長三角地區(qū)城市空間擴展時空格局與特征研究

文潘 鑫上海同濟城市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司創(chuàng)研中心、自然資源部國土空間智能規(guī)劃技術(shù)重點實驗室高級工程師，注冊城鄉(xiāng)規(guī)劃師，博士

張尚武同濟大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院教授，自然資源部國土空間智能規(guī)劃技術(shù)重點實驗室主任，上海同濟城市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司院長（通訊作者）

一、引言

改革開放以來，我國城鎮(zhèn)化速度空前，在時空壓縮背景下，我國城市空間擴展速度和城市規(guī)模增速遠超相同歷史階段的任何國家。城市用地快速擴展在為城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)移人口、資本和產(chǎn)業(yè)集聚提供空間支撐的同時，也伴隨著用地規(guī)模的盲目增長、城市空間蔓延、土地低效利用，嚴(yán)重的交通擁堵，以及各類生態(tài)環(huán)境問題，加劇了人口、資源、環(huán)境矛盾。[1][2]作為城鎮(zhèn)化發(fā)展的主要物質(zhì)載體，城市空間擴展時空特征的研究對于理解城鎮(zhèn)化過程以及制定區(qū)域發(fā)展政策至關(guān)重要。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對城市空間擴展格局和特征研究主要集中在空間形態(tài)、空間結(jié)構(gòu)和格局等方面。研究者采用形態(tài)緊湊度指數(shù)[3][4]、全局和局部空間自相關(guān)[5][6]、凸殼方法[7]、景觀擴張指數(shù)[8][9]、景觀格局指數(shù)[10][11]，結(jié)合方位比較法、網(wǎng)格單元分析法等，對城鎮(zhèn)空間集聚擴散程度、空間擴展模式等進行分析。研究范圍涉及大都市地區(qū)、都市圈、城市群等多尺度空間。[12][13][14]但縱觀現(xiàn)有研究，在以下兩個方面仍有待深化：第一，城市空間層面的研究側(cè)重于空間形態(tài)、空間結(jié)構(gòu)的靜態(tài)描述，對于城市空間擴展的動態(tài)過程有所忽視。而城市空間的擴展過程決定空間形態(tài)格局，在城市發(fā)展實踐中，對于空間過程的合理干預(yù)是實現(xiàn)城市空間緊湊布局的重要手段。第二，現(xiàn)有對城市空間擴展研究基本將城市規(guī)模和空間結(jié)構(gòu)演變分開，而現(xiàn)實中城市空間擴展是城市規(guī)模與結(jié)構(gòu)協(xié)同演化的過程，二者之間存在內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。城市規(guī)模的增長會影響城市空間結(jié)構(gòu)效應(yīng)的發(fā)揮，而城市空間結(jié)構(gòu)的演變也會對城市規(guī)模效應(yīng)產(chǎn)生影響。[15]

長三角地區(qū)作為我國經(jīng)濟發(fā)展最為活躍的巨型城市區(qū)域，進入21世紀(jì)后先后編制了多輪區(qū)域發(fā)展規(guī)劃。2018年11月，長三角區(qū)域一體化上升為國家戰(zhàn)略，其發(fā)展綱要中明確提出打造全國高質(zhì)量發(fā)展樣板區(qū)的戰(zhàn)略定位。在借鑒相關(guān)研究基礎(chǔ)上，本文嘗試采用城市不透水地表（Impervious surfaces）數(shù)據(jù)，重點從區(qū)域和中心城市兩個尺度對長三角地區(qū)空間擴展的形態(tài)特征、集聚擴散特征和擴展模式特征進行分析。并在此基礎(chǔ)上，進一步探討城市空間擴展過程中城市規(guī)模和空間結(jié)構(gòu)的協(xié)同演變關(guān)系，以期增加對長三角地區(qū)城市空間演化規(guī)律的認(rèn)識，為長三角地區(qū)城市空間發(fā)展高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)的決策依據(jù)和政策建議。

