宮一路,李雪銘，劉 賀，黃磊昌，李 禹*

(1.大連工業(yè)大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，遼寧 大連 116034; 2.遼寧師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116029)

“聚落”與英文中的“Settlement”對(duì)應(yīng)，包括鄉(xiāng)村聚落和城鎮(zhèn)聚落，是建成環(huán)境與自然環(huán)境相融合的綜合體，反映人類聚居場(chǎng)所和人類活動(dòng)所及之處的物質(zhì)空間和非物質(zhì)社會(huì)文化.城鎮(zhèn)“聚落”區(qū)別于城市“建成區(qū)”和“行政區(qū)”，能反映出人類實(shí)際活動(dòng)的空間范圍,而非已建成環(huán)境的空間范圍和行政區(qū)域空間范圍.城市空間擴(kuò)展是城鎮(zhèn)化過程最直接的空間表現(xiàn)，目前已成為國內(nèi)外城市發(fā)展研究的熱點(diǎn)，有助于推動(dòng)城市健康可持續(xù)發(fā)展[1].城鎮(zhèn)聚落邊界和實(shí)體空間擴(kuò)展的研究能更準(zhǔn)確地測(cè)度城鎮(zhèn)化水平和反映真實(shí)的城市問題[2]，為城鎮(zhèn)空間規(guī)劃發(fā)展提供依據(jù).

夜間燈光數(shù)據(jù)能夠捕捉到明顯區(qū)別于黑暗鄉(xiāng)村背景的夜間城市燈光，較之常規(guī)的遙感影像可以規(guī)避需要人工解譯或數(shù)據(jù)質(zhì)量差等問題，并且可綜合表征人類活動(dòng)在空間上的動(dòng)態(tài)格局，更多地反映人類聚居行為和聚居空間，在城鎮(zhèn)化進(jìn)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)尤其是城市擴(kuò)展研究中有較為廣泛的應(yīng)用[3].國外的相關(guān)研究主要體現(xiàn)在2個(gè)方面:① 利用連續(xù)的夜間燈光數(shù)據(jù)進(jìn)行城市土地?cái)U(kuò)張檢測(cè)[4-6]、城鎮(zhèn)化動(dòng)態(tài)過程評(píng)價(jià)[7]、城市及區(qū)域發(fā)展之間的比較[8]、未來城市發(fā)展規(guī)模預(yù)測(cè)[9-10];② 基于多源數(shù)據(jù)，對(duì)城市增長與人口、工業(yè)化、農(nóng)業(yè)土地流失[11]、經(jīng)濟(jì)增長[12]之間的關(guān)系討論.國內(nèi)基于夜間燈光數(shù)據(jù)的城市擴(kuò)展研究已經(jīng)逐步發(fā)展為一套較為成熟的研究范式，在多尺度、多視角下多次被證實(shí)其可行性和可信度[13-18].研究區(qū)域尺度上涉及國家尺度、區(qū)域尺度、主要城市群、城市尺度，省域尺度的研究相對(duì)較少；在研究內(nèi)容上主要集中在擴(kuò)展現(xiàn)象的研究，包括:① 擴(kuò)展規(guī)模、強(qiáng)度及擴(kuò)展模式；② 擴(kuò)展方向及重心遷移；③ 擴(kuò)展的空間格局，而擴(kuò)展的機(jī)制研究相對(duì)較少，其中外部機(jī)制(經(jīng)濟(jì)、人口、制度、政策等社會(huì)經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)性特征因素)的研究較多，內(nèi)部機(jī)制(坡度、適宜性、交通、區(qū)位等自然地理靜態(tài)性特征因素)的探討較少.

