第４２卷第８期２０１９年８月
测绘与空间地理信息
ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ.４２ꎬＮｏ.８Ａｕｇ.ꎬ２０１９
收稿日期:２０１８－０３－２６
作者简介:陈㊀静(１９８４－)ꎬ女ꎬ重庆人ꎬ高级工程师ꎬ硕士ꎬ２００９年毕业于中国科学院测量与地球物理研究所自然地理学专业ꎬ主要
从事遥感技术的应用研究工作ꎮ
重庆两江新区城市扩展特征及其驱动力分析
陈㊀静ꎬ吴凤敏ꎬ胡㊀艳ꎬ郑稚棚ꎬ钱㊀进
(重庆市地理信息中心ꎬ重庆４０１１２１)
摘要:重庆两江新区是西部地区第一个国家级开发新区ꎬ其城市空间演变特征及驱动力分析对指导新区建设㊁
促进可持续发展具有重要作用ꎬ也对其他新区有一定借鉴价值ꎮ研究利用２０１０ ２０１６年高分辨率卫星遥感影像ꎬ基于ＲＳ和ＧＩＳ操作平台ꎬ获取重庆两江新区不同时期城市建成区扩展数据ꎬ分析城市建成区时空扩展特征ꎬ在此基础上结合社会经济数据分析其驱动力因素ꎮ研究表明:两江新区自设立以来ꎬ城市建成区快速扩展ꎬ由于自然环境条件限制总体呈现东拓北进态势ꎬ在政府各项优惠政策下ꎬ新区固定资产总投资是城市空间扩展最主要因素ꎬ经济快速增长㊁城市路网不断完善以及人口规模集聚效应均促进了城市空间扩展ꎬ政府政策和城市规划也起到了重要引导作用ꎮ
关键词:重庆两江新区ꎻ城市扩展ꎻ驱动力
中图分类号:Ｐ２０８㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１６７２－５８６７(２０１９)０８－０１７６－０４
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＵｒｂａｎＥｘｐａｎｓｉｏｎａｎｄＤｒｉｖｉｎｇＦａｃｔｏｒｓｉｎ
ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＬｉａｎｇｊｉａｎｇＮｅｗＡｒｅａ
ＣＨＥＮＪｉｎｇꎬＷＵＦｅｎｇｍｉｎꎬＨＵＹａｎꎬＺＨＥＮＧＺｈｉｐｅｎｇꎬＱＩＡＮＪｉｎ(ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＧｅｏｍａｔｉｃｓＣｅｎｔｅｒꎬＣｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１１２１ꎬＣｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＬｉａｎｇｊｉａｎｇＮｅｗＡｒｅａｉｓｔｈｅｆｉｒｓｔｎａｔｉｏｎａｌｎｅｗｄｉｓｔｒｉｃｔｉｎｗｅｓｔｅｒｎＣｈｉｎａ.ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｕｒｂａｎｅｘｐａｎｓｉｏｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｄｒｉｖｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｂａｓｉｓｆｏｒｐｒｏｍｏｔｉｎｇｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｕｒｂａｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｈｏｐｅｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅｓｏｍｅｖａｌｕａｂｌｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｆｏｒｏｔｈｅｒＮａｔｉｏｎａｌＮｅｗＤｉｓｔｒｉｃｔ.ＴｈｉｓｐａｐｅｒｏｂｔａｉｎｓｕｒｂａｎｓｐａｃｅｅｘｐａｎｓｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｍｏｔｉｖａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｓｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＬｉａｎｇｊｉａｎｇＮｅｗＡｒ￣ｅａｂａｓｅｄｏｎｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｄａｔａａｎｄｓｏｃｉａｌｅｃｏｎｏｍｉｃｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｆｒｏｍ２０１０ｔｏ２０１６.