汪東川,龍 慧,王康健,王鴻藝,柴 華,高建設(shè)

天津城建大學(xué)地質(zhì)與測繪學(xué)院,天津 300384

生態(tài)韌性指城市生態(tài)系統(tǒng)面對不確定因素干擾時(shí)的抗壓和恢復(fù)能力[1]。自20世紀(jì)70年代生態(tài)學(xué)家Holling最早將韌性概念引入生態(tài)學(xué)領(lǐng)域以來[2],國內(nèi)外眾多學(xué)者針對不同區(qū)域[3]、不同視角[4—5]和不同方法[6],在景觀生態(tài)學(xué)韌性[7]、災(zāi)害學(xué)韌性[8]、地理學(xué)韌性[9]和規(guī)劃學(xué)韌性[10]開展了大量的研究工作,并取得了一系列重要成果。目前,基于地理學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)理論與方法構(gòu)建的“規(guī)模-密度-形態(tài)”三維模型成為評估生態(tài)韌性的基本模式[11]。王文瑞等基于此方法發(fā)現(xiàn)蘭州市等西部干旱區(qū)韌性組合度低于大連市等東部地區(qū),而區(qū)縣之間的差異性卻遠(yuǎn)高于東部地區(qū)[12];為進(jìn)一步厘清小尺度的差異性,識別問題所在,趙曉全等借助地理探測器模型研究經(jīng)濟(jì)、自然、社會等不同因子對生態(tài)韌性的驅(qū)動機(jī)制[13]。然而,現(xiàn)有研究局限于分析單元粒度較大的宏觀區(qū)域,未能多尺度精確評估生態(tài)韌性的時(shí)空異質(zhì)性[14];形態(tài)韌性中“源-匯”景觀耦合性方面需要有天然優(yōu)勢,因此選擇研究區(qū)時(shí)具有一定的特殊性[11]。結(jié)合景觀結(jié)構(gòu)與功能兩方面構(gòu)建的景觀安全度模型[15],既可以定量評估微觀尺度下的城市化強(qiáng)度與生態(tài)韌性之間的關(guān)系,還適用于研究“源-匯”景觀組合度較差的區(qū)域。

近年來,城市化進(jìn)程加快,人口迅速增加,資源的不合理開發(fā)利用,不但損害了生態(tài)韌性,還打破了生態(tài)系統(tǒng)平衡。人類活動的強(qiáng)烈干擾是生態(tài)韌性受損的關(guān)鍵因素。國內(nèi)外學(xué)者對此展開一系列研究:一方面關(guān)注人類活動對生態(tài)韌性過程的影響。例如,對人口密度的計(jì)算證明,城市人口不斷增多,加大資源消耗與污染物排放,從而加劇生態(tài)赤字風(fēng)險(xiǎn)[16—17];對人類活動強(qiáng)度與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量交互關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn),城建區(qū)擴(kuò)張等人類活動會提高對土地利用的強(qiáng)度,降低生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量[18]。另一方面對生態(tài)系統(tǒng)變化進(jìn)行人類活動的歸因分析,并剖析其影響效應(yīng)。例如,為追求經(jīng)濟(jì)效益,資源型城市過度開發(fā)礦產(chǎn)資源,造成水土流失,自然災(zāi)害頻發(fā)[19];大城市人口與建設(shè)活動過密與用地集中連片,增強(qiáng)城市脆弱性[20];城市地貌環(huán)境變化引起河流淤積加厚、植被趨向單一等生態(tài)效應(yīng)[21]。從可持續(xù)發(fā)展視角,《關(guān)于推進(jìn)城市安全發(fā)展的意見》強(qiáng)調(diào)加快城市韌性建設(shè),堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展[22]。在現(xiàn)有框架中,學(xué)者們基于多種計(jì)量空間分析方法,測度不同區(qū)域的城市化與生態(tài)韌性的交互脅迫效應(yīng),眾多結(jié)果表明:城市化與生態(tài)韌性耦合作用呈良好趨勢[23—25]。但目前研究多采用基于行政邊界的宏觀尺度分析城市化與生態(tài)韌性的關(guān)系,未從宏觀與微觀兩種角度對比分析結(jié)果的差異性,通過市域尺度與格網(wǎng)尺度對比分析,既可以從宏觀上表現(xiàn)出研究結(jié)果的協(xié)調(diào)性和完整性,還可以在微觀上體現(xiàn)評價(jià)結(jié)果的空間異質(zhì)性。在指標(biāo)選取上,也需要綜合考慮資源、經(jīng)濟(jì)、人口、交通等影響因素[26]。

