基于MCR的建设用地扩展边界划定研究

在生态文明建设背景下，科学划定建设用地扩展边界是提高城镇化质量、协调人地关系、改善城市生态环境的关键。基于最小累计阻力模型(MCR)，将建成区和生态保护用地作为两类扩展源，通过构建自然、区位、环境和政策4个阻力因子体系，采用层次分析法(AHP)获取各个因子阻力系数，得到两类用地扩展的最小累计阻力值，根据阻力差值划分适宜性分区，并利用Hydrology扩展模块确定建设用地适宜扩展路径和隔离带。结果表明：(1) 越靠近扩展源，其阻力值越小，建设用地源与生态用地源由于空间分布不一致，各阻力值之间差异较大；(2) 基于MCR模型对两类用地扩展的阻力面差值进行建设用地适宜性划分，可分为重点建设区(65 771.64 km²)、优化建设区(51 103.28 km²)、限制建设区(21 001.54 km²)、禁止建设区(17 150.01 km²)和生态恢复区(11 894.70 km²)，不同适宜性分区对土地开发建设的要求不一样；(3) 应用Hydrology扩展模块得到的“谷线”可引导建设用地优化开发，避免盲目的“摊大饼”式蔓延格局； “脊线”可控制建设用地扩展的隔离带，从而打破适宜性区域集中连片的扩展态势。研究结果可为建设用地的科学规划和合理布局提供建议，促进城市建设和环境保护的协同发展。     

基于生态适宜性的昆明城市空间增长边界研究

城市空间增长是城市发展中的重要研究内容,基于生态适宜性评价的刚性增长研究还未得到充分的关注。研究结合昆明高原山地生态环境的脆弱性和独特性特点,选取地形、地质、河湖水库、历史文化遗产保护区、自然保护区、土地覆被等指标,运用层次分析法进行土地生态适宜性评价,研究划定昆明城市空间刚性增长边界范围面积为782.45 km~2。研究表明:(1)对比刚性UGB范围和昆明城市总体规划的中心城区空间管制范围(852.93 km~2)发现,城市总体规划应制定更为严格的生态环境保护措施,尤其是滇池沿岸的水资源环境保护;(2)现状建设用地超出刚性UGB的总面积为27.74 km~2,占总体建设用地面积的6.49%,主城区发展空间受限,未来建设用地最大增长余量为355.21 km~2,主要集中在呈贡新区和空港新区。需要从区域的角度进行宏观调控,进一步降低资源、产业、人口在主城集聚的程度;尤其是结合滇池流域水资源供给现状合理制定人口规模和产业规划等内容。提出规划建议:(1)加强生态管控和土地利用结构整合。在滇池沿岸及面山生态敏感区周边建立生态保护缓冲区(带),保护生态脆弱区的生态安全;(2)严格控制城市建设用地开发时序,分期完成城市内部更新及新区建设;(3)分阶段将超出刚性UGB范围的建设用地进行退让转移,保证生态安全本底边界和城市周边生态环境的完整性。     

区域空间管制约束下的建设用地动态变化分析——以常州市为例

在建设用地受到土地利用总体规划空间管制分区约束的背景下,参照“三界四区”的划定位置,从规模布局、结构变化和扩展方向等多方面出发,通过GIS空间分析技术和统计分析等方法,对比分析空间管制约束前后常州市建设用地的动态变化,此举有利于提高城市发展的规划管理效率。研究结果表明:(1)空间管制对建设用地的约束作用受时间和地域影响;(2)建设用地空间管制分区的划定在不同时期对不同建设用地类型产生的影响各异;(3)受允许建设区和有条件建设区空间分布的影响,常州市建设用地扩展方向由前期的东北-西南转变为后期的正北方向,有效缓解了“摊大饼”式盲目开发的趋势。     

基于生态安全格局的湖州市城乡建设用地空间管制分区

生态安全格局对于指导城乡建设用地布局具有重要意义。选择地形条件、地质灾害、土壤侵蚀、生物保护、一般水体保护和太湖湖体保护6个要素作为城乡建设用地空间扩展的生态约束条件，基于GIS空间分析方法和“水桶效应”原理，对湖州市综合生态安全进行评价，制作了湖州市综合生态安全格局即安全区、临界安全区、较不安全区和不安全区的空间分布图，比照湖州市现状建设用地分布图与综合生态安全等级分布图，得到湖州市现状城乡建设用地生态安全格局，根据湖州市生态安全格局，确定湖州市城乡建设用地优先建设区、条件建设区、限制建设区和禁止建设区面积及其空间分布，对湖州市城乡建设用地边界即挖潜边界、扩展边界、整理边界和禁建边界等进行了界定，从而为湖州市城乡建设用地的优化配置和差异化管理决策提供依据     

