市用地空间扩展进行多情景模拟。研究表明：（1）两个模型的松散耦合能够有效提高像元尺度上模型校正的精度。（2）用地扩展在以＂边缘增长＂和＂填充增长＂为主的同时,在城市外围形成了较为明显的＂跳跃式＂发展,表明模型的松散耦合能够更好地捕捉城市发展政策所导致的新城市增长中心。（3）三种生态安全格局情景方案的城市用地模拟结果均呈增长趋势,但高生态安全格局情景的新增城市用地面积和增长率均最小,表明将生态敏感性作为城市发展的约束图层,能够有效保护研究区的自然生态空间,大幅降低生态安全风险。 |
| [8] | . 进行城市空间扩展模拟分析研究,对于城市生态安全格局优化具有重要意义。基于Dyna-CLUE模型进行广州市的城市空间扩展模拟与分析,结果表明：城市化到现阶段,政府采取的土地利用数量调控对城市空间扩展的影响较为重要,空间区划的引导作用相对不明显;建设用地聚集度持续增大,单位面积内的斑块数则先增后减,二者揭示出的景观特征不完全一致;城市空间是外缘、飞地式和内填式三种空间扩展模式共同作用的结果,但在1990-2005年以外缘和飞地式为主,在2005-2020年则以外缘和内填式为主,此时新增斑块与原有斑块的建设用地连成大斑块,单位斑块上的建设用地数量呈降势,前后两个时段内,城市由＂摊大饼＂外延式逐渐转向集约节约的内填式扩展,城市生态文明建设初显成效。 . 进行城市空间扩展模拟分析研究,对于城市生态安全格局优化具有重要意义。基于Dyna-CLUE模型进行广州市的城市空间扩展模拟与分析,结果表明：城市化到现阶段,政府采取的土地利用数量调控对城市空间扩展的影响较为重要,空间区划的引导作用相对不明显;建设用地聚集度持续增大,单位面积内的斑块数则先增后减,二者揭示出的景观特征不完全一致;城市空间是外缘、飞地式和内填式三种空间扩展模式共同作用的结果,但在1990-2005年以外缘和飞地式为主,在2005-2020年则以外缘和内填式为主,此时新增斑块与原有斑块的建设用地连成大斑块,单位斑块上的建设用地数量呈降势,前后两个时段内,城市由＂摊大饼＂外延式逐渐转向集约节约的内填式扩展,城市生态文明建设初显成效。 |
| [9] | . 基于1993．2008年间4个时相的遥感影像，应用SLEUTH模型模拟与预测自组织和规划引导两类情景下泉州中心城区的城市用地增长过程，并借助空间关联法分析其城市增长的空间格局演化特征，为“两规”空间协调提供科学依据。结果表明：①SLEUTH模型适用于研究区的城市增长模拟与预测，其对城市用地扩展的数量拟合要优于空间匹配，可作为多方案情景模拟的一个技术手段。②规划引导预案的MPS、ED、AWMSI、MPI四类景观指数均优于自组织预案，城市用地斑块的整体性、连接性较优，未来城市发展较为紧凑，利于实现土地的集约利用与城市的集聚发展。③随预测时间推移，研究区城市用地扩展的速率以及空间集聚性将有所减弱，城市增长的热点区也会发生演变与迁移。2008-2020年，热点区分布总体呈现“圈层式”结构，局部以“跨江发展”为主要特征；2020-2030年，热点区总体布局较为发散，局部则呈“环湾发展”与“孤立分布”特征。本研究将情景模拟、景观指数、空间分析等方法有效结合，有助于深刻理解研究区的城市空间增长过程，可为城市管理工作提供决策支持。 . 基于1993．2008年间4个时相的遥感影像，应用SLEUTH模型模拟与预测自组织和规划引导两类情景下泉州中心城区的城市用地增长过程，并借助空间关联法分析其城市增长的空间格局演化特征，为“两规”空间协调提供科学依据。结果表明：①SLEUTH模型适用于研究区的城市增长模拟与预测，其对城市用地扩展的数量拟合要优于空间匹配，可作为多方案情景模拟的一个技术手段。②规划引导预案的MPS、ED、AWMSI、MPI四类景观指数均优于自组织预案，城市用地斑块的整体性、连接性较优，未来城市发展较为紧凑，利于实现土地的集约利用与城市的集聚发展。③随预测时间推移，研究区城市用地扩展的速率以及空间集聚性将有所减弱，城市增长的热点区也会发生演变与迁移。2008-2020年，热点区分布总体呈现“圈层式”结构，局部以“跨江发展”为主要特征；2020-2030年，热点区总体布局较为发散，局部则呈“环湾发展”与“孤立分布”特征。本研究将情景模拟、景观指数、空间分析等方法有效结合，有助于深刻理解研究区的城市空间增长过程，可为城市管理工作提供决策支持。 |
| [10] | . 早期的仅考虑邻域作用的简单元胞自动机(Cellular Automata,CA)已应用于城市增长的模拟,而城市增长过程既受到自然的约束又受到人为的规划控制,多数****开始关注在CA城市模型中引入约束条件 来反映这一客观条件,以模拟更为真实的城市增长过程.笔者提出了集成考虑近邻约束条件、宏观社会经济约束务件、空间约束条件和规划控制约束条件的综合约束 CA城市模型,对约束条件本身从时间复杂性和空间复杂性角度进行了深入的分析,提出了适应综合约束条件的状态转换规则识别方法,并在模型应用中,以控制北 京市域的城市空间增长为目的,讨论如何设置包括城市规划、限建区规划和优质农田保护政策的规划控制约束条件,以模拟更为可持续的城市空间形态,并将其与趋 势增长模式进行了对比,证明在敏感用地保护方面具有明显优势. . 