京津冀城市群是新型城市化的“主體區(qū)”和未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“核心區(qū)”,但在發(fā)展中面臨嚴(yán)峻的資源與生態(tài)系統(tǒng)的脅迫壓力,生態(tài)韌性遭受不同程度的破壞[27]。為推動京津冀高質(zhì)量發(fā)展,實(shí)現(xiàn)《京津冀協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)劃綱要》中提出的“京津冀協(xié)同發(fā)展”目標(biāo)[28],有必要對城市化與生態(tài)韌性耦合機(jī)理與脅迫效應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)研究。本文從韌性視角出發(fā),嘗試構(gòu)建一套完整的城市化強(qiáng)度與生態(tài)韌性指標(biāo)體系,利用景觀安全度模型修正了“規(guī)模-密度-形態(tài)”方法,選取5km×5km的格網(wǎng),以市域尺度與格網(wǎng)尺度對比分析為手段,結(jié)合耦合協(xié)調(diào)度模型與Tapio解耦模型,探究2000、2005、2010、2015、2020年城市化強(qiáng)度與生態(tài)韌性交互脅迫關(guān)系及其時(shí)空動態(tài)演化規(guī)律性,以期為京津冀協(xié)同發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

京津冀城市群位于113°34′—120°05′E,36°00′—42°40′N之間(圖1),由北京、天津2個(gè)直轄市和河北省11個(gè)地級市組成,土地面積約21.72萬km2。全區(qū)地勢由西北向東南傾斜,地貌以平原和山地為主。山地集中在西北部,林地、草地資源豐富,生態(tài)韌性較高;平原集中在東南部,耕地、人工表面所占比例較大,城市化強(qiáng)度較高。

圖1 研究區(qū)地理位置Fig.1 Geographical location of study area

1.2 數(shù)據(jù)來源

土地利用數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn/),通過人工目視解譯出林地、草地、水域、耕地、人工表面、未利用地共6類;人口密度數(shù)據(jù)來源于Worldpop (http://www.worldpop.org/);社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于研究區(qū)所轄各省、市、縣《統(tǒng)計(jì)年鑒》和《國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》。

2 研究方法

2.1 評價(jià)指標(biāo)體系

(1)生態(tài)韌性指標(biāo)體系

生態(tài)韌性(Ecological resilience,ER)反映城市規(guī)模、人口密度、空間組織形式對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力。規(guī)模韌性體現(xiàn)城市規(guī)模與生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的相對關(guān)系,利用生態(tài)源地理論[29]對城市建設(shè)規(guī)模進(jìn)行約束,當(dāng)其超出最低生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn),規(guī)模韌性受損,城市發(fā)展面臨困境;密度韌性反映生態(tài)系統(tǒng)對資源消耗的支撐能力,從生態(tài)足跡與生態(tài)承載力角度評估人口增長對密度韌性產(chǎn)生的影響[30];形態(tài)韌性反映生態(tài)空間格局的合理性,建成環(huán)境與生態(tài)空間均衡布局、良好交融能有效提高形態(tài)韌性。

(2)城市化強(qiáng)度指標(biāo)體系

城市化強(qiáng)度(Urbanization intensity,UI)是通過城鎮(zhèn)人口增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)張和生活質(zhì)量提高等衡量地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的重要標(biāo)志[31]。其內(nèi)在邏輯為:人口增長是核心,經(jīng)濟(jì)發(fā)展是動力,地域擴(kuò)張是表現(xiàn),生活質(zhì)量提高是目標(biāo)。人口城市化、經(jīng)濟(jì)城市化、土地城市化作為評價(jià)城市化強(qiáng)度的傳統(tǒng)指標(biāo)[32],分別從人口增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、空間布局與生態(tài)韌性建立聯(lián)系。具體表現(xiàn)在:城市人口增多和二、三產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大,會提高對資源的消耗能力,從而增加對生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)需求,損害密度韌性;建筑密度增大和城市用地?cái)U(kuò)張,侵占生態(tài)用地,損害形態(tài)韌性和規(guī)模韌性。此外,本文還考慮了自然資源、經(jīng)濟(jì)條件、交通設(shè)施等基本要素。土地資源作為最基本的自然資源,是城市生產(chǎn)生活的基礎(chǔ),選用土地利用強(qiáng)度來反映城市發(fā)展對自然資源的利用狀況[33];從經(jīng)濟(jì)角度來看,為了保證城市經(jīng)濟(jì)活動的適宜性,選取經(jīng)濟(jì)活動強(qiáng)度、交通強(qiáng)度來反映經(jīng)濟(jì)活動規(guī)模、范圍對生態(tài)承載力的影響[26](表1)。

