楊柏林占玲

（1.新疆第一測(cè)繪院 新疆昌吉 831100 2.江西省測(cè)繪成果資料檔案館 江西南昌 330209）

1 引言

城鎮(zhèn)空間格局[1]是城市發(fā)展的骨架，是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和整體建設(shè)策略在空間布局上的具體體現(xiàn)。以遙感影像為主要數(shù)據(jù)源，對(duì)城市空間格局進(jìn)行高精度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[2]，借助地學(xué)信息圖譜的理論和方法，客觀及時(shí)地揭示城市空間擴(kuò)展特征[3－4]，有助于分析城市空間格局的結(jié)構(gòu)性特征和發(fā)展模式，對(duì)于規(guī)劃城市可持續(xù)發(fā)展、優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)與布局、了解城市空間格局的演變有著十分重要的意義，同時(shí)也可以為解決城市生態(tài)與環(huán)境和諧發(fā)展提供決策依據(jù)。

2 研究區(qū)概況

昌吉市位于天山北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南緣，地處亞歐大陸中心，是昌吉回族自治州州府所在地。全市總面積8215平方公里，建成區(qū)面積60平方公里。下轄8鎮(zhèn)2鄉(xiāng)6街道，轄區(qū)有1個(gè)國(guó)家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)和1個(gè)國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)科技園區(qū)。昌吉緊鄰烏魯木齊，位于北疆經(jīng)濟(jì)帶的核心區(qū)域，憑借優(yōu)越的區(qū)域位置與政策傾斜，昌吉的城市化水平不斷提高，已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入新一輪城市快速發(fā)展的階段。

3 研究方法

3.1 城市擴(kuò)展變化分析

基于2000年、2016年、2017年優(yōu)于1米分辨率影像、基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，提取昌吉市城區(qū)邊界及內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息，分析城市擴(kuò)展模式[5]。同時(shí)利用城市形態(tài)擴(kuò)展定量指標(biāo)從城市的不同轄區(qū)、不同方位（八向）等多個(gè)尺度分析城市形態(tài)擴(kuò)展情況[6-7]。以城區(qū)的擴(kuò)展面積、擴(kuò)展速度、擴(kuò)展強(qiáng)度、地均人口、地均GDP、緊湊度、城市用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)等作為空間擴(kuò)展統(tǒng)計(jì)分析的指標(biāo)[8-9]，對(duì)昌吉市的城區(qū)擴(kuò)展變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3.2 城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)分析

利用2017年城市內(nèi)部結(jié)構(gòu)提取數(shù)據(jù)，以昌吉市為基本統(tǒng)計(jì)單元，對(duì)城區(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，主要統(tǒng)計(jì)各要素面積占比狀況；對(duì)比分析各要素分布差異和特點(diǎn)。

4 數(shù)據(jù)分析

4.1 城區(qū)面積擴(kuò)展分析

昌吉市地處天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的核心區(qū)域，隨著烏昌一體化進(jìn)程的加快，擴(kuò)展速度達(dá)到3.50 km2/年。2000-2017年昌吉市城市擴(kuò)展速度見(jiàn)表1。昌吉市面積擴(kuò)展主要在西北方、西方和西南方，東南方城區(qū)面積幾乎沒(méi)有變化。

表1 城市擴(kuò)展速度統(tǒng)計(jì)表

按照擴(kuò)展強(qiáng)度可以將城市劃分為：高速擴(kuò)張型>9%，快速擴(kuò)張型7%-9%，中速擴(kuò)張型5%-7%，低速擴(kuò)張型0%-5%。2000-2017年期間，昌吉市城市擴(kuò)展強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)值見(jiàn)表2。從統(tǒng)計(jì)表中可看出昌吉市屬高速擴(kuò)張型城市，擴(kuò)展強(qiáng)度為19.91%。

表2 城市擴(kuò)展強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表

4.2 城市內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化分析

統(tǒng)計(jì)2017年昌吉城區(qū)內(nèi)部各地表覆蓋類型面積占比見(jiàn)表3。從統(tǒng)計(jì)表中可看出，城市綠地面積占比最大，為31.1%，其綠地斑塊破碎度[10]達(dá)到108塊/km2；其次是道路，占比為9%；面積最小的是建筑工地，占比僅為0.8%。

表3 2017年城區(qū)內(nèi)部各地表覆蓋類型面積占比統(tǒng)計(jì)表

與2016年城區(qū)內(nèi)部地表覆蓋類型面積比較，昌吉市道路總面積、城市綠地總面積和停車場(chǎng)總面積呈正增長(zhǎng)；建筑工地總面積呈現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)；城中村總面積保持未變。

4.3 城市用地效率分析

選取地均人口和地均GDP兩個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)作為城市用地效率的分析指標(biāo)，以2017年城市用地效率及2016-2017年，2000-2017年變化特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

（1）地均人口

采用各年份統(tǒng)計(jì)年鑒中城鎮(zhèn)人口數(shù)量，各時(shí)期城區(qū)面積，計(jì)算單位城區(qū)面積上的人口數(shù)量。城區(qū)地均人口表征城市擴(kuò)展的緊密程度，值越大，表明城市擴(kuò)展越為緊密，城市用地的擴(kuò)展有人口的支撐；反之，城市用地?cái)U(kuò)展表現(xiàn)為稀疏模式，城市用地?cái)U(kuò)展超前于人口增長(zhǎng)。2000年至2017年地均人口情況如表4所示。

