周思琪 溫玉雯

(成都理工大學(xué) 四川 成都 610000)

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1984-2014年南充市城市空間擴(kuò)展過(guò)程分析

周思琪 溫玉雯

(成都理工大學(xué) 四川 成都 610000)

在遙感和GIS的技術(shù)支持下，使用1984、1994、2003和2014年4個(gè)不同時(shí)期的MSS、TM、ETM+、OLI的影像數(shù)據(jù)，用人機(jī)交互式解譯提取了南充市城區(qū)在四個(gè)不同時(shí)相的建成區(qū)面積；采用ARCGIS的空間分析工具分別計(jì)算提取了城市擴(kuò)展強(qiáng)度指數(shù)、城市重心、中心遷移率、城市擴(kuò)展彈性系數(shù)等指標(biāo)，對(duì)南充市的城市空間擴(kuò)展過(guò)程進(jìn)行分析；并結(jié)合社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人口的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)城市擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)進(jìn)行分析。結(jié)果表明：1984-2014年南充市城市空間擴(kuò)展呈現(xiàn)快速擴(kuò)展的趨勢(shì)，其中2003-2014年南充市城市空間擴(kuò)展速度最快；南充城市空間擴(kuò)展主要發(fā)生在順慶區(qū)，嘉陵區(qū)，整個(gè)城市的重心逐漸向東北部發(fā)展；人口增加和工業(yè)化進(jìn)程是南充城市空間擴(kuò)展的主要驅(qū)動(dòng)力。

南充市；城市空間擴(kuò)展；遙感

土地城鎮(zhèn)化是城鎮(zhèn)化過(guò)程的一個(gè)重要組成和表現(xiàn)，它直接推動(dòng)城市建成區(qū)的擴(kuò)展以及城市地域結(jié)構(gòu)的變化。土地城鎮(zhèn)化過(guò)程與城市人口變遷、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及環(huán)境變化密切相關(guān)。改革開放至今，中國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，城市土地利用與空間擴(kuò)張已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。現(xiàn)有研究主要集中于城市擴(kuò)展模式、城市擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)機(jī)制、城市擴(kuò)展空間過(guò)程模擬等方面。目前國(guó)內(nèi)眾多研究結(jié)果共同表明城市的擴(kuò)展具有明顯的地域特點(diǎn)[1]。

南充是四川省首批年GDP總量達(dá)到千億的城市。近年來(lái)南充市的城市建成區(qū)呈現(xiàn)出塊速擴(kuò)展模式，受到越來(lái)越多的學(xué)者和社會(huì)大眾關(guān)注。但目前與此相關(guān)的主要數(shù)據(jù)源為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、可靠性方面為部分學(xué)者所不認(rèn)同。而遙感數(shù)據(jù)和方法的客觀性可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的不足，成為當(dāng)前常用的數(shù)據(jù)來(lái)源和方法。

本文基于遙感與GIS技術(shù)，提取1984年以來(lái)不同時(shí)相南充城市建成區(qū)面積及其擴(kuò)張過(guò)程；并分析其擴(kuò)張的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。為南充城市未來(lái)城市空間發(fā)展規(guī)劃提供決策參考。

一、材料與方法

(一)研究區(qū)概況

南充市介于北緯30°35′-31°51′、東徑105°27′-106°58′之間，位于四川盆地東北部、嘉陵江中游，全市可分為北部低山區(qū)和南部丘陵區(qū)兩大地貌單元。地勢(shì)從北向南傾斜，海拔256-889米。地貌類型以丘陵為主，淺丘平壩、中丘中谷、高丘低山類型大體各占1/3。全市轄3區(qū)1市5縣，全市人口759.64萬(wàn)(2010年)，幅員面積1.25萬(wàn)平方公里，是四川省第二人口大市。截止2014年，南充GDP總量達(dá)1432.02億元，社會(huì)固定資產(chǎn)投資達(dá)1244億元。

主城區(qū)位于南充市南部，跨順慶、嘉陵、高坪三區(qū)，三區(qū)因嘉陵江、西充河分割而成組團(tuán)狀。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料知南充市2014年城市人口為106萬(wàn)，2012年城市人口為103萬(wàn)，建成區(qū)面積為101平方公里[2]。

