吉林省城市紧凑度与城市效率的时空演变及相关性

紧凑城市理念被认为可以有效提高城市经济发展效率,减少城市在开发建设、资源配置等方面的低效率。为探究我国城市紧凑度和城市效率的时空演变及两者间的相关性,本研究以吉林省地级及以上城市为研究对象,研究时间段选择为2000—2013年。研究主要分为三个部分。第一部分,运用熵值法,对吉林省地级及以上城市的紧凑度时空演变特征进行研究,研究发现,吉林省城市紧凑度平均水平较低,并且空间分布极不均衡,受区位和经济发展水平影响较大,高紧凑度城市基本位于哈大城市走廊一线。第二部分运用DEA数据包络模型,对吉林省城市效率演变特征进行研究,结果显示,吉林省城市效率在经过了长期的反复波动后于2012年步入快速增长阶段,受多种因素影响,各城市全要素生产率增长节奏迥异,但都表现出与技术进步一致的变动性,城市经济发展对新技术、新的生产要素投入的依赖较大,资源利用效率整体较低。第三部分运用R语言对吉林省城市紧凑度与城市效率的相关性进行了研究,两者间存在极弱的相关性,接着借助象限图法得出两者在不同时间段内存在一定程度的同步性,紧凑度提升时大部分城市的城市效率会出现提升,紧凑度的下降不一定有效引起城市效率同步下降。     

基于圈层建设用地密度分析的中国主要城市扩张的时空特征

基于圈层建设用地密度分析,提出了城市扩张核心度指数;通过计算城市扩张核心度指数和城市扩张强度指数,分析了1990~2010年中国27个主要城市距城市中心不同距离区域的城市扩张的时空模式。研究发现:(1)1990~2010年,大部分城市核心度指数不断降低,城市空间结构变化与国家区域政策密不可分,呈现明显的区域特征。1990~2000年东部沿海地区城市核心度值减少幅度较大,2000~2010年则是东北部和中西部城市降低明显。总体上看,西部和东北部城市的核心度指数要高于东部和中部的城市,结构更加紧凑。(2)城市扩张最活跃的地方总是出现在核心区边界附近,并不断向外推移。(3)城市的形态与城市的发展阶段密切相关。1990~2000年,一线城市扩张的强度和范围远大于其他城市;2000~2010年,二三线城市的扩张强度和范围明显增加。经济比较发达的城市,建设用地的扩张逐渐由单中心扩展向多中心协同发展转变,而经济相对落后西部城市和东北部城市,城市结构比较紧凑,保持着单中心的城市形态。     

长江流域城市实力等级的人工神经网络判定

鉴于目前人工神经网络主要应用于自然科学和工程技术等领域上,选取了以长江流域97个地级市为研究对象,以反映城市经济发展水平、辐射能力、吸引能力、生活方便舒适程度以及文化娱乐水平等指标进行城市实力等级的研究,来弥补人工神经网络在人文社科方面应用的不足。结果表明,城市等级分为六级与实际情况非常近似,这说明自组织人工神经网络具有良好的聚类功能;同时,还得出长江流域不同区段内都存在一至两个具有大区意义甚至全国意义的特大城市,从而为构建合理的城市群、城市密集地区等城市体系提供了更有说服力的依据;此外,长江流域东中西部城市等级存在的较强的非均衡性也得到了较为详细的分析。     

