高 倩,方創(chuàng)琳,張小雷,劉海猛,任宇飛,4

1 新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 8300462 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 1001013 中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所,烏魯木齊 8300114 中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049

地球邁入“人類世”后,認(rèn)知人類活動與地表環(huán)境系統(tǒng)的影響機(jī)理進(jìn)而調(diào)控和管理人類行為,成為國際“Future Earth”研究計(jì)劃、IPCC項(xiàng)目、生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)政府間科學(xué)-政策平臺(IPBES)等重大研究計(jì)劃倡導(dǎo)的前沿領(lǐng)域與優(yōu)先級主題[1-2]。自20世紀(jì)80年代,國內(nèi)地理學(xué)者也先后強(qiáng)調(diào)要將自然環(huán)境過程與人文社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的互動機(jī)理研究作為當(dāng)代地理學(xué)發(fā)展的重要方向之一[3-4]。近年來,生態(tài)環(huán)境與城鎮(zhèn)化兩大系統(tǒng)的耦合與脅迫機(jī)理調(diào)控的研究框架強(qiáng)調(diào)自然與人文兩大系統(tǒng)之間的動態(tài)作用,也要認(rèn)知系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間對另一系統(tǒng)要素的動態(tài)效應(yīng)[5-6]。全球范圍的城鎮(zhèn)化引發(fā)的城鎮(zhèn)土地擴(kuò)張,是人類活動影響自然環(huán)境系統(tǒng)改變的直觀體現(xiàn)[7]。城鎮(zhèn)建設(shè)用地,是陸地表層系統(tǒng)演化過程中人地矛盾最突出、最不可逆轉(zhuǎn)的地域,也是城鎮(zhèn)化復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部自組織和動態(tài)演化效應(yīng)對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)影響最深、作用最直接的要素之一[8-9]。由城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展引發(fā)的區(qū)域生物地球化學(xué)循環(huán)[10]、氣溫變化[11]、生物多樣性減少[12]、不透水表面增加[13]等相繼引起科學(xué)家們的重視。因此,在對城鎮(zhèn)體系規(guī)劃、資源環(huán)境管理和調(diào)控、市場分析和服務(wù)分配等領(lǐng)域宏觀決策前,探明歷史階段和現(xiàn)狀實(shí)情的城鎮(zhèn)建設(shè)用地格局與擴(kuò)展過程,實(shí)證解析城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展變化的主控要素及影響機(jī)理,是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)必要性工作[14]。

對已有城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展研究作以歸納和分析,在用地數(shù)據(jù)源方面,美國國家地理信息中心(NGDC)提供的夜間燈光影像適宜全球大、中尺度城鎮(zhèn)信息提取[15],Landsat等多源遙感數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[16-17]多用于區(qū)域中、小尺度城鎮(zhèn)信息提取,我國搭建了LUCC時空平臺提供上世紀(jì)末至今的LUCC數(shù)據(jù)集[18]。城鎮(zhèn)建設(shè)用地時空特征模擬方面,除傳統(tǒng)土地利用動態(tài)度等表征指標(biāo)外,近年來相繼應(yīng)用自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[19]、Dyna-CLUE[20]、FLUS[21]、元胞自動機(jī)CA(Cellular Automata)與多智能體ABM(Agent-Based Model)[22]等新模型。在識別驅(qū)動因子的方法和技術(shù)手段上,相關(guān)或回歸分析[23]、SD系統(tǒng)動力學(xué)[24]、協(xié)整分析[25]等及基于空間分層異質(zhì)性原理開發(fā)的地理探測器(Geodetector)新方法[26-28]先后被有效應(yīng)用。已有文獻(xiàn)結(jié)論[27-29]證實(shí)自然要素中的地形、海拔、到市中心距離等和人文要素中的GDP、固定資產(chǎn)投資、人口密度、二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、城鎮(zhèn)化率等是影響城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的主要因素。綜合來看,遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)與新模型方法的結(jié)合、自然條件和社會經(jīng)濟(jì)條件綜合考慮探尋演變機(jī)理,是國內(nèi)外城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展研究的新近趨勢。