表1 ER和UI評價(jià)指標(biāo)體系Table 1 Evaluation index system of ER and UI

2.2 指標(biāo)預(yù)處理

為了消除各指標(biāo)的數(shù)量及量綱差異對結(jié)果的影響,對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行歸一化[35]。公式為:

(1)

式中,Yi為標(biāo)準(zhǔn)化值,Xi為實(shí)際值;Xmax和Xmin分別為5個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)同一指標(biāo)中最大值和最小值。

2.3 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合協(xié)調(diào)度是全面評價(jià)兩個(gè)系統(tǒng)間相互作用的物理量[36]。本文利用此模型探討UI與ER的交互關(guān)系,公式為:

(2)

T=μ1×UI+μ2×ER

(3)

(4)

式中,C為耦合度;T為協(xié)調(diào)度;D為耦合協(xié)調(diào)度,D∈[0,1],D值越高說明兩系統(tǒng)是高水平的相互促進(jìn)關(guān)系,反之亦然;μ1、μ2為待定系數(shù),μ1=μ2=0.5。

2.4 Tapio脫鉤模型

Tapio脫鉤模型利用增長率相對大小探究多個(gè)變量間相對發(fā)展情況的物理量[37]。利用Tapio模型,從解耦路徑探討格網(wǎng)尺度下UI與ER的交互脅迫關(guān)系。脫鉤指數(shù)公式為:

(5)

式中,DIt為脫鉤指數(shù),ΔER為ER增長率;ΔUI為UI增長率。

Tapio以0、0.8、1.2為臨界值將DIt細(xì)分為8類[38](表2)。DIt∈(-∞,0)表示UI與ER變化方向相反;DIt∈[0,0.8)表示UI變化速度大于ER;DIt∈[0.8,1.2)表示二者變化速度基本一致;DIt∈[1.2,+∞)表示UI變化速度小于ER。

表2 脫鉤類型劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Classification standards of decoupling types

城市化初期,城市人口稀疏、空間規(guī)模小,未實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長,而生態(tài)韌性較好,UI與ER處于強(qiáng)負(fù)脫鉤狀態(tài);隨著城市化快速發(fā)展,城鎮(zhèn)人口增多、建筑密集,加上粗放型發(fā)展模式給生態(tài)系統(tǒng)造成巨大壓力,生態(tài)韌性受損嚴(yán)重,UI與ER處于強(qiáng)脫鉤狀態(tài);城市化發(fā)展到一定程度,對生態(tài)系統(tǒng)的依賴性增強(qiáng),通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排,推動ER迅速提升,UI與ER處于擴(kuò)張負(fù)脫鉤、弱脫鉤;城市化發(fā)展后期,由于政策、技術(shù)、管理等因素,經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐漸平穩(wěn),生態(tài)系統(tǒng)控制在合理范圍內(nèi),UI與ER達(dá)到擴(kuò)張連接狀態(tài),這是最理想的脫鉤狀態(tài)。

3 結(jié)果分析

3.1 城市化強(qiáng)度時(shí)空演化分析

(1)市域尺度。2000—2020年UI整體呈上升趨勢,中等水平以上的城市增多,較低水平以下的城市相對減少(圖2),說明區(qū)域內(nèi)部發(fā)展差異逐漸縮小。北京、天津起點(diǎn)高,發(fā)展速度快,截止2020年底UI排名位居前二;相比較之下,承德城市化起步晚,起點(diǎn)低,速度慢,效率低,目前仍處于低水平。

圖2 2000—2020年各地級市城市化強(qiáng)度時(shí)間演變Fig.2 Time evolution of UI for each prefecture-level city from 2000 to 2020

