城乡统筹视角下的城市化时空格局与过程

【摘要】近几十年来,随着我国社会经济的高速发展,土地资源日益紧缺。不仅在城市地区,而且在乡镇地区也发生着较为强烈的城市化过程。对城市化的时空格局与过程进行研究,不仅要关注城区,更要着眼于城乡统筹、城乡一体；不但要基于社会科学的角度,也要从自然科学的视角去理解和分析。本文以杭州市为研究区,以城区和县市为不同单元,在1985-1994、1994-2003和2003-2009年3个不同时间跨度上,借助遥感和GIS的手段和方法,将城市化的内涵分解为人口、经济社会发展、土地利用变化及整体景观时空格局、建筑用地扩张及其景观时空格局、耕地侵占及其景观时空格局以及生态服务价值的时空格局等方面分别进行了研究。结合景观生态学手段和空间自回归模型,探究了杭州城乡人口、经济发展以及地域景观格局协同演进状况,从驱动因子的视角深入分析城市化的响应机制,从而可以更全面和完整地理解城市化进程,为促进杭州城市化的健康发展提供决策支持。主要结果和结论如下：杭州1985年至2009年经济社会发展较为迅速。县市和城区在经济社会发展方面的差距在缩小；但城市化率的差距依然很大,城乡发展依然很不平衡。相比城区,县市的生活设施资源在空间上的分布更加不均衡。乡村地区在文化、教育、社会保障等方面不如城区和县市中心镇。从1985年到2009年间,杭州整体景观格局发生了很大变化。城市扩张导致整体景观连通性下降、稳定性降低,斑块更加破碎和不规则。在乡镇尺度上,建筑用地面积的扩张对整体景观斑块密度有显著影响。道路对整体景观的破碎度、连通度和聚集度等的影响较大。行政中心对城区整体景观的影响大于县市。1994-2003年间,整体景观受城市化因子的综合影响大于其他两个时期。城区整体景观比县市受城市化的影响更大。1985-2009年间杭州建筑用地扩张很迅速。城区在1994-2003年以及县市在2003-2009年建筑用地的扩张程度最大。滨江区、萧山区和余杭区建筑用地的扩张速度在三个研究时期都维持在较高水平上。城乡土地的城市化进程在时空上不同步。1985年至2009年间,杭州建筑用地整体上变得更加孤立和破碎,城市中心的建筑用地变得更加密集。城区的建筑用地斑块在2003-2009年间趋于融合,斑块密度下降。而县市的建筑用地在1985-2009年间都处于高速扩张状态,建筑用地斑块密度和边缘密度的增长较快,说明县市及农村地区的城市化进程在加快。在地理环境因子中,国道和省道对建筑用地景观的影响较大,说明在国道和省道的附近更容易形成居民点的聚集区。铁路只在城市化初期对城区建筑用地面积的扩张影响显著。高速公路对城区建筑用地景观的影响大于县市。行政中心对于建筑用地扩张的影响在逐渐降低。坡度对建筑用地景观影响较大,且这种影响在城区小于县市。城区建筑用地景观变化的空间自相关性更强。地理因子总体上对城区建筑用地景观的影响更大。杭州市耕地的流失程度随时间不断加大。在城市化的影响之下,城区和县市耕地景观的破碎度、形状不规则度都会随之增加,而面积、聚集度都呈现下降趋势。城区耕地面积的下降较县市更为迅速。越靠近城市中心的区域,斑块密度增加越迅速。建筑用地的扩张是耕地侵占、破碎度增加和稳定性下降的重要原因。道路对耕地景观的面积及聚集度的影响较为明显。行政中心对于耕地景观的影响随时间推移不断降低。相对县市,城区耕地景观的变化有更强的空间自相关性。城区耕地斑块的面积、破碎度和形状比县市更易受到城市化因子的影响。非农人口增长、GDP的增长和建筑用地面积的扩张导致杭州城乡总体的生态服务价值都出现下降。同时,人均和单位面积生态服务价值也都迅速降低。乡镇尺度上,生态服务价值的变化在空间上也有较强的自相关性。随着城市化推进,行政中心对于生态服务价值变化的影响逐渐减弱。道路对城区生态服务价值变化的影响逐渐加强。耕地和林地的景观格局分别对城区和县市生态服务价值的影响最大,是杭州城区和县市最重要和需要保护的生态系统。生态服务价值的变化在空间上表现出明显的异质性,县市可以作为生态服务的输出区为杭州城区提供保障。本文的主要创新点有：(1)从自然和社会的角度将城市化的格局和过程分解为人口和经济社会发展、整体景观格局、建筑用地扩张及其景观格局、耕地侵占及其景观格局以及生态服务价值变化等方面,对比研究杭州城乡不同单元在快速城市化下不同的时空特征；(2)对杭州城乡1985-2009年间的经济社会发展情况进行了综合的对比评价,并结合GIS对城乡生活质量进行了评价；(3)在乡镇尺度上采用空间回归模型研究了建筑用地景观格局及其驱动力,在地理网格尺度上对城乡耕地景观受城市化的影响机制进行了分析；(4)在乡镇尺度上对杭州城乡生态服务价值的时空特征和影响因素进行了研究。本研究依然在一些方面有待进一步深入：比如对于杭州的城乡对比研究还不够全面,选用的尺度也较为单一；同时时空尺度效应的对比较少等。
【作者】张中浩；
【导师】吴嘉平；
【作者基本信息】浙江大学，农业遥感与信息技术，2014，博士
【关键词】城市化；时空格局；空间回归；城乡统筹；建筑景观；耕地景观；地理因子；杭州；

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