北京城市空间的扩展与空间结构演变分析
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城市空间结构的变迁与资源调配随着城市化进程的加速,城市空间结构也在不断地发生着变革。
城市空间结构变迁的背后,是城市内部的资源调配与利益分配的重要问题。
不同城市空间结构的变迁方向,也反映了不同城市发展战略的选择以及不同社会群体权益的竞争与协商。
城市发展的阶段性变迁是城市空间结构变革的痕迹。
过去,城市空间结构以“中心——边缘”模式为主,也就是所谓的“城市核心区——城市边缘区”模式。
在这种模式下,城市的资源、人口、经济活动、政治权力等,基本上都集中于城市核心区,城市边缘区往往是城市中低收入和弱势群体的聚居地。
但是,随着城市内部空间资源的逐渐稀缺化,城市的结构逐渐向多中心、分散型转变。
多个区域中心的兴起,也加快了城市资源的分散和调配。
城市空间结构的变迁,不仅反映了城市在内部资源调配上面临的诸多矛盾,同时也由城市的发展战略选择、政策导向等因素影响。
以北京为例,近年来“疏解北京非首都功能”的政策使得北京市辖区内部的发展进入了一个新的阶段。
从城市空间结构的角度来看,北京正在实现“五城联创”的发展战略,即将城市核心区和城市周边的卫星城镇、县市连接起来,打造成一个新的多中心、网络化的城市空间结构。
城市空间结构的变迁,需要考虑资源的调配与利益的协调。
这也是城市间空间结构不同的主要原因。
在过去,城市发展的重点在于吸引外部资源,而内部的资源调配则相对较少,这导致了城市空间结构的不均衡,城市贫富分化严重。
然而,在当下,资源向城市内部集中的过程中,城市内部各个区域之间资源的分配也变得更加重要。
而对于大多数城市而言,资源的调配重点应当放在如何提高城市内部各个群体的收入和改善公共服务设施上面。
这有助于提升城市内部的资源整体利用效益,也可以缓解城市内的地区性贫富分化问题,促进城市社会的稳定发展。
资源调配的实现,需要政府、企业和社会各界的共同努力。
政府可以通过实施分区发展的政策,鼓励企业和长期稳定的经营机构在城市边缘地区设立和扩大规模,提高当地居民的生活品质和社会福利水平。
随着经济建设的飞速发展,北京的城市建设在原有基础上规模不断扩⼤,交通环线从⼆环、三环发展到五环、六环。
与此同时,对北京城市(主要指市区中⼼地区)发展建设的批评也接踵⽽来,认为北京的城市建设是在“摊⼤饼”,或者说处于失控状态。
就此问题我们想与⼤家进⾏探讨。
关于“摊⼤饼”讨论北京城市的建设发展是否是“摊⼤饼”,我们⾸先要分析⼀下“摊⼤饼”的含义。
“摊⼤饼”这个词从字⾯上来理解,是指城市的建设发展采⽤围绕⼀个核⼼,以同⼼圆的⽅式不断向外扩张;如果从学术上做更深层次的理解,则是在批判城市的建设发展处于⼀种盲⽬的、⽆序的扩张状态。
其实,“摊⼤饼”是对北京城市近年来建设发展的⼀种不太准确的描述,只看见冰⼭⼀⾓即匆忙下定论。
这些年来北京的城市规模是在不断扩⼤,但这种扩⼤不是⽆序的,⽽是在规划指导下进⾏的。
我们不否认城市规划编制、管理及实施过程中存在某些缺陷,但应该注意的是,城市是⼀个复杂的适应性系统,它的发展是经济⽔平、社会意识、⽂化传统、政治形态、地域特征等诸多因素综合作⽤的结果。
城市发展状况总是以⼀定时期的经济、社会情况为背景,要客观的认识和评述城市的发展就不能脱离它所处的经济、社会状况,要⽤历史的眼光来看待城市的发展。
因此,我们不能简单⽤“摊⼤饼”对北京的规划建设、城市发展⼀概⽽论,我们更不能由此⽽怀疑北京城市的飞速发展。
“发展”是硬道理“发展”是城市永恒的主题。
我们应该了解城市发展的⼀些规律,以便客观准确的认识城市发展。
城市发展的⼀般规律城市占⽤空间是经济活动在地域上的⼀种物质体现,城市属于物质范畴,具有“物质的属性”。