长江中游城市群城市人居环境竞争力格局及优化路径

从人居环境与城市竞争力的关联性入手,将生态、居住、生产环境纳入一个分析框架。运用AHP与多级模糊综合评价相结合的方法,构建城市人居环境竞争力指标体系,对长江中游城市群城市人居环境竞争力进行评估并解析了其空间分异特征。此外,依托Arcgis平台,运用空间聚类分析法,基于人居环境竞争力特征进行区域归类,并借助箱型图,对城市人居环境竞争力领域及区域类别特征进行了探索。研究表明:(1)竞争力分布中,浙赣线江西段沿线城市生态、休闲环境竞争力等级最高,京广线沿线城市的居住、公共服务环境竞争力等级最高,居住、公共服务竞争力空间格局具有高度相似性。区域中心及副中心城市在经济发展环境竞争力领域具有显著优势。(2)综合竞争力二级以上等级的城市主要分布于环鄱阳湖地区,包括九江、景德镇、上饶、鹰潭、南昌,以及省会城市武汉、长沙。(3)四类空间的城市人居环境竞争力优劣格局十分清晰。第1类区域围绕省会等区域中心、副中心城市分布,生态环境具有最优竞争力,居住、公共服务、经济发展环境最劣;第2类区域多为区域中心、副中心城市,强势竞争力集中于居住、公共服务、经济发展环境领域,而休闲环境为最劣势;第3类区域多为临山型城市,具有最优异的休闲环境竞争力;第4类区域以老工业城市居多,在生态环境、公共服务环境拥有相对优异的竞争力。最后,以因地制宜、突出特色为出发点,基于格局、类别特征等提出了涵盖现实特征、发展定位、重点措施等内容的长江中游城市群城市人居环境竞争力提升路径选择。其中,第1类区域定位为生态优异的山水园林城市;第2类应以营造城市外部开放空间为重心,推进公共服务设施智慧转型,打造为智慧高效的综合都市;第3类区域建议以良好的休闲环境作为特色人居环境建设的切入点,有序推进对居住、生产、生活空间的综合整治,致力建成休闲舒适的中小田园城市;第4类区域按照老工业基地调整改造规划要求,重塑城市形象,建成安居乐业的可持续发展城市。     

三峡库区重庆段城市空间扩展及形态时空演变研究

由于时代的局限性以及地理单元的独特性,以往城市空间结构理论的研究热点多集中于经济较为发达的东部地区或特大型城市,对于欠发达西部地区的中小城市关注不够。基于RS与GIS技术,通过1995年、2000年、2005年、2010年、2015年5期TM遥感影像提取城市建成区数据,利用城市空间扩展强度和速度指数、紧凑度、分形维数及形状指数对三峡库区重庆段20 a间城市空间扩展及形态演变定量分析。得出以下结论及建议:(1)随着时间增长,城市空间扩展强度及速度总体呈上升趋势,紧凑度持续降低,城市建成区面积逐年递增,城市扩展极不稳定;(2)城市空间形态受重大事件影响易发生"突变",随着时间的沉淀,空间形态再发生"整合";(3)1997年重庆直辖以来,前10 a的移民安置工程为城市形态的"突变"提供了良好契机。2007年之后,在经济发展作为城市空间扩展的核心动力支撑下,研究区城市扩展主流模式侧重于沿一到两个方向扩展,形成"一心两辅"的发展态势;(4)在未来城市发展规划中,应坚持可持续发展理念、合理规划用地布局,优化产业结构,加强环境保护,避免"边发展、边污染"的被动局面,同时结合自身交通运输条件的优势,在各个方向上形成依附在中心城镇周围的腹地并作为未来扩展的基础,构建副中心城市,将城市形态有序沿城市发展中心蔓延,形成"一核多翼"的发展态势。     

基于"成本-能力-能效"的长江经济带城市韧性评估

通过构建城市韧性"成本-能力-能效"的评估模型,综合运用熵值法、主成分分析法、SBM模型、探索性空间数据分析和K-means聚类方法,对长江经济带126个城市的韧性进行综合定量评估,归纳总结城市韧性模式和聚类特征,并运用GWR模型分析影响韧性能力的成本因素,探究韧性效率的驱动机制.研究表明:(1)分维度来看,核心城市呈现韧性成本和韧性能力的"双高",韧性效率则由非核心城市引领.从均衡的角度来看,韧性成本、韧性能效具有明显的水平层级性,而韧性能力在城市间的分野相对不大.(2)综合来看,韧性成本和韧性能力随城市规模的扩张而逐渐增加,而韧性效率逐渐衰减;韧性模式具有明显的上中下游区际差异性:上游地区表现为"低耗低能高效",中游地区"低耗低能中效",下游地区为"高耗高能低效";韧性的空间联系兼有核心城市垂直极化和一般城市扁平抱团.(3)从机制看,全社会用电量、建成区面积和科技支出是影响城市韧性能力的主要成本因素,不同韧性模式的城市具有差异化的主控因素.研究对于完善城市韧性评价体系、丰富城市韧性评估视角和推动城市韧性建设具有重要的现实意义.     