2014年5月二次中央新疆工作會議,新疆被確立為“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)”,2015年4月,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶被全國兩會列為中國新時期發(fā)展的三條戰(zhàn)略支撐帶之一,2016年3月,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)建設(shè)作為“十三五”規(guī)劃國家完善對外開放布局的重要部署。城鎮(zhèn)建設(shè)用地作為絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)生產(chǎn)與生活的重要場所,也是絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶國內(nèi)段邊疆支點(diǎn)與走廊門戶建設(shè)水準(zhǔn)的重要體現(xiàn),把控好絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆今天與未來城鎮(zhèn)建設(shè)用地布局的現(xiàn)實(shí)意義深遠(yuǎn)。然而,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆建設(shè)用地時空格局及其影響因子的目前研究[30-33]尚存在一些不足之處：①在城鎮(zhèn)建設(shè)用地時空格局的研究單元上,主要以個別區(qū)域或個別城市為案例區(qū),全疆尺度的完整分析較少；②研究時段上,以近10—20年時間序列居多；③驅(qū)動要素探索上,多局限于分析人文經(jīng)濟(jì)影響因素,而鮮少見自然環(huán)境本底因素和人文經(jīng)濟(jì)因素共同解釋用地演變的時空分異程度及各因素交互作用影響的著眼點(diǎn)。鑒于此,本研究通過提取1980—2015年絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地變化信息,從總量趨勢、分地州市級區(qū)域、分用地類型及特殊性全面探析擴(kuò)展的時空演變特征,在縣域尺度與各影響要素進(jìn)行空間耦合匹配分析,定量判別影響城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的人文主控要素和自然主控要素,探尋其作用機(jī)理,并以核心區(qū)重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域天山北坡城市群和喀什都市圈的區(qū)域分異特征作分析和對比,以期對絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地有序調(diào)控和可持續(xù)管理提供科學(xué)認(rèn)知及決策依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆,位于歐亞大陸中部,橫跨東經(jīng)73°40′—96°23′,縱踞北緯34°25′—49°10′。疆域面積166 km2位列中國省區(qū)最廣,邊境線5600 km位列中國省區(qū)最長,接壤鄰境8國位列中國省區(qū)最多,是“古絲綢之路”的重要經(jīng)商通道、民族遷徙走廊和多元文化交融地,是“新絲綢之路”北、中、南三條大通道的必經(jīng)門戶。疆域典型地貌構(gòu)造單元由高緯至低緯依次是：阿爾泰山、準(zhǔn)噶爾盆地、天山、塔里木盆地、昆侖山,地形起伏大,海拔高程-155 m至8611 m,地物分布的垂直地帶性明顯,溫帶大陸性干旱氣候區(qū),年均降水約155 mm,現(xiàn)有綠洲面積約14.3萬km2。2015年土地覆被類型按分布面積占比值大小依次為：未利用地(60.8%)、草地(28.6%)、耕地(4.7%)、水域(3.2%)、林地(2.3%)、城鄉(xiāng)建設(shè)用地(0.4%),見圖1。20世紀(jì)80年代至2015年,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆全域城鎮(zhèn)化率由29.0%提升至47.2%,人口密度7.7%增至14.2%,年末總?cè)丝谶_(dá)2360萬人,約占全國總?cè)丝诘?.7%；GDP由53億元增至9325億元,約占全國總GDP的1.4%；固定資產(chǎn)投資額由20.5億元增至2606億元,約占全國總投資額的1.8%。

圖1 絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆土地利用現(xiàn)狀及高程示意圖Fig.1 Land use status and the elevation map in Xinjiang, the Core Area of the Silk Road Economic Belt

本文研究區(qū)域定義為絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆下轄的14地、州、市,約占全疆域總面積的99.5%,不包括生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)“師市合一”城市性質(zhì)的8個縣級市。另天山北坡城市群是國家主體功能區(qū)劃的重點(diǎn)開發(fā)區(qū),也是中國—中亞—西亞國際經(jīng)濟(jì)走廊的國內(nèi)段起點(diǎn),喀什都市圈是新疆“十三五”規(guī)劃綱要的重點(diǎn)建設(shè)區(qū),也是中巴經(jīng)濟(jì)走廊的國內(nèi)段起點(diǎn),因此將核心區(qū)這兩個重點(diǎn)區(qū)域作為案例區(qū),對比分析了二者用地擴(kuò)展的區(qū)域特征、主控要素及其影響機(jī)理的共性與分異性。

1.2 數(shù)據(jù)來源與影響要素選擇

研究區(qū)空間行政邊界矢量數(shù)據(jù),取自全國地理信息資源目錄服務(wù)系統(tǒng)(http://www.webmap.cn)1∶100萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫。土地利用柵格數(shù)據(jù),采用中國科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)云共享平臺(http://www.resdc.cn)1980—2015年7期1 km遙感監(jiān)測數(shù)據(jù),各期數(shù)據(jù)重建的用地類型綜合判別精度均符合制圖要求,解譯分類系統(tǒng)一致利于長時間序列用地信息獲取。DEM數(shù)據(jù)來源于國家地理信息中心。各年份有關(guān)社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),來源于《中國縣(市)社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《新疆五十年》、《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》等文獻(xiàn)資料。

城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境本底條件約束共同作用結(jié)果。絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆三大山系包圍兩大盆地的特殊地貌輪廓是城市空間擴(kuò)展的剛性環(huán)境約束基底,海拔高程、坡度及地形位等自然要素的地域分異特征明顯。自改革開放后,研究區(qū)經(jīng)濟(jì)體量和城市體量不斷壯大,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化明顯,現(xiàn)代化建設(shè)成效顯著,非均衡性城市發(fā)展差異仍客觀存在。基于已有城鎮(zhèn)建設(shè)用地空間擴(kuò)展因素研究的理論與實(shí)證分析結(jié)果[26-33],考慮近35年研究區(qū)人文因子的數(shù)據(jù)可得性與自然因子的可定量性質(zhì)和對城鎮(zhèn)建設(shè)用地時空演變的影響程度,本文影響要素指標(biāo)的選擇如下：選取X1(城鎮(zhèn)化率指數(shù))、X2(人口密度指數(shù))、X3(GDP指數(shù))、X4(二三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)指數(shù))、X5(固定資產(chǎn)投資指數(shù)),作為表征社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人文驅(qū)動要素；選取X6(地形起伏度)、X7(坡度)和X8(地形位),作為表征區(qū)域本底環(huán)境的自然驅(qū)動要素。所選指標(biāo)均采用縣域統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),市單元不細(xì)分至轄區(qū)。

1.3 研究方法

(1)城鎮(zhèn)建設(shè)用地時空演變信息提取與統(tǒng)計(jì)