基于ANN-CA的杭州城市空间拓展与增长边界研究

科学地规划城市未来的空间布局和划定城市增长边界,是落实自然资源部"三条控制线"与城市高质量快速发展的关键,对于城市空间的优化具有重要的指导意义。以杭州市为例,运用Euclidean distance建立影响因子模型,对影响城市增长边界的城市空间地形因子、自然环境因子、现状城市土地分类因子、产业与经济环境因子以及现代服务网点布局等各种因素进行分析,然后运用耦合神经网络识别城市空间发展潜力,最后运用耦合神经网络与元胞自动机(ANN-CA),按照不同限制条件(严格限制、基本限制、管制区限制)和可持续发展、核心区规划建设用地优先发展等不同情景约束对杭州市2030年城市空间拓展与增长边界进行了多维度模拟。主要得出了以下结论:(1)2018～2030年,萧山区,江干区和余杭区城市面积扩张最多,增长的面积分别为83.75、51.96和31.32 km~2,是杭州发展潜力较大的区域。(2)提出了杭州在坚持"城市东扩、旅游西进、沿江开发、跨江发展"的空间策略的基础上,未来将以东、西方向为重点进行城市扩展。(3)以生态保护、集约节约为原则划定了杭州城市未来增长边界。旨在为杭州市国土空间规划及相关实践提供借鉴与参考。     

基于反规划与FLUS模型的城市增长边界划定研究——以重庆市渝北区为例

为探索能够兼顾政策规划与自然发展规律的城市增长边界(UGB)划定方法,以重庆市渝北区为例,利用土地利用、社会经济和多种空间规划等数据,通过边际土地利用法测算3种产业转型速率情景下城镇建设用地规模需求,基于反规划理念,引入多规合一与FLUS模型模拟土地利用空间布局,并划定3种产业转型情景下的渝北区刚性、近远期弹性UGB。结果表明:(1)结合多规合一与土地利用现状,人为制定模拟初期土地利用图,能够保证边界划定结果满足规划发展需求;(2)产业转型使渝北区兴隆、古路、石船等镇城市扩张减速,远期弹性UGB划定结果适度紧缩;(3)渝北区刚性UGB依三山布局,剩余可开发总面积59 520.72 hm~2,近期与3种情景下远期弹性UGB划定面积分别为35 781.78、48 343.61、44 731.33、41 061.13 hm~2,未纳入弹性UGB的剩余可开发空间主要位于洛碛、古路镇与双凤桥街道机场用地区。该研究方法考虑了UGB的刚性控制与弹性引导,综合了自上而下的政策因素与自下而上的自然规律因素,是实现生态保障与城市精明增长的有效方法途径。     

兼顾生态系统功能和生态需求强度的城市生态用地重要性评价——以长沙市为例

生态环境保护和城市经济发展的矛盾由来已久，科学评价生态用地的重要性，对维护区域生态安全和引导城市有序扩张具有重要意义。生态用地的重要性不仅由生态用地自身的生态系统功能决定，同时受到人类生态需求强度的影响。选取生物多样性维持功能、土壤保持功能、水源涵养功能、户外休闲需求和生态用地稀缺度等指标，以长沙市中心城区为研究区，构建了兼顾生态系统功能和区域生态需求强度的生态用地重要性评价模型，进行了生态用地重要性评价。其中，生态系统功能通过生物多样性维持功能、土壤保持功能、水源涵养功能量化，区域生态需求强度通过户外休闲需求和生态用地稀缺度量化。实验结果表明：长沙市中心城区生态用地空间分布差异显著，极重要生态用地主要由大面积集中连片的森林、重要饮水源地和高质量的耕地构成，既包括城市外围提供生态屏障的大块生态用地，同时包括人口稠密城市建成区内的湿地、河流等小面积生态用地。与传统评价模型相比，构建的模型能够体现人类需求的影响，结果更符合人们的实际生态需要。     

