基于緩沖區分析的湘潭城市用地擴展研究

王桂芹，李云飛

（1.湖南科技大學建筑與城鄉規劃學院，湖南　湘潭　411201；2.中國建筑科學研究院，北京　100000）

基于緩沖區分析的湘潭城市用地擴展研究

王桂芹1，李云飛2

（1.湖南科技大學建筑與城鄉規劃學院，湖南湘潭411201；2.中國建筑科學研究院，北京100000）

基于1949年、1979年、1986年、2001年、2008年的湘潭用地現狀圖，運用GIS緩沖區的空間分析方法，對湘潭用地擴展的數量、擴展強度等進行了分析，并從自然、經濟、社會等方而探討湘潭城市擴展的驅動力。研究表明，從1949年到2008年湘潭城市建成區面積擴展了10倍，擴展速度先逐漸加快后變慢；經濟發展、人口聚集、交通設施建設、城市規劃與區域發展戰略引導等因素的綜合影響為城市用地的擴展提供了動力。

緩沖區分析；湘潭市；城市用地擴展

1　概述

城市土地擴展是土地利用變化的最直接表現之一，具體是指由于土地和社會經濟壓力導致的土地和社會經濟壓力導致的用力類型和城市空間分布的變化。隨著經濟全球化和改革開放的不斷深入，我國經濟、社會、城市化出現了持續快速的發展，城市土地擴展成為了土地利用動態變化研究中的重要內容。本文運用GIS空間分析技術分析建國以來湘潭城市用地擴展的動態變化，并結合相關統計數據、規劃資料，剖析城市擴展的內在原因，以期為城市土地的有效調控提供依據。

2　研究區概況及數據來源

2.1研究區概況

湘潭市地處湖南省中偏東部，與長沙、株洲共同構成湖南省的“金三角”。南依衡岳，北鄰長沙，得湘江之利，上通衡陽，下貫洞庭。近代以來一直是商賈云集的江南名鎮，素有“金湘潭”的美稱。湘潭地跨東經111°58～113°05，，北緯27°21′～28°05′；東接株洲，南靠衡陽，西鄰婁底，北界長沙，東西橫寬108km，南北縱長81km，土地總面積5015km2。湘潭市在長株潭三市中位于最西部，較之長沙、株洲更加貼近湖南省的中西部地區。

2.2數據來源

本文以1949年、1979年、1986年、2001年、2008年城市用地現狀圖為基礎圖件，參照湘潭市1977年版、1985年版、2001年版、2008年版城市總體規劃以及歷年統計年鑒和城市用地發展資料，對湘潭市城市用地擴展進行了分析。

3　城市用地擴展的過程分析

3.1城市擴展的數量特征

對于城市建設用地擴展的數量分析，主要是研究城區在一定時間段內城市土地的擴展速度，它是指某空間單元在研究時期內建設用地的年平均擴展面積。從1949年～2008年湘潭城市建成區面積有730hm2擴展到7338hm2，擴展了6608hm2（圖1、2），年均擴展面積為112hm2。根據具體情況將城市擴展過程劃分為 1949～1979年、1979～1986年、1986～2001年和2001～2008年四個階段來分析。1949～1979年間湘潭城市的擴展面積為1623hm2，年均擴展面積為57.96 hm2；1979～1986年間城市面積擴展了561hm2，年均擴展面積為70.12hm2；1986～2001年間城市用地面積擴展了3674hm2，年均擴展面積為235.25hm2，1986～2001年間的年均擴展面積是1979～1986年的3.36倍；2001～2008年城市面積擴展了750hm2，年均擴展面積為107.14hm2。從以上的分析看出，1986～2001年是湘潭土地擴散速度最快的時期，為從1949年建國以來年均擴展面積最大的時期。

圖1　湘潭市1949-2008城市建設用地年變化

圖2　湘潭市1949-2008城市建設用地年均變化

3.2城市擴展強度分析

湘潭城市建設用地的總體變化來看，城市建設用地在城市四周均有擴展，如圖3。

圖3　湘潭市1949-2008年建設用地演變圖

研究采用城市擴展擴展強度指數（Urbanization Intensity Index，UIl）對不同時一期研究區城市用地擴展的強弱和快慢進行度量，其實質就是用各空間單元的土地面積對其年平均擴展速度進行標準化處理，使不同時期城市土地利用擴展的速度具有可比性。城市擴展強度指數的表達式為：

公式（1）中：UIIi，t～t+n為空間單元的城市擴展強度指數，ULAi，t+n、ULAi，t分別為空間單元i在t+n和n年城市用地的面積；TLAi為該單元土地總面積，n為研究時段。

研究以湘潭市用地范圍的幾何中心為點中心建立緩沖帶，向外建立間距為2km的緩沖帶10個（如圖4），使整個緩沖區域基本包括了各個時期湘潭城市用地的主體部分，定量地描述城市建設用地的擴展過程和空間分布，分析湘潭市城市建設用地擴展的模式。

圖4　緩沖區分析示意圖

從圖5、6可以看出1949～2008年，湘潭城市建設用地面積以及城市擴展強度指數變化趨勢范圍主要集中在8km范圍以內。1949～1979年間：城市擴展強度指數變化平緩，城市蔓延式發展，由于城市化水平不高，城市主要在湘江兩岸擴展，并且隨著距離得增加城市擴展強度指數逐漸減小，說明城市發展沿著自身軌跡拓展。1979～1986年間：湘潭城市經濟發展處于調整時期，城市主要發展模式是內部功能完善，用地內部填充。1986～2001年間，在工業“退城進園”的政策指引下，湘潭工業園區建設蓬勃發展，工業園區的推動力促使城市擴展強度指數在6km達到極值。2001～2008年，湘潭市行政中心遷到河東，行政中心對于周邊發展起到巨大帶動作用，城市的擴展到12km處。1949～2008年間，在12km～20km處城市擴展強度指數值始終不高，表明這一范圍內城市化程度不高，城市化過程不明顯。