文中定義的城鎮(zhèn)建設(shè)用地包含城鎮(zhèn)用地與其它建設(shè)用地2類,現(xiàn)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地總面積約為6700 km2,約占全疆域總面積0.4%,面積數(shù)值變化難以揭示時空擴(kuò)展形態(tài)演進(jìn),遙感監(jiān)測產(chǎn)品和GIS技術(shù)結(jié)合能直觀刻畫用地演變過程。對1980—2015年7期土地利用柵格數(shù)據(jù),經(jīng)重分類將城鎮(zhèn)建設(shè)用地像元類型定義為1,非城鎮(zhèn)建設(shè)用地定義為0。針對城鎮(zhèn)建設(shè)用地的動態(tài)演變特征,經(jīng)柵格運(yùn)算和制圖融合識別出穩(wěn)定型、擴(kuò)展型和轉(zhuǎn)化為其它用地三種類型[34],提取各年份城鎮(zhèn)建設(shè)用地時空信息。根據(jù)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆地域面積大,城鎮(zhèn)建設(shè)用地零星分散特點(diǎn),經(jīng)比對不同尺寸的網(wǎng)格單元大小對縣域尺度用地信息的空間表達(dá)效果,最終確定,以創(chuàng)建10 km×10 km漁網(wǎng)(Fishnet)為宜,在研究區(qū)域形成15704個完整的百公里方格單元,與各年份用地數(shù)據(jù)作疊置分析,記錄每個網(wǎng)格內(nèi)城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積及其占網(wǎng)格面積百分比值；運(yùn)用屬性選擇功能和字段計(jì)算器工具,對疊置后的數(shù)據(jù)圖層屬性表結(jié)果融合處理,統(tǒng)計(jì)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地時空演變信息。用城市擴(kuò)展強(qiáng)度指數(shù)UEII(Urban Expansion Intensity Index)表征起止時相的年均用地規(guī)模數(shù)量在時間維度的相對變化幅度,表達(dá)式為[35]：

(1)

式中,UAn+i與UAi分別表示起止時相的城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積,n為起止時相間隔年份。

(2)地形要素指數(shù)提取

地形起伏度、坡度和地形位指數(shù)是地形因子最常用的指標(biāo)[36]。其中,地形起伏度,是特定地域內(nèi)最高海拔與最低海拔高程的差值,宏觀表征地表形態(tài)和地貌類型的空間分異程度。地形位指數(shù),是高程和坡度的復(fù)合地理因子,綜合表征城鎮(zhèn)建設(shè)用地空間格局與地形梯度的關(guān)系,表達(dá)式為[37]：

T=ln[(E/E0+1)×(S/S0+1)]

(2)

式中,T為地形位指數(shù)；E和S分別為某點(diǎn)的海拔高程值(m)和坡度(°),E0和S0分別為某點(diǎn)所在區(qū)域的平均海拔高程值(m)和平均坡度(°),本文定義該點(diǎn)為各行政單元的政府所在地。海拔高程越高、坡度越大的區(qū)域地形位指數(shù)愈大,反之則愈小。對研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)利用表面分析工具提取研究區(qū)地形起伏度、坡度和地形位指數(shù),然后對各地形要素進(jìn)行等級劃分。

(3)地理探測器模型

基于空間分層異質(zhì)原理開發(fā)的地理探測器,是定量表達(dá)不同區(qū)域之間地理現(xiàn)象差異性因子解釋效應(yīng)的有力工具,且可揭示任意兩個自變量對因變量的交互作用類型,已被廣泛運(yùn)用在自然環(huán)境科學(xué)和社會經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域[38-42]。該模型可將用地擴(kuò)展的多類影響要素在同一空間尺度下離散歸一化處理,能有效解析城市擴(kuò)展空間分異的驅(qū)動機(jī)理[26-28]。其優(yōu)點(diǎn)在于影響因素的地理探測力q值沒有線性假設(shè),其明確的物理含義能客觀地探測出自變量解釋100×q%的因變量[43-44],地理探測力q值的表達(dá)公式為：

(3)

2 絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的時空演變特征

基于各期遙感解譯數(shù)據(jù)集提取的用地類型信息,從總量趨勢、分地州市級區(qū)域、分二級用地類型及特殊性方面把握絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的時空格局與演變過程。研究區(qū)全域城鎮(zhèn)建設(shè)用地總面積由1980年的881 km2擴(kuò)展至2015年的3416 km2,35年間共擴(kuò)展約2.9倍,時間序列下的空間演變特征如下圖2。

圖2 1980—2015年絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地時空演變圖Fig.2 Spatio-temporal evolution map of urban construction land in Xinjiang, the Core Area of the Silk Road Economic Belt (1980—2015)