基于夜間燈光數(shù)據(jù)的城市擴(kuò)展研究，鮮有以省域空間尺度和城鎮(zhèn)聚落視角的實(shí)證研究，缺乏城市擴(kuò)展與自然地理要素等內(nèi)部機(jī)制的探討，數(shù)據(jù)源選擇上大多使用2012年以前的DMSP/OLS燈光數(shù)據(jù)，缺少多數(shù)據(jù)源結(jié)合的連續(xù)較長時(shí)間跨度的研究，對(duì)于區(qū)位交通因素的研究目前只討論到高速公路單一指標(biāo)層面，缺乏對(duì)多類型道路交通的探討.本研究基于DMSP/OLS和NPP/VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù)，對(duì)1992—2017年遼寧省城鎮(zhèn)聚落空間擴(kuò)展進(jìn)行深入分析，并對(duì)其自然地理影響因素(地形地貌、河流海域、氣候氣象)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響因素(經(jīng)濟(jì)、人口、就業(yè)、居民生活水平)以及多類型交通因子(高速、國道、鐵路)進(jìn)行討論，以期回答以下問題：遼寧省城鎮(zhèn)體系的空間擴(kuò)展是否有序，城鎮(zhèn)聚落實(shí)體邊界增長過程如何？不同規(guī)模等級(jí)的城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展規(guī)律和特點(diǎn)、遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展的機(jī)理如何？這對(duì)遼寧省新型城鎮(zhèn)化建設(shè)、遼寧城鎮(zhèn)體系結(jié)構(gòu)布局、各級(jí)城市發(fā)展規(guī)劃都具有重要意義.

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域

遼寧省位于中國東北地區(qū)的南端，介于北緯38°43′～43°26′，東經(jīng)118°53′～125°46′之間.研究依據(jù)城鎮(zhèn)體系結(jié)構(gòu)分類[15]：到2020年，國家城市規(guī)模結(jié)構(gòu)體系新格局由20個(gè)城市群和6級(jí)國家城市規(guī)模結(jié)構(gòu)(超大城市10個(gè)、特大城市20個(gè)、大城市150個(gè)、中等城市、小城市、小城鎮(zhèn))構(gòu)成，遼寧省域包含1個(gè)城市群(遼中南城市群)，2個(gè)特大城市(沈陽、大連)，5個(gè)大城市(鞍山、撫順、本溪、錦州、葫蘆島).將遼寧省域14個(gè)省轄市構(gòu)建“特大城市-大城市-中小城市”3級(jí)城市體系網(wǎng)絡(luò)(圖1).

圖1 遼寧省3級(jí)城鎮(zhèn)規(guī)模結(jié)構(gòu)體系

1.2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)主要包括3個(gè)部分：夜間燈光數(shù)據(jù)、城市道路及自然地理數(shù)據(jù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)說明見表1.

1.3 研究方法

1.3.1 擴(kuò)展速度 擴(kuò)展速度指數(shù)(IUS)是指城市在不同階段的擴(kuò)展面積的絕對(duì)增量,計(jì)算公式為[19]133

表1 數(shù)據(jù)來源及說明

圖2 1992—2017年遼寧省城鎮(zhèn)聚落范圍

其中，AU,n+i和AU,i分別為(n+i)年和i年的城鎮(zhèn)聚落面積.

1.3.2 擴(kuò)展強(qiáng)度 擴(kuò)展強(qiáng)度指數(shù)(IUI)反映城市擴(kuò)張的強(qiáng)弱快慢程度，使得不同時(shí)期的城鎮(zhèn)擴(kuò)張速度具有可比性,計(jì)算公式為[20]349

1.3.3 擴(kuò)展模式 擴(kuò)展模式指數(shù)(IUE)反映不同時(shí)期城市空間擴(kuò)展模式，計(jì)算公式為[21]59

其中，PU,s為新增城鎮(zhèn)聚落與原有城鎮(zhèn)聚落共享的長度；PU為新增城鎮(zhèn)聚落周長.IUE的取值范圍在[0,1]，當(dāng)IUE為0時(shí)，城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展模式為跳躍式擴(kuò)展；當(dāng)IUE在(0,0.5]時(shí)，城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展模式為蔓延式擴(kuò)展；當(dāng)IUE在(0.5,1]時(shí)，城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展模式為填充式擴(kuò)展.

1.3.4 擴(kuò)展方向 研究采用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓對(duì)空間擴(kuò)展方向進(jìn)行分析.標(biāo)準(zhǔn)差橢圓能夠有效地識(shí)別事物在空間上的拓展方向，還能對(duì)事物在空間上的均衡發(fā)展情況進(jìn)行有效分析，包含5項(xiàng)基本要素：中心點(diǎn)、長半軸、短半軸、方位角和展布范圍[22].

