寶雞城區空間擴展及驅動力因素分析

靳美娟，陳 濤

(寶雞文理學院 陜西省災害監測與機理模擬重點實驗室，陜西 寶雞 721013)

隨著經濟全球化和一體化時代的到來，城市地區快速發展并已成為近幾十年來地球表面土地利用變化最快、利用強度最大的區域[1]，而城市空間擴展這一過程也深刻地反映了早期土地城市化的發展歷程，影響著城市周邊地區現在和未來的生態環境安全，一直以來是國內外學者關注的熱點問題之一。如國外學者Yin等[2]利用遙感影像數據研究了開羅城市空間擴展，結果表明：其城市建設用地增長主要來源于尼羅河地區的農地和沙地；劉盛和等[3]等利用GIS技術對1982～1997年北京城市土地擴展的時空過程進行了分析，證實了北京城市土地利用規模超常膨脹的主要是因為工業用地的急劇擴張；牟鳳云等[4]通過解譯遙感影像中建成區的變化信息，分析了改革開放以來廣州空間形態特征和時空演化。20世紀90年代以來，我國城市化進程明顯加快，城市經濟社會發展問題日漸突出，進一步加劇了人口、經濟、環境、生態之間的矛盾。因此，及時獲取城市空間擴展信息，判斷城市空間發展趨勢，對于解決城市發展問題、指導城市規劃建設、保護城市生態環境、實現城市可持續發展具有重大的現實意義。

寶雞地處關中平原西部，陜西第二大城市，是國家近期規劃建設的“關—天經濟區”的副中心城市，陜甘川寧毗鄰地區區域性中心城市。全市總面積1.82萬km2,轄3區9縣，其中市區涵蓋渭濱區、金臺區以及陳倉區，占地面積98 km2。氣候溫和，四季分明，年均氣溫7～13 ℃，降水量590～900 mm。寶雞市南依秦嶺，西橫關隴，渭水中流，市區主體部分沿渭河兩岸分布，受特殊地理位置和獨特的暖溫帶半濕潤氣候影響，寶雞形成了不同于其他城市的相對分散的空間布局形態，其驅動力機制也獨具特征。

1 寶雞城市空間擴展分析

1.1 城區空間擴展的定性分析

城市用地規模的大小在很大程度上受城市規劃政策的影響[5]。1949年以前，寶雞還是一個小縣城，自1937年隴海鐵路線建成通車后，交通地理位置的優勢使其很快發展成為川、陜和西北其他省區的物質集散中心，相當數量的工業和機關團體相繼遷入，主要集中在今西北角金陵河與渭河交匯處，那里地勢平坦，水源豐富；1949年以后，寶雞作為建國初期首批全國重點工業建設項目扶持發展的城市之一，工業得到了大力發展，工業化進程客觀上增強了寶雞的經濟實力，為城市空間擴展奠定了基礎，成為寶雞建國以來發展的第一高峰時期。隨后的第一版寶雞城市總體規劃(1949～1979年)中，依托老城區，在城市邊緣布置了工業區和工人新村，城區主體開始沿著渭河北岸和清姜河支流向東、南平面擴展，其中向東大面積擴展的局勢奠定了今天寶雞城區帶狀分布的空間格局。第二版寶雞市城市總體規劃(1979～2000年)，正值改革開放初期，國家經濟發展重心開始向沿海傾斜，西部地區人才、資金等生產要素大量流失，外資難以引入，西部城市發展勢頭減弱，此時寶雞城市空間擴展主要表現為沿渭河兩岸的內部填充，同時沿著渭河2個較大支流——金陵河、千河向北有所擴展，使原來分散的市區逐漸連成一片。第三版城市總體規劃(2001～2007年)，國家西部大開發戰略的實施再次為寶雞城市發展帶來新機遇，這是寶雞建國以來城市空間擴展量最大、擴展最快的時期。在2001版總體規劃的指導下，城市建設重點開始東擴南移，先后發展建設了高新技術開發區二期和代家灣行政中心區，諸如陳倉物流園等重大基礎設施建設也被作為城市近期建設規劃的重要內容，寶雞城區空間沿著渭河兩岸進一步橫向拉伸。第四版城市總體規劃(2008～2020年)，確定寶雞中心城區的發展策略為：“向東適度拓展，向北擇機跨越，向南優化提升，向西涵養生態”，具體而言，向東依托交通、土地資源優勢，提升虢鎮的綜合服務功能；向北是在適當時機推動城市北上跨越，重點發展基于知識經濟和信息社會發展的高新產業、研發中心、教育園區、高端居住等；向南優化非建設用地的生態服務職能，利用寶雞南站等重大設施的建設，提升重點地段的服務職能；向西整合各類用地，發展西部山區生態旅游業。這次規劃之后，寶雞城區地域空間范圍將更加廣闊。