(二)數(shù)據(jù)來(lái)源

1.遙感數(shù)據(jù)及處理

采用美國(guó)陸地衛(wèi)星Landsat系列多光譜數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提取不同時(shí)相的城市建成區(qū)。根據(jù)數(shù)據(jù)的可得性、圖像質(zhì)量等，分別采用了1984、1994、2003、2014年4個(gè)時(shí)相TM、ETM+、OLI數(shù)據(jù)，軌道編號(hào)(path/row)均為128/39。

將不同時(shí)相遙感影像按照標(biāo)準(zhǔn)假彩色模式進(jìn)行彩色合成，基于ARCGIS的矢量化操作，分別獲取4個(gè)時(shí)相城市建成區(qū)邊界(如圖2)，以及不同時(shí)相得建成區(qū)面積。

2.統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及其處理

研究中涉及的工業(yè)總產(chǎn)值、城鎮(zhèn)人口等均來(lái)自南充市統(tǒng)計(jì)局編寫的《南充六十年》和四川統(tǒng)計(jì)年鑒、南充市政府工作報(bào)告[3-5]。

本文后續(xù)研究中的城市建成區(qū)面積數(shù)據(jù)及其衍生數(shù)據(jù)均以遙感圖像解譯結(jié)果為準(zhǔn)。

圖1 南充市不同時(shí)期標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖

圖2 南充市不同時(shí)相城市建成區(qū)范圍(左)

(三)分析方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)

為全面反映南充城市擴(kuò)展的時(shí)空特征，也為便于不同研究結(jié)果之間的橫向比較，本文選擇城市空間擴(kuò)展研究中常用的指標(biāo)[7-8]包括城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)、城市重心變化、重心遷移率、城市擴(kuò)張彈性指數(shù)等，對(duì)南充城市擴(kuò)展進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而揭示城市擴(kuò)展的時(shí)空演變規(guī)律。

二、分析

(一)南充市城市擴(kuò)展規(guī)模與強(qiáng)度

南充城區(qū)建成區(qū)面積從1984年的6.11平方公里增加到2014年的88.05，增長(zhǎng)了14.41倍，年均擴(kuò)展速度2.731平方公里每年，擴(kuò)展強(qiáng)度指數(shù)為44.70%。1984-1994年間，南充城市擴(kuò)展速度逐漸加快，擴(kuò)展面積達(dá)10.21平方米，擴(kuò)展速度達(dá)到1.02平方公里每年。1994-2003年，南充城市進(jìn)入了城市擴(kuò)展相對(duì)較快的時(shí)期，擴(kuò)展面積達(dá)13.41平方米，擴(kuò)展速度達(dá)到1.49平方公里每年，擴(kuò)展強(qiáng)度指數(shù)為9.12%；2003年以后，南充城市建設(shè)面積進(jìn)入高速增加階段，2003—2014年間，城市擴(kuò)展面積58.32平方公里，擴(kuò)展速度達(dá)5.3平方公里每年，擴(kuò)展強(qiáng)度指數(shù)為17.83%。

(二)南充市城市中心變化

根據(jù)ARCGIS軟件的幫助下，計(jì)算出南充市城市在不同時(shí)期的城市中心位置變化。1984—1994年，南充市的城市擴(kuò)展主要是向城市以西發(fā)展，發(fā)展到了西山出現(xiàn)瓶頸。1994—2003年，嘉陵區(qū)這個(gè)新區(qū)的出現(xiàn)引領(lǐng)了南充城市在這段時(shí)期向南發(fā)展。2003—2014年，由于市政府的搬遷，市政府新區(qū)和北部新城的建設(shè)，南充城市擴(kuò)展逐步向北發(fā)展。如圖2。

(三)南充城市重心遷率

根據(jù)2.2中陸地衛(wèi)星解譯提取出來(lái)的城市面積圖斑，利用ARCGIS計(jì)算出的南充市的重心坐標(biāo)，再使用重心遷移速率計(jì)算公式得(表1)

表1 不同時(shí)段的南充重心遷移速率

根據(jù)上表分析可知：2003-2014年是南充市面積重心遷移最快的一段時(shí)間，遷移速率為125.35M/年。這是由于南充市市政府的成功遷移帶動(dòng)了市政府新區(qū)的高速發(fā)展，以及北部新城建設(shè)和瀠華工業(yè)園的建設(shè)促成的。1994-2003年是重心遷移最慢的，應(yīng)該是南充市在這個(gè)時(shí)間段南北同時(shí)發(fā)展造成的，南方嘉陵建立新區(qū)，北方發(fā)展工業(yè)集中區(qū)。1984-1994年遷移速率不快不慢，城市最要向西邊發(fā)展。