SDE長、短半軸分別為事物在主要方向和次要方向上的離散程度,計(jì)算公式為[22]956

旋轉(zhuǎn)角θ的計(jì)算公式為[22]956

2 城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展過程

2.1 城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展時(shí)間過程

擴(kuò)展速度是一定時(shí)期內(nèi)擴(kuò)展面積的絕對(duì)增量，從擴(kuò)展速度來看(圖3)：① 總體特征為2012—2017年、2002—2012年、1992—2002年擴(kuò)展面積增量依次遞增，且差異顯著；一級(jí)城市在1992—2017年始終處于領(lǐng)先地位，高于二、三級(jí)城市；二、三級(jí)城市在1992—2002年差異不大，但在2002—2017年有明顯變化.② 一級(jí)城市沈陽和大連在1992—2002年、2012—2017年差別不大，但在2002—2012年間有顯著差距，沈陽的擴(kuò)展速度始終高于大連，2012—2017年大連加速擴(kuò)張.③ 二級(jí)城市1992—2012年擴(kuò)展速度無顯著變化且整體差別不大，2012—2017年是迅速擴(kuò)張期，鞍山、錦州、葫蘆島擴(kuò)展速度較高，撫順較低；25年中，鞍山擴(kuò)展速度始終最高，是其工業(yè)領(lǐng)先地位所致.④ 三級(jí)城市在1992—2002年整體差別不大，2002—2017年差異顯著；2002—2012年?duì)I口、盤錦、朝陽擴(kuò)展速度較高，且營口和盤錦高于所有二級(jí)城市，阜新、丹東較低；2012—2017年盤錦、營口、遼陽擴(kuò)展速度較高，且盤錦高于除鞍山以外的其他二級(jí)城市，阜新、朝陽、丹東較低.⑤ 綜合25年的擴(kuò)展速度來看，沈陽、盤錦、遼陽、鐵嶺擴(kuò)展面積勻速平穩(wěn)增長，沈陽、盤錦、營口擴(kuò)展速度始終較高，存在“過大增長”現(xiàn)象，丹東、阜新、朝陽擴(kuò)展速度始終較低，存在“不充分增長”現(xiàn)象，阜新在2002—2012年擴(kuò)展速度為0，營口和朝陽在2012—2017年擴(kuò)展速度為0.

圖3 1992—2017年遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展速度

擴(kuò)展強(qiáng)度反映城市擴(kuò)張的強(qiáng)弱快慢程度，從擴(kuò)展強(qiáng)度來看(圖4)：① 遼寧省城鎮(zhèn)聚落總體特征為大多數(shù)城市在2012—2017年迅速增長，且擴(kuò)展強(qiáng)度遠(yuǎn)高于1992—2012年；1992—2012年呈現(xiàn)“平穩(wěn)”的發(fā)展特征，2012—2017年呈現(xiàn)“跌宕”的發(fā)展特征.② 一、二級(jí)城市在1992—2012年擴(kuò)展強(qiáng)度相對(duì)穩(wěn)定且差別不多，本溪、葫蘆島擴(kuò)展強(qiáng)度較高，撫順較低；大連在2002—2012年有小幅度回落；2012—2017年，本溪、錦州、葫蘆島擴(kuò)展強(qiáng)度較高，撫順、沈陽較低.③ 三級(jí)城市在1992—2002年擴(kuò)展強(qiáng)度差別不大，但在2002—2017年有顯著差異；2002—2012年，朝陽、丹東、營口、鐵嶺擴(kuò)展強(qiáng)度均高于一、二級(jí)城市，阜新擴(kuò)展強(qiáng)度低，且出現(xiàn)大幅度回落，這是因?yàn)楦沸伦鳛閭鹘y(tǒng)資源型城市在2002—2012年產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨轉(zhuǎn)型瓶頸[19]；2012—2017年，阜新、鐵嶺擴(kuò)展強(qiáng)度突出，營口、朝陽較低，且朝陽出現(xiàn)大幅度回落.④ 綜合25年的擴(kuò)展強(qiáng)度來看，大連、沈陽、葫蘆島、丹東、營口、鐵嶺、阜新、朝陽是第一階段快速發(fā)展的城市，本溪、丹東、營口、鐵嶺、朝陽是第二階段快速發(fā)展的城市，鞍山、本溪、錦州、葫蘆島、鐵嶺、遼陽、阜新是第三階段快速發(fā)展的城市.綜合各階段快速發(fā)展城市情況來看，葫蘆島、鐵嶺、本溪等城市聚落擴(kuò)張存在“過快增長”現(xiàn)象. 遼寧省城市擴(kuò)張的快慢強(qiáng)度具有階段性、不連續(xù)性和不穩(wěn)定性等特征.