(2)格網(wǎng)尺度。從整體上看,格網(wǎng)尺度與市域尺度下的UI變化趨勢一致,但在空間上具有明顯的異質(zhì)性且空間溢出特征突出(圖3)。受益于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、政策扶持和區(qū)位優(yōu)勢,北京、天津呈現(xiàn)出以中南部為核心,逐漸向外圍擴(kuò)散的圈層式格局特征,高值區(qū)先以點(diǎn)狀集中在城市中心,后演變?yōu)槊鏍罡采w全市;廊坊呈現(xiàn)北高南低的空間分布特征;石家莊高速發(fā)展集中地逐漸由中部向周圍地區(qū)擴(kuò)散,且高值區(qū)范圍不斷擴(kuò)大。相比較下,承德普遍處于低水平,僅部分區(qū)域有所發(fā)展,從長遠(yuǎn)來看,這是京津冀未來發(fā)展的潛力區(qū)。

3.2 生態(tài)韌性時(shí)空演化分析

(1)市域尺度。2000—2020年ER出現(xiàn)不同程度的下降變化,但起點(diǎn)高,生態(tài)基礎(chǔ)好,截止2020年底ER仍較好(圖4)。承德、張家口受山地、丘陵等地形因素影響,生態(tài)韌性保持在較高水平;天津、唐山、石家莊、邢臺、邯鄲等傳統(tǒng)工業(yè)城市受粗放型發(fā)展模式的影響,ER相對較低;北京生態(tài)建設(shè)持續(xù)推進(jìn),但由于人口增多,建筑用地密集,ER提升效果不太明顯,呈現(xiàn)基本保持平穩(wěn)、略有下降趨勢。

圖4 2000—2020年各地級市生態(tài)韌性時(shí)間演變Fig.4 Time evolution of ER for each prefecture-level city from 2000 to 2020

(2)格網(wǎng)尺度。市域尺度與格網(wǎng)尺度下的ER整體變化情況基本相同。受城市空間擴(kuò)張模式的影響,建設(shè)用地多形式并存,ER空間集聚特征與分布形狀存在差異(圖5)。高值區(qū)集中在北部(承德)、西北部(張家口),從面狀連片轉(zhuǎn)向塊狀零散分布;低值區(qū)集中在東部(北京、天津、唐山)、西南部(石家莊)、南部(邢臺、邯鄲),分布形狀從零散的點(diǎn)狀向連續(xù)的條帶狀和塊狀轉(zhuǎn)變。

圖5 2000—2020年各地級市生態(tài)韌性空間演變Fig.5 Spatial evolution of ER for each prefecture-level city from 2000 to 2020

3.3 城市化強(qiáng)度與生態(tài)韌性耦合協(xié)調(diào)度的時(shí)空分異特征

(1)市域尺度。2000—2020年耦合協(xié)調(diào)度整體呈現(xiàn)“輕度失調(diào)”向“中級協(xié)調(diào)”發(fā)展的遞增特征(圖6)。北京、天津ER控制在可承受范圍內(nèi),UI迅猛發(fā)展,推動ER正向發(fā)展,ER的改善對UI持續(xù)發(fā)展具有導(dǎo)向作用,二者耦合協(xié)調(diào)發(fā)展到較高水平;廊坊、滄州、衡水、石家莊生態(tài)基礎(chǔ)較好,城鎮(zhèn)化水平較高,耦合性較好;邯鄲、邢臺屬老工業(yè)城市,經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢,ER受到不同程度的威脅,耦合度不高;承德屬群山之城,交通不便,經(jīng)濟(jì)落后,UI與ER發(fā)展趨勢相背離,耦合性較差。

圖6 2000—2020年城市化強(qiáng)度與生態(tài)韌性耦合協(xié)調(diào)關(guān)系時(shí)間演變Fig.6 Time evolution of coupling coordination relationship between UI and ER from 2000 to 2020

(2)格網(wǎng)尺度。從總體看,市域與格網(wǎng)尺度的耦合協(xié)調(diào)度在變化趨勢、分布特征上基本一致,但后者在局部上表現(xiàn)出特殊現(xiàn)象(圖7)。北京、天津整體處于良好協(xié)調(diào),但小部分區(qū)域出現(xiàn)初級協(xié)調(diào)、輕度失調(diào)現(xiàn)象;邯鄲、邢臺整體為初級協(xié)調(diào),但局部區(qū)域出現(xiàn)良好協(xié)調(diào)現(xiàn)象。此外,受城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)展速度與范圍的影響,協(xié)調(diào)與失調(diào)的分布形狀也存在差異,前者由零散的點(diǎn)狀、不連續(xù)的線狀和塊狀變成連續(xù)的線狀和面狀,后者則完全相反,典型城市為北京、天津、張家口。