(四)南充市城市擴(kuò)展的彈性分析

從計(jì)算結(jié)果可以獲知:1984—1994年與1994—2003年的彈性系數(shù)為1.14與1.09，他們都在標(biāo)準(zhǔn)值1.12左右浮動(dòng)，而1.12是中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)院認(rèn)為的比較合理的值所以南充市在這段時(shí)間中都是比較正常的進(jìn)行城市擴(kuò)展。但從2003開始至2014年南充城市面積由于城市化的加快呈現(xiàn)出快速擴(kuò)展趨勢(shì)，而城市人口卻沒(méi)有相應(yīng)的跟上腳步，出現(xiàn)了所謂的房地產(chǎn)熱問(wèn)題，從而使彈性系數(shù)上升為1.64。

(五)南充市城市擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)力分析

1.自然地理環(huán)境的影響

自然地理因素不僅對(duì)城市的形成和發(fā)展具有重要影響，也決定了城市擴(kuò)展的總體趨勢(shì)，20世紀(jì)90年代以前，由于順慶，嘉陵，高坪三區(qū)被西河嘉陵江分割，城市的大部分發(fā)展都集中在順慶。隨著改革開放后，南充城市發(fā)展逐漸向西邊地勢(shì)平坦地帶發(fā)展但是后來(lái)受到西山的限制。但是后來(lái)隨著建設(shè)嘉陵新區(qū)的口號(hào)，南充城市擴(kuò)展跨過(guò)西河向嘉陵發(fā)展但是同樣受到了鳳埡山的限制。最后南充在北部新城的發(fā)展中挖山填坑，城市整體向著東北方發(fā)展。

2.經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市擴(kuò)張的影響

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)了城市化進(jìn)程，決定著城市化水平的高低，當(dāng)經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展階段時(shí)，帶來(lái)了實(shí)際收入水平和城市建設(shè)投資的增加，促使城市空間的加速擴(kuò)展。通過(guò)對(duì)南充市建成區(qū)面積和南充市GDP的相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，二者具有相當(dāng)?shù)南嚓P(guān)性，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.9989，說(shuō)明南充市的城市擴(kuò)展與經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有很強(qiáng)的相關(guān)性，經(jīng)濟(jì)發(fā)展很大程度上推動(dòng)了城市的擴(kuò)展。通過(guò)南充市城市擴(kuò)展的彈性分析可知，我國(guó)房地產(chǎn)的發(fā)展也是城市面積擴(kuò)展的主要驅(qū)動(dòng)力，表中2003—2014的彈性系數(shù)為1.63，比標(biāo)準(zhǔn)的1.12增大不少。這是結(jié)果的產(chǎn)生主要是房地產(chǎn)的過(guò)熱現(xiàn)象帶來(lái)的城市面積的不斷擴(kuò)展。由此可以看出房地產(chǎn)的帶動(dòng)也是南充城市面積擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)力之一。同時(shí)南充的工業(yè)發(fā)展在2003—2014年間得到飛速發(fā)展。瀠華工業(yè)區(qū)，南充工業(yè)集中區(qū)，南充化學(xué)工業(yè)園區(qū)相繼出現(xiàn)，從而成為推動(dòng)南充城市建成區(qū)面積擴(kuò)展的主要?jiǎng)恿Α?/p>

3.人口增長(zhǎng)對(duì)城市擴(kuò)張的影響

城市人口的增長(zhǎng)是城市空間擴(kuò)展的主要驅(qū)動(dòng)力之一，人口數(shù)量的增加，推動(dòng)了城市住宅、商業(yè)、工業(yè)和交通運(yùn)輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而推動(dòng)了城市建設(shè)用地的擴(kuò)展。通過(guò)對(duì)二者相關(guān)性的分析可以看出人口增長(zhǎng)和建成區(qū)面積基本都是成相似的斜率增長(zhǎng)。也就是說(shuō)，南充市市轄區(qū)人口增長(zhǎng)與建設(shè)用地?cái)U(kuò)展之間基本保持同步的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