圖4 1992—2017年遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展強(qiáng)度

綜上可知，1992—2017年無論是一級(jí)城市還是二、三級(jí)城市，各級(jí)城市聚落的擴(kuò)展速度及擴(kuò)展強(qiáng)度均存在較大的差異，城市聚落擴(kuò)展在空間上具有不平衡特征.為推動(dòng)區(qū)域均衡發(fā)展，需要對(duì)發(fā)展“不合理”、突出的城市加以重點(diǎn)關(guān)注，推動(dòng)區(qū)域平衡充分發(fā)展.

2.2 城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展空間過程

在ArcGIS中將2002年的聚落范圍和1992年的聚落范圍進(jìn)行裁剪，得到1992—2002年的城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展范圍，同法裁剪出2002—2012年和2012—2017年的城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展范圍，按照省轄市的行政邊界進(jìn)行裁剪，然后將2個(gè)時(shí)間段14個(gè)城市的擴(kuò)展范圍進(jìn)行疊加(圖5).依據(jù)城市擴(kuò)展模式劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)14個(gè)城市1992—2002年、2002—2012年、2012—2017年3個(gè)時(shí)間段的主要擴(kuò)展模式類型進(jìn)行劃分(表2).

遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展模式形成了“多核—同心圓/扇形—軸向—多核”由低向高循環(huán)演變的特征(圖5).① 1992—2002年擴(kuò)展模式以“同心圓”“扇形”為主,“多核”為輔;2002—2012年擴(kuò)展模式以“同心圓”“扇形”為主,“軸向”為輔;2012—2017年擴(kuò)展模式以“多核”為主,“軸向”為輔.② 同一時(shí)期擴(kuò)展規(guī)模的種類有城市等級(jí)差異，一級(jí)城市通常有3～4種模式,二級(jí)城市有2～3種模式，三級(jí)城市有1～2種模式.③ 高級(jí)別的城市比低級(jí)的城市更早地完成低級(jí)別的擴(kuò)展模式,進(jìn)入高級(jí)別的擴(kuò)展模式，同一個(gè)城市中的主城區(qū)首先進(jìn)入擴(kuò)展模式的循環(huán)演變過程，然后在主城區(qū)周邊及其他城鎮(zhèn)中展開.④ 從25年的擴(kuò)展模式來看，本溪、丹東、朝陽進(jìn)入循環(huán)演變的時(shí)間較晚，說明這些城市發(fā)展較慢，應(yīng)注意引導(dǎo)本溪、丹東、朝陽向軸向以及多核心模式發(fā)展.

表2 1992—2017年遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展空間模式

遼寧省城鎮(zhèn)聚落空間擴(kuò)展格局差異明顯，1992—2017年遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展模式整體以跳躍式為主，蔓延式為輔.其中跳躍式城市數(shù)量經(jīng)歷了先降后升的“V”字結(jié)構(gòu)，蔓延式城市數(shù)量經(jīng)歷了先持平后下降的變化趨勢(shì).

2.3 城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展方向演變

在ArcGIS中使用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓方法計(jì)算遼寧省14個(gè)城鎮(zhèn)聚落的中心趨勢(shì)、空間擴(kuò)展方向趨勢(shì)和展布范圍，由于標(biāo)準(zhǔn)差橢圓計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)為至少有3個(gè)斑塊，撫順、丹東、遼陽、本溪、朝陽等城市在1992年未形成計(jì)算結(jié)果， 阜新只有2017年的計(jì)算結(jié)果，但不影響整體格局(圖6).結(jié)果表明：① 遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展總體特征為葫蘆島、錦州、盤錦、營口、大連、丹東6個(gè)城市沿著海岸線方向擴(kuò)展，鞍山、遼陽、本溪、鐵嶺、撫順形成了以沈陽為中心的放射式擴(kuò)展方向.② 從方位角來看，錦州、丹東、大連有小幅度改變；鞍山、沈陽、盤錦有顯著變化，方位角在主趨勢(shì)和次趨勢(shì)2個(gè)方向切換，沈陽市方位角經(jīng)歷兩次大的旋轉(zhuǎn)，具有“折返”的發(fā)展特點(diǎn).③ 從中心趨勢(shì)來看，遼寧省形成“一帶”(葫蘆島、錦州、盤錦、營口)、“一核”(沈陽、鐵嶺、撫順、遼陽、本溪、鞍山)和確“多點(diǎn)”(朝陽、阜新、丹東、大連)的發(fā)展格局.④ 從展布范圍來看，1992—2002年是長半軸迅速增長的時(shí)期，朝陽、錦州、鞍山、大連、丹東、沈陽、鐵嶺最為明顯；2002—2012年是短半軸迅速增長的時(shí)期，朝陽、大連、丹東、本溪、沈陽、鐵嶺最為明顯；2012—2017年是長半軸或者短半軸縮短的時(shí)期，代表城市為朝陽、葫蘆島、盤錦、沈陽、撫順、丹東、大連、遼陽，說明遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展具有“離散-集中”的發(fā)展趨勢(shì).