大都市区城乡空间边界演化识别方法研究——以南京市为例

城乡空间边界识别是区分城乡地域、划定城市增长边界的科学基础，城乡边界动态演化方法一直是地理学研究的重要内容之一。以南京市1985~2016年土地利用、二三产业增加值和人口密度数据为基础，选取景观紊乱度和建设用地占比为形态指标，二三产业增加值和人口密度为功能指标，从形态和功能两个维度构建城乡空间边界识别的指标体系，利用公里网格对各个指标进行切分后依据距离衰减理论和“断裂点”分析方法来识别南京市的不同阶段城乡边界及其演化过程。结果表明：(1)1985~2000年南京城市扩张以内部填充为主，城乡边界变化较为缓慢；2000~2016年城镇建设用地迅速扩张，城乡边界变化幅度较大；(2)南京市城乡空间边界在不同阶段呈现出不同的扩张特点，与不同发展阶段的发展模式密切相关，城市国有经济和乡村工业化阶段城乡边界变化较慢，快速城市化和开放型经济阶段城乡边界变化较快；(3)南京作为特大城市，城镇化及城乡融合发展水平较高，以南京为例检验城乡边界演化识别方法具有一定的代表性，也有利于为其他大都市区城乡空间边界识别提供参考借鉴。     

基于GIS的陇南灾区建设用地适宜性评价

以甘肃省陇南市地震灾区为例，运用AHP法和GIS空间分析方法，综合考虑了地区气候地形、人口分布、交通区位、经济基础和地震易发程度等影响因子，并通过用地适宜性分区，对地区自然生态和社会经济格局进行重新审视，从协调资源、环境、人口、经济的相互关系出发，空间开发强调因地制宜，即让开发成本低、资源环境容量大的地区承担高强度的开发建设活动；而让生态和地质环境脆弱、开发难度大的区域承担生态维护和生态产业功能。结果表明：陇南市用地适宜性呈现出极大的地缘差异性，适宜发展用地主要分布于东北部丘陵盆地地区，南部地区以限制发展用地为主，西北部地区由适度发展用地和限制发展用地构成。其中适宜发展用地占地区总面积1727%，适度发展用地占4441%，限制发展用地占3831%。     

武汉城市群空间扩展的生态状况诊断

武汉城市群是我国建设资源节约型和环境友好型社会综合配套改革实验区，城市群的生态环境质量是实现城市群可持续发展的重要保障，是建设生态型城市群的重要支撑。构建了由自然资源要素、生态环境要素和社会经济要素组成的武汉城市群空间扩展的生态状况诊断指标体系，采用熵技术支持下的AHP模型和模糊隶属度函数模型建立了城市群空间扩展的生态状况诊断模型，利用1997~2006年武汉城市群9市土地利用数据、社会经济和环境变化数据，系统分析了武汉城市群空间扩展的生态环境质量变化状况。研究认为：1997~2006年武汉城市群生态状况诊断的综合评价指数呈先下降后上升的变化趋势，说明伴随城镇用地扩张和土地利用转化，城市群生态环境质量先降后升；除仙桃市外，城市群内其余各市生态状况诊断的综合评价指数均缓慢下降，说明各市空间扩展造成生态环境质量的下降，这种影响在9个城市之间存在着较大的空间差异性。〖     

“三生”视角下的城市空间功能变化及调控路径——以长沙市为例

认知快速城镇化背景下城市空间生产、生活和生态功能的变化规律既是人文-经济地理学研究的重要内容，也是城市国土空间开发及其格局优化的内在依据。以长沙都市区为实证区，以遥感影像、城市土地利用调查数据等为主要数据源，选取2000、2009、2016年为研究时间节点，基于土地主体功能的差异构建“三生”功能评价体系，采用空间自相关、冷热点分析和样带分析等方法，探究长沙市“三生”功能的变化特征并提出调控路径。结果表明：（1）长沙都市区整体的生产、生活功能持续强化，但生态功能有所减弱；（2）长沙都市区内部“三生”功能强弱亦发生变化，不同功能空间重组，“三生” 功能的均衡性提高；（3）长沙都市区“三生”综合功能水平持续提升，高水平区域逐渐向城市中心集聚，呈现单核集聚→单核集聚-多核分散→网络均衡化的城市功能空间结构发展模式，但“三生”功能空间单元变化模式各异；（4）应从“三生”功能用地结构的“质”与“量”两方面对长沙都市区空间格局进行综合调控。     