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔꎬｔｈｅｂｕｉｌｔ－ｕｐａｒｅａｓｈａｓｅｘｐａｎｄｅｄｒａｐｉｄｌｙｔｏＮｏｒｔｈａｎｄＥａｓｔａｆｔｅｒｉｔｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｂｙｌｉｍｉｔｓｏｆｔｈｅｎａｔｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬａｎｄｔｈｅｆｉｘｅｄｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ
ｉｓｔｈｅｍａｊｏｒｄｒｉｖｉｎｇｆａｃｔｏｒｏｆｕｒｂａｎｓｐａｔｉａｌｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ.Ｍｅａｎｗｈｉｌｅꎬｒａｐｉｄｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｇｒｏｗｔｈａｓｗｅｌｌａｓｒｏａｄ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｇｒｅａｔｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｏｆｕｒｂａｎｅｘｐａｎｓｉｏｎ.Ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄｃｉｔｙｐｌａｎｎｉｎｇａｌｓｏｐｌａｙｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｒｏｌｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＬｉａｎｇｊｉａｎｇＮｅｗＡｒｅａꎻｕｒｂａｎｅｘｐａｎｓｉｏｎꎻｄｒｉｖｉｎｇｆａｃｔｏｒｓ
０㊀引㊀言
国家级新区是国家新一轮开发开放和改革的试验区ꎬ也是国家发展战略的直接体现ꎮ重庆两江新区是国务院批准设立的第三个国家级新区ꎬ也是内陆地区第一个国家级开发新区ꎬ于２０１０年６月１８日正式挂牌成立[１]ꎮ新区设立以来ꎬ城市空间扩展发生剧烈变化ꎬ逐渐成为重庆市主城区城市扩展主引擎ꎮ如何有效获取两江新区城市边界信息ꎬ分析城市空间演化基本规律ꎬ准确把握城市空间发展的动力机制ꎬ对指导两江新区城市发展建设ꎬ促进城市空间扩展与社会㊁经济和环境协调发展具
有重要价值ꎬ并为其他国家级新区城市空间演化及驱动力研究提供一定参考ꎮ
遥感数据具有实时性㊁高效性和客观性等诸多优点ꎬ可以快速获取地表信息ꎬ是及时掌握城市发展现状和变化信息的第一手资料[２]ꎮ国内许多学者利用ＲＳ和ＧＩＳ
技术对城市空间扩展进行了研究ꎮ吴宏安㊁王娟㊁施益强㊁廖和平等[３
－８]
均开展了不同地区城市空间扩展特征及
驱动力分析ꎬ对揭示城市空间扩展动态演变㊁指导城市建设具有重要的理论和现实意义ꎮ
研究利用高分辨率卫星遥感影像ꎬ获取重庆两江新区２０１０㊁２０１２㊁２０１４和２０１６年城市建成区范围ꎬ分析城市
空间扩展过程中演变特征ꎬ根据专题资料和外业实地调查ꎬ提取城市路网及机场㊁港口㊁铁路和公路等对外交通数据ꎬ并结合人口㊁经济等数据综合分析两江新区城市扩展的驱动力机制ꎮ
１㊀研究区概况及研究方法
重庆两江新区地处长江以北㊁嘉陵江以东ꎬ辖江北区㊁渝北区㊁北碚区３个行政区部分区域ꎬ涉及３８个街道
(镇)[９]ꎬ规划面积约１２００ｋｍ２ꎬ规划开发建设面积约５５０ｋｍ２ꎮ
两江新区境内中梁山㊁龙王洞山㊁铜锣山和明月山４条东北 西南走向的山脉与宽谷丘陵交互组成平行岭谷ꎬ地势整体由东北向长江河谷区缓慢降低[１０]ꎮ新区地势较为平坦ꎬ平均海拔３３０ｍꎬ最高海拔８５７ｍꎬ位于铜锣山北部ꎬ最低海拔１４４ｍꎬ位于御临河与长江汇流处(根据１ʒ５０００ＤＥＭ计算)ꎮ