圖6 1992—2017年遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展方向演變

3 城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展機(jī)理

3.1 自然地理因素

3.1.1 地形地貌 將遼寧省城鎮(zhèn)聚落1992—2017年的擴(kuò)展范圍與遼寧地貌和地形坡度分別進(jìn)行裁剪和疊合，發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展的主要區(qū)域?yàn)橹胁科皆瓍^(qū)，絕大部分的擴(kuò)展區(qū)域在坡度0～3.8%范圍的區(qū)域內(nèi)(圖7).① 平原型地貌和低海拔型地貌是聚落擴(kuò)展范圍中的主要地貌類型，其中低海拔沖積洪積平原、低海拔丘陵、低海拔海積沖積平原、低海拔沖積平原、低海拔小起伏山地、低海拔沖積扇平原6種地貌類型的擴(kuò)展區(qū)域面積占總擴(kuò)展面積的95%以上.② 擴(kuò)展速度處于領(lǐng)先的城市沈陽、營口、盤錦，其擴(kuò)展區(qū)域均處于遼中低海拔平原區(qū)域內(nèi)，尤其是沈陽南部、營口北部和盤錦全域地形平坦坡度不超過3%，充分給予了聚落擴(kuò)展的地形空間條件.③ 擴(kuò)展模式以蔓延式為主的城市盤錦、營口、朝陽等地區(qū)，擴(kuò)展區(qū)域均具備大范圍平坦宜建的空間條件.因此，遼寧中部地形地貌相對(duì)平坦且適宜建設(shè)的區(qū)域特點(diǎn)是聚落空間拓展的基本條件[23]，對(duì)擴(kuò)展規(guī)模和擴(kuò)展模式影響較大，對(duì)此遼寧中部地區(qū)應(yīng)在未來的城鎮(zhèn)聚落建設(shè)過程中,充分利用該地區(qū)平坦宜建的優(yōu)勢(shì)條件，拓展城鎮(zhèn)聚落空間.

3.1.2 河流海域 提取遼寧省行政區(qū)域內(nèi)的河流水系以及主干河流，在ArcGIS中分別建立1 km和3 km范圍的緩沖區(qū)，與城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展區(qū)域進(jìn)行疊加分析(圖8).① 沿海城市，城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展的主斑塊受海域影響較多，次斑塊受河流影響較多；丹東、大連、營口、葫蘆島4市城鎮(zhèn)聚落沿海岸線擴(kuò)展趨勢(shì)明顯，海域的限制是大連、錦州、營口形成扇形模式的主要原因；盤錦和錦州沒有顯現(xiàn)出沿海擴(kuò)展特點(diǎn)，城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展的核心斑塊均在河流緩沖區(qū)范圍內(nèi).② 內(nèi)陸城市，城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展受河流影響明顯；除鞍山外其他城市聚落擴(kuò)展主斑塊均在河流緩沖區(qū)內(nèi).③ 遼寧省的主要水系對(duì)城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展有不同程度影響，盤錦受三條主要河流的影響明顯， 沈陽受兩條主要河流的影響明顯，營口受河流和海域共同影響的趨勢(shì)明顯，這也是沈陽、盤錦、營口城鎮(zhèn)擴(kuò)展速度高的原因之一[24].