1.2 城區空間擴展的定量分析

1.2.1 模型建立 利用城市擴展速度[6]、擴展彈性指數和擴展強度指數[7]，對寶雞城區擴展過程以及時間過程進行分析，具體模型見表1。

表1 城市空間擴展的3種模型

1.2.2 結果分析 從表2可以看出：1994～2014年間寶雞城區擴展面積為56 km2，擴展速度為2.80 km2/年，擴展強度指數為50.45%，擴展彈性指數是1.25。這20年間城區空間擴展具體特征為：(1)城區擴展規模和擴展速度均呈現增長趨勢。2004～2014擴展規模明顯高于1994～2004年，擴展速度也由1.50 km2/年提升到4.10 km2/年，說明在此期間，寶雞城市化進程加快，城區外延式擴展特征更加明顯。(2)城區擴展強度指數和擴展彈性指數均有下降趨勢。擴展強度指數是用于表征城市擴展快慢程度的指標，其數值大小和起始年城區總面積關系密切。寶雞城區擴展強度從前10年(1994～2004年)的27.03下降到后10年(2004～2014年)的11.47，很大程度上和2003年寶雞行政區劃變更有關(新增了陳倉區，使得市區行政面積由原來的555 km2增加到3574 km2)。而擴展彈性指數是描述城市擴張速度與人口增長速度之間協調關系的指標，主要用于衡量城市用地擴展的合理性[8]，根據中國城市規劃設計院對中國歷年城市化過程的分析，當系數為1.12時較為合理[9]。寶雞城區從前10年(1994～2004年)的1.2594下降到后10年(2004～2014年)的1.2486，2個擴展彈性指數均大于標準系數1.12，說明寶雞城區土地擴展速度一直高于人口增長速度，但近10年來人口城市化發展速度有所提升，與土地城市化增速差距逐步縮小，進一步反映了寶雞人口城市化與土地城市化的發展趨于協調。

2 寶雞城區空間擴展的驅動力因素分析

由于城市用地擴展受自然、經濟、社會等多因素的影響，為此，從社會、人口、經濟、生態4個方面選取多個指標作為研究變量，試圖利用主成分分析方法提取其主要驅動力因素，進而分析研究其對寶雞城區擴展的影響。

表2 寶雞城區空間(1994～2014年)擴展特征

注：數據來源于《中國城市統計年鑒(1995、2005、2015)》。

2.1 研究方法及指標選取

主成分分析方法的基本原理就是通過降維思想，把多指標轉化為少數幾個綜合指標來進行系統分析的一種統計分析方法[10]。依據多角度、全方位、可靠性、易收集等原則[11]，選取了影響城市空間擴展的顯著性和非顯著性指標，具體見表3。數據來源于《中國區域經濟統計年鑒》、《中國城市統計年鑒》、《陜西統計年鑒》(1995～2012年)等。

2.2 計算結果

通過SPSS 17.0軟件對上述數據進行分析計算，首先得出相關系數矩陣(表4)、特征值和主成分貢獻率及累積貢獻率(表5)。其中，相關系數矩陣反映了各個因子之間的關聯水平，值越大，相關性越高[12]。從表4可以看出，在這些因子中，相關系數最大的是0.99，最小的是0.52，說明這些因子都有關聯，運用主成分分析法進行分析是可行的。

