基于共生理念的长株潭城市群城市用地扩张模拟及优化调控

发布时间：2020-11-10 12:38

　　 中国城市群作为国家参与全球竞争与国际分工的全新地域单元,是未来区域经济发展的增长极,由此国家出台了一系列相关规划。《国家主体功能区规划》明确了城市群是实施开发的重点区域和优先区域,《国家新型城镇化规划》则明确了城市群是推进新型城镇化的主体形态。与城市地区相比,城市群是城市用地扩张的聚集地,持续高强度和粗放式的国土开发给城市群地区的资源环境承载力造成巨大压力,使得在国家空间治理现代化背景下城市群高质量发展日益重要。因此,将城市群的城市用地扩张与生态环境保护有机结合,通过模拟城市用地扩张的不同情景,科学划定城市群增长边界,制定相应的管控模式,提出综合的增长边界管控体系,是优化城市群国土空间结构、保障城市群空间高质量发展的有效途径,同时也为实现城市群一体化和可持续发展提供理论依据。本研究基于社会经济、土地利用、基础地理等数据,综合运用城市用地扩张强度、景观扩张指数、非线性回归、系统动力学、元胞自动机等方法,以长株潭城市群为研究对象,对城市群的城市用地扩张时空特征、扩张质量、城市用地扩张与生态环境保护共生机制、扩张模拟以及增长边界划定等内容进行综合系统的研究,旨在解决三个关键科学问题:(1)探寻影响城市群城市用地扩张的因素及其作用机制;(2)在城市群“生产-生活-生态”的协调共生模式下,研究城市群城市用地扩张与生态环境保护之间的相互作用关系以及识别两者间协调共生的平衡点;(3)建立消除城市用地扩张与生态环境保护之间冲突的耦合模型,模拟“生态约束”与“增长需求”相结合的不同扩张情景,构建满足城市群发展目标和地域功能的城市群增长边界划定方法。本研究依据“特征分析-情景模拟-边界划定-优化调控”的逻辑思路,围绕城市群城市用地扩张模拟及其优化调控,进行定性和定量的分析,得到以下主要结论。(1)不同发展阶段的长株潭城市群,其城市用地扩张具有差异性。时序强度变化方面,扩张强度呈先加强后减弱的趋势。空间格局演变方面,呈“中心-边缘”的扩张格局,扩张类型整体上呈现出由扩散向集聚转变,符合“扩散-集聚”的城市增长理论。扩张质量方面,由于城市用地扩张“吞没”了郊区和农村地区,导致景观破碎化程度、形状复杂度不断上升,景观格局表现出不稳定性;城市群一体化程度和“人口-土地”协同程度逐步增强,“经济-土地”协同程度较高,整体上表现出城市用地扩张质量有所提升。(2)城市群城市用地扩张与生态环境保护之间存在较强的相互作用,两大系统之间各要素作用强度表现出阶段性和差异性的特征。从自然、经济社会和空间三个维度构建了“驱动-协调-约束”共生机制,是实现城市用地扩张与生态环境保护共生发展的理论基础。(3)城市群生态安全格局作为城市用地扩张与生态环境保护共生发展的关键,以生态的源地、廊道和战略点构成城市群生态安全格局,是城市群城市用地扩张的生态基底。经济社会、自然、可达性以及溢出效应等影响因素的综合作用,对城市用地扩张产生了正向和负向的影响,并且社会经济和溢出效应是影响城市用地扩张的主控因素,由此提出了城市群城市用地扩张的“四力”作用机制框架。(4)在共生机制框架下,结合城市群发展需求和生态保护要求,设定不同的城市用地扩张情景,其中协调共生情景为最优。协调共生情景以节约和高效利用土地为目标,各类用地产生的生态效益和经济效益均满足人类各项需求,最终实现了城市群土地利用优化配置的目标;该情景有利于保障城市群社会经济的稳定发展,实现生态效益的最大化,与《长株潭城市群区域规划》确定的目标和原则相一致。(5)基于“空间-功能-形态”属性划定了城市群增长边界。通过创新城市群增长边界管理机制,将生态安全格局与增长空间管控相结合,构建“控制维-拓展维-保障维”的管控模式,并提出“差异-滚动-反馈-弹性”的管控体系。
【学位单位】：湖南师范大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2020
【中图分类】：F299.23
【部分图文】：