圖7 2000—2020年城市化強(qiáng)度與生態(tài)韌性耦合協(xié)調(diào)關(guān)系空間演變Fig.7 Spatial evolution of coupling coordination relationship between UI and ER from 2000 to 2020

3.4 城市化強(qiáng)度與生態(tài)韌性交互關(guān)系解耦路徑分析

2000—2020年脫鉤類型主要為強(qiáng)脫鉤、弱脫鉤、擴(kuò)張負(fù)脫鉤。從整體上看,脫鉤關(guān)系趨于良性發(fā)展?fàn)顟B(tài),弱脫鉤、擴(kuò)張負(fù)脫鉤面積占比明顯上升,增幅分別達(dá)4.48%、16.09%,而強(qiáng)脫鉤下降明顯,降幅為21.82%(表3),表明城市化發(fā)展到一定水平,開始注重提升城市質(zhì)量,兼顧經(jīng)濟(jì)與生態(tài)協(xié)同發(fā)展,UI與ER達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的協(xié)調(diào)狀態(tài)。在空間上,2000—2010年,東部以強(qiáng)脫鉤狀態(tài)為主,主要是天津、唐山、廊坊鋼鐵和化工產(chǎn)業(yè)正興起,UI迅速發(fā)展,資源消耗增加,環(huán)境破壞加劇,ER受損嚴(yán)重;北部、西南部、南部脫鉤關(guān)系不穩(wěn)定,主要以強(qiáng)脫鉤、弱脫鉤狀態(tài)為主;2010—2020年,脫鉤狀態(tài)波動較為明顯,表現(xiàn)為強(qiáng)脫鉤、弱脫鉤和擴(kuò)張負(fù)脫鉤交替變化(圖8),主要是2014年京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略,頒布一系列環(huán)境治理政策,優(yōu)化資源結(jié)構(gòu),ER提升速度加快,但實(shí)現(xiàn)UI與ER整體上高水平協(xié)同發(fā)展還需一個(gè)過程。

表3 脫鉤類型面積占比Table 3 Percentage of area of decoupling types

圖8 2000—2020年城市化強(qiáng)度與生態(tài)韌性脫鉤關(guān)系時(shí)空演變Fig.8 Temporal and spatial evolution of the decoupling relationship between UI and ER from 2000 to 2020

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

(1)本文在研究方法上取得了一定的突破。已有研究[14]表明城市化與生態(tài)韌性間存在著相互作用,但在研究方法上多采用基于行政邊界的“規(guī)模-密度-形態(tài)”生態(tài)韌性模型。本研究不僅引入景觀安全度模型對生態(tài)韌性方法進(jìn)行修正,還通過市域尺度與格網(wǎng)尺度進(jìn)行對比分析,一方面市域尺度在宏觀上可以使評價(jià)結(jié)果更加完善與協(xié)調(diào),另一方面格網(wǎng)化可以提高研究精度,在微觀上探索耦合作用的空間分布特征,實(shí)現(xiàn)對評價(jià)結(jié)果的空間化表達(dá)。

(2)針對本研究結(jié)果,從宏觀上,市域與格網(wǎng)尺度下的UI與ER發(fā)展?fàn)顩r及其耦合作用高度相似,這與已有研究[23]基本一致,但在格網(wǎng)尺度下二者存在空間異質(zhì)性。市域尺度下,北京、天津耦合協(xié)調(diào)度高,邯鄲、邢臺相對較低;格網(wǎng)尺度下,北京和天津小部分區(qū)域出現(xiàn)初級協(xié)調(diào)、輕度失調(diào),邯鄲、邢臺局部區(qū)域出現(xiàn)良好協(xié)調(diào)。尺度效應(yīng)理論指出不同的地理現(xiàn)象和特征有其對應(yīng)的時(shí)空尺度[39];方創(chuàng)琳[40]也表明耦合的一般規(guī)律僅適用于大尺度、長時(shí)間序列,但在局部區(qū)域或特殊時(shí)段會出現(xiàn)“災(zāi)變”與“善變”,即失調(diào)與協(xié)調(diào)現(xiàn)象。