二、數(shù)據(jù)處理與研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)處理

不透水地表作為人居環(huán)境的主要組成部分，由阻礙或阻止水自然滲入土壤的材料組成，包括屋頂、道路、人行道、停車場等。[16]不透水地表作為典型的人工景觀，其空間分布及演化直接反映城市空間結(jié)構(gòu)的演變。本文采用的不透水地表數(shù)據(jù)主要來自Gong等公開的不透水地表數(shù)據(jù)。[17][18]該數(shù)據(jù)以Landsat遙感圖像為主要來源，夜間燈光數(shù)據(jù)為輔助。采用不透水地表映射算法和谷歌地球引擎(GEE)平臺對數(shù)據(jù)進行提取，處理后的30m分辨率數(shù)據(jù)總體準(zhǔn)確率達到90%以上。基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)方面，長三角地區(qū)范圍采用國務(wù)院2016年5月發(fā)布的《長江三角洲城市群發(fā)展規(guī)劃》，包括26個城市，區(qū)域面積21.17萬km2。中心城市數(shù)據(jù)來自中國縣級行政單元數(shù)據(jù)，考慮到1990年后長三角地區(qū)“縣改區(qū)”“市改區(qū)”等行政區(qū)劃調(diào)整頻繁，為避免行政區(qū)劃調(diào)整對城市空間范圍的影響，本文以2018年末各中心城市市轄區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)，采用GIS統(tǒng)計分析工具，分別提取長三角地區(qū)26個中心城市在1990年、2000年、2010年、2018年四個時點的不透水地表數(shù)據(jù)，用于后續(xù)研究。

（二）研究方法

1.空間開發(fā)強度和擴展強度

空間開發(fā)強度（SDI）表征長三角地區(qū)城市用地總面積占研究單元總面積的百分比，用以描述城市空間開發(fā)態(tài)勢。空間擴展強度（EII）是指長三角地區(qū)內(nèi)城市空間年均擴展面積占土地總面積的百分比。

式中，SDI為空間開發(fā)強度，EII為空間擴展強度，UAstart為初始時間的城市用地面積，UAend為結(jié)束時間的城市用地面積，TLA為研究單元總面積，n為時間跨度。

2.形態(tài)緊湊度指數(shù)

空間形態(tài)是城市空間的外在顯性特征，重點關(guān)注城市用地外部形狀的規(guī)整性和趨圓性，通常采用Richardson緊湊度、Cole緊湊度、邊界分形維數(shù)、景觀形狀指數(shù)等來描述。一般而言，城市空間形態(tài)越趨圓，空間形態(tài)越緊湊。本文借鑒Richardson緊湊度來描述空間形態(tài)的緊湊度，[4]其公示如下：

式中，C指城市空間形態(tài)緊湊度，A為城市用地面積，E為城市空間外部形態(tài)周長。C值位于0—1之間，形態(tài)緊湊度值越大，其空間形態(tài)越緊湊；反之，空間形態(tài)緊湊性越差。圓是一種形狀最緊湊的圖形，其緊湊度為1。

3.結(jié)構(gòu)緊湊度指數(shù)

狹義的空間結(jié)構(gòu)也即空間要素的組織邏輯，重點反映城市要素或用地的空間集聚分散程度，居住、就業(yè)、交通空間的混合和協(xié)調(diào)程度等，可采用全局和局部空間自相關(guān)（Moran系數(shù)和Geary系數(shù)）、Gini系數(shù)、集中度、混合度等來表征。Moran系數(shù)能夠較好地反映城市空間結(jié)構(gòu)的相對空間關(guān)系，應(yīng)用前提條件局限小，可以用來測度城市空間的結(jié)構(gòu)緊湊度。[19]在測度長三角地區(qū)26個中心城市結(jié)構(gòu)緊湊度時，首先，參照王磊等相關(guān)研究，[12]采用2km×2km的固定格網(wǎng)（Fishnet模塊）與長三角地區(qū)行政區(qū)劃及不透水地表矢量數(shù)據(jù)進行疊加分析，計算每個格網(wǎng)內(nèi)的城市空間開發(fā)強度；其次，采用空間自相關(guān)模型衡量長三角地區(qū)城市空間擴展的集聚或擴散特征。全局Moran指數(shù)I的公式為：

4.過程緊湊度指數(shù)