2.1 擴(kuò)展總量不斷增加,但強(qiáng)度波動增長且以分散小斑塊為主

據(jù)時間序列的動態(tài)視角,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積總量不斷增加,但擴(kuò)展強(qiáng)度呈波動增長態(tài)勢。具體表現(xiàn)為：1980—1990年和2000—2005年為較快擴(kuò)展,年均擴(kuò)展強(qiáng)度為4.9%、5.4%；1990—1995年為近乎停滯狀態(tài),年均僅擴(kuò)展0.2%；1995—2000年和2005—2010年為緩慢擴(kuò)展,年均擴(kuò)展強(qiáng)度1.2%、1.6%；2010年后城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展為近35年來最強(qiáng),年均擴(kuò)展強(qiáng)度15.4%。據(jù)空間過程的動態(tài)視角,整體呈現(xiàn)擴(kuò)展態(tài)勢,但城鎮(zhèn)建設(shè)用地斑塊以小面積單元為主,且在核心區(qū)全域空間極為分散。如表1,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地斑塊網(wǎng)格數(shù)量在1990—1995年擴(kuò)展停滯階段略減少,其他年份均增加；百公里方格網(wǎng)內(nèi)分布的城鎮(zhèn)建設(shè)用地斑塊面積以1—10 km2為主導(dǎo),占總網(wǎng)格數(shù)57%—67%；百公里方格網(wǎng)內(nèi)分布的城鎮(zhèn)建設(shè)用地在10—50 km2斑塊數(shù)量逐年增加,50 km2以上斑塊數(shù)量有擴(kuò)增潛力。說明城鎮(zhèn)建設(shè)用地總體仍呈現(xiàn)擴(kuò)展態(tài)勢,用地斑塊以小面積單元為主,且在核心區(qū)全域空間極為分散。

表1基于10km×10km格網(wǎng)的絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展程度統(tǒng)計(jì)

Table1Theurbanconstructionlandexpansiondegreeusinga10km×10kmgridinXinjiang,theCoreAreaoftheSilkRoadEconomicBelt

年份Year城鎮(zhèn)建設(shè)用地Urban construction land用地斑塊面積Patch size/km20—11—1010—5050≤總計(jì)Total1980網(wǎng)格數(shù)63141170221面積39.0496.0340.30875.31990網(wǎng)格數(shù) 77147322258面積42.0552.3597.3115.01306.61995網(wǎng)格數(shù)73144342253面積39.9545.0631.6108.01322.52000網(wǎng)格數(shù)66154353258面積39.0570.3611.5178.51399.32005網(wǎng)格數(shù)75168493295面積43.1629.4904.4190.81767.72010網(wǎng)格數(shù)64183514302面積32.2662.6962.8254.51912.22015網(wǎng)格數(shù) 107396828593面積50.81201.61621.5502.93375.7

2.2 分地州市城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的時空差異性顯著

絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆各地州市城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的時空差異性顯著。在面積規(guī)模上,核心區(qū)擴(kuò)展面積最大的地州市烏魯木齊市城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積值476 km2,城鎮(zhèn)建設(shè)用地超過10 km2方格網(wǎng)數(shù)量占全市的1/2,超過50 km2方格網(wǎng)數(shù)為4個,占了核心區(qū)全域的1/2；博爾塔拉蒙古自治州、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、和田地區(qū)三地州的城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積都不足60 km2。在擴(kuò)展程度上,有“華夏第一州”之稱的巴音郭楞蒙古自治州為最高,昌吉回族自治州和烏魯木齊市次之；南疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州、和田地區(qū)1980—2015年僅擴(kuò)展了8 km2、19 km2,是全疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展最慢的地州。在時序變化上,如圖3,1990—1995年和1995—2000年,少數(shù)地州市單元出現(xiàn)不同幅度城鎮(zhèn)建設(shè)用地向其它用地類型轉(zhuǎn)化情況；2005—2010年,除巴音郭楞蒙古自治州、喀什地區(qū)增勢較為明顯外,其他地州市均無明顯擴(kuò)展態(tài)勢；進(jìn)入“十二五”后,各地州市城市建設(shè)步伐加快,除克拉瑪依市、塔城地區(qū)外,其余12地州市的城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展強(qiáng)度均為近35年來最高。

圖3 1980—2015年絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆各地州市城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展情況Fig.3 The urban construction land expansion in various regions in Xinjiang, the Core Area of the Silk Road Economic Belt (1980—2015)

2.3 次一級城鎮(zhèn)建設(shè)用地類型擴(kuò)展的動態(tài)變化明顯

城鎮(zhèn)建設(shè)用地分次一級類型來看,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)用地與其它建設(shè)用地兩類擴(kuò)展過程有明顯動態(tài)變化特征。如下圖4所示,1980年城鎮(zhèn)用地和其它建設(shè)用地面積占比約為2∶1,城鎮(zhèn)用地分布為主導(dǎo)；1990—2000年城鎮(zhèn)用地面積占比逐年增加,2000年占比69.8%達(dá)到最大值；2005—2015年其它建設(shè)用地擴(kuò)展明顯增強(qiáng),其面積占比逐年增加至2015年超過城鎮(zhèn)用地,成為次一級用地的主導(dǎo)類型。20世紀(jì)改革開放初期,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆其它建設(shè)用地主要零星分布在首府烏魯木齊市、克拉瑪市、吐魯番市、哈密市、昌吉回族自治州等少數(shù)資源型城市和工業(yè)化較為發(fā)達(dá)的地州市。大型工業(yè)區(qū)、礦業(yè)區(qū)、采石場、油田等工業(yè)場地開發(fā)建設(shè)及交通道路鋪設(shè)與基礎(chǔ)設(shè)施新建活動,促進(jìn)其它建設(shè)用地大面積擴(kuò)展。尤其自“十二五”以來,其它建設(shè)用地在在巴音郭楞蒙古自治州、阿勒泰地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、伊犁州直屬縣(市)、塔城地區(qū)擴(kuò)展強(qiáng)度也均增幅明顯。

圖4 1980—2015年絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地分類別擴(kuò)展情況Fig.4 The classification of construction land urban construction land expansion in Xinjiang, the Core Area of the Silk Road Economic Belt (1980—2015)

