城市新區(qū)道路交通對(duì)建設(shè)用地?cái)U(kuò)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(tái)，對(duì)長(zhǎng)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(jìn)行矢量化處理，提取相關(guān)屬性信息，運(yùn)用GIS空間分析中的疊置分析和緩沖區(qū)分析，對(duì)凈月開(kāi)發(fā)區(qū)進(jìn)行研究。結(jié)果顯示：道路交通對(duì)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張作用明顯；新區(qū)道路交通對(duì)建設(shè)用地?cái)U(kuò)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?cái)U(kuò)張；GIS；凈月開(kāi)發(fā)區(qū)

中圖分類號(hào)S28文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）22-07626-03

有關(guān)道路建設(shè)與城市用地?cái)U(kuò)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(jì)學(xué)家及城市規(guī)劃師們探討和研究的熱點(diǎn)。目前，國(guó)外對(duì)不同地區(qū)城市擴(kuò)張的模式及動(dòng)力機(jī)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(kù)管理系統(tǒng)等對(duì)城市擴(kuò)張的特征進(jìn)行了量化分析、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及模擬預(yù)測(cè)等[5-7]。隨著我國(guó)道路建設(shè)高速發(fā)展與城市用地的快速擴(kuò)張，國(guó)內(nèi)關(guān)于城市擴(kuò)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(dòng)因素[8-10]；還有一些學(xué)者利用相關(guān)方法對(duì)城市擴(kuò)張模式及形態(tài)作了劃分，從空間的維度總結(jié)我國(guó)城市擴(kuò)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(kuò)張研究的范圍和深度，我國(guó)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(kāi)展了城市擴(kuò)張時(shí)空特征方面的研究[14-16]，而有關(guān)城市新區(qū)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張研究較少。凈月高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)（后簡(jiǎn)稱“凈月開(kāi)發(fā)區(qū)”）作為長(zhǎng)春的城市生態(tài)旅游區(qū)、高教區(qū)和新型住區(qū)，保護(hù)著新立城水庫(kù)水區(qū)自然生態(tài)環(huán)境，同時(shí)帶動(dòng)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(kāi)發(fā)區(qū)為例，研究城市新區(qū)道路交通對(duì)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的影響，以期對(duì)探索城市合理規(guī)模、解決城市交通問(wèn)題有所助益。

1研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1研究區(qū)域界定凈月開(kāi)發(fā)區(qū)成立于1995年，位于長(zhǎng)春市東南部，歷經(jīng)4次更名，2012年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)成為國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)。凈月開(kāi)發(fā)區(qū)下轄玉潭、新湖、新立城3個(gè)整建制鎮(zhèn)，凈月、永興2個(gè)街道辦事處，總?cè)丝诮?0萬(wàn)。為進(jìn)一步凸顯建設(shè)用地?cái)U(kuò)張情況，該研究選取凈月開(kāi)發(fā)區(qū)所在長(zhǎng)春市中心城區(qū)的部分作為研究對(duì)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(dá)，同時(shí)土地利用受南環(huán)城高速分割嚴(yán)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(jì)以GIS空間分析為主要方法，并結(jié)合其他資料信息對(duì)研究區(qū)域建設(shè)用地空間擴(kuò)展的整體情況進(jìn)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(gè)或多個(gè)地圖要素的周圍，按給定的距離或半徑產(chǎn)生一個(gè)帶狀區(qū)域；空間疊置分析是建立在空間拓?fù)潢P(guān)系的基礎(chǔ)上，實(shí)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(tái)，采取GCS_Krasovsky_1940坐標(biāo)系進(jìn)行投影配準(zhǔn)，分別對(duì)1996、2005、2011年研究區(qū)域的主要交通及建設(shè)用地情況進(jìn)行矢量化，通過(guò)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(shí)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(zhǎng)春市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，即長(zhǎng)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(gè)年份土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)不同，在進(jìn)行研究時(shí)根據(jù)研究目的僅對(duì)研究區(qū)域中建設(shè)用地和水域進(jìn)行矢量化。凈月開(kāi)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(jìn)行現(xiàn)狀道路描畫(huà)，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(duì)現(xiàn)狀道路和規(guī)劃道路進(jìn)行完善，填寫道路名稱、等級(jí)、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(kù)。不同年份研究區(qū)域相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)果見(jiàn)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(cè)算3個(gè)年份主要道路與建設(shè)用地變化情況，結(jié)果見(jiàn)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(jìn)行擦除，輸出1996～2005年、2005～2011年2個(gè)時(shí)段建設(shè)用地增量情況圖示（圖3）。