早期的仅考虑邻域作用的简单元胞自动机(Cellular Automata,CA)已应用于城市增长的模拟,而城市增长过程既受到自然的约束又受到人为的规划控制,多数****开始关注在CA城市模型中引入约束条件 来反映这一客观条件,以模拟更为真实的城市增长过程.笔者提出了集成考虑近邻约束条件、宏观社会经济约束务件、空间约束条件和规划控制约束条件的综合约束 CA城市模型,对约束条件本身从时间复杂性和空间复杂性角度进行了深入的分析,提出了适应综合约束条件的状态转换规则识别方法,并在模型应用中,以控制北 京市域的城市空间增长为目的,讨论如何设置包括城市规划、限建区规划和优质农田保护政策的规划控制约束条件,以模拟更为可持续的城市空间形态,并将其与趋 势增长模式进行了对比,证明在敏感用地保护方面具有明显优势. |
| [11] | . The second part of the paper presents an application of an urban CA in the city of Dublin. A simulation for 30 years has been produced using a CA software prototype. The results of the model have been tested by means of the fractal dimension and the comparison matrix methods. The simulation results are realistic and relatively accurate confirming the effectiveness of the proposed urban CA approach. |
| [12] | . Dynamic spatial models are useful tools to understand the urbanization process and support urban planning and management policies. Macro-scale contributing factors to urban expansion including population and capital are not fully integrated in many current cellular automata (CA)-based urban expansion models. We present a new urban expansion dynamic (UED) model that incorporates a potential model into a CA model in order to effectively capture the urban expansion process. The implementation of the UED model in Beijing, China demonstrated its ability to trace past urban development and to predict future expansion. The advantage of the UED model lies in its feature to link the individual cell evolution, overall urban pattern and spatial interaction of total population and capital at different scales. |
| [13] | . In recent years, cellular automata (CA) models for urban growth simulation have proliferated because of their simplicity, flexibility and intuitiveness, and particularly because of their ability to incorporate the spatial and temporal dimensions of the processes. Though apparently simple, CA models are capable of modeling complex dynamic systems such as urban systems. Currently, one of the main problems in actually applying CA models to urban planning practice is the choice or design of the most suitable CA model. For this reason, a review of urban CA models applied to real-world cases is provided, along with an analysis of their capabilities and limitations. The review and classification of CA models based on the main characteristics of the models has allowed for the analysis of their strengths and weaknesses. Finally, a discussion of the needs for further research is presented. |