城市空間擴展是個時空復(fù)合過程，城市空間增長并非以同種方式同樣位置集聚或擴散。[20]較空間形態(tài)和空間要素組織的靜態(tài)描述，過程視角能夠從動態(tài)視角描述城市空間發(fā)展演變趨勢。本文將城市空間擴展過程分為填充式、邊緣式、飛地式三種，填充式和邊緣式被認(rèn)為是緊湊擴展，城市土地總面積的增加不會導(dǎo)致城市斑塊的增加，可以被看成城市空間的融合過程。飛地式擴展將導(dǎo)致城市斑塊數(shù)量的增加，可以認(rèn)為是城市空間的擴散過程。[9]借鑒Liu等提出的景觀擴展指數(shù)（LEI）對其進行定量分析。[21]

式中，Length(common)為新建城市用地斑塊與原有城市用地斑塊公共邊界的長度，Perimeter(new)為新建城市用地斑塊的周長，LEI為公共邊界與周長的比值，其范圍為0—1。當(dāng)LEI＞0.5時，為填充式擴展；當(dāng)0＜LEI≤0.5，為邊緣式擴展；當(dāng)LEI=0時，為飛地式擴展。其中，新增用地的填充式用地比重可以用于表征城市空間擴展過程的緊湊度。

三、長三角地區(qū)城市空間擴展時空格局

（一）城市空間擴展強度時空格局

1.區(qū)域城市空間擴展強度

總體來看，長三角地區(qū)城市用地覆蓋面積時空變化巨大，2018年長三角地區(qū)城市用地總面積33 013.72km2，是1990年（4 513.61km2）的7.31倍，年均增量1 055.56km2（圖1）。1990—2000年，城市用地增長主要集中在滬寧鐵路沿線，及各中心城市市區(qū)等地，城市用地主要圍繞中心城區(qū)點狀擴散；2000—2010年，城市用地沿線、沿江、沿湖擴展顯著，城市用地的扁平化增長推動了城市增長廊道和大都市連綿區(qū)的形成；2010—2018年，在原有軸線擴展基礎(chǔ)上，中心城市以外的中小城市、縣城用地擴展也明顯加速，城市空間格局正從點軸形態(tài)走向網(wǎng)絡(luò)化。

圖1 長三角地區(qū)城市用地擴展過程

從長三角地區(qū)城市用地擴展速度與擴展強度角度（見表1），可以發(fā)現(xiàn)：1990—2000年、2000—2010年、2010—2018年3個時間段的城市用地年均增長量分別為319.49、1 017.39和2 161.61km2，城市用地年均增長率分別為5.50%、8.78%和9.15%，城市空間擴展強度分別為0.15%、0.48%和1.01%，長三角地區(qū)城市用地擴展速度、擴展強度指數(shù)不斷提高，仍呈現(xiàn)出加速擴展的發(fā)展趨勢。

表1 長三角地區(qū)城市空間擴展速度及強度比較

表2 長三角地區(qū)城市空間擴展強度的Moran指數(shù)

2.中心城市空間開發(fā)強度變化

城市空間開發(fā)強度方面，1990—2018年近30年間，長三角地區(qū)城市用地面積年均增加1 055.56k m2，開發(fā)強度從2.11%增長到15.47%，增長幅度極大。分時段看，1990—2000年10年間增加1.50%，年均增長僅0.15%；2000—2010年均增長達到0.48%；而2010—2018年均增速高達1.01%，城市空間開發(fā)強度仍處于加速增長階段。采用ArcGIS的自然斷裂點法將2018年26個中心城市空間開發(fā)強度分為5類（圖2），發(fā)現(xiàn)空間開發(fā)強度位于均值以上的區(qū)域主要分布在長三角核心區(qū)，在長三角北翼沿滬寧、合寧綜合交通軸線上的城市空間開發(fā)強度大都在28%以上，開發(fā)強度普遍較高，上海、無錫、常州、合肥等中心城市空間開發(fā)強度居于領(lǐng)先地位；而鹽城、滁州、池州、宣城、金華等外圍城市空間開發(fā)強度大都居于長三角地區(qū)均值以下。從時間變化看，1990—2018年城市空間開發(fā)強度變化空間特征與2018年城市空間開發(fā)強度高度吻合，具有較為相對顯著的核心—外圍特點，上海、無錫、常州等中心城市是長三角地區(qū)的重點開發(fā)區(qū)域。

