安徽省城鎮(zhèn)用地時空格局演變研究

袁 婷，曹衛(wèi)東，2，張 宇

(1.安徽師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，安徽 蕪湖 241002；2.安徽師范大學(xué) 城市與區(qū)域規(guī)劃研究中心，安徽 蕪湖 241002)

0 引言

土地利用是人類活動與自然環(huán)境交互的直觀體現(xiàn)，其中一個重要表現(xiàn)就是用地性質(zhì)的改變，而城市擴(kuò)展是城鎮(zhèn)化對土地覆被變化影響的具體表現(xiàn)[1，2]。城鎮(zhèn)是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心與載體，城鎮(zhèn)用地的空間擴(kuò)展已經(jīng)成為土地利用和土地覆被變化最重要的類型之一[3]，而作為城市空間擴(kuò)展最有力的土地表征類型，城鎮(zhèn)用地變化的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度等特征，對學(xué)者研究城市擴(kuò)展有越來越重要的指示作用[4]。隨著GIS與RS技術(shù)的發(fā)展，為城市土地利用空間制圖與動態(tài)監(jiān)測提供了海量的數(shù)據(jù)源和強(qiáng)有力的技術(shù)支持，有效地推動了城市擴(kuò)展相關(guān)研究的縱深發(fā)展[5]。

國內(nèi)外學(xué)者相關(guān)研究集中在探究不同尺度、不同區(qū)域的城鎮(zhèn)用地的時空格局演變及特征、影響因素及驅(qū)動機(jī)制、擴(kuò)張模式及模擬預(yù)測等方面[6，7]，并從城市形態(tài)、城鎮(zhèn)體系等角度綜合研究城鎮(zhèn)用地的擴(kuò)張情況，以便分析這一復(fù)雜的時空過程[8-10]。已有學(xué)者對單個城市建設(shè)用地空間格局?jǐn)U展進(jìn)行研究[11，12]，利用城市增長模型，研究不同類型城市的發(fā)展機(jī)制[13，14]。馬榮華等詳細(xì)分析了常熟市建設(shè)用地的時空特征，揭示了蘇南經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地的擴(kuò)展規(guī)律[15]；舒幫榮等探析了太倉市區(qū)不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段城鎮(zhèn)用地擴(kuò)張?zhí)卣鳌恿捌渥饔眯Ч鸞16]。孔雪松等從更小研究范圍和尺度，對武漢城市圈內(nèi)的嘉魚縣魚岳鎮(zhèn)城鎮(zhèn)用地空間動態(tài)變化與景觀結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行研究[17]。李加林從則更大的尺度分析長江三角洲的城鎮(zhèn)用地的時空特征[18]；曹廣忠等在劃分都市空間單元類型的基礎(chǔ)上，考察了長三角都市區(qū)與非都市區(qū)以及各類型都市區(qū)之間城鎮(zhèn)工礦用地增長的差異，并據(jù)此探討在中國特殊經(jīng)濟(jì)社會環(huán)境下都市區(qū)地域的空間發(fā)展規(guī)律[19]。李進(jìn)濤等則對1985～2015年京津冀地區(qū)城市建設(shè)用地進(jìn)行時空演變特征及其驅(qū)動因素研究[20]；黃琳珊等利用城鎮(zhèn)建設(shè)用地和總建設(shè)用地的多分維譜分析了京津冀地區(qū)城鎮(zhèn)體系及主要城市的空間演化問題[21]。除此，提取燈光數(shù)據(jù)中建成區(qū)范圍從而對建設(shè)用地擴(kuò)張及利用效率進(jìn)行研究成為新的熱點[22]。