长江经济带城市创新能力差异的时空格局演变

以长江经济带130个城市作为空间观测单元,以专利申请量作为衡量各城市创新能力的指标,对长江经济带各城市2000~2014年创新能力的空间分布及演化进行分析。研究表明:(1)从时空总体演变来看,长江经济带城市创新能力表现出非常显著的区域差异,且呈现出由渐进式集聚向缓慢扩散的发展趋势。(2)从空间聚类分布来看,长江经济带创新能力较高的城市主要分布在东部的长三角地区和中西部的省会城市地区。(3)从空间分布演变来看,长江经济带城市创新能力表现出显著的空间自相关,空间分布集聚态势增强,但在地理空间的差异上呈现出缩小的趋势,且不同集聚区在不同空间范围上都表现出一定的扩展与收缩态势。(4)城市的经济发展水平、创新主体、创新投入及创新基础设施的差异性,对长江经济带城市创新能力呈现出不均衡的空间分布产生重要影响。     

基于灰色聚类法的长江经济带中心城市生态安全评价研究

以长江经济带为研究区域,选取长江经济带中心城市武汉市、上海市、重庆市为研究对象,首先运用PSR模型构建具有长江经济带特色的生态安全评价指标体系,包含目标层、准则层、指标层3个层次共31个指标;然后通过主成分分析方法进行权重求解,消除了指标间的影响,使各指标权重更加客观;最后构建基于白化权函数的灰色聚类模型对3个城市2004~2015年的生态安全状态进行评价。评价结果表明:3个城市2004~2015年间生态安全水平总体呈上升趋势,生态安全状态不断好转。     

基于GIS与LTM模型的上海市城市扩展模拟与预测

本文以1990、2000、2005年上海市城市土地利用遥感数据为基本数据源,结合城市人口数据,利用LTM模型对1990-2000年和1990-2005年上海市城市空间扩展过程进行了模拟和精度检验,并在此基础上对2020年上海市城市空间扩展进行了预测。结果表明:1990-2000年、1990-2005年LTM模型模拟结果的Kappa系数分别为0.59和0.61,可以较好的模拟历史时期上海市城市空间扩展的总体趋势;LTM模型预测结果显示,2005-2020年上海市城镇用地面积将由914.03km2增加到1123.79km2,年均扩展面积将由1990～2005年的23.44 km2/a下降到13.98 km2/a,未来上海市城市空间扩展速度将呈减缓趋势。     

长江沿岸中心城市土地扩张时空演化特征——以宁汉渝3市为例

基于国家新型城镇化与"T"字型发展战略理论内涵,选取长江沿岸上、中、下游中心城市重庆、武汉和南京为实证研究对象,以1980、1990、2000、2010年4期遥感影像资料为基础数据源,通过RS、GIS和景观生态结合分析,分别对其城市扩张强度、城市扩张类型和城市建设用地扩张弹性进行对比分析,并采用景观指数进行了进一步分析和验证,从而系统分析了近30 a来3个城市建设用地扩张的时空特征与内在机理。结果表明:(1)30 a来,南京、武汉和重庆3市城市扩张强度均呈明显上升趋势,总体呈现南京市>武汉市>重庆市,但2000年是一个分水岭,之后重庆市城市扩张增速赶超武汉市,南京市反而增速最低;(2)对城市扩张类型分析表明,南京市始终以边缘式增长为主;武汉市在2000年之前以飞地式扩张主导,2000年之后呈现边缘式增长;重庆市以边缘式增长为主,但2000年之后飞地式增长迅速;(3)从城市建设用地扩张弹性分析表明,1980~2010年南京市土地扩张相比城市人口开始减缓,而武汉市和重庆市在2000年以后城市扩张速度远远超过城市人口增长速度;(4)景观指数验证分析结果显示,遥感分析、地理信息分析和景观生态分析的结合能够很好反映城市建设用地的扩张过程及演化特征。     