表3 寶雞城市空間擴展指標體系

表4 寶雞市建設用地驅動力變量相關系數矩陣

一般認為，貢獻率越大，該主成分所包含的原始變量的信息越強[10]。結合表5，依據主成分個數選取原則：(1)累積貢獻率達到85%以上；(2)特征根大于1，同時滿足這2個條件，提取出2個主成分——第一、二主成分，其累積貢獻率高達93.485%，完全可以代替原來18個原始變量所包含的信息，為此，可以簡化為用這2個主成分進行城市擴展驅動力因子分析。

如表6所示，第一主成分在地方財政預算內收入(X13)、工業總產值(X14)、第一產業增加值(X16)上都具有很大載荷，其中最小載荷值為0.903，最高為0.919，說明第一主成分主要代表了這些經濟發展指標的信息，除此之外，在其他經濟指標(X8～X12、X15)上載荷值也較高，因此認為經濟發展是寶雞城區擴展的第一驅動力因素。第二主成分在市區人口密度(X7)和年末實有公共營運汽電車(X2)上具有較大載荷，載荷值分別為-0.935和0.838，說明第二主成分代表了人口、社會設施因素，它們也是寶雞城區擴展的不可忽視的驅動力。

表5 主成分特征值

表6 正交旋轉因子載荷矩陣

3 主要驅動力因素對寶雞城區擴展的影響

3.1 經濟發展驅動力因素分析

經濟發展是寶雞城區用地擴展的主要驅動力因素。經濟發展水平越高，居民消費性需求更加多樣化，消費性服務用地的增加促使城區向外急劇擴展。1995～2012年寶雞市地方財政預算內收入、工業總產值和社會消費品零售額都呈現逐年增加的趨勢。其中，地方財政預算內收入從2.99億元增加到46.69億元，年均增長2.57億元，工業總產值從78.95億元增加到1986.69億元，年均增長112.22億元，第一產業增加值從21.53億元增加到143.26億元，年均增長7.16億元。同期，寶雞市建成區面積從31 km2擴增到98 km2，增加了2.16倍。通過擬合上述各經濟要素與城市建成區面積的曲線(圖1)，可知其相關系數均在0.890以上，呈現高度相關性。一方面，經濟實力的增強促進了寶雞城市用地的快速擴張；另一方面，經濟快速發展促使人們生活水平提高，環境意識普遍增強，對市區諸如住房條件的改善以及城市基礎設施的完善等方面提出了更高要求，進一步促使城區向外擴展。

圖1 寶雞市區各經濟要素與建成區面積的擬合圖

3.2 人口、生態驅動力因素分析

城市的人口、社會因素也是導致城市擴展的一個重要原因。首先，城市人口規模的不斷增加促使城市用地規模擴大，另外，交通、通訊等基礎設施的不斷完善加速了城市的平面擴展。1995～2012年間,城區人口密度從906人/km2下降到395.48人/km2，同期年末實有公共營運汽電車由134輛提升到712輛。由圖2擬合曲線中可知，寶雞市人口密度、社會因素與建成區面積之間的相關系數R2分別為0.533和0.755，呈現顯著相關性。具體而言，隨著城市化進程的加快，城市人口數量增加，但由于行政區劃的重大調整導致的建成區面積增加更快，城區人口密度反而出現下降趨勢，為此出現兩者人口密度和建成區面積之間的負相關關系，這一結果也與前面模型中擴展彈性指數趨于下降的結果保持一致；另一方面，隨著城市居民生活節奏的加快，出行機率大大提升，對公共服務設施需求也隨之加大，這也從側面反映了寶雞城市化的進程不斷加快。

4 結語

寶雞作為西部河谷型帶狀城市的典型代表，城市自身形成和發展有其特殊性和復雜性，本研究將定性和定量研究方法相結合，探討了寶雞城區空間擴展特征及相應的驅動力因素，能為同類城市的發展提供相關參考。在當前我國主張推進新型城鎮化的背景下，關于城鎮化的新模式、新理念的研究持續發酵，作為西部城市發展代表的寶雞，在今后的發展中還應該進一步拓展城鎮化內涵，不再以犧牲糧食、生態和環境為代價，進一步提升城鎮空間利用效率和公共服務設施使用的公平性，由此導向的城市空間研究課題也將成為今后幾十年我國城市土地發展研究的新趨勢。

圖2 寶雞市人口密度、社會因素與建成區面積的擬合圖

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