綜上所述，國內(nèi)學(xué)者從多維度、多尺度對不同區(qū)域范圍內(nèi)的建設(shè)用地或城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展方向、強(qiáng)度、分布格局等進(jìn)行了分析，但研究范圍主要集中于長三角、珠三角、都市圈等城市群熱點區(qū)域或小尺度熱點城市[23-24]，而對省域范圍這種中尺度、欠發(fā)達(dá)地區(qū)的城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展關(guān)注較少；同時以往研究中多運(yùn)用LUCC標(biāo)準(zhǔn)中的一級分類，多為建設(shè)用地擴(kuò)展過程的研究，而對二級亞類土地類型的轉(zhuǎn)移情況研究較少。基于此，本研究選取安徽省為研究對象，對各市縣鎮(zhèn)以上的城鎮(zhèn)用地的時空格局進(jìn)行研究，從LUCC二級分類制定轉(zhuǎn)移指標(biāo)入手，探究安徽省近20年城鎮(zhèn)用地格局演變，理清各市城鎮(zhèn)用地擴(kuò)張的特征與差異。作為東部和中部的樞紐地區(qū)，安徽在聯(lián)系東部發(fā)達(dá)省份和中西部欠發(fā)達(dá)省份中承擔(dān)著至關(guān)重要的關(guān)聯(lián)作用，安徽省的發(fā)展既能看到東部發(fā)達(dá)省份的輻射作用，又能看到西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)的發(fā)展未來，對安徽省城鎮(zhèn)用地的時空演變的特征的研究，從空間尺度和時間尺度上對安徽省的城鎮(zhèn)用地的演變、格局等方面進(jìn)行綜合分析，是有實質(zhì)性的意義。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

安徽省地處華東地區(qū)，既是長三角城市群的重要組成部分又是中部6省之一，下轄16個地級市。《安徽省城鎮(zhèn)體系規(guī)劃2012—2030》中將安徽省分為皖南、皖中、皖北3個地區(qū)，其中皖南地區(qū)6市：黃山、蕪湖、馬鞍山、銅陵、宣城、池州；皖中地區(qū)4市：合肥、六安、滁州、安慶；皖北地區(qū)6市：宿州、淮北、蚌埠、阜陽、淮南、亳州。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

土地利用數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http：//www.resdc.cn)，精度達(dá)到90%以上[25]。中國多時期土地利用/土地覆被變化(CNLUCC)遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)集采用三級分類系統(tǒng)：一級根據(jù)土地資源及其利用屬性分為6類，分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用土地；二級主要根據(jù)土地資源的自然屬性分為25個類型；三級根據(jù)耕地的地貌部位分為8個類型。其中建設(shè)用地包括城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點、其他建設(shè)用地3個亞類，城鎮(zhèn)用地指的是指大、中、小城市及縣鎮(zhèn)以上建成區(qū)用地。

根據(jù)二級分類提取安徽省1995年、2005年、2015年三期土地利用數(shù)據(jù)，使用ArcGIS 10.2軟件，對同種土地利用類型的斑塊進(jìn)行融合，相交之后得到某一種類型用地的位置和面積以及土地利用類型的轉(zhuǎn)移矩陣，運(yùn)用擴(kuò)展速率、擴(kuò)展強(qiáng)度、擴(kuò)展差異性指數(shù)等指標(biāo)分析安徽省土地利用格局、演變情況。因安徽省在2011年前后發(fā)生重大行政區(qū)劃變動，各市均采用2012年市域劃分最新范圍對土地利用進(jìn)行裁剪，未考慮2012年前后縣級行政區(qū)以下行政范圍變動。

1.3 研究方法

1.3.1 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

土地利用轉(zhuǎn)移是指某一時間段內(nèi)某一區(qū)域范圍內(nèi)各種利用類型的土地相互轉(zhuǎn)化的動態(tài)過程信息，它不但包括靜態(tài)的一定區(qū)域某時間點的各類型土地面積數(shù)據(jù)，而且含有更為豐富的期初各類型土地轉(zhuǎn)出和期末各類型土地面積轉(zhuǎn)入的信息[26]。土地利用轉(zhuǎn)移矩陣通用形式為[27]：

(1)

式中：S表示土地面積；i和j分別表示土地利用性質(zhì)變化前后的利用類型；Sij表示由i類型土地變換成j類型土地的面積，矩陣中的每一行表示的是i類型的土地向其他類型的土地轉(zhuǎn)移的面積，每一列表示其他類型土地都轉(zhuǎn)化成j類型土地的面積[26]。