| [14] | . |
| [15] | . 以Lowry模型为理论支撑,以北京市发展现状为研究对象,从模型构建、参数设置和情景模拟三个方面探索Lowry模型框架在城市空间结构研究中的应用。①基于杜能区位论,构建以区域地租总额最大化为目标函数,以北京市经济发展现状、现有土地资源供给为约束条件的线性规划模型。②以北京市2010年投入产出表、2011年北京市统计年鉴、2010年北京市企业调查数据等数据来源为支撑,完成模型相关参数的设置。③以北京市市域为研究对象,以乡镇街道办为基本研究单元,基于对北京市基本行业分布格局分析,构建模型的情景约束条件。④模拟分析了在北京市基本行业空间格局框架确定情况下的城市产业、居住空间分布特征,总结了模型的结构启示及模型的模拟启示。本文不仅丰富了模型框架的内涵,而且在实际应用中检验了模型的技术流程和分析能力,为基于Lowry模型的城市空间结构分析框架形成奠定基础,拓展了国内城市空间结构研究的研究视角。 . 以Lowry模型为理论支撑,以北京市发展现状为研究对象,从模型构建、参数设置和情景模拟三个方面探索Lowry模型框架在城市空间结构研究中的应用。①基于杜能区位论,构建以区域地租总额最大化为目标函数,以北京市经济发展现状、现有土地资源供给为约束条件的线性规划模型。②以北京市2010年投入产出表、2011年北京市统计年鉴、2010年北京市企业调查数据等数据来源为支撑,完成模型相关参数的设置。③以北京市市域为研究对象,以乡镇街道办为基本研究单元,基于对北京市基本行业分布格局分析,构建模型的情景约束条件。④模拟分析了在北京市基本行业空间格局框架确定情况下的城市产业、居住空间分布特征,总结了模型的结构启示及模型的模拟启示。本文不仅丰富了模型框架的内涵,而且在实际应用中检验了模型的技术流程和分析能力,为基于Lowry模型的城市空间结构分析框架形成奠定基础,拓展了国内城市空间结构研究的研究视角。 |
| [16] | . Metropolitan areas have come under intense pressure to respond to federal mandates to link planning of land use, transportation, and environmental quality; and from citizen concerns about managing the side effects of growth such as sprawl, congestion, housing affordability, and loss of open space. The planning models used by metropolitan planning organizations were generally not designed to address these issues, creating a gap in the ability of planners to systematically assess them. UrbanSim is a new model system that was developed to respond to these emerging requirements and has now been applied in three metropolitan areas. This article describes the model system and its application to Eugene-Springfield, Oregon. |
