1、1江淮城市群“三生”空间结构的多尺度分析摘 要:国土空间功能类型的空间分异具有一定的尺度依赖性,从不同尺度上对“三生”空间功能格局进行分析,揭示国土空间功能类型的分异规律,可作为国土空间功能结构优化调整的基础性依据。本文以江淮城市群为研究区,运用多维计量模型和 GIS 空间分析方法,探究城市群“三生”空间功能结构的空间分异特征。结果表明:对“三生”空间功能结构进行多尺度分析,可以得到从市域尺度到县域尺度不同详细程度的信息。从市域尺度看,可以发现江淮城市群“三生”空间功能结构的整体特征;从县域尺度分析,可以得出江淮城市群市域内部“三生”空间功能结构的分布特征;江淮城市群县域“三生”空间功能分布与
2、安徽省主体功能区划、城镇体系规划等区划中功能定位相吻合,表明借助多维计量模型进行国土空间功能识别方法具有可行性。 关键词:“三生”空间;功能结构;多尺度;多维计量模型;江淮城市群 Abstract:Spatial differentiation of national space functional types has a certain scale dependence,analysing functional pattern of ecological-production-living spaces at different scales is beneficial to more e
3、xactly reveal the spatial distribution law of ecological-production-living spaces,which can be used as the basis for the optimization and 2adjustment of national space functional structure.From the view of the prefecture-level city and county, this paper analyzes the spatial distribution law of ecol
4、ogical-production-living spaces of Jianghuai Urban Agglomeration,Using the methods of quantitative geography model and GIS technology.The results shows that:(1)the information at different levels of details can be obtained by multi-scale analysis of the spatial distribution of national space functio
5、nal structure.On urban scale,the spatial distribution patterns of ecological-production-living spaces of Jianghuai Urban Agglomeration can be derived. at the county scale,the spatial distribution patterns of ecological-production-living spaces of Jianghuai Urban Agglomeration of some cities can be d
6、isplayed.In the study area,function classification system of ecological-production-living spaces of Jianghuai Urban Agglomeration at the county level can reflect differential function types of different land use classes.(2)the identified result of functional types for Jecological-production-living s
7、paces of Jianghuai Urban Agglomeration at the county level is matched with the dominant functions of priority zone planning and urban system planning in Anhui Province,Meanwhile,The research shows that it is feasible to use the multidimensional 3measurement model to identify the function of land and