1.3.2 擴(kuò)展速率與強(qiáng)度

擴(kuò)展速率主要針對城鎮(zhèn)用地擴(kuò)張，是城鎮(zhèn)化中土地城鎮(zhèn)化的一個重要體現(xiàn)，表示的是某一個時間段內(nèi)城鎮(zhèn)用地的增加速率，其公式如下：

(2)

式中：USI表示城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展速率；UAt1、UAt2分別表示一個t1時期和t2時期的城鎮(zhèn)用地面積；T表示研究時間段，一般為年限。

擴(kuò)展強(qiáng)度(UII)是在擴(kuò)展速率基礎(chǔ)上，表征單位面積城鎮(zhèn)用地的擴(kuò)展速率，一般公式為：

(3)

城鎮(zhèn)擴(kuò)展差異指數(shù)(Urban Expansion Differentiation Index，UEDI)是指某空間單元的城鎮(zhèn)擴(kuò)展變化率與研究區(qū)內(nèi)的城鎮(zhèn)擴(kuò)展變化率的比值[28]，其實質(zhì)就是某空間單元城鎮(zhèn)用地動態(tài)度與區(qū)域城鎮(zhèn)用地動態(tài)度的比值。該指數(shù)使不同空間單元的城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展速率具有可比性，可用以分析城鎮(zhèn)用地空間擴(kuò)展的區(qū)域性差異與熱點區(qū)域[29]。

(4)

式中：UEDIi表示各市城鎮(zhèn)擴(kuò)展差異指數(shù)，UAt2、UAt1分別表示整個研究區(qū)在t1、t2時期的城鎮(zhèn)用地總面積。

1.3.3 空間重心轉(zhuǎn)移模型

本研究中的空間重心指的是各市城鎮(zhèn)用地的中心，空間重心轉(zhuǎn)移是各市在1995年、2005年、2015年3個時間點上空間重心的轉(zhuǎn)移情況，在ArcGIS軟件中用平均中心工具實現(xiàn)。

2 安徽省城鎮(zhèn)用地時空演變分析

2.1 城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展時空格局分析

2.1.1 城鎮(zhèn)用地占比分析

提取不同年份各市城鎮(zhèn)用地面積，計算其在當(dāng)年全省城鎮(zhèn)用地總面積與在市域總面積中的占比，分析其時空異質(zhì)性。

(1)從地區(qū)尺度看，3個時間斷面上，地區(qū)城鎮(zhèn)用地面積占全省城鎮(zhèn)用地總面積的比重均呈現(xiàn)皖北地區(qū)>皖中地區(qū)>皖南地區(qū)格局。1995～2015年，皖北地區(qū)占比發(fā)生較大幅度降低，占比從1995年的48.68%下降至2015年38.37%，下降了10個百分點；皖中地區(qū)占比呈增長趨勢，20年間均增加了5個百分點，其中1995～2005年增長最明顯；皖南地區(qū)占比呈波動增長，近20年也增加了5個百分點，其中2005～2015年增長最顯著。對全省城鎮(zhèn)用地總面積貢獻(xiàn)率上最大仍為皖北地區(qū)，其次是皖中地區(qū)，最后是皖南地區(qū)。皖北地區(qū)早期土地擴(kuò)張現(xiàn)象嚴(yán)重，而皖南整體由于自然條件影響土地擴(kuò)張相對較慢，后因經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快城市擴(kuò)張步伐。

表1 不同年份各市占比情況Tab.1 The proportion of cities in different years /%

(2)從地區(qū)內(nèi)部差異看，皖南6市差異不明顯，皖中4市差異在增大，皖北6市差異在縮小。皖南地區(qū)的蕪湖、馬鞍山和池州波動上升，其他城市呈上升趨勢，其中馬鞍山和蕪湖所占比重較高，蕪湖由1995年占比5.21%升至6.79%成為皖南地區(qū)占比最高的城市，馬鞍山由1995年占比5.80%降至5.55%，而池州、黃山2015年占比僅增至2.54%、3.03%，但地區(qū)內(nèi)城市差異未明顯擴(kuò)大。皖中4市占比相對不平均，合肥領(lǐng)先優(yōu)勢明顯，但排名第二的滁州1995年的占比只有合肥比重一半，到2015年僅達(dá)到合肥1/3，地區(qū)內(nèi)部的城市之間差距在增大。皖北6市占比均呈下降趨勢，占比最高仍為阜陽，由1995年的10.55%降至2015年的8.03%，宿州下降趨勢最顯著，下降近4個百分比，但皖北6市之間占比差異在減小。