| [17] | . Modern urban regions are highly complex entities. Despite the difficulty of modeling every relevant aspect of an urban region, researchers have produced a rich variety of models dealing with the manifold processes of urban change. This article reviews the models discussed in the literature in order to understand the most important aspects in modeling for urban studies currently. It starts by making a comprehensive review of the sixty-four models mentioned in the literature, and then "zooms in," detailing only the dynamic models (considered at the forefront of the fifth generation of systems theory). The issues explored include each model's subject areas and main goals, scales of analysis, and technologies used. Building on the previous criteria, the article aims to present a guide to existent models and point out future directions toward new technology developments in urban studies. The Author(s) 2012. |
| [18] | . Habitat patches situated amidst an otherwise inhospitable landscape are often considered as islands in the sense of the equilibrium theory of insular zoogeography. Their species richness can be affected by isolation from other areas of suitable habitat. However, the isolation of habitat islands is not only dependent on the distance from the source area, as with oceanic islands, but also on the characteristics of the interjacent landscape. To account for the latter, the use of a measure of isolation termed ‘minimal cumulative resistance’ (MCR) is proposed. A simple model is described for calculating MCR from a grid-based map on which estimated dispersal resistances are assigned to landscape types. Application of the model is illustrated with a specific case: the allocation of new forests in the western part of the Netherlands. Although its application is bound by a number of restrictions, it is concluded that the model can be a useful aid in physical planning and nature conservation. |
| [19] | . Copyright (c) 1996 Elsevier Science B.V. All rights reserved. It is demonstrated that there are potential spatial patterns, called security patterns (SPs), composed of strategic portions and positions of the landscape that have critical significance in safeguarding and controlling certain ecological processes. Components of security patterns have the quality of initiative, coordination and efficiency, and are, therefore, strategically important in landscape change in biological conservation. SPs can be identified according to the properties