城市的发展遵循物质发展的⼀般规律:由⼩到⼤,由简到繁,由低级到⾼级,由旧质到新质,不断运动变化。
例如,在原始社会,⽆城市可⾔;到农业社会,开始出现⽐聚落规模更⼤⽽且功能复杂的城市,并且随着农业社会的进步,城市的规模及数量不断增加,内容不断复杂;到⼯业社会,城市功能更加庞⼤⽽复杂;虽然后⼯业社会的城市开始形成较为稳定的规模,但其功能却远⽐⼯业社会的城市复杂;信息社会的城市可能在规模上达到⼀个合适的度,但在内容上肯定会⽐后⼯业社会更复杂。
高中地理教学参考:剖析城市内部空间分布特征与重心演变一、引言城市是人类最为致密聚居的地方,也是人类活动空间和经济发展的中心。
城市化进程的不断深入使得城市内部空间分布和重心演变成为了城市规划和管理的热点问题。
本文将从以下三个方面分析城市内部空间分布特征和重心演变,旨在为高中地理教学提供参考。
二、城市内部空间分布特征城市内部空间分布是指城市地理生活空间中的各种要素在城市空间中的分布规律。
城市内部空间分布特征表现为以下几个方面。
1.核心区与辐射区的划分城市内部空间分布的第一个特征是核心区与辐射区的划分。
城市的核心区是城市功能和生活最为集中的区域,通常是市中心区、商业中心区和政治文化中心区。
而城市的辐射区则是核心区周围逐渐扩散的区域,包括住宅区、工业区和交通区等。
2.三大功能区的存在城市内部空间分布的第二个特征是三大功能区的存在。
城市的三大功能区分别是居住、商业和工业区。
居住区包括的是整个城市内的住宅建筑物,在这一区域中,通常也包括一些公共设施如学校、医院和公园等。
商业区是指集中了各种商业、服务和娱乐业的一块区域。
而工业区则是重工业、轻工业和医药工业等集中的区域。
3.环带状结构城市内部空间分布的第三个特征是呈环带状结构。
城市内部呈现环带状结构,通常是因为城市的历史发展和规划举措引起的。
城市内部的环带结构不仅体现出城市发展的历史,也反映出当时城市发展的需求和政策。
三、城市重心的演变城市重心的演变是指城市不同时期城市发展方向的转变,也可以说是城市不同历史时期的发展特色和方向的变化。
城市重心的演变主要表现在以下三个方面。
1.以城市历史为依据城市重心的演变,往往是以城市历史为依据的。
古代的城市重心通常是城市的中心点,随着城市的发展,城市重心向周围扩散,新的城市重心形成。
现代城市重心的演变,除了历史因素还与城市规划和市政建设有关。
2.城市环境的改变城市环境的改变是城市重心演变的另一个重要原因。
城市的建筑和基础设施建设,不仅会在城市的中央区域形成相应的治理模式和规划布局,也会引起周边区域的变化。
北京城中轴线发展历程及其对城市空间结构的影响①包书月张宝秀②摘要:本文阐述了北京城中轴线的起源和发展历程,阐明借助北京举办亚运会和奥运会的契机,中轴线得以向北延伸,2003年编制的“北京中轴线城市设计方案”又将中轴线向南延伸到了南苑。
本文将北京城中轴线分为三部分,即北中轴线、传统中轴线、南中轴线,它们的发展对北京城市空间结构产生了深远而重大的影响。
北京应打破现有的单中心发展空间形态,依托中轴线、发展多中心,进而也使交通打破多层次环状结构、发展网络新格局。
关键词:北京,城市,中轴线,空间结构一、概述《中国大百科全书》中对城市轴线的定义是:组织城市空间的重要手段。
通过轴线可以把城市空间布局组成一个有秩序的整体。
王建国认为,城市轴线通常是指一种在城市空间布局中起空间结构驾驭作用的线形空间要素③。
北京旧城的中轴线南起永定门,经正阳门、天安门、端门、午门、故宫,向北直达景山山顶,最后在钟鼓楼北结束,纵贯北京城南北,全长7.8km,是世界上现存最长的城市中轴线。
我国著名建筑学家梁思成先生说,北京独有的壮美秩序就由这条中轴线的建立而产生④;成亮说,城市轴线是一种历史性的城市空间组织与设计的思想和方法,所以它对由古到今的城市形态和城市肌理发展起到很重要的影响⑤。
中轴线决定了北京城市的格局。