(3)從城市差異來看，各市占全省城鎮(zhèn)用地總面積的比重中皖南、皖中城市出現(xiàn)波動增長，皖北城市比重下降，合肥占比增加最高。在全省范圍內(nèi)，省會合肥3個時間斷面上占比最大，皖南3市(黃山、銅陵、宣城)、皖中3市(合肥、六安、安慶)比重持續(xù)升高，皖北6市(宿州、淮北、蚌埠、阜陽、淮南、亳州)比重整體出現(xiàn)下降趨勢。其中合肥的比重由14.69%上升至18.58%，比占比最低的池州在1995年和2015年分別高了12.96%、15.04%，省會優(yōu)勢明顯；池州、蕪湖、蚌埠在2005年有較小程度比重減少，但在2015年比重增加；馬鞍山、滁州和皖北6市(宿州、淮北、蚌埠、阜陽、淮南、亳州)在整體上比重呈下降趨勢，其中淮北和阜陽雖在2005年有回升，但在2015年下降趨勢明顯。

(4)各市城鎮(zhèn)用地面積存在不同幅度增長。整體上，安徽省城鎮(zhèn)用地占總面積的比重從1995年的0.68%增加至2015年的1.72%，增加了1.04個百分點。其中占市域總面積比重提升最多的是合肥，增加了2.68個百分點，增幅達(dá)到220%。池州、黃山、宣城、安慶、滁州、阜陽、宿州占比增量不超過1%，六安和宣城分別僅增加了0.53、0.58個百分點。

2.1.2 城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)入源分析

基于土地轉(zhuǎn)移矩陣得到各市土地動態(tài)轉(zhuǎn)移狀況，分析1995～2005年、2005～2015年兩個時間段內(nèi)各市城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)入與轉(zhuǎn)出情況(含城鎮(zhèn)用地性質(zhì)未發(fā)生改變部分)(表2、表3)，其演變趨勢呈現(xiàn)以下特征：

表2 1995～2005年各市城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)入情況Tab.2 Transfer of urban land use in cities from 1995 to 2005 /%

注：表1、表2中數(shù)字是依據(jù)LUCC分類體系中各地類的編號分別表示：水田(11)、旱地(12)、有林地(21)、灌木林(22)、疏林地(23)、其他林地(24)、高覆蓋度草地(31)、河渠(41)、湖泊(42)、水庫坑塘(43)、城鎮(zhèn)用地(51)、農(nóng)村居民點(52)、其他建設(shè)用地(53)，表中占比情況表示各種類型向城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)入量占城鎮(zhèn)用地總轉(zhuǎn)入量的比重.

表3 2005～2015年各市城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)入情況Tab.3 Transfer of urban land use in cities from 2005 to 2015 /%

(1)從城鎮(zhèn)用地的轉(zhuǎn)入類型和轉(zhuǎn)入量占比上看，主要是耕地向城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)移。皖南與皖中地區(qū)城鎮(zhèn)用地的轉(zhuǎn)入源主要是水田，皖北地區(qū)集中于旱地，且隨著時間推移耕地比重仍有上升趨勢。具體來看，各市在1995～2005年中均有超85%轉(zhuǎn)入量為耕地，其中蚌埠城鎮(zhèn)用地全部由耕地轉(zhuǎn)入，亳州城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)入類型基本源于旱地，而宣城新增長的城鎮(zhèn)用地中85%來源于水田。相較于1995～2005年，2005～2015年耕地轉(zhuǎn)向城鎮(zhèn)用地的占比在2005～2015年有所減少，城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)入源呈現(xiàn)多元化。銅陵2005～2015年新增城鎮(zhèn)用地中無耕地轉(zhuǎn)入，轉(zhuǎn)入類型增多，其中有12.6%的有林地、35.56%的灌木林以及47.44%的高覆蓋度草地；其他市2005～2015年耕地轉(zhuǎn)入量占比普遍有所降低，而其他類型土地轉(zhuǎn)入量占比在增加。