on a general surface model of flows. Potential surfaces (accessibility surfaces) are developed using landscape resistance to represent the dynamics of horizontal ecological processes (species movement). Four strategic landscape portions and positions are identified on the potential surfaces: buffer zones, inter-source linkages, radiating routes and strategic points. These components, specified by certain quantitative and qualitative parameters, together with the identified sources (native habitats), compose the ecological SPs at various security levels. SPs may vary with the target species. Individual SPs for various target species or groups can be combined in cases when overall ecological SPs are needed. These SPs could be used by defenders of ecological processes as defensive frontiers and strategies of spatial bartering in landscape changes. A case study is presented following the discussion on the concept and method of ecological security patterns. The GIS (geographical information systems) is intensively applied in the case study. |
| [20] | . 将城市土地景观动态模拟为生态保护用地和城镇用地扩张两个过程,建立了以两个过程最小累积阻力差值为基础的城市土地生态适宜性评价方法,可用公式MCR差值=MCR生态保护用地扩张-MCR城市用地扩张表示。当被评价单元的MCR差值0时,应被划分为适宜生态的用地;当MCR差值0,应被划分为适宜建设的用地;而当MCR差值=0时,为适宜建设用地和适宜生态用地之间的分界线。以厦门为例,选取已有的城镇用地和生态保护用地作为扩张源,分别从地形、景观类型、水文地质、生态价值、生态敏感性、生态功能6个方面建立了阻力因子评价体系,并运用最小累积阻力差值法将厦门市划分为禁止开发、限制开发、重点开发、优化开发4个适宜性分区,各区的面积分别为525.3、455.0、340.8、243.9km2,生态适宜用地面积总和为980.3km2,建设适宜用地面积总和为584.7km2。 . 将城市土地景观动态模拟为生态保护用地和城镇用地扩张两个过程,建立了以两个过程最小累积阻力差值为基础的城市土地生态适宜性评价方法,可用公式MCR差值=MCR生态保护用地扩张-MCR城市用地扩张表示。当被评价单元的MCR差值0时,应被划分为适宜生态的用地;当MCR差值0,应被划分为适宜建设的用地;而当MCR差值=0时,为适宜建设用地和适宜生态用地之间的分界线。以厦门为例,选取已有的城镇用地和生态保护用地作为扩张源,分别从地形、景观类型、水文地质、生态价值、生态敏感性、生态功能6个方面建立了阻力因子评价体系,并运用最小累积阻力差值法将厦门市划分为禁止开发、限制开发、重点开发、优化开发4个适宜性分区,各区的面积分别为525.3、455.0、340.8、243.9km2,生态适宜用地面积总和为980.3km2,建设适宜用地面积总和为584.7km2。 |
| [21] | . 阜新市作为资源枯竭型城市,矿产资源枯竭后有很多的“后遗症”,如沉陷、坍塌等地质灾害频现.综合考虑阜新市当前的自然地理条件、经济发展趋势、社会稳定等因素去确定城市的扩展及农村居民点的整治规划尤为重要.本文以阜新资源型城市为例,基于最小阻力模型对其城市及农村居民点适宜性评价进行研究,为其转型发展在用地选择上提供理论依据及决策支持.通过对资源型城市及农村居民点空间发展分析,从交通设施、矿产资源、地形地貌、土壤土质、灾害防治、土地利用类型及水体6个方面对阜新市城市与农村居民点发展建立阻力面,通过栅格计算得出阜新城市及农村居民点发展的综合阻力面.利用ArcGIS提取阜新市584个农村居民点的阻力值,对其发展适宜性评价,结果显示:阜新市的农村居民点中有40个需要优先整治,主要集中在阜蒙县与主城区南部及东南方向相邻地区;重点发展地区主要位于阜蒙县与主城区北部相邻的农村居民点及阜蒙县东部地区的居民点.