關(guān)鍵詞：城市擴張；區(qū)域?qū)Ρ?；“美麗中國中脊帶”；胡煥庸線

城市擴張是城市化進程的必經(jīng)階段，其作為人類社會活動的重要現(xiàn)象，深刻加劇了全球土地利用和土地覆蓋（LULC）的演變[1]。這對全球生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了重要影響，如城市在無節(jié)制擴張過程中占用耕地，影響糧食安全[2]，面積過大的城市建成區(qū)會導(dǎo)致生態(tài)空間破碎[3-4]，引起棲息地喪失[5]、水文系統(tǒng)失衡[6] 等問題，嚴重影響全球可持續(xù)發(fā)展。在此現(xiàn)實背景下，量化城市用地擴張的時空動態(tài)特征，認識和評價城市發(fā)展進程，對進一步優(yōu)化城市空間、促進高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

隨著中國城鎮(zhèn)化進程逐步進入后期， 城鎮(zhèn)化水平在顯著提高的同時也出現(xiàn)了嚴重的不平衡現(xiàn)象[7]，如何促進均衡發(fā)展，縮小區(qū)域差距成為關(guān)鍵問題。胡煥庸線（以下簡稱“胡線”）的提出表達了中國人口與資源分布不均的宏觀格局[8]。學(xué)者們從人口地理學(xué)角度系統(tǒng)認知了胡線的形成演變過程，及其對我國東西部人口與經(jīng)濟發(fā)展的影響[9-10]，并圍繞胡線的破與不破產(chǎn)生了不同的認識[11-12]，指出胡線長期“不破”的原因包括我國東西部自然結(jié)構(gòu)、運輸距離以及文化教育等方面的差異，可將推進信息化、新型城鎮(zhèn)化以及我國西北地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等作為“突破”胡線的著力點。郭華東等[13]于2021年首次提出了“美麗中國中脊帶”（以下簡稱“中脊帶”）的概念，認為中脊帶是破解胡線東西部不平衡、不充分的關(guān)鍵區(qū)域。也有學(xué)者開展了破解胡線及其沿線地區(qū)的國土空間開發(fā)利用研究[14]。這些研究從不同角度揭示了我國東西部自然地理要素與社會經(jīng)濟因子的梯度過渡特征[15-17]，但大多數(shù)使用社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析，少有運用時空模型針對胡線兩側(cè)的城市擴張情況進行定量化比較。中脊帶不僅是中國最大的生態(tài)過渡帶，還是相對貧困區(qū)集聚帶、生態(tài)戰(zhàn)略防護帶與國家戰(zhàn)略空間安全帶[13]，面臨著資源環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展失衡的嚴峻挑戰(zhàn)[14]。由于該地帶提出時間尚短，加之區(qū)域內(nèi)涉及地理單元眾多、自然地理條件復(fù)雜，目前較少有研究關(guān)注。