圖5　1949-2008城市用地擴展強度指數隨緩沖區半徑變化

圖6　1949-2008城市建設用地面積隨緩沖區半徑變化

4　湘潭城市用地擴展的動力機制分析

4.1自然因素

城市的自然地理環境是城市用地形態形成、演進的基礎條件，城市用地形態與城市環境密切相關?！豆茏印吩唬骸胺擦迹怯趶V川之上，必于大山之下，高勿近旱而水用足，低勿近水而溝防省?！弊匀画h境作為基本的立地條件深深地影響著城市空間形態。湘江從湘潭城區穿城而過，把湘潭分為河東與河西兩個片區，在湘潭市的城市形態擴展中發揮了至關重要的作用。

4.2政治因素

2006年4月，中共中央、國務院發布的《關于促進中部地區崛起的若干意見》中，長株潭城市群被列為中部6省重點支持發展的四大城市群（帶）之一，這標志著長株潭城市群的發展已經上升為國家戰略。2008年肩負兩型社會建設新使命，在長株潭城市群區域規劃的指引下，契合“兩型”社會建設綜合配套改革試驗區的相關要求，環境友好、城鄉一體、布局均衡的城鎮空間發展結構，支撐和帶動整個湘潭空間的統籌發展。

在這種宏觀經濟背景之下，湘潭城市提出了規劃城市用地發展方向為東進、北延、西拓的空間發展戰略，空間戰略強調與長沙的輻射和吸引。

4.3規劃因素

第一版《湘潭市城市總體規劃（1954年）》是粗線條、方向性、綱領性的，規劃圖不全面，基礎設施和工程規劃很少涉及，但仍然取得了一定成效：首先對湘潭市的發展戰略作了初步考慮；其次，湘潭市初步規劃的總體布局基本合理：總體布局比較合理地做到了將工業成組、成區布置為3片地區。

第二版《湘潭市城市總體規劃（1956年）》遵循青島會議精神，仍然以廠址選擇為主；河西、下攝司、板塘鋪整體規劃，綜合考慮。

第三版《湘潭市城市總體規劃（1958年）》，城市功能分區明確，主導工業定廠投產，城市整體性日趨明顯。城市規劃比較有預見性，城市建設能嚴格按規劃實行，并按規劃控制。

第四版《湘潭市城市總體規劃（1979-2000）年》，實行改造舊城與開拓新區相結合，成片集中配套建設，研究了合理的城市結構模式；合理地規劃城市中心。

第五版《湘潭市城市總體規劃（1986-2000年）》形成了以河西、岳塘、板塘三大片為中心的一城多點的城市網絡體系；城市發展方向為以湘江為主軸沿長潭路向北發展，適當地向西和向南延伸。

第五版《湘潭市城市總體規劃調整（1996-2010年）》規劃城市空間結構改為：建立以河西、河東、易俗河三片一中心（規劃的城市中心）為主體，采用快速交通聯結外圍七個規劃組團的組團式結構體系。組團之間以生態綠地相間。在2000年第六次城市總體規劃時，城市的空間結構確定為“一心、兩片、三點、四組團”。在2008年進行總體規劃修編時，城市的空間結構為：充分利用并強化湘江生態軸，以交通干線隔離帶、綠化及生態廊道等分隔城市片區，形成“一江兩岸，五片一中心”的組團式城市空間布局結構。湘潭通過七次城市總體規劃的修編，城市形態更加的完善，更能適應社會經濟的發展要求，城市的面貌更加完美。

5　結論與討論

①1949～2008年，湘潭市的城市用地擴展經歷了4個階段，湘潭市城市上地的擴展經歷了一個單一的外部空間擴展向外部空間擴展與內部填充相結合的轉變，以圈層狀、軸線狀為主的連續擴展形態向以斑塊狀與組團狀為主的非連續擴展形態轉變的過程，其擴張形態由單一型向復合型逐步轉變。

②湘潭市城市用地擴展是一個具有階段性、多樣性和復雜性的過程，受到經濟發展、人口聚集、交通設施建設、城市規劃與區域發展戰略引導等因素的綜合影響。在不同時期，各因素的主導作用機制與方向有所差異，從而促成了各階段擴展速度、擴展模式以及擴展形態的差別。1949-1979年，農村人口的城鎮化、產業結構調整及行政機制的綜合影響，對城市土地的擴展起了主要作用；1979～2008年，城市交通設施的大規模建設、行政中心的搬遷、工業園區的建設，為城市上地的組團式擴展提供了動力。

［1］武進.中國城市形態：結構、特征及演變［M］.南京：江蘇科學技術出版社，1990.

［2］顧朝林，甄峰，張京祥.集聚與擴散——城市空間結構新論［M］.南京：東南大學出版社，2001.

［3］湘潭市城市總體規劃（2001-2020年）［Z］.

［4］湘潭統計局.湘潭統計年鑒2007［Z］.北京：中國統計出版社，2007.

［5］湘潭市城市總體規劃（2008-2020年）［Z］.

［6］許月卿，李秀彬.基于GIS的河北南部平原土地利用變化動態分析［J］.資源科學，2003（2）：77-84.

［7］薛東前，王傳勝.無錫城市用地擴展的時空特征與趨勢分析［J］.資源科學.2003（l）：9-14.

TU984.11+1

A

1007-7359（2016）04-0004-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.001

湖南省教育廳資助科研項目（編號：14C0428）。

王桂芹（1981-），女，黑龍江嫩江人，畢業于中南大學，碩士；講師，主要從事城市發展理論方面的教學與研究工作。