利用ArcGIS下的空间分析工具,计算阜新市城市用地扩张累积阻力面,得出适宜城市发展的区域,并通过城市发展的辐射通道,得出城市扩展的适宜方向及战略点为阜新市的大固本镇和东梁镇与伊吗图镇交界处附近. . 阜新市作为资源枯竭型城市,矿产资源枯竭后有很多的“后遗症”,如沉陷、坍塌等地质灾害频现.综合考虑阜新市当前的自然地理条件、经济发展趋势、社会稳定等因素去确定城市的扩展及农村居民点的整治规划尤为重要.本文以阜新资源型城市为例,基于最小阻力模型对其城市及农村居民点适宜性评价进行研究,为其转型发展在用地选择上提供理论依据及决策支持.通过对资源型城市及农村居民点空间发展分析,从交通设施、矿产资源、地形地貌、土壤土质、灾害防治、土地利用类型及水体6个方面对阜新市城市与农村居民点发展建立阻力面,通过栅格计算得出阜新城市及农村居民点发展的综合阻力面.利用ArcGIS提取阜新市584个农村居民点的阻力值,对其发展适宜性评价,结果显示:阜新市的农村居民点中有40个需要优先整治,主要集中在阜蒙县与主城区南部及东南方向相邻地区;重点发展地区主要位于阜蒙县与主城区北部相邻的农村居民点及阜蒙县东部地区的居民点.利用ArcGIS下的空间分析工具,计算阜新市城市用地扩张累积阻力面,得出适宜城市发展的区域,并通过城市发展的辐射通道,得出城市扩展的适宜方向及战略点为阜新市的大固本镇和东梁镇与伊吗图镇交界处附近. |
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| [23] | . 见: 采用"基质-斑块-廊道"的模式分析城市的景观格局,考虑不同景观要素对城市用地扩展的影响,对不同的景观类型设定不同的阻力系数,并结合城市用地生态适宜性的评价结果,将最小累积阻力模型运用于城市用地扩展研究中.计算南宁市城市用地向不同方向扩展需要克服的累积阻力,由此分析得到生态损失最小的城市用地扩展适宜方向,为城市发展提出建议. . In: 采用"基质-斑块-廊道"的模式分析城市的景观格局,考虑不同景观要素对城市用地扩展的影响,对不同的景观类型设定不同的阻力系数,并结合城市用地生态适宜性的评价结果,将最小累积阻力模型运用于城市用地扩展研究中.计算南宁市城市用地向不同方向扩展需要克服的累积阻力,由此分析得到生态损失最小的城市用地扩展适宜方向,为城市发展提出建议. |
| [24] | . 本文认为在非均质空间和近于理智的人类活动条件下，城市和区域城市体系的空间结构受到主要经济联系方向的牵引而有某种规律性。这不仅被大量事实所证实所证也可应用于城市规划、区域规划和城镇体系规划。作者建议规划工作者要着力于分析城市与区域的主要经济联系方向，并提出中心区位城市在内向型计划经济时代常具有较大发展优势；门户区位城市在外向型市场经济时代更具发展活力的诊断。 . 本文认为在非均质空间和近于理智的人类活动条件下，城市和区域城市体系的空间结构受到主要经济联系方向的牵引而有某种规律性。这不仅被大量事实所证实所证也可应用于城市规划、区域规划和城镇体系规划。作者建议规划工作者要着力于分析城市与区域的主要经济联系方向，并提出中心区位城市在内向型计划经济时代常具有较大发展优势；门户区位城市在外向型市场经济时代更具发展活力的诊断。 |
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| [26] | . 在城市群发展的不同阶段,城市扩张表现出不同的时空特征.从城市群视角研究城市扩张的时空规律,对于理解城市扩张与城市群网络化组织结构之间的复杂耦合关系具有重要意义.本文以长江三角洲城市群为例,基于交通网络、引力模型和空间句法模型,结合1980、1990、2000和2010年Landsat遥感影像提取建设用地扩张信息,计算城市扩张强度与速度指标;采用核心城市可达性与空间相互作用力强度分析城市的交通网络区位;采用空间句法模型计算城市交通网络的通达性和城市在城市群交通路网中的地位.结果表明:城市扩张强度与核心城市可达性、核心城市空间相互作用力强度、空间句法变量指标呈正相关关系.城市扩张速度与上述指标在第一阶段(1980-1990年)和第二阶段(1990-2000年)呈正相关关系;但在第三阶段(2000-2010年)整体表现为负相关,分布在城市群外围、交通路网联系程度较低的城市扩张速度更快,呈现出空间收敛的趋势.表明城市群中的城市空间联系在城市扩张中起到重要但又不断演变的作用,研究结果对于长三角城市群规划和其他城市群城市扩张调控具有借鉴意义. . 在城市群发展的不同阶段,城市扩张表现出不同的时空特征.从城市群视角研究城市扩张的时空规律,对于理解城市扩张与城市群网络化组织结构之间的复杂耦合关系具有重要意义.本文以长江三角洲城市群为例,基于交通网络、引力模型和空间句法模型,结合1980、1990、2000和2010年Landsat遥感影像提取建设用地扩张信息,计算城市扩张强度与速度指标;采用核心城市可达性与空间相互作用力强度分析城市的交通网络区位;采用空间句法模型计算城市交通网络的通达性和城市在城市群交通路网中的地位.结果表明:城市扩张强度与核心城市可达性、核心城市空间相互作用力强度、空间句法变量指标呈正相关关系.城市扩张速度与上述指标在第一阶段(1980-1990年)和第二阶段(1990-2000年)呈正相关关系;但在第三阶段(2000-2010年)整体表现为负相关,分布在城市群外围、交通路网联系程度较低的城市扩张速度更快,呈现出空间收敛的趋势.表明城市群中的城市空间联系在城市扩张中起到重要但又不断演变的作用,研究结果对于长三角城市群规划和其他城市群城市扩张调控具有借鉴意义. |