為了更好地掌握城市發(fā)展規(guī)律，許多文獻從發(fā)展模式的角度對城市擴張情況展開研究，提出了城市發(fā)展模式的不同劃分方法，但大多從單一維度視角進行劃分。時空視角上，學(xué)者多從“時間”或“空間”維度表征城市用地擴張過程及特征[18]，已有研究多利用時序變化[19] 或空間分布格局[20-21] 來表征城市擴張這一時空耦合過程，未能將城市擴張的時空特征有機融入城市擴張度量建模。劃分指標上，已有研究主要以規(guī)模和速度[22] 刻畫城市建設(shè)用地擴張[23]，或以基礎(chǔ)經(jīng)濟數(shù)據(jù)[24] 表征城市擴張情況，但城市擴張是一個復(fù)雜的過程，單一指標的選擇會導(dǎo)致評價體系過于片面。KARACSONYI 等[25] 提出結(jié)合城市擴張強度與面積的方法來劃分城市用地擴張模式，綜合考慮強度與面積雙指標界定出臺北都市圈各地區(qū)的擴張階段，共劃分出早期、中期、后期、終期4 類發(fā)展階段。其中，早、中期階段城市主要表現(xiàn)為較高城市擴張強度而較低城市化率的特征，這些城市大多受自然地理條件與政策約束，尚有待開發(fā)。而后期階段城市則表現(xiàn)為較高城市化率、較低城市擴張強度的特征，這一階段的城市發(fā)展已較為完善，同時也會出現(xiàn)發(fā)展活力不足的問題。終期階段城市主要表現(xiàn)為極高城市化率、極低城市擴張強度。這一階段的城市由于城市擴張強度過低、城市發(fā)展停滯，往往面臨著經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的問題。這一方法為科學(xué)家將城市擴張強度與面積聯(lián)系起來提供了一條途徑。然而，對于這一方法在其他研究區(qū)域的應(yīng)用還存在一些問題。例如，在城市擴張的后期、終期，城市擴張強度是否會由于政策干預(yù)而有回升？另外，KARACSONYI 等[25] 只采用一個時間間隔在空間上識別了城市擴張的不同階段。如果將時間維度納入到指標中，是否可以更直觀地觀察到研究區(qū)的城市擴張發(fā)展情況？現(xiàn)有關(guān)于城市發(fā)展階段劃分的分析往往就單個城市或某一區(qū)域展開，缺乏大尺度區(qū)域內(nèi)不同氣候條件和自然地理背景下城市之間的對比分析。

一直以來，LULC 研究都被看作全球研究的熱點之一[26]。當前量化LULC 的方法有單一動態(tài)度和綜合動態(tài)度[27]、土地轉(zhuǎn)移矩陣[28]、強度分析[29]。傳統(tǒng)分析方法通常關(guān)注的是轉(zhuǎn)變的規(guī)模，但這一指標并不能表征出地類面積變化的大小與地類面積占比之間的聯(lián)系。越來越多的研究提出，對于理解LULC 變化的過程和原因，變化的強度可能比變化的大小更有意義[30]。強度分析方法基于一種定量的數(shù)學(xué)理論框架，通過轉(zhuǎn)移矩陣將土地變化的組份與轉(zhuǎn)換通過不同層次加以深入剖析[29]。使用這一方法的優(yōu)點在于，它使得土地變化格局與過程相聯(lián)系，有助于發(fā)現(xiàn)更深層次的規(guī)律。當前，該方法在草原沙漠化[31]、城市擴張[32] 及區(qū)域比較[33] 等方面都取得了豐碩的成果。但目前的可視化方法難以直觀快速地反映多個轉(zhuǎn)換過程的規(guī)模和強度以及穩(wěn)定性變化模式。DENG 等[34] 基于該方法轉(zhuǎn)換層次建構(gòu)了強度分析轉(zhuǎn)換圖譜，對當前可視化方法進行了優(yōu)化。但是，以往LULC 研究多聚焦于單個熱點區(qū)進行，不同自然地理單元LULC 比較研究還不多，有關(guān)跨梯度、跨區(qū)域土地利用變化與比較研究文獻鮮見報道。

鑒于此，本文選擇中脊帶作為研究區(qū)域，界定城市擴張模式，定位城市發(fā)展階段，評估當前城市擴張狀況，并對胡線兩側(cè)城市擴張差異性特征進行對比分析。理論上，可豐富土地利用研究以及城市擴張?zhí)卣髯R別定量化研究框架，并進一步從城市擴張的視角闡述胡線兩側(cè)的分異性特征。實踐上，從促進城市健康發(fā)展和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的角度出發(fā)，探索性地提出土地管理、利用等相關(guān)方面的政策建議，以期為各個地區(qū)不同類型城市的發(fā)展與規(guī)劃提供參考。本文旨在解決以下緊迫問題：（1）1990 — 2020 年研究區(qū)內(nèi)胡線兩側(cè)城市用地時空演變特征；（2）中脊帶城市用地擴張是否存在階段性特征；（3）如何從時空雙維視角定量評價大尺度區(qū)域內(nèi)不同城市的城市用地擴張階段及區(qū)域差異性。