2.4 城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展受自然本底脅迫和經(jīng)濟(jì)社會要素影響的特殊性

絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆受自然本底脅迫條件和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展進(jìn)程的多重因素,城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展有其特殊性。全域高山與盆地相排列,盆地被高山所環(huán)抱,海拔高程、坡度及地形位等自然要素的地域分異特征明顯,決定了適宜城鎮(zhèn)建設(shè)用地比重較低的特殊性。孤立且分散的綠洲多分布在塔里木盆地和準(zhǔn)噶爾盆地的南緣、西緣、北緣的近山地區(qū),是人類生產(chǎn)生活空間的主要承載地域。研究區(qū)2015年城鎮(zhèn)化水平低于全國同期近9個百分點(diǎn),二三產(chǎn)業(yè)比重不足60%的縣域占全域的15%,平均每10000km2土地面積僅分布14人,社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營投資成本較高,決定了城鎮(zhèn)建設(shè)用地布局在空間零星散布的不均衡性和擴(kuò)展緩慢的特殊性。城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展區(qū)域主要在首府烏魯木齊市、工業(yè)化水平較高的克拉瑪依市、條帶狀縣域單元密集的昌吉回族自治州及吐魯番市和哈密市；相較之,自然環(huán)境約束程度更高和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平更低的和田地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州等縣域城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積較少、擴(kuò)展較慢。

3 絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的影響要素與機(jī)理分析

3.1 城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展程度與各影響要素的空間耦合分析

利用城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展程度與各影響要素的分級在縣域尺度上進(jìn)行空間耦合匹配分析,其中烏魯木齊市和克拉瑪依市2地級市,因缺少早期市轄區(qū)統(tǒng)計(jì)資料按現(xiàn)各市級行政區(qū)為統(tǒng)計(jì)單元；哈密市和吐魯番市2地級市,在2015—2016年更設(shè)地級市前分別為哈密地區(qū)和吐魯番地區(qū)各下轄1市2縣,現(xiàn)以各縣域行政區(qū)為統(tǒng)計(jì)單元。

與各類要素進(jìn)行空間匹配結(jié)果如圖5所示,城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展較低的縣域單元集中在和田地區(qū)、喀什地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、阿克蘇地區(qū)、博爾塔拉蒙古自治州、伊犁州直屬縣(市)、阿勒泰地區(qū)、巴音郭楞蒙古自治州大部分及哈密地區(qū)北部。中城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展縣域主要集中在昌吉回族自治州東部、塔城地區(qū)部分縣域、吐魯番市東西兩翼及巴音郭楞蒙古自治州庫爾勒市。城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展程度較高的地區(qū)集中在烏魯木齊市和克拉瑪依市2個傳統(tǒng)的地州級城市,及巴音郭楞蒙古自治州東部的若羌縣和哈密市伊州區(qū)(2016年撤地設(shè)市前為原哈密地區(qū)哈密市)。

圖5 絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展與要素空間匹配分布Fig.5 Spatial matching distribution of urban construction land expansion and elements in Xinjiang, the Core Area of the Silk Road Economic Belt

3.2 絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的主控影響要素

根據(jù)地理探測器模型因子分析模塊,8項(xiàng)要素對城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的影響力qD,U值的探測結(jié)果(p value = 0.00)分別為X1城鎮(zhèn)化率(0.41)、X2人口密度(0.20)、X3 GDP(0.33)、X4二三產(chǎn)業(yè)比重(0.37)、X5固定資產(chǎn)投資(0.31)、X6地形起伏度(0.40)、X7坡度(0.37)、X8地形位(0.57)。由此可知,地形位、地形起伏度、城鎮(zhèn)化發(fā)展水平、二三產(chǎn)業(yè)比重、坡度的要素影響效力較大；GDP要素、固定資產(chǎn)投資和人口密度要素影響較小。

交互作用探測結(jié)果顯示各要素對絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的影響起到正向強(qiáng)化效應(yīng),各類要素兩兩交互作用后的綜合因子解釋力顯著大于各因子獨(dú)立作用之和(表2)。在28對交互因子中,共計(jì)有17對交互因子綜合作用的解釋力超過0.990,GDP與二三產(chǎn)業(yè)比重、地形起伏度、地形位指數(shù),人口密度與地形位指數(shù)、城鎮(zhèn)化率與固定資產(chǎn)投資5對交互因子的影響力qD,U=1,說明該種組合綜合影響力與城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展變化在空間上有顯著一致性,極強(qiáng)地解釋了縣域建設(shè)用地擴(kuò)展的分異程度。各交互要素組合效果顯示為非線性協(xié)同與雙要素協(xié)同兩類,非線性協(xié)同效果要更顯著。其中,城鎮(zhèn)化率∩地形位指數(shù)的交互作用為雙要素協(xié)同類型,其他所有要素交互組合為非線性協(xié)同類型。

表2 各要素交互作用對城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的影響

UR：城鎮(zhèn)化率,Urbanization rate index；PD：人口密度指數(shù),Population density index；MPSP：二三產(chǎn)業(yè)比重指數(shù),Manufacturing and producer services proportion；FAD：固定資產(chǎn)投資指數(shù),Fixed asset investment index；LR：地形起伏度,Landform relief；S：坡度,Slope；TN：地形位指數(shù),Terrain niche;NE(Nonlinear enhancement)表示非線性協(xié)同作用,BE(Bi-factor enhancement)表示雙要素協(xié)同作用

