顾及空间非平稳性驱动的城市增长边界划定
发布时间：2021-01-11 08:38
城市增长边界划定对国土空间规划中的城市扩展空间管控具有重要意义,目前的划定方法一般仅考虑生态安全因素,未考虑交通等驱动因素对城市扩张的作用,或运用城市增长模型模拟未来城市用地发展,但这类模型中的转换规则大多忽略了城市增长驱动力的空间非平稳性,限制了边界划定效果。该文通过耦合地理加权Logistic回归（GWLR）模型及约束性元胞自动机（CA）模型,构建了一种能够考虑空间异质性驱动机理的GWLR-CA城市增长模型,结合形态学方法并在综合考虑生态环境等空间约束条件下,将该模型应用于南京市城市增长边界划定。结果表明:1)在模型校准时段城市用地增长驱动力分析中,GWLR模型比传统Logistic回归（LR）模型具有更高的拟合优度,说明研究区城市用地扩张驱动力具有显著空间异质性;2)GWLR-CA模型在验证时段的OA、Kappa系数及FOM值分别为97.61%、0.897和0.352,比LR-CA及已有研究的模拟精度高;3)自然发展情景、耕地保护情景及生态控制情景中,生态控制情景更符合研究区实际,在该情景下,2025年城市增长边界范围内面积为795.07 km2,占研究区总...
【文章来源】：地理与地理信息科学. 2020,36(05)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区2015年土地利用现状图
从GWLR的估计结果(表2)可知,在交通通达性因素方面,到主要公路的距离(Dmroad)回归系数平均值的绝对值最高,说明其影响力最大,与已有研究中南京市公路交通对城市用地扩张影响的结论一致[17,26],结合回归系数与t统计量插值结果可知,其在研究区北部的负向作用大于研究区南部,在研究区南部部分区域不显著。到铁路的距离(Drail)的回归系数在靠近铁路的区域为正值,在距离铁路较远的地区为负值,总体上以正向作用为主,在研究区西部呈现显著负向作用。到高速公路的距离(Dhway)回归系数的中位数为正,表示在大范围内距离高速公路越近的地块发展为城市用地的可能性越小,此外在边缘地区高速公路对城市扩张的影响强度明显较高,这是由于高速公路发挥的是对外运输的作用,对居住空间会造成一定的噪音影响,从而影响周边土地的开发。从回归参数插值结果看,到高速出口的距离(Dehway)的影响力区位差异较大,但在大部分区域内距离高速公路越近,越有利于城市扩张,这与已有研究结论一致[35]。图3 各空间变量t统计量显著性检验结果
图2 GWLR模型回归系数结果到次级CBD的距离(DSCBD)对城市扩张具有较大的局部影响,主要体现为集中在研究区东部的显著负向作用,这主要是由于建设次级CBD需要承接中心城市人口、资本、产业,以缓解中心城市用地压力、拓展城市空间。因此,作为面向区域的综合服务中心无疑会影响周边的土地开发强度,离次级CBD越近的土地越可能转化为城市用地。此外,研究区北部与西南地区存在统计上不显著的区域。到工业中心的距离(Dinduc)对城市用地扩张发挥的负向作用大于正向作用,显著性负向影响主要集中在长江以北地区以及研究区东南部,这是由于南京市通过支持经济开发区与工业片区发展,辐射带动周边地区土地利用功能品质提升,因此需加快轨道交通与服务设施建设以满足就业与居住的需要,并且南京规划按照产城融合理念,加快开发区周围的新城建设,也在一定程度上提高了开发区周边土地的开发强度。此外在主城区小范围地区存在显著正向影响,在研究区西部和东北存在不显著的区域。到区政府的距离(Dcoun)的回归系数在LR模型中为负值,而在GWLR模型中其作用强度在空间格局上总体呈南高北低态势,以正向作用为主,只在小部分区域内存在显著负向作用,并在研究区北部与西部对城市扩张无显著性影响。到镇政府的距离(Dtown)对城市用地扩张的作用也存在显著空间差异,但在大范围内呈显著的负向作用,其空间分布表明土地单元离镇政府越近,其开发为城市用地的可能性越大。此外,考虑到受地形条件与开发建设成本的限制,城市发展大多会选择地势平坦的区域,坡度(Slope)的回归系数结果恰恰印证了这一点,图2表明虽然坡度的影响强度在空间上存在较大差异,但负值分布范围较广。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于“双评价”与FLUS-UGB的城镇开发边界划定——以长春市为例[J]. 张韶月,刘小平,闫士忠,战强,刘彤起. 热带地理. 2019(03)
[2]FLUS-UGB多情景模拟的珠江三角洲城市增长边界划定[J]. 吴欣昕,刘小平,梁迅,陈广亮. 地球信息科学学报. 2018(04)
[3]ABM模型支持下的城市增长边界划定研究——以重庆为例[J]. 张星星,刘勇,岳文泽. 现代城市研究. 2018(03)
[4]综合生态安全格局构建与城市扩张模拟的城市增长边界划定——以天水市规划区（2015—2030年）为例[J]. 丛佃敏,赵书河,于涛,陈诚,王小标. 自然资源学报. 2018(01)
[5]基于“反规划”理念及FLUS模型的城镇用地增长边界划定研究——以徐州市贾汪区为例[J]. 朱寿红,舒帮荣,马晓冬,梁迅,姚青. 地理与地理信息科学. 2017(05)
[6]比较逻辑斯蒂与地理加权逻辑斯蒂回归模型在福建林火发生的适用性[J]. 梁慧玲,王文辉,郭福涛,林芳芳,林玉蕊. 生态学报. 2017(12)