| [27] | . 国土空间开发建设适宜性是优化国土空间开发格局、合理布局建设空间的依据,包括国土空间开发适宜性和建设用地适宜性两个方面。本文首先探讨二者的概念与内涵,然后从评价目标与视角、评价尺度与单元等多个角度梳理国土空间开发建设适宜性案例研究现状;进而总结归纳国土空间开发建设适宜性的指标体系及评价方法。分析发现:国土空间开发建设适宜性指标体系早期以工程地质条件为主,但目前涉及要素日益多元化,涵盖地质地貌、生态、经济、社会各方面;并已形成多要素叠置综合评价、空间作用及其趋势模拟、基于生态位的适宜性评价及参与式综合评价四种适宜性评价方法。今后应借鉴地理学、社会学、空间经济学、生态学等多学科理论,构建完善的国土空间开发建设适宜性研究体系,加强基础理论研究;推动指标体系规范与统一,完善评估框架与技术方法,研发开放式评价系统;构建可与空间管制政策对接的适宜性分类体系,扩展适宜性评价的案例研究和应用范围;同时应促进宏观空间开发适宜性和微观建设适宜性的统一和整合,响应"多规融合"的实践需求。 . 国土空间开发建设适宜性是优化国土空间开发格局、合理布局建设空间的依据,包括国土空间开发适宜性和建设用地适宜性两个方面。本文首先探讨二者的概念与内涵,然后从评价目标与视角、评价尺度与单元等多个角度梳理国土空间开发建设适宜性案例研究现状;进而总结归纳国土空间开发建设适宜性的指标体系及评价方法。分析发现:国土空间开发建设适宜性指标体系早期以工程地质条件为主,但目前涉及要素日益多元化,涵盖地质地貌、生态、经济、社会各方面;并已形成多要素叠置综合评价、空间作用及其趋势模拟、基于生态位的适宜性评价及参与式综合评价四种适宜性评价方法。今后应借鉴地理学、社会学、空间经济学、生态学等多学科理论,构建完善的国土空间开发建设适宜性研究体系,加强基础理论研究;推动指标体系规范与统一,完善评估框架与技术方法,研发开放式评价系统;构建可与空间管制政策对接的适宜性分类体系,扩展适宜性评价的案例研究和应用范围;同时应促进宏观空间开发适宜性和微观建设适宜性的统一和整合,响应"多规融合"的实践需求。 |
| [28] | . <p>建设用地适宜性是土地资源利用与管理决策的依据。本文基于土地利用可持续性界定建设用地适宜性内涵,从灾害风险、地形地貌、生态环境和区位条件4个维度,构建了较规范的适宜性指标体系;针对已有评价方法的不足,构建了整合极值法、条件函数法、线性加权综合的“多要素分布式算法——情景矩阵”评估框架;进而基于适宜性识别冲突空间,以空间冲突面积占总建设用地面积的比重作为空间冲突强度来刻画区域建设空间布局的合理性与可持续性。本文以新疆玛纳斯县为例开展研究,结果表明玛纳斯县适宜建设空间（达230 km<sup>2</sup>以上）约占全县总面积的26%;最适宜和比较适宜性建设用地主要分布于中部及中北部乡镇及农（团）场驻地附近,基本适宜建设区主要分布在比较适宜建设空间的外围及中南部山前平原地带;该县冲突空间达4.21 km<sup>2</sup>,占建成区面积的22.74‰;冲突空间主要分布在河流沿岸和中部城镇化发展区;南部、北部的生态脆弱区及中部工业化发展区的乡镇空间冲突强度也较高。研究表明,本文提出的建设用地适宜性评估框架与方法逼近客观现实,简单易行,能弥补以往评价方法的不足;适宜性在空间冲突分析与可持续性土地利用管理中具有较好的应用价值。</p> <p>建设用地适宜性是土地资源利用与管理决策的依据。本文基于土地利用可持续性界定建设用地适宜性内涵,从灾害风险、地形地貌、生态环境和区位条件4个维度,构建了较规范的适宜性指标体系;针对已有评价方法的不足,构建了整合极值法、条件函数法、线性加权综合的“多要素分布式算法——情景矩阵”评估框架;进而基于适宜性识别冲突空间,以空间冲突面积占总建设用地面积的比重作为空间冲突强度来刻画区域建设空间布局的合理性与可持续性。本文以新疆玛纳斯县为例开展研究,结果表明玛纳斯县适宜建设空间（达230 km<sup>2</sup>以上）约占全县总面积的26%;最适宜和比较适宜性建设用地主要分布于中部及中北部乡镇及农（团）场驻地附近,基本适宜建设区主要分布在比较适宜建设空间的外围及中南部山前平原地带;该县冲突空间达4.21 km<sup>2</sup>,占建成区面积的22.74‰;冲突空间主要分布在河流沿岸和中部城镇化发展区;南部、北部的生态脆弱区及中部工业化发展区的乡镇空间冲突强度也较高。研究表明,本文提出的建设用地适宜性评估框架与方法逼近客观现实,简单易行,能弥补以往评价方法的不足;适宜性在空间冲突分析与可持续性土地利用管理中具有较好的应用价值。</p> |