《北京城市总体规划(2004-2020年)》明确提出,北京将发展“两轴-两带-多中心”的城市空间格局,其中“两轴”中的“一轴”就是指北京传统中轴线。
二、北京城中轴线的发展历程(一)元、明、清三代北京城中轴线的形成与建设北京有着3000多年的建城史和800多年的建都史,自古以来是我国北方的军事重地。
中国古代城市从发展过程来看,可分为两大类:一类是按统治要求平地新建的城市,一般有整体的规划,有明确的轴线,布局方正规则;另一类是由于地理位置优越,依靠经济发展自发形成的,一般布局不够方正规则。
北京城市的发展属于前者。
北京城中轴线开始于元朝。
城市空间格局研究进展及对北京空间研究的启示作者:赵继敏来源:《城市管理与科技》2013年第04期“城市空间格局”似乎已经认定为约定俗成的基础概念(汪劲柏,2006),各类文献中常常将其与城市空间结构混用,视为同义语。
一般而言,城市空间结构是指各种人类活动与功能组织在城市地域上面的投影,是城市地域各种空间的组合状态(柴彦威,2000)。
城市空间格局(结构)受自然、社会、经济等各种因素的影响,且各影响因素具有随时间变化的特性,因此城市空间结构的演变也表现出复杂性和随机性,不同的发展阶段有其相应的演变规律。
一、国外相关研究国外对城市空间格局的研究大体经历了三个阶段,即城市形态研究、实证主义分析和以结构主义为代表的多元研究范式,基本走向是转向对深层制度性因素的关注。
早期的城市形态研究可以追溯到19世纪,出现了欧文的“新协和村”,霍华德的“田园城市”等假说。
20世纪20-40年代,形成了芝加哥学派有关城市形态的三种经典的城市发展模式,即同心圆、扇形和多核心。
20世纪50年代以后,实证主义分析兴起,城市空间结构的研究引入了大量的计量手段,试图通过对统计数据的归纳和抽象再现城市结构。
这一方法在今天伴随着“新经济地理学”的出现和GIS(地理信息系统)手段的繁荣仍然得以延续。
特别是克鲁格曼等一些声名显赫的经济学家延续了阿隆索、克里斯塔勒等学者演绎分析的传统,在一系列假设条件下,将城市空间视为自组织的系统,通过数学模型论证了城市发展的多中心模式。
代表性的理论如克鲁格曼(1996)的多中心城市结构空间自组织模型。
麦克唐纳(1987)对次中心的识别方法进行了评述,海基拉等(1989)提出了多中心都市区人口密度分布的三种理论模型。
此外,一些学者通过对洛杉矶等城市的实证分析,支持了城市空间布局正在向多中心发展的趋势(比如,朱利亚诺、肯尼思,1991)。
与城市经济学不同,在城市地理学、城市社会学和城市规划学的范畴内,在20世纪70年代之后,由于对经济停滞、贫富不均等现实问题的内在机制缺乏解释,城市空间结构研究的主流开始转向行为主义、人文主义和结构主义等多元范式。
城市空间结构的演变在城市发展的历史长河中,城市空间结构一直以各种形式发生着演变。
城市作为人类社会的重要组成部分,承载着人们的生活、工作和交往等各种活动,其空间结构的演变不仅反映着城市发展的历程,更直接影响着人们的生活品质和社会环境。
本文将从城市扩张、功能分布和人流动态三个方面探讨城市空间结构的演变。
一、城市扩张的演变城市扩张是城市空间结构演变的最基本表现形式之一。
在城市发展早期,城市扩张主要以向外延伸的方式进行。
这种扩张模式使得城市呈现放射状或环状的形态,如古代的罗马城和伦敦城。
随着城市人口的快速增长和工业化进程的加速,城市开始向垂直方向发展。
高楼大厦的出现和立体化城市规划的实施,使得城市空间结构愈发复杂多样,如现代的纽约和上海。
而在当今时代,城市向各个方向不断扩张,形成了多个圈层结构。
城市核心区作为商业和行政中心,拥有密集的建筑、繁华的商业街和文化名胜;城市边缘区则以住宅和产业园区为主,居住和工作条件相对较好;而中间地带则是过渡区域,既包括郊区住宅区和商务区,也有一些新兴产业聚集地。