圖7 遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展與地形地貌關(guān)系

圖8 遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展與河流海域關(guān)系

綜上所述，河流海域資源對(duì)遼寧省城鎮(zhèn)聚落的空間擴(kuò)展影響顯著，其中遼東地區(qū)的丹東和遼西地區(qū)的葫蘆島，城鎮(zhèn)聚落沿海岸線擴(kuò)展趨勢(shì)明顯，并且省內(nèi)主要水系也對(duì)其產(chǎn)生一定程度的影響.為此，遼東地區(qū)和遼西地區(qū)應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐暮恿骱Ｓ蛸Y源，推動(dòng)城鎮(zhèn)聚落拓展.

3.1.3 氣候氣象 統(tǒng)計(jì)遼寧省14個(gè)城市1992—2017年城市年均氣溫、相對(duì)濕度、降水量、日照時(shí)數(shù)4類氣候數(shù)據(jù)，剔除沒有數(shù)據(jù)的年份后進(jìn)行平均化處理，然后依次對(duì)25年間城市擴(kuò)展速度和擴(kuò)展強(qiáng)度兩個(gè)擴(kuò)展因子指標(biāo)進(jìn)行平均化處理，在SPSS中進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)分析，通過散點(diǎn)和皮爾遜相關(guān)分析均未發(fā)現(xiàn)明顯關(guān)聯(lián)，說明氣候因素對(duì)聚落擴(kuò)展幾乎沒有影響.

3.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素

根據(jù)已有研究，選取城市擴(kuò)展密切相關(guān)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響因子.以國內(nèi)生產(chǎn)總值為經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、總?cè)丝跀?shù)為人口指標(biāo)、職工人數(shù)為就業(yè)指標(biāo)、居民全年消費(fèi)支出為生活水平指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)遼寧省14個(gè)城市1992—2017年4類社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，剔除沒有數(shù)據(jù)的年份后進(jìn)行平均化處理，與擴(kuò)展因子(平均化的擴(kuò)展速度、 擴(kuò)展強(qiáng)度)進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)分析(表3)，結(jié)果發(fā)現(xiàn),國內(nèi)生產(chǎn)總值、總?cè)丝跀?shù)、職工人數(shù)和居民全年消費(fèi)支出4項(xiàng)指標(biāo)均對(duì)擴(kuò)展速度在0.01水平上有顯著相關(guān)性，但與擴(kuò)展強(qiáng)度無明顯關(guān)聯(lián)，說明經(jīng)濟(jì)、人口、就業(yè)和生活水平是城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展規(guī)模的動(dòng)力.

3.3 多類型交通因素

在ArcGIS中，統(tǒng)計(jì)每個(gè)聚落擴(kuò)展斑塊內(nèi)高速、國道、鐵路3種交通線路經(jīng)過的類型數(shù)量，并將交通線與標(biāo)準(zhǔn)差橢圓進(jìn)行疊加(圖9).① 遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展區(qū)域的交通條件差異明顯，交通線網(wǎng)“細(xì)密東疏”，交通對(duì)城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展影響較大[25].擴(kuò)展區(qū)域交通條件優(yōu)越(3種交通線經(jīng)過的比例較大)的城市為沈陽、大連、營口、盤錦，同時(shí)這幾個(gè)城市的擴(kuò)展速度也較高；擴(kuò)展區(qū)域交通條件弱勢(shì)(沒有、1種、2種交通線經(jīng)過的比例較大)的城市為丹東、阜新、本溪、撫順，同時(shí)這4個(gè)城市的擴(kuò)展速度也較低.② 所有城鎮(zhèn)聚落的中心都分布在交通線上，且城鎮(zhèn)聚落在3個(gè)時(shí)間段中的長軸或短軸沿著不同類型交通線路方向移動(dòng)，統(tǒng)計(jì)城鎮(zhèn)聚落中心在不同類型交通線上分布的數(shù)量，國道最多，高速次之，鐵路最少.

綜上，國道對(duì)遼寧省城鎮(zhèn)聚落空間擴(kuò)展的影響最為顯著，因此應(yīng)充分發(fā)揮國道的道路交通優(yōu)勢(shì)，關(guān)注擴(kuò)展區(qū)域交通條件弱勢(shì)城市，加強(qiáng)交通條件弱勢(shì)城市與交通主線之間的連接，增強(qiáng)該類型城市的交通優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)該類型城鎮(zhèn)聚落空間擴(kuò)展.