1 研究區(qū)及數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)概況

中脊帶地處97°～133°E、23°～51°N 之間，總面積244.4 萬 km2。區(qū)域內(nèi)涵蓋黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、北京、天津、河北、陜西、山西、寧夏、青海、甘肅、四川、重慶、云南15 個省、自治區(qū)、直轄市[13]，跨越我國第一、二、三階梯，地形起伏較大，云貴高原、黃土高原、東北平原、四川盆地等地理單元皆有涉及。其兩側(cè)人口、經(jīng)濟、社會乃至文化發(fā)展水平等長期存在不同程度的區(qū)域發(fā)展差異，是我國發(fā)展不平衡、不充分的重要代表。東南側(cè)包含川渝城市群、滇中城市群、關(guān)中平原城市群、哈長城市群以及京津冀城市群，西北側(cè)主要以畜牧為主，具有多個國家級生態(tài)功能保護區(qū)[13]，近現(xiàn)代雖然有較快發(fā)展，形成了蘭西城市群、呼包鄂榆城市群等，但總體上仍落后于東部地區(qū)。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

本文所使用的1990 年、2000 年、2010 年、2020 年土地利用數(shù)據(jù)來自于中國年度土地覆蓋數(shù)據(jù)集（https：//doi.org/10.5281/zenodo.4417810），空間分辨率為30 m。與現(xiàn)有年度土地覆蓋數(shù)據(jù)相比，該數(shù)據(jù)集具有更高的空間分辨率和更長的時間覆蓋范圍，總體準確率達到79.31%[35]。通過ArcGIS 10.8 與Terrset 2020平臺將土地利用數(shù)據(jù)合并為6 個一級地類，包括耕地、林地、草地、水域、城市用地、未利用地。

2 研究設(shè)計與方法

2.1 研究設(shè)計

本文研究框架如圖1 所示，主要從城市用地變化劇烈程度探測與城市用地擴張階段識別兩方面來展開研究。城市用地變化劇烈程度探測主要通過土地利用結(jié)構(gòu)分析、強度分析以及對比轉(zhuǎn)換圖譜分析來探究近30 年研究區(qū)城市用地時空演變特征。城市用地擴張階段特征識別主要利用面積加權(quán)的城市擴張強度來界定城市發(fā)展階段劃分指標，并最終闡明研究區(qū)城市用地擴張是否存在階段性特征。結(jié)合以上結(jié)果對胡線兩側(cè)區(qū)域進行差異性對比，進而從時空雙維視角定量評價研究區(qū)不同城市的城市用地擴張階段及區(qū)域差異性。

這一研究框架有助于推動對城市擴張動態(tài)過程的深化理解，同時為進一步認識胡線兩側(cè)區(qū)域的差異性提供了一條新的理解途徑。進而，該研究框架的設(shè)計不僅可以在學(xué)術(shù)上豐富城市擴張階段識別的定量化手段，而且還可以針對胡線兩側(cè)差異性識別結(jié)果，在城市建設(shè)、土地管理等領(lǐng)域指導(dǎo)政策設(shè)計。

2.2 面積加權(quán)的城市擴張強度

KARACSONYI 等[25] 將城市擴張過程劃分為4 個階段（圖2），認為在城市擴張早期，城市擴張強度值較高，城市用地比率較低，導(dǎo)致新增城市用地占比較低。而在城市擴張的終期階段，城市用地比率較高，城市擴張強度值較低，導(dǎo)致新增城市用地占比也較低。在大城市地區(qū)和城市擴張激烈的情況下，即在城市擴張的中期、后期階段，新增城市用地占比預(yù)計會很高。中期階段城市擴張強度值高于城市用地比率，但逐漸降低。在后期階段，則情況相反。參照這一理論，本文選取城市擴張強度（UI）、城市用地占比（UR）以及新增城市用地比率（AU）三個指標來衡量城市擴張階段。計算公式如下：

式（1）— 式（3）中：Ua 為研究期初城市用地面積；Ub為研究期末城市用地面積；A為行政單位總面積。UI表示城市擴張的強度；UR表示城市用地占行政區(qū)總面積的比率。AU表示新增城市用地面積與行政區(qū)總面積的比值。