这种多层次、多功能的城市空间结构既符合不同人群的需求,也促进了城市的可持续发展。
二、功能分布的演变城市空间结构的演变还体现在城市功能分布的调整上。
在早期发展阶段,城市的经济功能、政治功能和文化功能往往集中在核心区。
这一现象主要得益于交通和通信的不便,使得人们更愿意将重要的社会活动集中在一处,便于管理和交流。
然而随着交通和通信技术的发展,城市功能逐渐分散。
特定的产业集群出现在城市的不同地区,不再局限于核心区。
例如,伦敦金融城专注金融业务,柏林科技园区聚集科研和创业资源。
这种功能分布更加合理,使得城市的整体效益提高,并加强了城市间的合作和联动。
另外,城市空间结构的演变还呈现出功能多样性的特点。
城市不再仅仅是人们工作和居住的地方,还承担起休闲娱乐、教育培训和医疗保健等多种功能。
购物中心、公园和文化场所等社会设施组成了城市的生活圈,使得城市成为一个宜居的空间。
北京市城市空间的扩展与空间结构演变分析王亮加雨灵【摘要】本研究利用北京市全市域的遥感影像数据,运用GIS分析技术,对北京市近30年来的城市空间扩展与城市空间结构演变进行分析。
结果显示,北京市空间扩展有明显的阶段性和方向性特征。
而城市空间结构在2001年以前日趋紧凑,城市扩展围绕中心城近地域圈层式蔓延态势明显;2001年以后,北京的城市扩展呈现多中心集聚趋势,近地域新城开始与中心城成片连接,且空间的无序蔓延程度增加。
研究表明,常规性事件是城市空间演化的本底,演化性事件是决定北京城市扩展模式和空间结构演变方式的决定性因素,革命性事件为城市扩展创造了契机,它们共同影响了北京市城市的扩展与空间结构的演变。
【关键词】城市空间;扩展;结构;演变;北京市1.引言伴随我国城镇化进程的不断加快,城市空间扩展与空间结构演变是城市发展的必然趋势[1, 2]。
城市化是城市用地增长的主要动力[3, 4]。
目前对于城市空间扩展的研究,大多从用地变化的角度出发,对城市用地扩展的空间过程、格局、动力机制和模式等进行讨论,并以北京、上海、深圳、广州、沈阳、武汉、淮安等城市[5~11]为例开展了广泛的研究。
从研究方法看,近年来开始采用RS数据,利用GIS空间技术获取城市用地资料,计算城市用地单元在某时段内的扩展指数[12, 13]、分形指数[14]、景观指数[15]等。
本文将以遥感影像数据为基础,利用GIS空间分析技术,对北京市近30年来的城市空间扩展与城市空间结构演变进行分析。
并对空间演化背后的动力机制进行探讨。
2.数据来源与研究方法2.1 数据类型及来源以北京市全市域遥感影像为基础数据源,均从北京市城市规划设计院规划信息中心遥感影像数据库获得。
其中,1986年~2001年数据为TM遥感影像,分辨率为30米×30米;2006年~2012年数据为SPOT5遥感影像,分辨率为10米×10米。
为进行空间扩展的动态分析,需对遥感影像数据进行预处理。
借助ERDAS 软件对图像进行几何精校正,校正精度满足要求。
再对图像进行裁剪和主成分分析等相关的增强处理,利用人机交互的方式对遥感影像进行监督分类。
然后将栅格数据转换成矢量数据,再进行用地类型比较和矢量数据叠置分析、属性数据的提取和计算。
得到完整的遥感解译数据。
需要指出的是,由于缺乏建设用地类型的实地普查,无法十分准确地区分城市建设用地和农村建设用地,故在城市扩展的核算中,将两种类型加总,得到建设用地的数据。
2.2 研究方法2.2.1 等扇分析方法等扇形分析是指以研究区的中心为圆心,选取适当半径将研究区划分成若干相等的扇形区域,与各时期用地图层进行GIS叠加,通过计算不同方位的扩展指数描述用地类型的空间分异。
西方的城市一般以中央商务区(CBD)为中心。
但北京市中央商务功能的分散性相对较强,参照以往研究[14, 16],本文以天安门广场前南北中轴线和长安街的交汇点为中心。