表4 2000-2017年地均人口統(tǒng)計(jì)表單位：萬(wàn)人/km2

通過(guò)分析可知，在2000年至2017年時(shí)間段內(nèi)，城市地均人口均呈下降趨勢(shì)，下降了1.50萬(wàn)人/km2。

（2）地均 GDP

地均GDP表示每平方千米土地創(chuàng)造的GDP，反應(yīng)土地的使用效率（可以部分反應(yīng)此地的工業(yè)與商業(yè)密集程度），地均GDP是一個(gè)反映產(chǎn)值密度及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)水平的極好指標(biāo)，它比人均GDP更能反映一個(gè)區(qū)域的發(fā)展程度和經(jīng)濟(jì)集中程度。2000年至2017年昌吉市地均GDP情況如表5所示。

表5 2000-2017年地均GDP統(tǒng)計(jì)表單位：萬(wàn)元/km2

通過(guò)分析可知，在2000年至2017年時(shí)間段內(nèi)昌吉市地均GDP呈先增后減的趨勢(shì)，但2017年地均GDP綜合來(lái)說(shuō)比2000年增加了1666萬(wàn)元/km2。

4.4 城市空間擴(kuò)展協(xié)調(diào)性分析

城市用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)是一定時(shí)期內(nèi)城市用地增長(zhǎng)率與城市人口增長(zhǎng)率之比，是測(cè)定城市用地?cái)U(kuò)展程度的指標(biāo)，亦可反映出城市化發(fā)展情況，用來(lái)表示城市空間擴(kuò)展的協(xié)調(diào)性。中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)院研究結(jié)果表明，該系數(shù)的最優(yōu)值為1.12。當(dāng)城市用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)高于1.12，城市土地效率就會(huì)降低；低于1.12時(shí)，諸如交通擁堵，城市基礎(chǔ)設(shè)施不足，舒適度差等諸多城市問(wèn)題就會(huì)突顯。

表6 城市用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2000-2017年期間，昌吉市用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)統(tǒng)計(jì)值見(jiàn)表6。從統(tǒng)計(jì)表中可看出，昌吉市城市用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)高達(dá)19.86，表明昌吉市在此期間呈快速擴(kuò)展的勢(shì)頭。2016-2017年期間昌吉市用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)為1.03。

4.5 城市空間形態(tài)及結(jié)構(gòu)變化分析

（1）城市空間形態(tài)演變

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)城市處于迅速擴(kuò)展的發(fā)展階段，緊湊度下降；當(dāng)城市轉(zhuǎn)為內(nèi)部填充、改造發(fā)展階段時(shí)，緊湊度上升。城市的周期性擴(kuò)展與城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的周期性密切相關(guān)，通過(guò)研究城市形態(tài)的緊湊度可以發(fā)現(xiàn)城市擴(kuò)展的周期性[11]。緊湊度值越大，其形態(tài)越有緊湊性；反之，形態(tài)的緊湊性越差。圓是一種形狀最緊湊的圖形，圓內(nèi)各部分空間高度壓縮，其緊湊度為1，如果是狹長(zhǎng)形狀，其值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1。

表7 城市緊湊度統(tǒng)計(jì)表

2000年和2017年昌吉市城市緊湊度統(tǒng)計(jì)值見(jiàn)表7。從統(tǒng)計(jì)表中可看出，昌吉市城市緊湊度在區(qū)間（0.3，0.4）內(nèi)，總體來(lái)看，昌吉市緊湊度呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明它在此期間處于改造發(fā)展階段。

（2）城市空間擴(kuò)展類型演變

城區(qū)邊界用地外圍輪廓是一個(gè)邊界為曲線的不規(guī)則多邊形，其凸殼構(gòu)造即“以點(diǎn)代線”，從輪廓線上選點(diǎn)[12]。一個(gè)城市用地輪廓的凸殼就是包含城市外圍輪廓線的一個(gè)最小凸多邊形，在實(shí)際中這個(gè)凸殼就是城市區(qū)域或城市潛在的控制區(qū)域。凸殼就是點(diǎn)集的邊界，是指包含所有點(diǎn)的最小凸多邊形。利用凸殼原理識(shí)別城市用地空間擴(kuò)展類型，即填充類型和外延類型[13]。利用2016年城區(qū)范圍、2017年城區(qū)范圍及2016年凸殼進(jìn)行空間疊加分析，分析2000-2017年期間昌吉市空間擴(kuò)展形態(tài)類型。從統(tǒng)計(jì)表8可知，2016-2017年間，昌吉市為填充型擴(kuò)展類型，2000-2017年間，昌吉市整體為外延型擴(kuò)展類型。

表8 城市空間擴(kuò)展類型統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)論與建議

（1）2000-2017年期間，昌吉市屬高速擴(kuò)張型城市，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中城市綠地占比最大，達(dá)31.1%；從城市用地增長(zhǎng)彈性系數(shù)來(lái)看，存在交通擁堵、城市基礎(chǔ)設(shè)施不足的城市問(wèn)題。

（2）穩(wěn)妥推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)合理調(diào)節(jié)城市擴(kuò)張速度和人口規(guī)模，提高城市對(duì)人口的吸引力，減少人口流失，確保城區(qū)擴(kuò)展和人口增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)單位城區(qū)面積經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，實(shí)現(xiàn)城市健康發(fā)展。

（3）加大位于城市控制范圍內(nèi)的空隙土地開(kāi)發(fā)力度，有利于提高土地節(jié)約集約利用水平，建議在今后的發(fā)展中不斷優(yōu)化城市形態(tài)結(jié)構(gòu)，提高城市緊湊度，完善城區(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提升城市功能。