2.3 強度分析

強度分析以轉(zhuǎn)移矩陣為基礎(chǔ)，將平均變化強度與監(jiān)測到的地類之間的時空變化強度進行比較。它由間隔層、類別層和轉(zhuǎn)換層自上向下組合而成[29]。其中，類別層在每個時間間隔期間，將每個地類監(jiān)測到的損失和增益強度與平均變化強度進行對比。轉(zhuǎn)換層則對其他地類到特定地類的轉(zhuǎn)換是趨向的還是避免的進行更深入的分析[29]。

（1）用地類別層分析地類的變化強度是相對沉寂還是活躍，計算見式（4）和式（5）[29]。式（4）計算不同時期的土地利用年變化率；式（5）計算某一時間段內(nèi)地類的轉(zhuǎn)入強度。

式（4）中：St 為年變化率；T 為每一研究時段的時間間隔，在本研究中T = 10 年。i 和j 表示類別，類別總數(shù)為J，本研究的總數(shù)為6 個（耕地、林地、草地、水域、城市用地和未利用地）。Ctij 是在t 時期內(nèi)地類i 變成地類j的面積。

式（5）中：Gtj 是類別j 的年均增加強度，本文主要計算城市用地的年均增加強度。若Gtj ＜ St，則城市用地的增加強度是沉寂的；若Gtj ＞ St，則城市用地的增加強度是活躍的。

（2）用地轉(zhuǎn)換層分析其他地類轉(zhuǎn)向某個特定地類的轉(zhuǎn)移變化強度是避免還是趨向，計算見式（6）和式（7）[29]。式（6）計算某一地類轉(zhuǎn)換為特定地類的強度；式（7）計算其他地類轉(zhuǎn)換為該特定地類的平均轉(zhuǎn)換強度。

式（6）中：Rtin 表示在時間間隔T 中地類i 轉(zhuǎn)移到特定地類n 的年均轉(zhuǎn)換強度；Ctin 是在t 時期內(nèi)地類i 變成地類n 的面積。

式（7）中：Wtn 表示在時間間隔T 中其他地類轉(zhuǎn)移到特定地類n 的均勻轉(zhuǎn)換強度。若Rtin ＜Wtn，則判斷地類i避免轉(zhuǎn)換為地類n；若Rtin ＞W(wǎng)tn，則判斷地類i 趨向轉(zhuǎn)換為地類n。

2.4 LULC對比轉(zhuǎn)換圖譜

當涉及多個區(qū)域的對比分析時，過去的地類轉(zhuǎn)移過程可視化方法過于繁瑣。需要對多個圖示進行反復(fù)對比來觀察區(qū)域之間的差異性，并確定每個轉(zhuǎn)換過程是否具有平穩(wěn)特征。為了更直觀、快速地進行區(qū)域之間的差異性對比，識別地類轉(zhuǎn)換的大小、趨向或避免程度以及特征，本文對地類轉(zhuǎn)換圖譜[34] 進行改進。圖3 為對比轉(zhuǎn)換圖譜示意圖。土地利用從第i 類到第j類的轉(zhuǎn)換在連續(xù)的時間間隔內(nèi)表現(xiàn)出相同的特征（趨向或避免），這反映了變化的時間平穩(wěn)性。圖中行和列表示一個地類的減少和增加。

圖3 中利用氣泡的填充圖案來對區(qū)域進行區(qū)分，條紋填充氣泡表示A 區(qū)域；純色填充氣泡表示B 區(qū)域。氣泡大小表示轉(zhuǎn)換的規(guī)模大小。轉(zhuǎn)換強度與相應(yīng)的平均強度之間的對比表示轉(zhuǎn)換是趨向的還是避免的。氣泡的顏色表明轉(zhuǎn)換強度與相應(yīng)的平均強度之對比。如果轉(zhuǎn)換強度越大于平均強度，則氣泡顏色由淺紅色過渡到深紅色。同樣，如果轉(zhuǎn)換強度越小于相應(yīng)的平均強度，則氣泡顏色由淺綠色過渡到深綠色?？梢詸M向比較氣泡的顏色，以確定整個時期的轉(zhuǎn)換是否平穩(wěn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用結(jié)構(gòu)分析