Urban tinkering

Cities are currently experiencing serious, multifaceted impacts from global environmental change, especially climate change, and the degree to which they will need to cope with and adapt to such challenges will continue to increase. A complex systems approach inspired by evolutionary theory can inform strategies for policies and interventions to deal with growing urban vulnerabilities. Such an approach would guide the design of new (and redesign of existing) urban structures, while promoting innovative integration of grey, green and blue infrastructure in service of environmental and health objectives. Moreover, it would contribute to more flexible, effective policies for urban management and the use of urban space. Four decades ago, in a seminal paper in Science, the French evolutionary biologist and philosopher Francois Jacob noted that evolution differs significantly in its characteristic modes of action from processes that are designed and engineered de novo (Jacob in Science 196(4295):1161–1166, 1977). He labeled the evolutionary process “tinkering”, recognizing its foundation in the modification and molding of existing traits and forms, with occasional dramatic shifts in function in the context of changing conditions. This contrasts greatly with conventional engineering and design approaches that apply tailor-made materials and tools to achieve well-defined functions that are specified a priori. We here propose that urban tinkering is the application of evolutionary thinking to urban design, engineering, ecological restoration, management and governance. We define urban tinkering as:

A mode of operation, encompassing policy, planning and management processes, that seeks to transform the use of existing and design of new urban systems in ways that diversify their functions, anticipate new uses and enhance adaptability, to better meet the social, economic and ecological needs of cities under conditions of deep uncertainty about the future.

This approach has the potential to substantially complement and augment conventional urban development, replacing predictability, linearity and monofunctional design with anticipation of uncertainty and non-linearity and design for multiple, potentially shifting functions. Urban tinkering can function by promoting a diversity of small-scale urban experiments that, in aggregate, lead to large-scale often playful innovative solutions to the problems of sustainable development. Moreover, the tinkering approach is naturally suited to exploring multi-functional uses and approaches (e.g., bricolage) for new and existing urban structures and policies through collaborative engagement and analysis. It is thus well worth exploring as a means of delivering co-benefits for environment and human health and wellbeing. Indeed, urban tinkering has close ties to systems approaches, which often are recognized as critical to sustainable development. We believe this concept can help forge much-closer, much-needed ties among engineers, architects, evolutionary ecologists, health specialists, and numerous other urban stakeholders in developing innovative, widely beneficial solutions for society and contribute to successful implementation of SDG11 and the New Urban Agenda.

     

Urban environmental imprints after globalization

While cities continue to cast a large environmental imprint on their regionally proximate environments, they are also exerting a stronger influence on the natural systems of more remote locations because of their growing interconnectedness and interdependence with other cities??in a word, globalization. This paper reviews some of the characteristic features of globalization and its environmental impacts. It also discusses possible responses to these developments and focuses in particular on the critical role that urban infrastructure systems can play. The paper concludes with a discussion of how one might conduct analyses supporting the management of changes in urban infrastructure systems to lighten urban environmental imprints.     