圖2 長三角地區(qū)26個中心城市空間開發(fā)強度變化

（二）城市空間形態(tài)變化特征

空間形態(tài)緊湊度指數(shù)能夠衡量城市用地的布局形狀，而對不同時點數(shù)值的比較則能揭示該城市空間形態(tài)的變化情況，數(shù)值變大，城市空間形態(tài)越規(guī)則；數(shù)值變小，城市空間形態(tài)趨于蔓延。2000年、2010年、2018年三個時點26個中心城市空間形態(tài)緊湊度指數(shù)的平均值分別為0.0156、0.0121、0.0107，數(shù)值較低，且呈現(xiàn)緩慢下降態(tài)勢，城市空間形態(tài)布局更加不規(guī)則。其原因可能是城市的外部形態(tài)更多的受河流、山脈等自然地理條件的影響，形態(tài)上的趨圓性是很難實現(xiàn)的。

具體分時段看，隨著時間推移，城市空間形態(tài)緊湊度指數(shù)上升的城市數(shù)量呈現(xiàn)增長趨勢（圖3）。2000—2010年，空間形態(tài)緊湊度指數(shù)上升的城市僅有合肥一個城市，2010—2018年，空間形態(tài)緊湊度指數(shù)上升的城市有杭州、蘇州、池州、馬鞍山等城市，數(shù)量有所增加。由此可初步判斷，隨著經(jīng)濟發(fā)展水平提升，城市規(guī)劃管制的加強，以及行政地域空間范圍的限制等，未來城市用地新增空間趨向于集聚，城市空間形態(tài)存在規(guī)整化布局的傾向。

圖3 長三角地區(qū)26個中心城市空間形態(tài)緊湊度變化

（三）城市空間擴展集聚擴散時空特征

1.區(qū)域城市空間集聚程度逐漸上升

將2k m×2k m的固定格網(wǎng)與長三角地區(qū)城市空間矢量數(shù)據(jù)進行疊加分析，并計算2000年、2010年、2018年三個時點每個格網(wǎng)內(nèi)的城市空間開發(fā)強度，將開發(fā)強度0.001以上的格網(wǎng)分為四類，其空間開發(fā)強度測算結(jié)果如圖4所示。從圖中可以直觀發(fā)現(xiàn)，長三角地區(qū)城市空間范圍增長迅猛，且核心區(qū)與外圍區(qū)的開發(fā)強度均不斷提高。

圖4 基于2km格網(wǎng)的長三角地區(qū)城市空間開發(fā)強度（%）

以2k m×2k m格網(wǎng)城市空間開發(fā)強度為變量，測算長三角地區(qū)城市空間的Moran's I指數(shù)和Z值，計算結(jié)果如表3，可以得出以下結(jié)論：長三角地區(qū)城市空間集聚程度呈現(xiàn)“逐漸上升”的態(tài)勢。2000年、2010年、2018年三個時點的Moran's I指數(shù)分別為0.633、0.702、0.751，且Z值均能通過1%置信區(qū)間檢驗，表明長三角地區(qū)城市空間開發(fā)一直處于相對集聚的狀態(tài)，并且集聚程度呈現(xiàn)為逐漸上升發(fā)展態(tài)勢。改革開放之后，尤其是20世紀(jì)80年代以后的鄉(xiāng)村工業(yè)發(fā)展，滬寧杭等核心城市及蘇南地區(qū)增長較快，長三角地區(qū)城市空間擴展呈現(xiàn)為核心區(qū)域集聚特征；2000年后，在外資驅(qū)動、撤縣設(shè)區(qū)、財稅改革等多重作用推動下，長三角地區(qū)城市空間擴展持續(xù)向中心城市、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)、區(qū)域性通道等優(yōu)勢性的城市區(qū)域集聚，外圍區(qū)域呈現(xiàn)點狀擴散，但尚未出現(xiàn)明顯的增長中心。總體來看，長三角地區(qū)城市空間擴展呈現(xiàn)出“集聚性的擴散”特征，城市空間在長三角地區(qū)廣域范圍內(nèi)擴散，但同時城市空間又圍繞中心城市、區(qū)域性通道等優(yōu)勢城市區(qū)域集聚，Moran指數(shù)不斷提升，通過城市空間的集聚和擴散過程推動了長三角地區(qū)都市連綿區(qū)域的形成。

表3 長三角地區(qū)26個中心城市城市空間擴展強度的Moran指數(shù)