(2)從土地轉(zhuǎn)移整體情況看，城鎮(zhèn)用地總轉(zhuǎn)入量占比在增加(圖1)。1995～2005年皖中的安慶、合肥、滁州、六安和皖南的黃山、宣城、銅陵、馬鞍山、蕪湖均超過13%的轉(zhuǎn)移量是向城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)移，安慶更是以42.15%位于首位，合肥、黃山、宣城以超過25%位列其后；2005～2015年安徽省各地級市均有超過30%轉(zhuǎn)移量向城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)移，城鎮(zhèn)用地總轉(zhuǎn)入量占比相較于1995～2005年有大幅度增加，尤其以池州、黃山、蕪湖等皖南城市最明顯，增加了近50個百分點。

圖1 各市分時段總轉(zhuǎn)入量占比Fig.1 Percentage of total transfer volume in each city

(3)從城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)出情況來看，對比其他類型用地轉(zhuǎn)入城鎮(zhèn)用地，城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)出比重微乎其微。1995～2005年各市城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)出占比基本可以忽略，2005～2015年各市城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)出量相對有所增加，宿州、淮南存在大于1%轉(zhuǎn)出量占比，其他市轉(zhuǎn)出量占比均低于1%，可認(rèn)為是無轉(zhuǎn)出。

2.2 城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展差異分析

2.2.1 城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展速率及強(qiáng)度分析

圖2中顯示了不同時段各市城鎮(zhèn)用地擴(kuò)張速率和強(qiáng)度。比較1995～2005年各市擴(kuò)張速率發(fā)現(xiàn)：合肥、安慶和阜陽3市明顯超過全省平均擴(kuò)張水平，其他市均在平均水平上下浮動，各市城鎮(zhèn)用地擴(kuò)張較為穩(wěn)定。總體上199～2005年各市擴(kuò)張趨勢較為平緩，在合肥市出現(xiàn)第一個至高點，說明省會城市的發(fā)展較其他市發(fā)展速度快，城鎮(zhèn)擴(kuò)張明顯。

圖2 各市不同時間段擴(kuò)張速率、強(qiáng)度對比圖Fig.2 Comparison of expansion rate and intensity of different time periods in different cities

2005～2015年擴(kuò)張速率與1995～2005年擴(kuò)張速率走勢基本相同，均在合肥處存在最高點，但不同的是2005～2015年在蕪湖處出現(xiàn)次高點。2005～2015年超平均擴(kuò)張水平的城市仍有4個，合肥優(yōu)勢依舊明顯，安慶已降至平均水平上下，而蕪湖異軍突起，成為擴(kuò)張“第二速率”。各市擴(kuò)張速率開始出現(xiàn)參差不齊現(xiàn)象，總體均在平均水平左右，皖北地區(qū)均低于平均擴(kuò)張水平，且有下滑趨勢，皖南地區(qū)的池州和銅陵也存在較顯著的下滑幅度。

從擴(kuò)張強(qiáng)度上看，1995～2005年平均擴(kuò)張強(qiáng)度較2005～2015年擴(kuò)張強(qiáng)度弱，且各市的擴(kuò)張強(qiáng)度沒有較大的差距，徘徊在平均擴(kuò)張強(qiáng)度水平上下，而2005～2015年擴(kuò)張強(qiáng)度地域差異顯現(xiàn)。安慶和合肥在1995～2005年時間段內(nèi)的擴(kuò)張強(qiáng)度突出，可能因其經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較夯實，人口基數(shù)較大，有利于城市生長。若以平均擴(kuò)張強(qiáng)度為基本線，高于平均水平為正向變化，低于平均水平為逆向變化，擴(kuò)張速率正向變化較大主要有池州、黃山、銅陵、蕪湖和宣城，逆向變化較大主要有亳州、滁州、阜陽、淮北、淮南、宿州等市，這種逆向變化主要集中在皖北地區(qū)。