1987年,国家计委制定了《国土规划编制方法》,方法明确了国土规划的相关任务,包括自然资源的总体开发、城镇建设的总体布局、生态环境的综合治理;2001年和2003年,国土资源部分别印发了《关于国土规划试点工作有关问题》和《关于在新疆、辽宁开展国土规划试点工作》的通知,将在深圳市、天津市、辽宁和新疆开展国土规划试点,随后,2004年广东省也开展了国土规划试点工作。目前,以上试点省市已完成国土规划的编制,武汉城市群、长株潭城市群以及中原城市群等地区也编制了国土规划。2010年,国务院印发了《全国主体功能区规划》,规划根据区域的资源环境承载力,将全国划分为四类开发区,包括优化、重点、限制和禁止开发区,并制定了差异化的发展策略。规划以资源禀赋为立足点,进行差异化管控,为后续的国土空间规划奠定基础。2012年,中共十八大明确了生态文明建设和国土空间优化等工作。2017年,国务院分别印发了《全国国土规划纲要》和《省级空间规划试点方案》,其中国土规划纲要明确了规划相关任务,包括国土的集聚开发、资源的分类分级保护、国土的综合整治等;规划试点方案明确了以市县级的“多规合一”成果为基础,制定省一级的国土空间规划。2018年,国务院印发了《关于建立更加有效的区域协调发展新机制的意见》明确了城市群、都市圈等特定区域可以编制国土空间专项规划。同年,习近平总书记在深入推动长江经济带座谈会上指出,要基于资源环境承载力和国土空间开发适宜性的评价结果,划定长江经济带的生态保护红线、城镇开发边界和永久基本农田三条控制线。2019年,国务院印发了《建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》明确了构建国土空间规划的体系,谋划新时代背景下国土空间开发的保护格局。6.1.2 对现有国土空间调控的思考

刚性增长边界是城市群国土空间的生态基底,用于保障城市群生态系统结构和提升人类福祉,本研究运用逆向思维划定城市群刚性增长边界。基于第五章生态安全格局的划定结果,确定了城市群的生态源地、生态廊道和生态战略点。其中,生态源地是城市群的约束区域,具有不可开发的特征,如图6-2:刚性增长边界范围为3686 km2,占生态用地总面积的56.12%,占城市群面积的42.72%。从土地利用类型来看,城市群生态源地的类型主要由林地和水域构成,面积分别为3051 km2、404 km2,两者占生态源地总面积的93.73%。刚性增长边界主要包括贯穿城市群区域的湘江等水域,千龙湖、松雅湖等湿地,以及鹅形山、影珠山、黑麋峰、北山等山区林地。按照生态源地的空间分布可以划为7个组团。同时,生态廊道呈现出“两横三纵”的空间格局,其中,陆地生态廊道表现出环状分布,水域生态廊道以河流水系为骨架贯穿整个城市群,构成城市群内7个组团之间生物移动的通道,保持城市群生态系统结构的连通性。生态战略点主要位于市区外围、城市用地与生态用地交集地带,以及南北生态源地大面积区的外围,是保障生态廊道通畅性和生态结构完整性亟需修复的关键枢纽。

第五章中的5.5.4小节对比了四种情景方案,明确了协调共生为城市群城市用地扩张模拟最优情景。本研究直接运用该情景城市用地扩张的模拟结果,将结果的栅格数据转换为矢量数据初步划定弹性边界,如图6-3。弹性边界初步规模为1668.69 km2。将边界与2018年城市群土地利用覆盖数据进行叠加,结果显示边界范围内土地利用类型以城市用地、耕地和林地为主。
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本文编号：2877936