2.中心城市空間集聚程度

進一步測算26個中心城市空間開發(fā)強度的Moran's I指數(shù)和Z值，計算結(jié)果如表3，可以發(fā)現(xiàn)：三個時段26個中心城市Moran's I指數(shù)均值分別為0.666、0.740和0.773，總體集聚程度呈現(xiàn)上升趨勢，且各城市Z值均能通過1%置信區(qū)間檢驗，表明各中心城市空間結(jié)構(gòu)緊湊性發(fā)展勢頭較好。

結(jié)合各城市三個時點Moran's I指數(shù)變化趨勢，并與均值進行比較，將26個中心城市空間結(jié)構(gòu)緊湊類型分為四類：一是高水平集聚型城市，三個時點Moran's I指數(shù)均高于26個中心城市均值，包括上海、杭州、南京等中心城市，以及外圍的金華、滁州等共計13個城市，該類型城市空間集聚總體水平較高，以長三角地區(qū)各都市圈的核心城市為主；二是低水平集聚型城市，三個時點Moran's I指數(shù)均低于26個中心城市均值，包括臺州、鎮(zhèn)江、湖州、嘉興、安慶、舟山、宣城、池州等8個城市，該類型城市大都位于長三角地區(qū)的外圍區(qū)域，城市規(guī)模較小，中心城市的輻射帶動能力有限，各類空間資源布局緊湊度不夠；三是波動上升型城市，三個時點Moran's I指數(shù)從均值以下逐漸提升到均值以上，空間集聚程度不斷提升，包括泰州、鹽城、銅陵等3個城市，該類城市空間擴展相對緊湊，中小城市的集聚程度也相應(yīng)提升；四是波動下降型城市，三個時點Moran's I指數(shù)從均值以上下降到均值以下，該類城市數(shù)量較少，包括蕪湖、馬鞍山2個城市，均位于安徽省，城市空間仍以外延拓展主導(dǎo)。各類型城市空間的集聚緊湊程度與城市規(guī)模等級、區(qū)位條件存在密切關(guān)聯(lián)，核心城市以高水平集聚型為主，而外圍中小城市則呈現(xiàn)為低水平集聚或波動下降型。

（四）城市空間擴展模式特征

1.區(qū)域城市空間擴展模式總體特征

采用景觀擴展指數(shù)（LEI）對長三角地區(qū)1990—2000年、2000—2010年、2010—2018年三個階段的新增城市空間進行識別，并計算邊緣、填充、飛地3類擴展方式比重（圖5），可以發(fā)現(xiàn)：

圖5 長三角地區(qū)城市空間擴展方式比例（1990—2018年）

（1）長三角地區(qū)新增城市空間總體上經(jīng)歷了“飛地+邊緣擴展”到“邊緣擴展主導(dǎo)”，再到“邊緣+填充擴展”的演變過程。1990—2000年，城市空間以邊緣和飛地擴展為主，擴展區(qū)域集中于上海、南京、杭州等中心城市邊緣以及近郊的鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)用地。2000年后，雖然在主要大城市周邊規(guī)劃了若干衛(wèi)星城、新城，但在市場作用下城市空間仍以邊緣擴展為主，并在蘇錫常、杭紹寧等長三角核心區(qū)域形成連綿發(fā)展態(tài)勢。2010年后，長三角地區(qū)城市空間以邊緣式和填充式擴展方式為主，城市空間更為緊湊。

（2）在三個時間段內(nèi)，邊緣擴展方式始終占有60%以上比例，是長三角地區(qū)城市空間擴展的主要類型。在我國，國有土地制度賦予政府通過占用城市周邊耕地擴大城市邊界的權(quán)利，相對較低的使用成本刺激政府持續(xù)實施土地征用，并將其發(fā)展為城市空間。[22]2000—2010年邊緣擴張比例高達72.14%，城市邊緣區(qū)成為城市空間擴展最為敏感的區(qū)域。