圖4 顯示了研究區(qū)土地利用時空分布及土地利用結(jié)構(gòu)。本文以胡線為分界線，將研究區(qū)分為胡線西北側(cè)、胡線東南側(cè)兩部分進行對比。圖4（e）為胡線東南側(cè)土地利用結(jié)構(gòu)；圖4（f）為胡線西北側(cè)土地利用結(jié)構(gòu)。首先，胡線兩側(cè)土地利用結(jié)構(gòu)存在較大差異。1990 — 2020 年，兩側(cè)的城市用地占比在研究期間都呈持續(xù)上升的趨勢。東南側(cè)城市用地占比從1990 年的2.0% 上升到2020 年的4.4%。西北側(cè)城市用地從1990 年的0.2%上升到2020年的0.6%。東南側(cè)城市用地占比整體要比西北側(cè)高。其次，胡線東南側(cè)土地利用面積最大的類型是耕地，其次是林地。它們約占研究面積的80%。西北側(cè)土地利用面積最大的類型是草地，其次是林地，兩種地類約占研究區(qū)總面積的70%，表明該地區(qū)生態(tài)資源分布廣泛，具有良好的資源稟賦。另外，西北側(cè)未利用地的占比遠高于東南側(cè)。

3.2 城市用地變化劇烈程度探測

3.2.1 地類層次分析

地類層次的變化如圖5所示，其中圖5（a）為東南側(cè)示意圖。圖5（b）為西北側(cè)示意圖。圖中零刻度線左側(cè)表示城市土地的年均增加面積。零刻度線的右側(cè)表示城市土地的年均強度增加值。紅色虛線表示這一時期內(nèi)每個地類的平均變化強度，數(shù)字為具體強度值。如果城市土地的變化強度大于平均變化強度，則認為城市土地中的變化處于活躍狀態(tài)，反之，則認為處于沉寂狀態(tài)。

從整體來看，研究區(qū)內(nèi)城市用地的增加強度在1990 — 2020 年皆高于平均水平，即一直處于活躍狀態(tài)。東南側(cè)平均增加強度及平均增加面積要高于西北側(cè)。胡線東南側(cè)城市用地年均增加面積呈現(xiàn)每10 年遞增的趨勢，到2020 年年均增加面積達到1 259.18 km2。其城市用地增加強度呈現(xiàn)每10 年遞減的趨勢，從1990 — 2000 年的2.90% 減少到2010 —2020 年的2.08%。胡線西北側(cè)城市用地的年均增加面積在2000 — 2010 年出現(xiàn)大幅度上升，達到最高，從1990 — 2000 年的112.2 km2 增加到251.4 km2。原因可能在于這一期間我國提出了“西部大開發(fā)”政策，中西部的城市發(fā)展呈現(xiàn)持續(xù)上升態(tài)勢[36]。到2010 —2020 年，年均增加面積上升幅度減小，此時的年均增加強度也表現(xiàn)出下降的趨勢。城市用地的年均增加強度最高值在3.92 %。

3.2.2 LULC圖譜分析

圖6 顯示了整個研究期間LULC 的轉(zhuǎn)變模式。新的轉(zhuǎn)換圖譜通過氣泡的大小和顏色表示地類轉(zhuǎn)換的面積和強度；通過氣泡的填充圖案表示不同區(qū)域；在水平方向上檢查顏色一致性可以識別其穩(wěn)定特性。

從城市用地的轉(zhuǎn)入來看，胡線兩側(cè)地區(qū)城市擴張的來源地類存在一定差異。胡線東南側(cè)地區(qū)，由耕地向城市用地的轉(zhuǎn)換、水域向城市用地的轉(zhuǎn)換、未利用地向城市用地的轉(zhuǎn)換表現(xiàn)為平穩(wěn)趨向。而林地向城市用地的轉(zhuǎn)換表現(xiàn)為平穩(wěn)避免。由草地向城市用地的轉(zhuǎn)換表現(xiàn)為不平穩(wěn)的趨勢，僅在2000 — 2010 年表現(xiàn)為趨向。胡線西北側(cè)地區(qū)，各地類向城市用地的轉(zhuǎn)換表現(xiàn)較為平穩(wěn)。其中，耕地向城市用地的轉(zhuǎn)換、水域向城市用地的轉(zhuǎn)換表現(xiàn)為平穩(wěn)趨向，林地、草地和未利用地表現(xiàn)為平穩(wěn)避免。