城市群城市用地扩张时空特征及驱动机制研究——以长株潭城市群为例

探讨城市用地扩张时空特征及驱动机制,对制定有效的城市群高质量发展规划和国土空间规划至关重要。以城市群为研究对象,运用扩张强度指数、景观扩张指数以及SAR Probit模型对长株潭城市群城市用地时空特征及驱动机制进行研究。结果表明:(1)城市群处于不同的发展阶段,其城市用地扩张表现出不同的特征,研究期内城市群的城市用地扩张强度呈先加强后减弱的趋势,并表现出"中心-边缘"扩张空间格局。(2)城市群城市用地空间扩张类型整体上呈现扩散向集聚转变态势,符合"扩散-集聚"的城市增长理论。1995～2010年以飞地式扩张类型为主,2010～2018年边缘式扩张类型替代飞地式成为主导类型。(3)社会经济、地理、可达性以及溢出效应等因素综合作用,对城市用地扩张产生了正向和负向影响,判定出社会经济和溢出效应因素为影响城市用地扩张的主控因素,并提出了城市群城市用地扩张的"四力"驱动机制框架。以上研究发现有助于更好地理解城市群的城市用地扩张过程,能够为长株潭城市群一体化和高质量建设提供科学依据。     

Urban Land-banking Planning： A New Instrument to Regulate Urban Land Supply-demand of Nanjing City

It is the major purpose of the paper to present the urban land-banking planning and its functions of promoting the urban land-banking system and land use administration. The urban land-banking system has the potential attribute of acting as an irreplaceable role in urban land administration, but its unexpected function-deviation has impacted its implementation effect in China. A few city governments are attempting to deal with the problem by the urban land-banking planning which is expected to contribute to the extension of urban function, optimization of urban patterns, promotion of urban core competitiveness and overall construction of the urban value chain. In this paper, we primarily discuss the necessity, functions, purposes and main contents of the urban land-banking planning. Subsequently, the implementing situation of the urban land-banking system in Nanjing is analyzed, including its integrated mode, spatio-temporal quantitative distribution and main characteristics. Finally, the background and targets including total, compositions, space, and regulation points are gradually introduced to present the Nanjing land-banking planning version 2.     

Urban Land-banking Planning: A New Instrument to Regulate Urban Land Supply-demand of Nanjing City

Abstract

It is the major purpose of the paper to present the urban land-banking planning and its functions of promoting the urban land-banking system and land use administration. The urban land-banking system has the potential attribute of acting as an irreplaceable role in urban land administration, but its unexpected function-deviation has impacted its implementation effect in China. A few city governments are attempting to deal with the problem by the urban land-banking planning which is expected to contribute to the extension of urban function, optimization of urban patterns, promotion of urban core competitiveness and overall construction of the urban value chain. In this paper, we primarily discuss the necessity, functions, purposes and main contents of the urban land-banking planning. Subsequently, the implementing situation of the urban land-banking system in Nanjing is analyzed, including its integrated mode, spatio-temporal quantitative distribution and main characteristics. Finally, the background and targets including total, compositions, space, and regulation points are gradually introduced to present the Nanjing land-banking planning version 2.     

中原城市群城市土地利用效率时空差异及影响因素研究

基于2006～2016年中原城市群各地市面板数据,运用超效率SBM模型和Malmquist模型测算城市土地利用效率并分析其时空差异,基于此借助空间计量模型分析中原城市群城市土地利用效率的影响因素,旨在促进土地要素的合理配置和区域协调发展.研究结果表明:(1)2006～2016年中原城市群城市土地利用效率整体水平不高,呈现先下降后上升波动变化趋势.高效率聚集区主要分布于中原城市群的西部,而东部的高效率聚集区逐渐向北部迁移.(2)城市土地利用过程中要素投入以及非期望产出的冗余是造成中原城市群土地利用效率损失的主要原因之一.(3)中原城市群城市土地利用效率存在正向的空间自相关.(4)经济发展水平、产业结构对于提高城市土地利用效率具有显著的促进作用,而财政压力、城市房地产投资对提升城市土地利用效率具有显著的抑制作用.(5)研究区域的城市土地利用效率存在空间溢出效应.因此要提高城市土地利用效率,中原城市群需要进一步加强城市之间的联系,建立联动发展机制,增强城市土地利用的系统性和整体性.     