對于各市而言，1995～2005年省會城市合肥擴(kuò)張速率快且擴(kuò)張強(qiáng)度相對較強(qiáng)，而在2005～2015年合肥擴(kuò)張速率一直位列全省首位但擴(kuò)張強(qiáng)度卻相對較弱，說明其擴(kuò)張開始注重質(zhì)與量的同步發(fā)展。作為“第二速率”的蕪湖在1995～2005年擴(kuò)張速率和擴(kuò)張強(qiáng)度在平均水平上下浮動，而在2005～2015年擴(kuò)張進(jìn)程加快，擴(kuò)張速率成為全省第二，擴(kuò)張強(qiáng)度也較強(qiáng)。1995～2005年全省各市擴(kuò)張速率和強(qiáng)度相對平均，速率與強(qiáng)度之間的較為協(xié)調(diào)，而2005～2015年間各市之間開始出現(xiàn)非均衡擴(kuò)張的現(xiàn)象，各市在擴(kuò)張過程中表現(xiàn)出的速率差異明顯、強(qiáng)度參差不齊，擴(kuò)張速率和擴(kuò)張強(qiáng)度之間也開始出現(xiàn)不協(xié)調(diào)。不少城市在擴(kuò)張過程中只注重城市擴(kuò)張的量，而不注重質(zhì)，使得大部分市城鎮(zhèn)建設(shè)用地大幅度增加，迅速鋪開，這是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的一個重要體現(xiàn)，但此過程中，往往伴隨著不均衡、不平等的現(xiàn)象，這些與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平、政府政策、科技發(fā)展水平等相關(guān)。

2.2.2 城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展差異指數(shù)分析

為比較不同市之間的擴(kuò)張差異，引入擴(kuò)展差異指數(shù)(UEDI)，利用自然斷裂法將所得的分為5類，即高速擴(kuò)展、快速擴(kuò)展、中速擴(kuò)展、低速擴(kuò)展、緩慢擴(kuò)展。1995～2005年僅安慶和合肥兩市擴(kuò)展速率高，其余14市均處于中低速甚至緩慢擴(kuò)展階段。具體來看，省內(nèi)擴(kuò)展熱點城市是安慶市，UEDI指數(shù)達(dá)到2.53；省會合肥僅處于快速擴(kuò)展，UEDI指數(shù)僅為1.75；中速擴(kuò)展的城市有馬鞍山、淮南、滁州、銅陵、淮北、六安、阜陽、黃山、宣城，UEDI指數(shù)均接近1.00；蕪湖、宿州、池州處于低速擴(kuò)展階段，UEDI指數(shù)均接近0.60；亳州和蚌埠處于緩慢擴(kuò)展階段，UEDI指數(shù)低于0.40。整體上，1995～2005年皖中城市擴(kuò)展超前，皖南城市擴(kuò)張速率較高。

2005～2015年池州、黃山、銅陵、蕪湖和宣城擴(kuò)展速率高，UEDI指數(shù)超過1.60；其他11市為中低速甚至緩慢擴(kuò)展，UEDI指數(shù)低于1.50。整體上，皖北城市基本轉(zhuǎn)為低速或緩慢擴(kuò)展，皖中城市擴(kuò)張速率放緩，皖南城市轉(zhuǎn)向快速或高速擴(kuò)展。各市擴(kuò)展差異指數(shù)在空間分布上呈現(xiàn)明顯長江—淮河自然界線帶。1995年以來，安徽省對皖江城市帶給予了重大經(jīng)濟(jì)政策扶持，而對皖西、皖北等地區(qū)的扶持力度不足，正因為區(qū)域政策的傾斜帶來了城市發(fā)展機(jī)會，也開始拉大了城市之間的差距；2005年安徽省又提出了東西軸線發(fā)展加速融入長三角，進(jìn)一步使安徽省的南部與北部的差距加大[30]。城市擴(kuò)張就是經(jīng)濟(jì)發(fā)展在空間上作用的結(jié)果，安徽省各市城市擴(kuò)展的差異性除了自然因素的影響，很大程度也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的映射。同時，池州、黃山這類山地旅游類城市因經(jīng)濟(jì)發(fā)展、基數(shù)小等原因，擴(kuò)展速率和強(qiáng)度也會有很大程度提升。