綜合地理探測器因子分析模塊和交互作用模塊的探測結(jié)果,判定地形位指數(shù)、城鎮(zhèn)化率、地形起伏度、二三產(chǎn)業(yè)比重為影響絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的主控要素。

3.3 絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的主控要素作用機(jī)理

進(jìn)一步分析研究區(qū)影響城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展主控要素的作用機(jī)理,為城鎮(zhèn)因地制宜、科學(xué)規(guī)劃和調(diào)控未來發(fā)展提供參考依據(jù)。

(1)高地形位指數(shù)限制城鎮(zhèn)建設(shè)用地場所的選擇。該指數(shù)是地形與坡度的綜合表征,地形位特征為用地格局提供基礎(chǔ),地形梯度也影響著用地結(jié)構(gòu)與變化方向。該項(xiàng)單因子作用的解釋力為0.57,是影響絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆縣域城鎮(zhèn)建設(shè)用地分布與擴(kuò)展規(guī)模的首要主控要素。受地形位指數(shù)限制較大的縣域主要分布在塔里木盆地北緣、天山南麓的阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)、巴音郭楞蒙古自治州北部,及阿爾泰山一帶阿勒泰地區(qū)。地形位指數(shù)低的區(qū)域通常交通較為便利,經(jīng)濟(jì)水平較為發(fā)達(dá),信息化條件也較好,人類居住生活和從事生產(chǎn)活動的適宜度與便利度更高,是城鎮(zhèn)建設(shè)用地新建的傾向性選擇；而高地形梯度區(qū)限制城鎮(zhèn)建設(shè)用地場所的選擇與擴(kuò)建,且高地形位區(qū)用地規(guī)模擴(kuò)展對所需的水資源供給、交通道路等配套設(shè)施及建筑安全系數(shù)皆增加了難度。

(2)城鎮(zhèn)化率提升刺激城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展。從縣域尺度看,中高城鎮(zhèn)化水平增長刺激城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展集中在天山北坡城市群縣域及東疆若羌縣和伊州區(qū)。近35年以來,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆建制市數(shù)量明顯增長,城市體系以小城鎮(zhèn)為主向大中城市規(guī)模轉(zhuǎn)變,城市行政地域規(guī)模及其常住人口總量直接決定其城鎮(zhèn)化水平的高低,進(jìn)而影響其實(shí)體地域范圍擴(kuò)展。1980年僅有烏魯木齊1個地級市和克拉瑪依等7個縣級市,2015年末發(fā)展至烏魯木齊、克拉瑪依、吐魯番3個地級市和22個縣級市。同期,全域城鎮(zhèn)化水平提升18.2%,城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積擴(kuò)展2535 km2,即城鎮(zhèn)化水平每提升1%,所新增的城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積為139 km2。自治區(qū)“撤縣建市”、“撤鄉(xiāng)建鎮(zhèn)”、小城鎮(zhèn)試點(diǎn)改革、新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃及行動計(jì)劃等工作推進(jìn)及全疆農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移人口落戶城鎮(zhèn)的措施與機(jī)制制度的補(bǔ)全健全,農(nóng)村轉(zhuǎn)移和遷移人口落戶城鎮(zhèn)后的居住、從業(yè)、教育、娛樂等功能區(qū)的土地需求量對城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展起正向協(xié)同促進(jìn)效應(yīng)。

(3)高地形起伏度脅迫城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展。平坦開闊之地,用地選址的自由度較大,且規(guī)模擴(kuò)展的可操作性較強(qiáng)。核心區(qū)全域以中海拔梯度為主要地形地貌特征,其占比超過1%的類型有：低海拔(<1 km)占22.4%、中海拔(1—2 km)占42.3%、中高海拔(2—4 km)占14.1%、高海拔(4—6 km)占15.78%、極高海拔(>6 km)占2.8%及現(xiàn)代冰川占1.4%。高地形起伏地勢對城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)的開發(fā)和擴(kuò)展具有相當(dāng)大程度的脅迫性,連片的低城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展高、中地形起伏度匹配區(qū)域集中在昆侖山和天山山脈西側(cè)的邊境城鎮(zhèn)帶及北部阿爾泰山麓的部分縣域,高地形起伏度區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)適宜用地占比也較低。

(4)二三產(chǎn)業(yè)比重增高拉動城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展。區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平,是體現(xiàn)生產(chǎn)社會化程度與市場經(jīng)濟(jì)水平高低的重要標(biāo)志。全域三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比由1980年40.4:40.3:19.3變動為2015年16.7:38.6:44.7,實(shí)現(xiàn)自“一二三”以農(nóng)業(yè)為主向“三二一”以服務(wù)業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級；同期就業(yè)結(jié)構(gòu)也由70.0:14.8:15.2變動為44.1:15.2:40.8。在縣域尺度單元,富蘊(yùn)縣(60.55%)、柯坪縣(60.2%)、阿克陶縣(57.0%)的二三產(chǎn)業(yè)比重提升幅度均實(shí)現(xiàn)50%的跨越式發(fā)展。一方面,工業(yè)、建筑業(yè)、各類服務(wù)業(yè)等二三產(chǎn)業(yè)投入產(chǎn)出效率相對較高,生產(chǎn)要素集聚和規(guī)模發(fā)展均需以土地作為載體,并對與之配套的交通鋪設(shè)、商業(yè)及公共服務(wù)空間等設(shè)施提出更高的需求,勢必致使城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的剛性需求；同時,“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略及內(nèi)地省市援疆計(jì)劃引進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目和資金,大規(guī)模工業(yè)園區(qū)、商業(yè)園區(qū)、基礎(chǔ)設(shè)施及民生工程設(shè)施等新建在很大程度上拉動城鎮(zhèn)建設(shè)用地定向擴(kuò)展。