表3 相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)論與討論

研究利用1992—2017年夜間燈光數(shù)據(jù)，以城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展的視角，在遼寧省城鎮(zhèn)3級(jí)結(jié)構(gòu)規(guī)模體系的框架下，結(jié)合ArcGIS空間分析及傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，深入分析了不同等級(jí)城鎮(zhèn)聚落實(shí)體擴(kuò)展的時(shí)、空間過程，自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和多種類型交通的作用機(jī)理，得出以下結(jié)論.

1)遼寧省城鎮(zhèn)聚落體系空間擴(kuò)展，一級(jí)城鎮(zhèn)聚落相對(duì)有序，二、三級(jí)城鎮(zhèn)聚落不均衡且差異顯著.1992—2012年是一級(jí)城鎮(zhèn)快速擴(kuò)展期，呈現(xiàn)“平穩(wěn)”發(fā)展態(tài)勢(shì)，2002—2017年是二、三級(jí)城鎮(zhèn)快速擴(kuò)展期，呈現(xiàn)“迅速”發(fā)展態(tài)勢(shì).擴(kuò)展強(qiáng)度具有階段性、不連續(xù)性和不穩(wěn)定性的特征.擴(kuò)展模式形成了以跳躍式為主，蔓延式為輔的特征.擴(kuò)展方向形成了沿海城市沿海岸線方向擴(kuò)展，內(nèi)陸城市以沈陽為中心的放射性擴(kuò)展趨勢(shì)，方位角具有沿主趨勢(shì)和次趨勢(shì)切換的特征，中心趨勢(shì)形成了“一帶一核多點(diǎn)”的格局特征，展布范圍具有“離散-集中”的發(fā)展趨勢(shì).

圖9 遼寧省城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展與道路交通關(guān)系

2)城鎮(zhèn)聚落擴(kuò)展是社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然地理、多類型交通綜合作用的結(jié)果.社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素影響擴(kuò)展速度，但不是聚落擴(kuò)展的唯一動(dòng)力.平原型、低海拔型地貌和坡度不超過3%的平坦地形給聚落擴(kuò)展提供了適宜建設(shè)的基本條件，影響部分聚落的擴(kuò)展速度同時(shí)也是同心圓擴(kuò)展模式形成的主要原因.河流海域不同程度影響擴(kuò)展方向和擴(kuò)展模式，是部分城市扇形模式的形成原因，沿海城市和內(nèi)陸城市分別呈現(xiàn)近海和近河擴(kuò)展的特點(diǎn)，擁有海洋、河流兩種資源優(yōu)勢(shì)的聚落顯現(xiàn)出空間擴(kuò)展的內(nèi)生動(dòng)力.氣候氣象因素對(duì)聚落擴(kuò)展并無影響.道路交通同時(shí)影響多種擴(kuò)展指標(biāo)，具有多類型交通優(yōu)勢(shì)的聚落擴(kuò)展速度也高，交通線走向顯著影響城鎮(zhèn)聚落中心趨勢(shì)和擴(kuò)展方向，同時(shí)也是軸向擴(kuò)展模式的主要原因，不同類型的交通對(duì)聚落擴(kuò)展有不同程度影響，國道最大，高速次之，鐵路最小.

3)遼寧省城鎮(zhèn)體系經(jīng)歷了從快速發(fā)展一級(jí)城鎮(zhèn)到快速發(fā)展二、三級(jí)城鎮(zhèn)的過程，未來應(yīng)更多關(guān)注二、三級(jí)城鎮(zhèn)聚落發(fā)展不平衡不充分的問題，合理控制沈陽、盤錦、營口的“過大增長”，嚴(yán)密監(jiān)控本溪、鐵嶺、葫蘆島的“過快增長”，有效調(diào)控丹東、阜新、朝陽的“不充分增長”.社會(huì)經(jīng)濟(jì)并非唯一的發(fā)展目標(biāo)，遼寧中部需充分利用地形地貌資源,遼東、遼西盡可能利用河流海洋資源，著重發(fā)展以“國道”為主的道路交通優(yōu)勢(shì)，橫向打通遼東、中、西三部分，加強(qiáng)阜新、撫順、本溪、丹東與交通主線的連接.未來聚落空間擴(kuò)展，宜利用哈大走廊和沈陽經(jīng)濟(jì)圈，引導(dǎo)本溪、丹東、朝陽向軸向和多核心模式發(fā)展.