圖3 各市不同時段擴(kuò)展差異對比圖
Fig.3 Comparison of the differences in the expansion of different time periods in different cities

2.2.3 城鎮(zhèn)用地重心偏移分析

為進(jìn)一步探析各市城鎮(zhèn)用地格局引入重心偏移模型，其中重心相對于前一個時間斷面重心發(fā)生偏移的距離和角度，其中偏移角度是兩重心關(guān)于正東方向的夾角，正值表示向北方向偏移，負(fù)值表示向南方向偏移。研究發(fā)現(xiàn)：(1)2005年重心偏移距離呈現(xiàn)馬鞍山<淮南<亳州<蚌埠<合肥<阜陽<黃山<銅陵<淮北<蕪湖<滁州<池州<宿州<安慶<宣城<六安，而偏移角度中，安慶、池州、淮北、淮南、銅陵主要是向北偏東方向偏移，宿州向北偏西方向偏移，六安、宣城、滁州、黃山、亳州主要是向南偏東方向偏移，蕪湖、蚌埠、馬鞍山、阜陽主要是向南偏西偏移。(2)2015年重心偏移距離呈現(xiàn)淮北<黃山<宣城<阜陽<滁州<銅陵<合肥<馬鞍山<亳州<淮南<蚌埠<安慶<六安<宿州<池州<蕪湖，在偏移角度方面，淮北、蕪湖、銅陵、池州4市主要是向北偏東方向偏移，安慶、亳州、滁州3市主要是向北偏西方向偏移，宿州、阜陽、六安、馬鞍山、宣城4市主要是向南偏東方向偏移，合肥、黃山、蚌埠、淮南4市主要是向南偏西方向偏移。

表5 1995～2015年各市城鎮(zhèn)用地重心偏移表Tab.5 Focus of urban land-use shift from 1995 to 2015

城鎮(zhèn)用地重心偏移在一定程度上可測度經(jīng)濟(jì)重心的偏移。城鎮(zhèn)用地重心的偏移從側(cè)面反映了城鎮(zhèn)用地擴(kuò)張的大致方向，而擴(kuò)張方向變化可能是經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政府政策、交通發(fā)展等導(dǎo)致的結(jié)果，也可能是一種社會“自發(fā)”現(xiàn)象。其另外的重要原因可能是周邊城市相互吸引共同作用的結(jié)果，與合肥地理鄰近城市受到省會吸引較大，如安慶、六安、淮南、滁州，而銅陵、蕪湖和馬鞍山雖也是合肥臨近城市，但是由于長江的自然阻隔使之吸引減弱，故這3市的重心并未存在明顯向省會偏移現(xiàn)象；其他未與合肥直接相鄰的城市的重心也均存在向合肥方向移動的現(xiàn)象，如蚌埠、阜陽、池州、宿州；宣城鄰近浙江省，故而可能受到湖州的影響較大，重心向南偏東方向移動；黃山地處皖南山區(qū)，受自然地形條件影響，重心偏移量較其他市較小。

3 結(jié)論與討論

本研究利用1995年、2005年、2015年3期遙感數(shù)據(jù)提取安徽省各市土地城鎮(zhèn)用地，運(yùn)用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、土地擴(kuò)展速率與強(qiáng)度、重心偏移等方法對城鎮(zhèn)用地時空演變格局與空間異質(zhì)性進(jìn)行分析，得出如下結(jié)論。