3.4 絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)“一群一圈”城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展分異的影響要素及機(jī)理

天山北坡城市群,區(qū)域總面積19.28萬km2,城鎮(zhèn)建設(shè)用地總面積由1980年的472 km2擴(kuò)展至2015年的1598 km2,35年間共擴(kuò)展約2.4倍。喀什都市圈,區(qū)域總面積18.46萬km2,城鎮(zhèn)建設(shè)用地總面積則由1980年的66 km2擴(kuò)展至2015年的253 km2,35年間共擴(kuò)展約2.8倍。

根據(jù)地理探測器模型分析結(jié)果,各要素對“一群一圈”城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的影響力如下圖6。經(jīng)對比可知,固定資產(chǎn)投資、坡度、地形位指數(shù)均是兩重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域共同的主控影響要素(qD,U均高于0.95),GDP指數(shù)的影響程度都較低；有明顯分異性的是,天山北坡城市群二三產(chǎn)業(yè)比重要素影響力明顯(qD,U=0.86),而喀什都市圈人口密度要素影響力明顯(qD,U=0.94),說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與人口集聚分別是二者城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展分異的顯著驅(qū)動因素,這與其各自發(fā)展階段有關(guān)。天山北坡城市群歷來是全疆人口和產(chǎn)業(yè)最密集的區(qū)域,也是核心區(qū)內(nèi)唯一的城市群建設(shè)單元,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的利益驅(qū)動主導(dǎo)著城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展,即處于城市群發(fā)展的較高級階段；而喀什都市圈尚處于區(qū)域發(fā)展的初級階段,以人口數(shù)量的增加導(dǎo)致城鎮(zhèn)建設(shè)用地的自然擴(kuò)展。此外,城鎮(zhèn)化率驅(qū)動作用天山北坡城市群強(qiáng)于喀什都市圈,而喀什都市圈的地形起伏度限制程度則要高于天山北坡城市群。

圖6 天山北坡城市群和喀什都市圈城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的各要素影響力Fig.6 The explanatory power of influential factors of urban construction land expansion in Tianshan North-slope urban agglomeration and Kashgar metropolitan region

4 結(jié)論與討論

本文將絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆近35年以來的城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展作為一個時空變化系統(tǒng)進(jìn)行分析,提取1980—2015年七個年份城鎮(zhèn)建設(shè)用地演變信息,借助10 km×10 km網(wǎng)格單元對時間過程和空間擴(kuò)展程度加以統(tǒng)計(jì),從總量趨勢、分地州市級區(qū)域、分用地類型及特殊性全面探析擴(kuò)展的時空演變特征,采用地理探測器模型,在縣域尺度定量診斷城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的人文要素和自然要素的影響程度及要素之間的交互作用,進(jìn)而識別主控要素并解釋其作用機(jī)理,探析天山北坡城市群和喀什都市圈兩個重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域的分異性。主要結(jié)論如下：

(1)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地總面積由1980年的881 km2擴(kuò)展至2015年的3416 km2,35年間共擴(kuò)展約2.9倍。在時間序列上,面積總量不斷增加,但擴(kuò)展并非逐年增強(qiáng)而呈現(xiàn)波動增長態(tài)勢,2010—2015年全域擴(kuò)展強(qiáng)度最大；在空間過程上,總體呈現(xiàn)擴(kuò)展態(tài)勢,斑塊以小面積單元為主且極為分散。各地州市城鎮(zhèn)建設(shè)用地的面積規(guī)模和擴(kuò)展程度時空差異性顯著。城鎮(zhèn)用地與其它建設(shè)用地兩類次一級用地擴(kuò)展具有動態(tài)變化特征。受自然本底脅迫條件和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程的多重影響,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展有其特殊性。

(2)對城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展程度與各影響要素在縣域尺度進(jìn)行空間耦合匹配分析,全域以城鎮(zhèn)建設(shè)用地低水平擴(kuò)展與各級影響要素水平的匹配關(guān)系為主,中高程度城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展集中在北疆天山北坡城市群大部分縣市及東疆部分縣市和巴音郭楞蒙古自治州東部的若羌縣。該結(jié)論與前人在全疆域地州尺度的研究結(jié)果基本吻合,且在速率程度、結(jié)構(gòu)變化及空間分異的大體態(tài)勢也趨近[31]。

(3)綜合地理探測器因子識別和交互作用探測結(jié)果,判定地形位指數(shù)、城鎮(zhèn)化率、地形起伏度、二三產(chǎn)業(yè)比重為影響絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的主控要素。綜合來看,以自然環(huán)境要素為主導(dǎo),經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素次之,人口集聚要素對城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的影響最小。進(jìn)一步分析各主控要素的作用機(jī)理,為絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)因地制宜、科學(xué)規(guī)劃和調(diào)控未來發(fā)展提供參考依據(jù)。