4.政策與規(guī)劃對(duì)城市擴(kuò)張的影響

政府的相關(guān)行為，作為一種激勵(lì)或約束機(jī)制，通常會(huì)助長(zhǎng)或制約城市土地利用的變化，決定城市空間擴(kuò)展的方向和規(guī)模。從南充城市擴(kuò)展速度來(lái)看。由于受到改革開放的影響以及改革開放后的房地產(chǎn)市場(chǎng)放開，南充在1984—1994年間城市擴(kuò)展得到較快的發(fā)展。1994—2003年間，國(guó)家政策上調(diào)控，很多南充本地的國(guó)有企業(yè)倒閉，大量工人下崗，整個(gè)城市經(jīng)濟(jì)的不景氣造成了城市擴(kuò)展的停滯，雖然成立了新區(qū)嘉陵區(qū)，也沒(méi)法讓城市擴(kuò)展快速進(jìn)行。新世紀(jì)后隨著國(guó)家的西部大開發(fā)戰(zhàn)略、新型城鎮(zhèn)化的建設(shè)、成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的規(guī)劃造就了南充城市擴(kuò)展高速發(fā)展的新篇章。

5.交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)對(duì)城市擴(kuò)張的影響

城市主要交通干線對(duì)城市擴(kuò)展具有重要的牽引作用。目前，南充市公路已形成了以“一環(huán)五射”的高速公路網(wǎng)為主骨架、以國(guó)道212，國(guó)道318為主的6條放射狀國(guó)、省干線為主通道的路網(wǎng)體系。同時(shí)，千噸級(jí)船隊(duì)可從南充北上廣元，南下重慶，直達(dá)上海。這些不斷產(chǎn)生的交通基礎(chǔ)設(shè)施有效的促進(jìn)了南充的經(jīng)濟(jì)，人口的發(fā)展，從而對(duì)城市建設(shè)區(qū)擴(kuò)展產(chǎn)生一定的影響。

三、結(jié)論

1.南充市城市擴(kuò)展在時(shí)間上存在不均衡性。改革開放初期，由于國(guó)家政策的引導(dǎo)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制，城市擴(kuò)展速度較慢；20世紀(jì)90年代以后，隨著改革開發(fā)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)加快城市擴(kuò)展隨之加快，但是這個(gè)期間受到國(guó)有企業(yè)倒閉和大量職工下崗的影響城市擴(kuò)展速度的增加得到一定的抑制；隨著新世紀(jì)以來(lái)，城市進(jìn)入高速擴(kuò)展階段，擴(kuò)展規(guī)模達(dá)到歷史最高水平。

2.南充市城市擴(kuò)展方向的空間分異特征明顯。1984-1994年間，南充市城市重心向西方向有較強(qiáng)移動(dòng)；1994-2003年，城市擴(kuò)展在各個(gè)方向都有比較均勻的移動(dòng)，但是由于嘉陵新區(qū)的建設(shè)，主要向南方向。2003-2014年，隨著南充市政府的搬遷以及市政府新區(qū)的建設(shè)，瀠華工業(yè)園區(qū)的發(fā)展，荊溪、小龍、龍門的撤鎮(zhèn)設(shè)街道辦。城市發(fā)展重心主要向北移動(dòng)。但同時(shí)嘉陵新區(qū)的工業(yè)區(qū)建設(shè)和高坪航空港工業(yè)區(qū)的發(fā)展也為城市擴(kuò)展提供重要作用。標(biāo)志著南充市已形成了軸向拓展、多中心發(fā)展的開放式空間擴(kuò)張新格局。

3.南充市城市擴(kuò)展的諸多驅(qū)動(dòng)因素中，除國(guó)家和地區(qū)政策的導(dǎo)向及自然環(huán)境因素對(duì)城市擴(kuò)展有一定影響外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長(zhǎng)及交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也有較大影響，尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響最大。

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[2]四川統(tǒng)計(jì)年鑒2014[M].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2014.

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[5]蕭篤寧.城市化進(jìn)程與土地資源的可持續(xù)利用[J].云南地理環(huán)境研究，1997，9(1)：34-39.

周思琪，(1992,11-)，女，新疆，成都理工大學(xué)碩士研究生，人文地理專業(yè)，師從楊盡教授；溫玉雯，(1992,09-)，女，四川，成都理工大學(xué)碩士研究生，人文地理專業(yè)，師從楊盡教授。