究其具體原因:2014年京津冀協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略,堅(jiān)持“生態(tài)優(yōu)先,綠色發(fā)展”。受益于政策扶持、區(qū)位優(yōu)勢,北京、天津加大自主創(chuàng)新投入,實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)重工業(yè)向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)升級,并注重對生態(tài)系統(tǒng)的治理與修復(fù),在全局上推動UI與ER高水平協(xié)調(diào)發(fā)展,但局部區(qū)域由于人口不斷增長、城鎮(zhèn)用地不斷擴(kuò)張[41],建設(shè)用地?zé)o法滿足現(xiàn)有需求,生態(tài)系統(tǒng)壓力增大,ER嚴(yán)重受損,UI與ER發(fā)展趨勢不吻合。邯鄲和邢臺作為鋼鐵、化工等傳統(tǒng)工業(yè)基地,在生態(tài)系統(tǒng)可承受范圍內(nèi),經(jīng)濟(jì)加快發(fā)展,UI與ER整體達(dá)到初級協(xié)調(diào),為實(shí)現(xiàn)“推動邯鄲、邢臺一體化發(fā)展,融入中原城市群”目標(biāo)[42],邢臺、邯鄲突出綠色發(fā)展,積極發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè),小部分區(qū)域UI與ER達(dá)到良好協(xié)調(diào),但由于滯后效應(yīng),其整體協(xié)調(diào)水平的提升仍需一個(gè)過程。

4.2 結(jié)論

本研究嘗試構(gòu)建一套完整的UI與ER綜合指標(biāo)體系,以市域尺度與格網(wǎng)尺度對比分析為手段,基于景觀安全度模型修正了傳統(tǒng)的生態(tài)韌性方法,利用耦合協(xié)調(diào)度模型與Tapio解耦模型探索2000—2020年UI與ER的交互脅迫關(guān)系及其時(shí)空動態(tài)演化規(guī)律。

(1)不同尺度下,UI與ER變化趨勢相反且錯(cuò)位關(guān)系明顯,UI呈上升變化,ER呈下降變化,北京、天津UI較高而ER相對較低,張家口、承德則完全相反。格網(wǎng)尺度下UI與ER存在空間差異性:受益于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、政策扶持和區(qū)位優(yōu)勢,北京、天津、石家莊UI呈現(xiàn)中心-外圍的格局特征,廊坊UI呈現(xiàn)北高南低的空間特征;受城市空間擴(kuò)張模式影響,ER高值區(qū)從面狀連片轉(zhuǎn)向塊狀零散分布,低值區(qū)從零散的點(diǎn)狀轉(zhuǎn)向連續(xù)的條帶狀和塊狀分布。

(2)不同尺度下,UI與ER的耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)“輕度失調(diào)”向“中級協(xié)調(diào)”發(fā)展的遞增特征,北京、天津耦合協(xié)調(diào)度最高,廊坊、滄州、衡水、石家莊次之,邯鄲、邢臺相對較低。格網(wǎng)尺度下,在局部區(qū)域與特殊時(shí)段出現(xiàn)失調(diào)與協(xié)調(diào)現(xiàn)象:北京、天津整體為良好協(xié)調(diào),但小部分區(qū)域出現(xiàn)初級協(xié)調(diào)、輕度失調(diào)現(xiàn)象;邯鄲、邢臺以初級協(xié)調(diào)為主,但局部區(qū)域卻出現(xiàn)良好協(xié)調(diào)。此外,協(xié)調(diào)與失調(diào)的分布形狀也存在差異,前者由零散的點(diǎn)狀、不連續(xù)的線狀和塊狀變成連續(xù)的線狀和面狀,后者則完全相反。

(3)2000—2020年UI與ER脫鉤關(guān)系整體上趨于良好發(fā)展?fàn)顟B(tài),弱脫鉤、擴(kuò)張負(fù)脫鉤呈上升變化,而強(qiáng)脫鉤呈下降變化,表明城市化發(fā)展到一定水平,開始注重提升城市質(zhì)量,ER提升速度加快,UI與ER達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的協(xié)調(diào)狀態(tài),但實(shí)現(xiàn)UI與ER整體上高水平的協(xié)同發(fā)展還需一個(gè)過程。