城市绿地生态功能综合评价体系研究的新视角

在对城市绿地生态系统评价研究中人们关注的焦点主要集中在城市绿地为人类提供的生态服务功能,而忽视绿地自身运转功能。构建科学、完善的城市绿地生态系统功能综合评价体系,对于重新认识城市绿地生态系统的综合功能,提升绿地建设和管理水平具有重要的意义。本文分析了目前城市绿地生态系统功能评价容易忽略的绿地数量和面积与生态功能的关系、人工绿地生态系统与自然生态系统生态功能的差异、对城市绿地特殊生存环境和后期科学管护的忽视、只重视城市绿地功能和价值而忽视建设和管护成本以及绿地建设的内涵在城市园林绿化中被曲解等几个问题,在此基础上从绿地生存环境优良性、绿地健康状况、绿地综合效益评价、居民对绿地感知认识出发,探索并构建城市绿地生态系统功能综合评价体系,以反映城市绿地与城市环境之间的适应性和绿地是否能有能力提供足够的生态服务以及居民对绿地生态效益、景观效益、社会经济效益的感知和认同,旨在为城市绿地规划、建设和管护提供有力支撑和指导,更好发挥城市绿地生态系统综合效益。     

Scenario-based urban growth allocation in a rapidly developing area: a modeling approach for sustainability analysis of an urban-coastal coupled system

Being located in an urban-coastal coupled system, the Hashtpar City is one of the most attractive areas for urban construction, tourism, agricultural activities and environmental protection in northern Iran. To resolve the issues between land developers and environmental conservation agencies, we conducted a scenario-based urban growth allocation procedure through the SLEUTH model. The scenarios consisted of ‘business as usual’, ‘managed urban growth’ and ‘environmentally sound growth’ that were introduced by modification of model parameters and exclusion layer. The resultant urban growth arrangements were compared for composition and configuration attributes of landscape patterns. According to the results, the pattern of urbanized lands under managed urban growth option demonstrated better connectivity and compactness of urban patches, while the two other scenarios generated a highly fragmented pattern. The managed urban growth can be considered as a compromised solution between other scenarios since it simultaneously takes into accounts both developers and environment protectors points’ of views. On this basis, a combination of centralized and decentralized urban land use planning is a recommended strategy for our urban-coastal environment to fulfill the purposes of a sustainable development process. The findings of the present article suggest that further expansion of the major urban core in the targeted area should be prohibited since it can lead to an urban patch with considerable physical size and noticeable ecological footprint.     

基于“三生功能”的长江上游城市群国土空间特征及其优化

国土空间是人类生产、生活活动及生态文明建设的载体,如何促进国土空间有序、适度和可持续开发利用,是当前亟待解决的科学问题。基于"三生功能"视角,通过熵权法和功能评价分析长江上游城市群国土空间特征,并利用空间功能比较优势指数、系统聚类等方法,探讨其国土空间优化方案。结果表明:(1)长江上游城市群"三生功能"呈"少强多弱"的特征,空间上城市生产、生活功能测度值自核心城市区向外围区域呈递减的趋势,且低值区总体成片分布;(2)生态功能测度值自核心城市向外围区域总体呈递增的趋势,区域生态安全格局构建与经济发展矛盾明显;(3)将长江上游城市群国土空间划分为4种优势功能区,并提出了长江上游城市群国土空间优化方案。     

基于城市空间溢出的远郊型乡镇开发模式研究

在城市空间溢出理论的指导下,以我国在2007年设立的国家级统筹城乡综合配套改革试验区重庆市为例,选取重庆市的远郊型城镇江北区五宝镇为研究区域,探讨旨在促进大城市周边的远郊型城镇与城区功能协调、互惠多赢的开发模式。首先,以鲜菜类和休闲度假类消费需求为例,对重庆市主城区城市居民消费需求的空间溢出展开调研;然后,从区位交通、资源基础、生态环境和开发现状等方面分析和判断五宝镇是否具备承接主城区溢出消费需求的条件,并设计了基于城市空间溢出的开发模式;最后,从经济效益、社会效益和生态效益等方面,对远郊型乡镇的传统开发模式和基于城市空间溢出的开发模式进行了综合效益比较。主要结论为:①重庆市主城区对其外部空间的土地、生物、景观和环境等要素存在着显著的溢出消费需求;②以城市溢出消费需求为导向,以协调城乡功能为目标,发挥自身的资源优势,将绿色农业与休闲经济有机结合是此类远郊型乡镇开发的最佳模式。     

