城市新區(qū)道路交通對建設(shè)用地擴張的影響分析

徐春濤　胡海峰　賈玫　魏楠　趙亮

摘要基于ArcGIS平臺，對長春市不同年份土地利用現(xiàn)狀圖、遙感影像圖及交通相關(guān)圖件進行矢量化處理，提取相關(guān)屬性信息，運用GIS空間分析中的疊置分析和緩沖區(qū)分析，對凈月開發(fā)區(qū)進行研究。結(jié)果顯示：道路交通對建設(shè)用地擴張作用明顯；新區(qū)道路交通對建設(shè)用地擴張的影響基本符合距離衰減規(guī)律。

關(guān)鍵詞道路交通；建設(shè)用地擴張；GIS；凈月開發(fā)區(qū)

中圖分類號S28文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）22-07626-03

有關(guān)道路建設(shè)與城市用地擴張的關(guān)系研究一直是城市地理學(xué)家、土地規(guī)劃學(xué)家、經(jīng)濟學(xué)家及城市規(guī)劃師們探討和研究的熱點。目前，國外對不同地區(qū)城市擴張的模式及動力機制等作了大量研究[1-4]，且不少學(xué)者采用RS與GIS及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等對城市擴張的特征進行了量化分析、動態(tài)監(jiān)測及模擬預(yù)測等[5-7]。隨著我國道路建設(shè)高速發(fā)展與城市用地的快速擴張，國內(nèi)關(guān)于城市擴展的研究體系也逐步形成，一些學(xué)者從區(qū)域角度分析了城市土地利用變化的驅(qū)動因素[8-10]；還有一些學(xué)者利用相關(guān)方法對城市擴張模式及形態(tài)作了劃分，從空間的維度總結(jié)我國城市擴張的規(guī)律[11-13]；在研究方法上，RS與GIS技術(shù)的應(yīng)用，極大地豐富和發(fā)展了城市擴張研究的范圍和深度，我國學(xué)者利用此技術(shù)已相繼在石家莊、上海、天津等大城市開展了城市擴張時空特征方面的研究[14-16]，而有關(guān)城市新區(qū)建設(shè)用地擴張研究較少。凈月高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)（后簡稱“凈月開發(fā)區(qū)”）作為長春的城市生態(tài)旅游區(qū)、高教區(qū)和新型住區(qū)，保護著新立城水庫水區(qū)自然生態(tài)環(huán)境，同時帶動城市人口的外遷和城市重心的南移，戰(zhàn)略地位突出，具有典型的代表性。筆者以凈月開發(fā)區(qū)為例，研究城市新區(qū)道路交通對建設(shè)用地擴張的影響，以期對探索城市合理規(guī)模、解決城市交通問題有所助益。

1研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1研究區(qū)域界定凈月開發(fā)區(qū)成立于1995年，位于長春市東南部，歷經(jīng)4次更名，2012年經(jīng)國務(wù)院批準成為國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。凈月開發(fā)區(qū)下轄玉潭、新湖、新立城3個整建制鎮(zhèn)，凈月、永興2個街道辦事處，總?cè)丝诮?0萬。為進一步凸顯建設(shè)用地擴張情況，該研究選取凈月開發(fā)區(qū)所在長春市中心城區(qū)的部分作為研究對象，即凈月核心區(qū)。核心區(qū)面積約105 km2，其中建設(shè)用地面積約50 km2，水域面積約4 km2。區(qū)域整體交通較為發(fā)達，同時土地利用受南環(huán)城高速分割嚴重。研究區(qū)范圍如圖1所示。

圖1研究區(qū)域范圍圖示1.2研究方法設(shè)計以GIS空間分析為主要方法，并結(jié)合其他資料信息對研究區(qū)域建設(shè)用地空間擴展的整體情況進行相應(yīng)的定量和定性分析與探討。該研究主要用到緩沖區(qū)（Buffer）分析和空間疊置（Overlay）分析：緩沖區(qū)分析是在一個或多個地圖要素的周圍，按給定的距離或半徑產(chǎn)生一個帶狀區(qū)域；空間疊置分析是建立在空間拓撲關(guān)系的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了輸入特征的屬性合并及特征屬性在空間上的連接[17]。基于ArcGIS9.3平臺，采取GCS_Krasovsky_1940坐標系進行投影配準，分別對1996、2005、2011年研究區(qū)域的主要交通及建設(shè)用地情況進行矢量化，通過矢量化數(shù)據(jù)分析主要道路與建設(shè)用地的變化情況，利用緩沖區(qū)分析功能建立道路周圍不同距離的緩沖帶（200 m、400 m、600 m、800 m、1 000 m建立雙側(cè)緩沖區(qū)），利用空間疊置功能獲取不同時段、不同緩沖區(qū)的建設(shè)用地情況。

1.3數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理研究選取的建設(shè)用地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為1996、2005、2011年長春市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，即長春市1996年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)，2005年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)及2011年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)內(nèi)容包括空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)，由于3個年份土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的土地利用分類標準不同，在進行研究時根據(jù)研究目的僅對研究區(qū)域中建設(shè)用地和水域進行矢量化。凈月開發(fā)區(qū)主要交通基礎(chǔ)設(shè)施為道路，交通線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為線狀數(shù)據(jù)，包括現(xiàn)狀道路和規(guī)劃道路，根據(jù)土地利用現(xiàn)狀圖提取公路用地進行現(xiàn)狀道路描畫，并根據(jù)研究區(qū)域2005及2011年遙感影像圖、交通現(xiàn)狀圖、交通規(guī)劃圖對現(xiàn)狀道路和規(guī)劃道路進行完善，填寫道路名稱、等級、建設(shè)年份、是否建設(shè)完成等屬性信息，建立交通線路數(shù)據(jù)庫。不同年份研究區(qū)域相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)果見圖2。

圖21996、2005、2011年研究區(qū)域道路及建設(shè)用地情況矢量化結(jié)果2結(jié)果與分析

2.1主要道路與建設(shè)用地變化情況分析依據(jù)GIS矢量化數(shù)據(jù)，測算3個年份主要道路與建設(shè)用地變化情況，結(jié)果見表1。并利用GIS疊置分析中的圖層擦除（Erase）分別以2005、2011年數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以1996、2005年為參照分別進行擦除，輸出1996～2005年、2005～2011年2個時段建設(shè)用地增量情況圖示（圖3）。