城市闲暇业态的空间分异研究

城市是大量闲暇业集中的空间区域,是城市居民和外来游客最重要的闲暇空间.虽然已有相关文献涉及到城市闲暇空间的研究,但多以宏观尺度定性的描述为主.通过构建闲暇指数、多样性指数、优势度指数、均匀度指数四个数理模型,对镇江市中心13条街区1192家业态进行实地调研与量化分析,探索一种定量方法.来研究城市不同街区微观尺度上所具有的闲暇功能、优势闲暇类型及其空间分异规律和不同闲暇业类型在城市街区上的空间布局规律.研究突破了以往的概念描述和集中在RBD的研究方式.将闲暇研究拓展到定量化手段和一般城市空间分异格局的探索.定量化研究的方法和分析结果对城市闲暇空间的规划者、管理者与政策制订者将有一定的参考价值.     

城市基础设施系统效益贡献度评价

城市基础设施系统效益贡献度评价是城市基础设施长效性研究的重要组成部分,科学的评价为基础设施建设提供依据.在分析城市基础设施效益的基础上,设计涵盖社会、经济及生态环境效益等方面的基础设施效益贡献度指标.利用灰色关联分析法,以长江三角洲S城市为例,对其基础设施效益贡献度进行综合评价,结果表明研究时期内该城市基础设施系统效益贡献度总体上处于波动状态.整合人才、资本等各种资源.调整、优化投入比例和投入方式.采用科技手段提高能源利用效率,改变基础设施高投入、高消耗的建设运营模式是提高其贡献度的有效手段.研究基础设施效益对城市发展的贡献程度有助于引导基础设施科学的建设和城市的可持续发展.     

城市生态位理论及其应用

重新界定城市生态位的概念,将城市生态位定义为:在城市群的背景下,城市生命体从其城市群所在区域中所能获得的各种自然资源、生产资本、人力资源和社会资源等各种资源的综合,包括各种资本或资源的数量和类型及其在空问上和时间上的变化.从而为分析城市之间的相互作用提供新的视角.通过对城市生态位的时间轴线上的演变与城市间生态位的分异进行分析.探寻城市群的结构变化过程.研究城市间生态位的分异对资源利用的影响.通过京津冀城市群的案例分析表明:京津冀城市群中,北京市和天津市极化作用明显,城市间生态位两极分化严重,中心城市的经济扩散作用体现不够充分,极化作用过强抑制了其它城市生态位的扩展,并且导致了中心城市大量占用水资源.从而抑制其它城市发展.     

武汉城市圈城镇用地扩展的时空格局与规模等级模式分异研究

在国家大力推进新型城镇化和优化国土空间开发格局战略背景下,都市圈成为区际竞争的核心载体,定量认知基于长时间序列的都市圈城镇扩展时空格局与不同规模等级城市的模式分异规律,对提升城市空间治理能力与制定因地制宜的空间管控策略具有重要意义。基于1990～2015年4个阶段（1990～2000、2000～2005、2005～2010、2010～2015年）的武汉城市圈土地利用现状数据,用城镇用地来源、城镇扩展速率、城镇用地扩展差异指数、重心坐标、分维数以及扩展强度指数的等扇分析等指标对武汉城市圈城镇扩展的时空格局以及规模等级模式分异进行研究。结果表明：武汉城市圈城镇用地扩展的主要来源是耕地,其次是水域、林地、其他建设用地和农村居民点,来源由单一趋向多元化;城镇用地扩展速率具有明显的波动性和阶段性特征,以及扩展具有空间分异性和空间集聚性;不同时期的中快高速扩展区域呈现出不同的形状,比如扇形、”U”型;根据雷达图把城镇用地的扩展模式划分成单翼、多翼和扇形扩展3种模式,各城市主要扩展方向没有一致性,呈现出小城市扩展方向大城市聚拢的特征;武汉城市圈城市形态较为规则平整,分维数具有波动性特征;武汉、黄石、咸宁的重心往西南方向迁移,鄂州、黄冈、孝感的重心往西北方向迁移;不同等级城市的扩展格局以及模式具有差异性,中小城市的扩展速度大于大城市,城市形态都趋于稳定。 关键词： 土地利用变化;城市扩展;时空格局;模式分异;武汉城市圈