3.3 城市階段性發(fā)展特征識別

1990 — 2020 年中脊帶區(qū)域內(nèi)114 個城市的UI、UR值如圖7、圖8 所示。從圖7 可見，中脊帶城市UI值高值主要分布在胡線西北側(cè)以及整個研究區(qū)的南部地區(qū)。其中，在西南地區(qū)有城市UI 值表現(xiàn)為負值，也即在研究期內(nèi)存在有城市用地減少的情況。究其原因，這些區(qū)域在研究期內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展較慢，以及受自然地理狀況影響，城市擴張受限，城市化率尚低。因此，其城市擴張強度較高。隨著研究期的推移，以及受國家發(fā)展政策影響，該區(qū)域UI 值存在有逐步下降的趨勢。另外，研究區(qū)中部與東北部地區(qū)城市存在UI值先下降后上升的情況。背后原因主要在于，這一地區(qū)在研究期初城市化率較高，到研究中期其UI 值已下降到較低值，而后受國家城市發(fā)展政策激勵，城市擴張強度再度回升。例如山西省長治市這類資源型城市以及東北地區(qū)的鶴崗市、盤錦市這類工業(yè)城市。在研究后期這些城市受中部崛起戰(zhàn)略、東北振興戰(zhàn)略等政策激勵，其城市擴張強度出現(xiàn)回升趨勢。

從圖8 可見，中脊帶城市UR值高值主要分布在胡線東側(cè)地區(qū)的中部與北部。研究區(qū)UR值在0～0.283范圍內(nèi)，極高值與極低值相差較大。其中，極低值主要出現(xiàn)在西南、西北地區(qū)的自治區(qū)。較低值則主要存在于一些非省會城市，而這些地區(qū)的UI值表現(xiàn)為較高值。主要原因在于研究區(qū)既涵蓋了京津冀都市圈、東北老工業(yè)基地，又涵蓋有西北、西南欠發(fā)達地區(qū)。這也進一步反映了我國城市化水平仍存在不均衡的情況，且差距甚大。這一情況基本符合城市擴張過程中城市擴張率與城市擴張強度之間的動態(tài)關(guān)系。

進一步對整個研究區(qū)UI、UR、AU指數(shù)進行考量，當一個城市相較于上一時期，本時期的UI 值、UR值、AU值呈現(xiàn)上升或下降趨勢時，則界定其進入下一階段。識別結(jié)果如圖9 所示。圖中圓環(huán)的顏色表示時間，紅色為1990 — 2000 年、藍色為2000 — 2010 年、綠色為2010 — 2020 年。圓環(huán)的大小表示該年份城市所處的階段。結(jié)果共界定出4 類發(fā)展階段，包括有早期、中期、后期、終期。另外，研究區(qū)內(nèi)存在有研究期內(nèi)沒有明顯擴張的城市。這些城市每10 年城市用地面積增長過少，甚至UI值表現(xiàn)為負值。