(1)1995～2015年，安徽城鎮(zhèn)用地在總量上有很大增加，各市土地城鎮(zhèn)化存在不能程度地提高，在占比上總體呈現(xiàn)皖北地區(qū)>皖中地區(qū)>皖南地區(qū)，但在皖南、皖中地區(qū)占全省占比呈上升趨勢，皖北地區(qū)有大幅下降。地區(qū)間差異表現(xiàn)出異質(zhì)性，皖南6市差異不明顯，皖中4市差異在增大，皖北6市差異在縮小。各市差異顯著，省會優(yōu)勢明顯。

(2)在近20年的轉(zhuǎn)移過程中，耕地貢獻(xiàn)率最大。皖南城市水田貢獻(xiàn)最大，皖北城市以旱地為主，各市向城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)移類型開始趨向多元化，且在2005～2015年開始出現(xiàn)農(nóng)村居民點向城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)移。在1995～2005年和2005～2015年各市的城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)入量占比均呈增加趨勢，但各市存在明顯差異，1995～2005年時段以安慶的城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)入量最多，而2005～2015年皖南城市(池州、蕪湖、黃山、宣城)城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)入量占比超過30%。

(3)各市城鎮(zhèn)用地在擴(kuò)張過程中差異明顯，主要表現(xiàn)在擴(kuò)張速率和擴(kuò)張強(qiáng)度上。1995～2005年皖北地區(qū)擴(kuò)張明顯，皖南處于低速擴(kuò)張階段，而在2005～2015年皖南擴(kuò)張突破“低迷狀態(tài)”，擴(kuò)張速率和強(qiáng)度有大幅度提升。皖南地區(qū)與皖北地區(qū)的城市中心建成區(qū)在體量上有較大差距，在縣鎮(zhèn)級城鎮(zhèn)用地體積上也有較大差異，皖北地區(qū)處于低速擴(kuò)張階段，而皖南地區(qū)由低速擴(kuò)張轉(zhuǎn)為中高速擴(kuò)張。

(4)各市城鎮(zhèn)用地重心有所偏移，相比于1995年，2005年偏移距離最長的市為六安，最短的是馬鞍山，相比于2005年，2015年偏移距離最長的市為蕪湖，最短的為淮北，省會周邊城市安慶、六安、淮南、滁州、蚌埠、阜陽、池州、宿州等出現(xiàn)城鎮(zhèn)用地重心向合肥偏移，而長江以南的銅陵、蕪湖和馬鞍山未發(fā)現(xiàn)向合肥偏移。

安徽省各市在城鎮(zhèn)化過程中可以看到城鎮(zhèn)用地轉(zhuǎn)移占比明顯增加，城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展速率快且強(qiáng)度大，1995～2005年皖北城市表現(xiàn)明顯，而2005～2015年皖南城市表現(xiàn)明顯。從研究中可以看出，各市城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展過程都是建立在耕地、林地、草地面積減少的基礎(chǔ)上，也就是說，耕地或者其他綠色覆蓋用地對城鎮(zhèn)用地的轉(zhuǎn)入貢獻(xiàn)率很大，而從城鎮(zhèn)用地的轉(zhuǎn)出量上看其轉(zhuǎn)出卻幾乎為零。一般來說，建設(shè)性質(zhì)特征的城鎮(zhèn)用地可逆性小，一旦其它類型用地轉(zhuǎn)為城鎮(zhèn)用地或者其他建設(shè)用地，逆轉(zhuǎn)成最初用地性質(zhì)用地的可能性極小，這些類型用地相對脆弱，同時造成了“人地關(guān)系”的惡化。總而言，在“大生態(tài)”背景下，合理規(guī)劃建設(shè)用地，保護(hù)生態(tài)脆弱區(qū)，不逾“紅線”；在新型城鎮(zhèn)化背景下，加強(qiáng)土地集約利用以提高土地利用效率尤其是城鎮(zhèn)建設(shè)用地，合理確定城鎮(zhèn)用地規(guī)模及空間布局，制定具有階段性差異的土地利用規(guī)劃及相關(guān)管控政策，從而引導(dǎo)城鎮(zhèn)用地合理擴(kuò)張，讓城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展適應(yīng)“人的城鎮(zhèn)化”。