（3）2010—2018年填充式擴展比例提升明顯，達到22.27%，較2000—2010年的11.63%上升了10.64%，在三個時段總體經(jīng)歷了“U”型變化，表明隨著區(qū)域經(jīng)濟由高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展模式的轉(zhuǎn)型，長三角地區(qū)城市空間趨于緊湊，城市空間向精明增長演化。H e等研究認(rèn)為填充擴展比例與區(qū)域內(nèi)各城市間距離呈負(fù)相關(guān)距離越大，填充擴展比例就越低。[11]長三角地區(qū)核心區(qū)城市間距不足40公里，經(jīng)過改革開放后30余年的空間擴展，在空間上已經(jīng)連接成片，從而推動了填充式擴展比例的快速提升。

2.中心城市空間擴展模式

為便于整體把握長三角地區(qū)26個中心城市空間擴展類型變化趨勢，運用SPSS22統(tǒng)計分析軟件，根據(jù)2010—2018年各城市擴展方式比重，采用系統(tǒng)聚類中的ward-歐式平方距離進行聚類，將其結(jié)果分為三類（見表4）：第Ⅰ類為空間集聚轉(zhuǎn)型類，飛地型比重快速下降至10%以內(nèi)，邊緣型比重略有下降維持在65%以內(nèi)，填充型比重快速上升至25%，空間擴展模式向內(nèi)涵式增長轉(zhuǎn)型，該類代表性城市包括上海、南京、杭州、合肥、蘇州、無錫等；第Ⅱ類為空間加速成長類，飛地型比重略有下降，仍保持在15%以上的較高水平，邊緣型比重略有上升，達到70%左右的高水平，填充型比重略降至15%左右，該類型城市仍處于快速擴張之中，空間擴散力量仍占據(jù)主導(dǎo)，未來向城市空間集聚型增長仍有較長道路，代表性城市包括湖州、嘉興、南通、鹽城等；第Ⅲ類為邊緣擴展主導(dǎo)類，飛地型比重略有下降至15%以內(nèi)，邊緣型比重上升，達到70%左右的高水平，填充型比重略降至15%以內(nèi)，邊緣型擴展模式占據(jù)主導(dǎo)，代表性城市包括揚州、蕪湖、池州、滁州等，該類型城市仍在不斷蔓延擴展，城市空間不夠集約緊湊。

表4 長三角地區(qū)26個中心城市空間擴展類型演變

四、長三角地區(qū)城市空間擴展中規(guī)模與空間結(jié)構(gòu)協(xié)同演變關(guān)系

（一）城市規(guī)模與空間結(jié)構(gòu)、形態(tài)緊湊度

采用SPSS對2000年、2010年、2018年長三角地區(qū)26個中心城市的形態(tài)緊湊度指數(shù)、結(jié)構(gòu)緊湊度指數(shù)與城市用地規(guī)模進行相關(guān)分析（見表5），發(fā)現(xiàn)形態(tài)緊湊度與城市規(guī)模負(fù)相關(guān)，而結(jié)構(gòu)緊湊度與城市規(guī)模正相關(guān)，且均通過1%水平顯著性檢驗。表明城市空間的形態(tài)緊湊度、結(jié)構(gòu)緊湊度與城市規(guī)模間存在相反的作用關(guān)系，隨著城市規(guī)模增大，空間形態(tài)向不規(guī)則方向演變，規(guī)模越大形態(tài)緊湊度越低；與之相對，城市規(guī)模越大，城市空間集聚性越強，空間結(jié)構(gòu)越緊湊。其可能原因在于，形態(tài)緊湊度僅是城市規(guī)模增長的物質(zhì)空間表象，反映的是城市空間的外部形態(tài)，形態(tài)緊湊度并不能代表城市空間真正達到緊湊化。[23]而結(jié)構(gòu)緊湊度更為強調(diào)城市空間利用的集聚程度、高密度的開發(fā)等，能夠較好地揭示城市空間緊湊發(fā)展的內(nèi)涵，結(jié)構(gòu)緊湊度才是影響城市空間運行效率的關(guān)鍵。

表5 長三角地區(qū)26個中心城市規(guī)模與形態(tài)、結(jié)構(gòu)緊湊度相關(guān)系數(shù)