在ArcGIS10.0中,以天安门广场为中心,以适当长度为半径,从东偏北11.25°为起点,画出16个夹角相等的扇形,转换成面文件后,调用ArcGIS10.0软件中的Analysis Tools/Overlay/Identity工具,将主城区划分为16个扇形区域。
在ArcGIS9.3中提取不同扇形区域的面积,据此分析不同时段各个扇区的扩展强度,并以雷达图进行表现,以利直观判断各个时段不同扇区城市空间扩展强度的差异,分清不同时段城市扩展的主导方向。
由于各扇形区域的夹角相等,因此所得到的扩展强度在时间与空间上均具可比性。
2.2.2 城市空间扩展和空间结构的主要指标为了全面度量北京近30年来的城市扩展和结构演变,本研究选取了城市扩展的相关指标进行分析。
(1)扩展强度指数扩展强度指数用于分析和描述城市建成区用地扩展状态,能够比较不同时期不同方位城市扩张的强弱、快慢和趋势。
扩展强度指数的表达式为[17]:(1)式(1)中,E i表示城市扩展强度指数,U a、U b分别表示a、b时期建设用地总面积,T 表示a到b时段的时间跨度。
(2)紧凑度指数紧凑度是反映城市空间形态的一个重要指标,城市轮廓形态的紧凑度被认为是反映城市空间形态的一个十分重要的概念,城市形态紧凑度计算方法有多种,其中Cole和Batty提出的城市边界紧凑度公式[18]使用最为广泛,公式为:(2)公式中,C i代表城市边界的紧凑度指数,A i代表城区的面积,P i代表城区的周长。
C i值一般在0-1之间,值越大,城市边界形状约紧凑——即接近圆形;反之值越小,紧凑度越差。
(3)分形维数城市的分形维数概念最早由Batty和Longley提出[19],最初用来分析城市的边界状况,后来逐渐发展到用于城市形态和空间结构的分析。
一般的计算公式为:(3)公式(3)中,S t代表城市的分形维数,A t代表城区的面积,P t代表城区的周长。
一般地,S t值在1-2之间,S t值越大表示图形形状越复杂,当S t<1.5时,说明图形趋于简单;当S t=1.5时,说明图形处于布朗随机运动状态,越接近该值,稳定性越差;当S t>1.5时,表示图形趋于复杂。
3.北京市城市空间扩展与空间结构的演变特征3.1 城市规模的变化1986年以来,北京市城市空间拓展的规模变化呈现出较为明显的阶段性特征。
其中,1986年至2001年,北京城市空间表现为平稳增长的态势,全市建设用地规模从1986年的1202.79平方公里增加至2001年的1638.14平方公里。
随着建立国际城市目标的确立和申办奥运会成功,2001年以来,北京市迎来了一轮快速建设的高潮,并为城市扩张注入了新的动力。
2001年至2006年期间,全市建设用地规模从1638.14平方公里快速拓展至2682.35平方公里,同时中心城地区范围内建设用地也快速蔓延。
第三个阶段是2006年至2011年。
奥运会后,城市空间进入了一个相对稳定的时期,北京市中心城拓展放缓,建设用地拓展向远郊和新城转移。
表1 1986年-2011年北京市建设用地规模拓展情况单位:平方公里资料来源:根据各时期遥感影像解译数据核算。
3.2 北京市城市空间扩展的演变特征3.2.1 城市空间扩展方向的差异性为分析城市空间扩展的各向异性,采用等扇分析法,在ARCGIS中,通过提取城市空间在不同时段不同扇形区域的扩展面积,计算不同时期各个方位空间扩展的强度指数。
并借助EXCEL绘制雷达图,以直观形式表达出不同时间各个方位空间扩展的情况,如图1、2所示。
从发展阶段上来看,1991年至1996年、2001年至2006年全市和中心城空间扩展强度的均值最大,这表明这两个时段是北京全市和中心城建设高峰时期,如图1-6、1-6所示。
表2 1986年-2011年北京市各空间扩展方向统计分析图1 1986年-2011年北京市全市域不同方位空间扩展强度示意图 资料来源:根据各时期遥感影像解译数据核算。