两江新区具有水路㊁铁路㊁公路㊁航空等多重运输优势ꎬ是 长江经济带 和 丝绸之路 的战略交会点ꎬ在实施西部大开发战略进程中发挥着重要作用[１１]ꎮ２０１６年新区户籍人口１７４.６６万ꎬ常住人口２４９.８６万ꎬ地区生产总值达２２６０.９４亿元ꎬ是重庆市主城区的３２.１６％ꎬ占重庆市总产值的１２.８８％(两江新区人口数据来源于重庆两江新区经济运行局ꎬ重庆市主城区人口数据来源于«２０１７年重庆市统计年鉴»)ꎮ
研究选取４期高分辨率卫星遥感影像(如图１所示)ꎬ分别为ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ－２(２０１０年ꎬ分辨率０.５ｍ)㊁ＲａｐｉｄＥｙｅ(２０１２年ꎬ分辨率５ｍ)㊁ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ－２(２０１４年ꎬ分辨率０.５ｍ)和ＧＦ－１(２０１６年ꎬ分辨率２ｍ)ꎮ基于ＲＳ和ＧＩＳ操作平台ꎬ对比多时相遥感影像提取２０１０㊁２０１２㊁２０１４和２０１６年城市建成区范围ꎬ同时结合１ʒ１００００地形图㊁外业实地调查和规划资料来修正城市建成区边界ꎮ
城市扩展速率(Ｖ)指某一时间段内城市建成区面积的年增长速率ꎬ计算公式为:
Ｖ＝Ｕ(ｂ－Ｕａ)/Δｔˑ１００％(１)式中ꎬＵａ㊁Ｕｂ分别为监测时间段内开始可结束时间城市建成区面积ꎬΔｔ为监测时间跨度ꎮ
城市扩展强度(Ｎ)指某一时间段内城市建成区面积相对于基期年面积的年扩展比例ꎬ计算公式为:
Ｎ＝(Ｕ)ｂ－Ｕａ)/(ＵａˑΔｔ)ˑ１００％(２)城市分形维数(Ｓ)指城市边缘对于空间的填充能力和边界不规则的复杂程度ꎬ城市分形维数增加ꎬ说明在这一时期城市建成区面积增加以外部扩展为主ꎻ减少则说明城市建成区扩展以城区边缘间填充为主ꎬ计算公式为:Ｓ＝２ˑｌｎ(Ｐ/４)ｌｎ(Ａ)(３)式中ꎬＡ㊁Ｐ分别是城市建成区的面积和周长ꎮ
城市紧凑度(ＢＣＩ)是反映城市空间形态的重要指标ꎮ紧凑度值越大ꎬ形状越具有紧凑性ꎬ计算公式为:ＢＣＩ＝２πＡ/Ｐ(４)城市用地增长弹性系数(Ｋ)是指一定时期内城市用地增长率与城市人口增长率之比ꎬ计算公式为:
Ｋ＝ＧＲ/ＰＲˑ１００％(５)ＧＲ＝(ΔｔＡｔ/Ａ０－１)ˑ１００％(６)式中ꎬＰＲ为城市非农人口年均增长率ꎬＧＲ为城市用地年均增长率ꎬＡｔ为某个时间段末城市建成区面积ꎬＡ０为某个时间段初城市建成区面积ꎬΔｔ为监测时间跨度ꎮ２㊀城市扩展特征分析
研究根据城市建成区数据ꎬ结合扩展速率㊁紧凑度㊁分形维数㊁用地弹性指数等指标ꎬ分析两江新区城市建成区扩展特征[１２－１３]ꎮ
１)空间分布特征ꎮ受自然地形条件限制ꎬ两江新区城市扩展区域主要为四山相夹的槽谷地区ꎬ以中部龙王洞山和铜锣山两山之间为主ꎻ其次为西部铜锣山和明月山之间的龙兴㊁复盛和鱼嘴片区ꎻ西部水土㊁蔡家片区扩展趋势也较为显著ꎬ空间上逐渐形成 一主三次
的组团格局(如图１所示)ꎮ
图１㊀２０１０—２０１６年两江新区城市扩展分布图
Ｆｉｇ.１㊀ＵｒｂａｎｅｘｐａｎｓｉｏｎｍａｐｏｆＬｉａｎｇｊｉａｎｇ
㊀㊀㊀㊀ＮｅｗＤｉｓｔｒｉｃｔｆｒｏｍ２０１０ｔｏ２０１６２)扩展阶段性特征ꎮ２０１０ ２０１２年城市扩展集中在中部地区ꎬ２０１４ ２０１６年中部地扩展速率放缓ꎬ重点区域转为东㊁西两组团ꎬ东部组团扩展尤为显著ꎮ２０１０年东部组团仅建设零星分布ꎬ２０１６年呈现大面积向北扩展ꎮ整体上ꎬ城市扩展速率逐步放缓ꎬ扩展强度减小ꎮ
３)形态结构特征ꎮ２０１６年两江新区为１.７８ꎬ较２０１０年下降０.１４ꎬ总体上分形维数仍比较大ꎬ城市空间边界不规则程度较高ꎬ但分形维数整体呈下降趋势ꎬ表明城市空间形态不规则程度下降ꎻ城市仍以建成区边缘的外延式填充为主ꎬ城市紧凑度水平虽然整体较低(２０１６年为０.０８)ꎬ但呈逐年上升趋势ꎬ紧凑度的提高有利于提高资源利用效率和降低城市管理成本ꎻ２０１０ ２０１６年城市用地增长弹性系数减小ꎬ表明城市建成区扩展与人口协调性变好ꎬ城市用地功能不断完善ꎬ用地结构趋于平衡(见表１)ꎮ
４)扩展方向特征ꎮ以２０１０年城市建成区几何中心为原点ꎬ将两江新区划分为１６个象限区域ꎬ分析不同时段新区在各方位区域中的面积及各象限拓展特征ꎮ２０１０ ２０１６年两江新区城市建成区扩展以正东㊁正北和东北３个方向为主ꎬ占扩展总面积的７７.７６％ꎬ城市重心整体表现
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第８期陈㊀静等:重庆两江新区城市扩展特征及其驱动力分析