(4)重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域天山北坡城市群和喀什都市圈城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的各類要素影響力有共性也有分異性。兩區(qū)域共同的主控影響要素為固定資產(chǎn)投資、坡度和地形位指數(shù),而二三產(chǎn)業(yè)比重要素在天山北坡城市群影響力明顯,人口密度要素在喀什都市圈影響力明顯；且城鎮(zhèn)化率驅(qū)動和地形起伏度脅迫程度在兩個區(qū)域內(nèi)有分異性。該結(jié)論也驗(yàn)證了已有研究發(fā)現(xiàn)因區(qū)域發(fā)展階段不同而使城市擴(kuò)展的主控驅(qū)動要素有別的客觀差異,通常經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域的城市擴(kuò)展以經(jīng)濟(jì)增長為主要驅(qū)動力,而欠發(fā)達(dá)區(qū)域則以人口涌入等自然擴(kuò)展驅(qū)動力為主[45],較為發(fā)達(dá)的天山北坡城市群與尚處在初級階段的喀什都市圈的對比結(jié)果恰驗(yàn)證了這一客觀規(guī)律。

1980年以來,處于西部省區(qū)的絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆與我國城市擴(kuò)展集中發(fā)生地的東中部地區(qū)相比較,其城鎮(zhèn)建設(shè)用地時空演變特征共性體現(xiàn)在擴(kuò)展總量不斷增加,且主要集中在城市群地區(qū),得益于改革開發(fā)政策后中國城鎮(zhèn)化與城市群建設(shè)的輝煌成就[46]。有明顯差異的是,2010年后,國家主體功能區(qū)規(guī)劃對國土空間開發(fā)格局的有效管控抑制了“攤大餅”傳統(tǒng)擴(kuò)展模式,東、中部地區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)展面積分別呈現(xiàn)大幅減少、略有減少態(tài)勢,擴(kuò)展速度放緩[18]；而該時段絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆?dāng)U展幅度為近35年來最強(qiáng)。東中部地區(qū)城市擴(kuò)展的縣域差異日趨縮小,中小城市發(fā)展加快,兩級分化現(xiàn)象緩解,且新增城鎮(zhèn)建設(shè)用地的次一級類型始終以城鎮(zhèn)用地為主[47-48]；而新疆城市擴(kuò)展以建設(shè)用地基數(shù)大的城市為主,尤其南疆及部分邊境中小城市擴(kuò)展仍相對緩慢,次一級類型獨(dú)立工礦等其它建設(shè)用地自2005年后擴(kuò)展明顯增強(qiáng),至今面積占比量已超過城鎮(zhèn)用地。東中部濕潤、半濕潤地區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展主要在地形起伏度較小區(qū)域[37, 47],而干旱區(qū)新疆自然本底基礎(chǔ)決定了城鎮(zhèn)發(fā)育以分散綠洲為主體依托,綠洲城鎮(zhèn)沿三大山脈麓前盤踞,環(huán)南北疆兩大盆地邊緣呈串珠狀展布。究其根本,絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆與東中部地區(qū)的城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展差異由地域分異自然基礎(chǔ)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷史進(jìn)程和現(xiàn)狀階段差異所致。

科學(xué)地監(jiān)測和認(rèn)知是可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)解決方案分解步驟的第一步,本文以分析1980—2015年長時間序列下絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展時空演變特征——識別城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展與各影響要素的耦合匹配關(guān)系——判定影響城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的主控要素——探究其作用機(jī)理為框架思路展開研究。將陸地表層的自然要素與人類社會經(jīng)濟(jì)要素結(jié)合的綜合研究,是當(dāng)代地理學(xué)科發(fā)展的重要方向。地理探測器模型的引入,不僅定量診斷核心區(qū)縣域尺度的不同類人文經(jīng)濟(jì)要素和自然本底要素對城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的影響及交互作用進(jìn)而識別其主控驅(qū)動要素,而且對比分析了核心區(qū)兩個重點(diǎn)區(qū)域天山北坡城市群和喀什都市圈用地擴(kuò)展的共性與差異,進(jìn)一步揭示用地擴(kuò)展分異主控要素及其影響機(jī)理,兼顧了城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的區(qū)域異質(zhì)性與時空非平穩(wěn)性的考慮。但研究仍存在一定的局限性：1)本文僅以縣域尺度時間序列完整、可定量的經(jīng)濟(jì)社會因素指標(biāo)和自然因素指標(biāo)作以實(shí)證剖析,國家及自治區(qū)層面的土地差別化宏觀政策及具體指令性用地配額等行政因素[49]未計(jì)入探測范圍,一方面因其在縣域尺度難以定量化,另一方面已采用的固定資產(chǎn)投資額指標(biāo)、二三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是政策實(shí)施結(jié)果的重要表現(xiàn)方面。2)局限于對近35年以來現(xiàn)有數(shù)據(jù)的探究,后續(xù)分析可運(yùn)用系統(tǒng)耦合模型和計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型對耦合關(guān)系與狀態(tài)、預(yù)測及預(yù)警方面加以深入研究。在絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)新疆經(jīng)濟(jì)社會穩(wěn)定發(fā)展的前提下,充分考慮自然環(huán)境本底脅迫性、經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展程度及區(qū)域特殊性,把握分區(qū)域分城市的主控要素,通過一定的政策手段引導(dǎo)城鎮(zhèn)建設(shè)用地的理性擴(kuò)展和總體布局,提高用地效率和協(xié)同發(fā)展水平,因地因城因類差別化地制定區(qū)域調(diào)控措施,進(jìn)一步加快絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶國內(nèi)段邊疆支點(diǎn)和走廊門戶建設(shè)。