从全市域来看,1986年至1991年,城市空间缓慢扩展,各方向扩展强度的变异系数高达0.97,拓展方向呈现典型的轴向型扩展。
如图1-1所示,扩展方向集中在SE 、E 和N 三个方向。
1991年至1996年,城市空间呈现多翼状加速扩展,各方向扩展变异系数仅为0.38,城市呈现相对均衡式的蔓延,但城市的NNW-N-NNE 、SSW 、NWW 、SE 等方向扩展相对显著。
1996年至2001年,城市扩展速度有所下降,但是方向上的离散程度更为突出,城市主要沿着SSW 、N 两个轴向扩展。
而2001年至2006年,空间扩展强度的均值快速提升至0.13,城市又迎来一个快速扩展的高潮,并且变异系数降至0.21,离散程度低,呈现出均衡的圈层式扩展,如图1-4所示,其中N 方向上扩展强度值最高,为0.17。
2006年至2011年,城市扩展速度相对下降,扩展强度均值仅为0.01,呈现出NNW-N-NNE-NE 、SE-SSE-S-SSW 两个扇翼缓慢扩展的趋势。
1-1 1-2 1-3 1-4 1-5表3 1986年-2011年北京市城市空间扩展趋势与主要轴向2-4图2 1986年-2011年北京市中心城地区不同方位空间扩展强度示意图中心城地区的扩展过程与全市域较为相似,但是各时段扩展强度的变异系数均较高,扩展的方向较为离散。
1986年-1991年,扩展强度的变异系数最高,为1.20,集中在SE-SSE和N两个方向上进行扩展。
1991年至1996年,扩展强度均值提升至0.063,中心城在SW-SSW、SE两个轴向上快速蔓延。
1996年至2001年,中心城扩展强度放缓,仅在N-NNW方向上显著扩张。
2001年至2006年,中心城又迎来了快速扩展的时期,在NNE-NE-NEE、SEE、NWW方向上扩张十分显著。
2006年至2011年,中心城扩展强度又一次放缓,仅在N-NNE-NE、E-SEE、SSW方向上相对显著。
表4 1986年-2011年北京市中心城各空间拓展方向统计分析表5 1986年-2011年北京市中心城城市空间扩展趋势与主要轴向3.2.2 不同圈层上城市空间的扩展全市不同圈层上的空间拓展差异也十分显著。
如图3所示。
图3 1986年-2011年北京市各圈层城市空间扩展强度变化情况1986年至1991年,城市各圈层均在缓慢扩展。
1991年至1996年这一时段,各圈层内均迎来一个建设高峰,但集中在三环路至六环路之间。
1996年至2001年,城市持续在五环以内扩张,三环路内逐步填满,建设也逐渐放缓。
2001年以后,随着奥运会申办成功,北京市又迎来一个建设高峰,多个功能区在全市范围内布局,导致二环内、四环和五环之间、五环和六环之间继续扩展,同时城市快速向中心城以外地区扩张。
2006年以后,全市各圈层均进入了缓慢发展的阶段。
3.3 北京市城市空间结构的演变特征3.3.1 城市空间紧凑度的演变根据Batty的紧凑度公式,计算北京市全市域各时期的紧凑度指数,如图4所示。
从变化趋势上来说,1986年至2001年,北京全市域和中心城的紧凑度在缓慢提升,其中2001年紧凑度最高,全市域为0.0110,中心城为0.0370。
而2001年以来,全市域和中心城的紧凑度均呈现逐步下降的趋势,2011年紧凑度最低,全市域为0.00487,中心城则降至0.0273。
从变化幅度来看,2001年至2006年这一时期的紧凑度下降最快,特别是全市域的空间紧凑度变化显著大于中心城地区。
图4 1986年-2011年北京市城市空间紧凑度的演变3.3.2 城市空间的分维特征根据城市边界分形模型,计算北京市全市域和中心城地区6个时间截面的分形维数,如图5所示。
从结果可以看出,两个圈层的分形维数保持在1.24至1.42之间,小于1.5。