[7]城市开发边界的“划”与“用”——我国14个大城市开发边界划定试点进展分析与思考[J]. 林坚,乔治洋,叶子君. 城市规划学刊. 2017(02)
[8]京津冀城市群多情景空间演化模拟[J]. 黄金川,林浩曦. 地理研究. 2017(03)
[9]面向国土空间优化的三生空间研究进展[J]. 黄金川,林浩曦,漆潇潇. 地理科学进展. 2017(03)
[10]基于约束性CA模型的城市开发边界划定方法[J]. 陈伟强,潘元庆,马月红,马会宁. 农业工程学报. 2017(04)
本文编号：2970450
【文章来源】：地理与地理信息科学. 2020,36(05)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区2015年土地利用现状图
从GWLR的估计结果(表2)可知,在交通通达性因素方面,到主要公路的距离(Dmroad)回归系数平均值的绝对值最高,说明其影响力最大,与已有研究中南京市公路交通对城市用地扩张影响的结论一致[17,26],结合回归系数与t统计量插值结果可知,其在研究区北部的负向作用大于研究区南部,在研究区南部部分区域不显著。到铁路的距离(Drail)的回归系数在靠近铁路的区域为正值,在距离铁路较远的地区为负值,总体上以正向作用为主,在研究区西部呈现显著负向作用。到高速公路的距离(Dhway)回归系数的中位数为正,表示在大范围内距离高速公路越近的地块发展为城市用地的可能性越小,此外在边缘地区高速公路对城市扩张的影响强度明显较高,这是由于高速公路发挥的是对外运输的作用,对居住空间会造成一定的噪音影响,从而影响周边土地的开发。从回归参数插值结果看,到高速出口的距离(Dehway)的影响力区位差异较大,但在大部分区域内距离高速公路越近,越有利于城市扩张,这与已有研究结论一致[35]。图3 各空间变量t统计量显著性检验结果
图2 GWLR模型回归系数结果到次级CBD的距离(DSCBD)对城市扩张具有较大的局部影响,主要体现为集中在研究区东部的显著负向作用,这主要是由于建设次级CBD需要承接中心城市人口、资本、产业,以缓解中心城市用地压力、拓展城市空间。因此,作为面向区域的综合服务中心无疑会影响周边的土地开发强度,离次级CBD越近的土地越可能转化为城市用地。此外,研究区北部与西南地区存在统计上不显著的区域。到工业中心的距离(Dinduc)对城市用地扩张发挥的负向作用大于正向作用,显著性负向影响主要集中在长江以北地区以及研究区东南部,这是由于南京市通过支持经济开发区与工业片区发展,辐射带动周边地区土地利用功能品质提升,因此需加快轨道交通与服务设施建设以满足就业与居住的需要,并且南京规划按照产城融合理念,加快开发区周围的新城建设,也在一定程度上提高了开发区周边土地的开发强度。此外在主城区小范围地区存在显著正向影响,在研究区西部和东北存在不显著的区域。到区政府的距离(Dcoun)的回归系数在LR模型中为负值,而在GWLR模型中其作用强度在空间格局上总体呈南高北低态势,以正向作用为主,只在小部分区域内存在显著负向作用,并在研究区北部与西部对城市扩张无显著性影响。到镇政府的距离(Dtown)对城市用地扩张的作用也存在显著空间差异,但在大范围内呈显著的负向作用,其空间分布表明土地单元离镇政府越近,其开发为城市用地的可能性越大。此外,考虑到受地形条件与开发建设成本的限制,城市发展大多会选择地势平坦的区域,坡度(Slope)的回归系数结果恰恰印证了这一点,图2表明虽然坡度的影响强度在空间上存在较大差异,但负值分布范围较广。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于“双评价”与FLUS-UGB的城镇开发边界划定——以长春市为例[J]. 张韶月,刘小平,闫士忠,战强,刘彤起. 热带地理. 2019(03)
[2]FLUS-UGB多情景模拟的珠江三角洲城市增长边界划定[J]. 吴欣昕,刘小平,梁迅,陈广亮. 地球信息科学学报. 2018(04)
[3]ABM模型支持下的城市增长边界划定研究——以重庆为例[J]. 张星星,刘勇,岳文泽. 现代城市研究. 2018(03)
[4]综合生态安全格局构建与城市扩张模拟的城市增长边界划定——以天水市规划区（2015—2030年）为例[J]. 丛佃敏,赵书河,于涛,陈诚,王小标. 自然资源学报. 2018(01)
[5]基于“反规划”理念及FLUS模型的城镇用地增长边界划定研究——以徐州市贾汪区为例[J]. 朱寿红,舒帮荣,马晓冬,梁迅,姚青. 地理与地理信息科学. 2017(05)
[6]比较逻辑斯蒂与地理加权逻辑斯蒂回归模型在福建林火发生的适用性[J]. 梁慧玲,王文辉,郭福涛,林芳芳,林玉蕊. 生态学报. 2017(12)
[7]城市开发边界的“划”与“用”——我国14个大城市开发边界划定试点进展分析与思考[J]. 林坚,乔治洋,叶子君. 城市规划学刊. 2017(02)
[8]京津冀城市群多情景空间演化模拟[J]. 黄金川,林浩曦. 地理研究. 2017(03)
[9]面向国土空间优化的三生空间研究进展[J]. 黄金川,林浩曦,漆潇潇. 地理科学进展. 2017(03)
[10]基于约束性CA模型的城市开发边界划定方法[J]. 陈伟强,潘元庆,马月红,马会宁. 农业工程学报. 2017(04)
本文编号：2970450
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