The spatial-temporal differentiation of green land use in Beijing–Tianjin–Hebei urban agglomeration

ABSTRACT

As the space carrier of the construction of ecological civilization, land’s green and efficient utilization is an important guarantee for realizing national sustainable development. Based on traditional land evaluation, this paper scientifically defines the green land use, puts land as one of the production factors, and brings energy consumption, environmental pollution, etc. into the input-output system to measure the green land utilization efficiency of the urban construction land of Beijing-Tianjin-Hebei Urban Agglomeration from 2006 to 2016. The study shows that the overall efficiency variation of the urban agglomeration is related with the land and environment policies. Efficiency of 2016 is higher than that of 2006, and energy and environment are the principal factors affecting the green land use. The efficiency of each city is positively correlated with its economic development, negatively correlated with the construction land expansion. Efficiency gaps in different cities are expanding. There is positive correlation with overall weak space between cities, and the partial spatial agglomeration phenomenon appears. Therefore, the green land use efficiency could be improved by improving land utilization efficiency, coordinating economic growth of construction land utilization with environmental protection and taking feasible ways to transregional renovation of the stock ecological land utilization, etc.     

城乡生态单元分类、评价与制图研究——以苏州市花桥镇为例

生态单元制图是通过对区域遥感信息的解译及与现场调查信息的叠合,得到可视性较强的生态信息图谱,是将景观生态学成果应用到城乡规划中的一条有效途径。生态单元制图如何与中国城乡规划编制相衔接,提供专业、可靠的基础性研究成果,是本文期待解决的主要问题。提出了将城市所有用地类型都作为研究对象的"本土化"和"城市化"的生态单元分类方法,完成了符合我国《城市用地分类与建设用地标准》的生态单元制图分类系统(9大类37小类)及其景观生态学指数分析;通过绿地率、建筑密度、乔木树冠覆盖度、植物物种丰富度等各单项指标进行分层及叠加综合评价制图,科学全面地识别不同用地的生态价值。认为可以通过提出诸如各类城市用地的附属绿地的面积、容积率高低、建筑退让范围、大乔木的保护措施等具体细致的规划要求,来保护及调整城市用地内部的绿地面积及植被丰富度、乔木的覆盖度等生态指标,确保重要的城镇自然系统在城市开发过程中不受冲击,以及如何实现我国城市绿地的"精明增长"等后续研究方向。     

京津冀生态文明与城市化协调发展的时序与空间演变

构建反映生态文明与城市化发展内涵的两系统评价指标体系,以均方差决策法、耦合协调度模型、探索性空间数据分析(ESDA),借助Arc GIS软件从时间和空间两个维度定量分析京津冀13市2007—2016年生态文明与城市化的耦合协调关系及变化趋势。结果表明:①生态文明与城市化系统耦合协调度逐年提升,从2007年13市均处于拮抗发展阶段,到2016年实现较低水平协调,多数城市生态文明建设滞后于城市化进程。②生态文明与城市化耦合协调发展水平存在显著的全局正向空间自相关性,局部空间自相关性存在显著的空间集聚特征,处于高-高集聚区与低-低集聚区的城市最多,北京、廊坊和保定三地的局部空间自相关性最为显著,此三地对周围临近城市的辐射能力更强。基于分析结论,提出实现京津冀13市生态文明与城市化高质量耦合协调发展的策略:①将生态文明建设融入城市化进程,强力推进京津冀"弱势区域"生态文明建设与城市化"同频共振",推动京津两地优势资源向河北溢出和辐射。②强化三地的区域协作,促进共同发展,充分利用高水平集聚区的示范效应,带动和提升低水平集聚区协调发展,加强三地环境治理的联防联控,构建共建共治发展平台。③根据耦合协调度"中间高、南北低"的空间分布差异,三地政府还需根据自身特色,因地制宜研判和明确发展策略。