（二）城市規(guī)模與空間過程緊湊度

采用表征城市空間過程緊湊度的填充式用地比重，分別計算1990—2000年、2000—2010年、2000—2018年三個時段各城市填充型用地比重與城市規(guī)模相關(guān)系數(shù)，發(fā)現(xiàn)相關(guān)系數(shù)分別為0.182、0.244和0.388，前兩個時段相關(guān)系數(shù)均未通過顯著性檢驗，2010—2018年相關(guān)系數(shù)在5%置信區(qū)間上通過檢驗，城市規(guī)模與填充型用地比重存在弱相關(guān)。參照《關(guān)于調(diào)整城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)的通知》（2014），將城市按用地規(guī)模劃分為六個等級，繪制不同規(guī)模城市填充式用地比重的箱線圖（圖6），可以看出各規(guī)模等級城市填充式用地比重中位數(shù)差異不大，總體上呈現(xiàn)為“U”型關(guān)系，Ⅰ型大城市填充式用地比重中位數(shù)最低，隨著城市規(guī)模進一步擴大，超大城市、特大城市率先進入空間轉(zhuǎn)型提升期，城市空間向緊湊性集聚發(fā)展。

圖6 填充式用地比重與城市規(guī)模關(guān)系

五、結(jié)論與啟示

20世紀(jì)90年代以來，長三角地區(qū)城市空間經(jīng)歷了快速擴展過程，引導(dǎo)城市空間理性發(fā)展、提升城市空間發(fā)展質(zhì)量成為長三角一體化發(fā)展的重要任務(wù)。本文基于城市不透水地表數(shù)據(jù)，從城市空間的形態(tài)緊湊、結(jié)構(gòu)緊湊、過程緊湊三個維度，對長三角地區(qū)及26個中心城市空間擴展的形態(tài)特征、集聚擴散特征、空間擴展模式，以及規(guī)模與結(jié)構(gòu)的協(xié)同關(guān)系等進行了系統(tǒng)分析，揭示長三角地區(qū)城市空間擴展特征和優(yōu)化路徑。

研究結(jié)果顯示：（1）長三角地區(qū)層面，1990—2018年，長三角地區(qū)城市空間表現(xiàn)出較強的空間集聚性，并呈現(xiàn)出“集聚性的擴散”特征，城市空間在廣域范圍的擴散與在優(yōu)勢區(qū)域的空間集中同時推進；空間擴展模式大致經(jīng)歷了“飛地+邊緣擴展”→“邊緣擴展主導(dǎo)”→“邊緣+填充擴展”的空間擴展過程，邊緣擴展模式在不同時段始終占據(jù)主導(dǎo)地位。（2）中心城市層面，26個中心城市空間總體集聚程度呈現(xiàn)上升趨勢，城市空間增長集聚發(fā)展勢頭較好；空間擴展方式可以分為空間集聚轉(zhuǎn)型、空間加速成長、邊緣擴展主導(dǎo)三類，部分核心城市空間擴展模式率先從擴散向集聚轉(zhuǎn)型。（3）城市規(guī)模與空間結(jié)構(gòu)演化關(guān)系方面，城市規(guī)模的增長有助于空間結(jié)構(gòu)的緊湊性集聚，且城市規(guī)模與填充式用地比重存在“U”型變化。總體來看，隨著城市規(guī)模增大，城市空間結(jié)構(gòu)緊湊度提升，其空間擴展方式也更為集約緊湊。

基于以上研究的啟示如下：第一，城市規(guī)劃的編制重點應(yīng)從形態(tài)控制向空間結(jié)構(gòu)、增長過程控制轉(zhuǎn)向。在規(guī)劃編制和實施中，應(yīng)重點加強對空間結(jié)構(gòu)緊湊性和開發(fā)過程緊湊性的管控。空間上盡可能引導(dǎo)城市團塊式集中布局，避免帶狀或飛地式擴展；時序上，應(yīng)結(jié)合空間擴展速率和模式，合理調(diào)控土地供應(yīng)，引導(dǎo)城市空間增長過程的緊湊布局。第二，完善城市空間政策配套，促進緊湊型空間結(jié)構(gòu)形成。應(yīng)加強城鎮(zhèn)開發(fā)邊界控制，引導(dǎo)城市用地空間擴展方式由飛地、邊緣擴展向填充式擴展轉(zhuǎn)變，提升城市空間密度和土地緊湊化程度。同時，空間結(jié)構(gòu)演變具有路徑依賴性，其形成是一個長期性、復(fù)雜性的過程，地方政府需要強化戰(zhàn)略思維，盡可能保證規(guī)劃政策實施的一致性和連貫性。