8、 space. Key words:ecology-production-living space ; functional structure ; multi-scale ; quantitative geography model ; Jianghuai urban agglomeration 中图分类号:F301.24 文献标识码:A 文章编号:1674-4144(2016)-10-21(8) 2012 年党的十八大报告和 2013 年中央城镇化工作会议明确提出:“根据资源环境承载能力构建科学合理的城镇化宏观布局,把城市群作为主体空间形态,促进大中小城市和小城镇合理分工、功能互补、协同发
9、展按照促进生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀的总体要求,形成生产、生活、生态空间的合理结构”。表明国家把城市群提升为推进新型城镇化的主体地位和未来城镇化必须统筹处理好生态空间、生产空间和生活空间,同时对“三生”空间之间的相互促进和相互胁迫关系进行必要的调整。在此背景下如何识别和定量刻画“三生”空间(即生态空间、生产空间、生活空间的简称)功能结构及其组成要素是进行国土空间结构优化调整的基础;如何有效克服城市群地区国土空间的结构比例失衡、地域组合不当、相互转化失控等矛盾与冲突问题,成为城市群持续发展的关键科学问题,也是目前迫切需要开展的研究课题。 近年,随着新型城镇化进程的加快和
10、城市群国土空间“三生”功能优化的要求日益迫切,国内关于“三生”空间的研究文献开始出现。樊杰等(2013)认为将面状的“三生”空间纳入空间结构理论体系之中,4对科学认识区域发展过程、判断区域发展状态、指导区域发展规划具有重要的科学价值和应用意义1。方创琳(2013)初步提出了三生空间优组理论2;吕立刚等(2013)定量研究了江苏省“三生”土地利用功能结构转型、空间转型特征及其生态环境影响规律3;党丽娟等(2014)构建了五形向量空间结构评价方法,从定量和结构图示两方面刻画了燕沟流域“三生”空间分异特点4;金贵(2014)以主体功能区分类为基础构建了国土空间三生功能分类体系及分区指标体系5;汪阳红
11、,卢伟(2014)认为优化城市群“三生”空间结构要因发展阶段和空间尺度而异6;念沛豪等(2014)基于“三生”空间视角将国土空间地理实体类型与功能之间匹配关系、评价体系、区划方法等问题提出了技术框架7;蔡玉梅(2015)从服务于国土空间功能分区视角研究了适合省级尺度国土空间多功能的识别方法8;朱媛媛等(2015)基于生态空间评估模型构建“三生”空间区划指标体系,定量刻画了五峰县“三生”空间的区划方案9;武占云(2015)认为贵安新区应按照“三生”空间划分实施严格的分区管制,切实推动新区空间布局优化10;舒沐晖等(2015)提出基于法定城乡规划来划分“三生”空间的技术路径11;李广东,方创琳(2
12、016)以生态系统服务价值评估为基础系统构建了城市“三生”空间功能价值定量测度的评价体系12等。据此可知,已有研究呈现如下特点:研究视角从“三生”角度构建土地利用功能指标体系3-5或多从经济、社会、生态等构建“三生”功能识别体系8-9,较少基于土地利用“三生”功能细分识别和定量刻画国土空间功能结构问题;研究尺度偏重于省域、县域或城域单一尺度单元3,9-11,较少关注多尺5度的空间分析。可以说, “三生”功能研究仍处于探索阶段, “三生”空间的具体内涵、类型划分、功能识别、定量测度方法尚处于探索中,研究尺度未得到充分重视。而从城市群“三生”空间功能结构视角探究优化国土空间的研究还少有学者涉足。基
13、于此,本研究试图通过土地利用现状进行重新归类,形成拓展的“三生”空间功能类型划分方案,并以此为基础定量刻画江淮城市群“三生”空间功能结构的多尺度空间特征,以期为城市群国土空间功能识别和优化提供基础性依据。 1 数据来源与研究方法 1.1 研究方法 1.1.1 “三生”空间功能分类 针对“三生”空间功能分类体系中特定用地的多功能性特征,本研究遵从“三生”空间功能划分格局,借鉴吕立刚3、党丽娟4、金贵5、陈龙13等学者拟定的“三生”空间功能分类方案,同时考虑充分衔接土地利用分类和主体功能区分类,通过归并本研究基础数据各用地类型,建立“三生”空间功能分类方案(表 1) 。 1.1.2 “三生”空间功
14、能结构多维计量方法 本文借鉴并引入周生路14、吴堑红15等在区域土地利用结构研究中所运用的景观生态学方法和计量地理模型,对江淮城市群“三生”空间功能结构进行多尺度多维计量分析。计量模型及内涵如下(表 2) 。 1.2 研究区域与数据来源 参考现有研究16-17,本研究区域是指作为经济区意义上的江淮城市群,具体包括合肥、六安、淮南、蚌埠、滁州、马鞍山、芜湖、铜陵、6池州、安庆等 10 个地市及所辖 70 个县、区、市。本研究安徽省第二次土地利用调查主要数据成果公报(2014 年)中二级分类用地面积和比例数据,作为研究的基础数据资料。根据表 1“三生”空间功能分类与土地分类衔接方案将研究区土地利用
15、数据重新合并形成 9 项新指标作为分析依据(表 3) 。由于本文所用数据限于安徽省域范围内,统计口径一致,可有效保证数据靠性和结果可比,相关统计图表均据此绘制而成,下文将不再逐一列出数据来源。 2 结果分析 2.1 基于市域尺度的“三生”空间功能分异 基于表 2 指数模型对江淮城市群“三生”空间功能结构现状(表 3)进行多维计量测算,计算得出市域“三生”空间功能结构与格局指数(表 4) ,利用 ArcGIS10.1 软件的自然断裂点聚类法生成江淮城市群市域尺度“三生”空间功能结构多维格局分布图(图 1) ,通过对比分析,可以发现: 2.1.1 多样化指数空间分异显著 由表 4 和图 1a 可以
16、发现,江淮城市群“三生”空间功能结构多样化空间分布格局整体上呈现中部偏高,南北两侧偏低的递阶格局。其中,铜陵市域多样化程度最高,大于 0.7;说明“三生”空间功能类型齐全、比例结构协调,单一功能空间类型比例均在 35%以下;合肥、马鞍山、芜湖、安庆、六安的“三生”空间多样化指数为中高,根据“三生”空间功能类型细分现状可知,这几个地市个别空间功能类型比例有超过 40%以上的情况,其中,合肥、芜湖、马鞍山三地的生产生态用地比例分别达749.6%、45.1%、43.6%,安庆市生态用地达 41.8%;滁州市的“三生”空间功能结构的多样化指数为中低,其中生产生态用地比例高达 53.5%;而位于江淮城市
17、群南北两侧的蚌埠、淮南、池州三地市多样化指数最低,从“三生”空间功能类型细分现状可知,蚌埠和淮南两地市的生产生态用地比例分别高达 63.6%和 62.2%,池州市的生态用地比例高达 65.9%。 国土空间“三生”功能类型识别和结构优化的多维多尺度研究一直是区域规划和土地利用规划学科的核心问题。对国土空间“三生”功能类型的细分和结构的多维多尺度计量分析有助于识别国土空间功能类型的空间分异规律。为此,本文以安徽省第二次土地利用调查主要数据成果公报(2014 年)为基础,综合运用多维计量分析模型和 ArcGIS10.1 软件空间分析功能对江淮城市群 10 个地市及所辖 70 个县市区“三生”空间功能
18、类型进行多维多尺度计量分析,结果表明:(1)从市域尺度看,江淮城市群“三生”空间功能结构多样化空间分布格局整体上呈现中部偏高,南北两侧偏低的递阶格局;整体优势度较高,且呈现南北两侧高、中间偏低的空间格局特征;集中度指数较高,且呈现南北两侧高、西部中高、中东部集中化程度最低的空间分布特征;均匀度水平较低,且各地市“三生”空间分布格局与优势呈现显著的负相关的分布特征。 (2)从县域尺度看,研究区县域“三生”空间多样化指数整体上呈现以沿江为轴线向南北两侧不规则递阶下降的分布特征;集中度空间分异较为显著,且呈现以大观区、宜秀区、铜官山区、弋江区等沿江低集中度指数地区为轴线,以固镇、五河、怀远、凤台、霍
19、邱和东至、石台等高集中度地区为两翼的非对称性“凹”字型空间分异特征。 8(3)从市域到县域进行多尺度分析,可以得到不同详细程度的“三生”空间功能结构分布特征的信息。从市域尺度分析,可以得到江淮城市群整体的“三生”空间功能结构特征,从县域尺度分析,可以得到江淮城市群市域内部的“三生”空间功能结构特征。 (4)尺度不同,各有优劣。市域尺度上,能够反映江淮城市群市域之间“三生”功能类型分布差异,但市域内部“三生”功能结构被视为均匀分布,无法分析市域内部“三生”功能结构差异;县域尺度上,市域内部“三生”功能的均匀分布被打破,但各县域内“三生”空间功能类型被视为均匀分布,无法分析其内部“三生”空间功能类
20、型差异等。 (5) 江淮城市群县域“三生”空间功能分布特征与安徽省主体功能区划、城镇体系规划等区划中功能定位相吻合,表明借助多维计量模型进行国土空间功能识别方法具有可行性。 注释: 中央城镇化?工作会议公报http:/ 安徽省主体功能区规划:http:/ 参考文献: 1樊杰,周侃,陈东.生态文化建设中优化国土空间开发格局的经济地理学研究创新与应用实践J.经济地理,2013,33(1):1-8. 92方创琳.中国城市发展格局优化的科学基础与框架体系J.经济地理,2013,33(12):1-9. 3吕立刚,周生路,周兵兵,等.区域发展过程中土地利用转型及其生态环境响应研究J.地理科学,2013,3
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