從圖9 可見，整體上較大的圓環(huán)主要分布在胡線東南側(cè)，這意味著東南側(cè)城市的擴張進程要快于西北側(cè)。研究區(qū)中部和東北部處于后期、終期階段的城市分布較多，這些地區(qū)的資源型城市、工業(yè)城市居多，受自然資源稟賦影響，在改革開放初期，城市更早地進入到城市擴張進程中。在往后幾十年的發(fā)展中，城市化率越來越高，同時受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一影響，或陷入“資源詛咒”，其城市擴張強度逐漸降低，到研究期末已經(jīng)進入到后期、終期發(fā)展階段。而較小圓環(huán)則主要分布在西南地區(qū)，例如重慶市、成都市等。主要原因在于這些城市在2010 年前后受到西部大開發(fā)發(fā)展戰(zhàn)略激勵，城市發(fā)展加快，其城市化率逐步提高，到研究期末已經(jīng)進入到中期發(fā)展階段。另外，西北、西南地區(qū)也分布有較多的點狀圓形，也即處于早期階段的城市分布較多。以云南、內(nèi)蒙古地區(qū)表現(xiàn)最為明顯，這些城市則主要受地形及國家發(fā)展政策影響，還未進入快速發(fā)展進程。另外，西部地區(qū)（包括云南省、四川省、甘肅省、寧夏省、青海?。┐嬖?2 個城市在研究期內(nèi)無明顯擴張。從圖9（a）中可以觀察到，1990 — 2020 年這一地區(qū)的城市用地占比極低。

圖10顯示了胡線東南側(cè)與西北側(cè)各個發(fā)展階段的城市數(shù)量的占比。從時間維度來看，1990—2000年，研究區(qū)內(nèi)超一半城市處于早期階段。2000—2010年，早期階段城市占比開始下降，不少城市在此時步入中期發(fā)展階段。2010—2020年，東南側(cè)處于終期階段的城市超西北側(cè)10% 以上。從胡線兩側(cè)對比來看，胡線西北側(cè)地區(qū)進入后期發(fā)展、終期階段的城市整體占比要低于胡線東南側(cè)地區(qū)。而且2000 — 2020 年，西北側(cè)地區(qū)處在早期發(fā)展城市的數(shù)量減少趨勢要遠小于東南側(cè)，這也就意味著有不少城市在長時間內(nèi)停留在早期發(fā)展階段。另外，西北側(cè)處在無明顯擴張狀態(tài)的城市占比31.6%，這表明有近1/3的城市還未被充分發(fā)展。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

（1）胡線東南側(cè)城市用地占比整體要高于西北側(cè)，截至2020 年，東南側(cè)城市用地占比4.4%。西北側(cè)城市用地占比0.6%。就研究區(qū)內(nèi)近30 年的土地利用變化來看，城市用地的增加情況一直處于“活躍”狀態(tài)，且胡線東南側(cè)城市擴張面積要遠高于西北側(cè)。從地類層來看，研究區(qū)內(nèi)城市用地的擴張來源地類主要是耕地、未利用地以及水域。

（2）“美麗中國中脊帶”城市擴張具有階段性特征，可界定為4 個發(fā)展階段：早期階段、中期階段、后期階段、終期階段，并且城市在擴張發(fā)展到一定程度時，存在有城市擴張強度回升的情況。整體來看，進入后期、終期擴張階段的城市主要位于“美麗中國中脊帶”中部和東北部。

（3）從胡線兩側(cè)對比來看，到2020 年，胡線東南側(cè)城市處于中期、后期、終期階段的城市占比近80%，這表明胡線東南側(cè)整體城市化率較高。而到研究期末，胡線西北側(cè)處于早期、中期的城市占比為76.9%，處于后期、終期階段的城市僅占比23.1%，城市化水平遠落后于東南側(cè)。這一對比表明胡線兩側(cè)的發(fā)展不平衡現(xiàn)象仍舊顯著。

4.2 建議

中脊帶的提出旨在將這一“示范帶”作為縮小東西部發(fā)展不平衡的戰(zhàn)略抓手[13]。根據(jù)對城市所處發(fā)展階段的把握，以及不同發(fā)展階段之間的對比，可對城市制定針對性的城市發(fā)展戰(zhàn)略，為促進城市可持續(xù)發(fā)展提供參考。

處于早期及中期發(fā)展階段的城市，在城市發(fā)展上應(yīng)著重考慮改善地理空間約束問題，緊抓交通、信息、產(chǎn)業(yè)等突破口，助推新型城鎮(zhèn)化建設(shè)。另外，受區(qū)域本身土地利用結(jié)構(gòu)的影響，胡線西北側(cè)城市用地對耕地、林地的侵占更為明顯。未來，如何在經(jīng)濟不斷發(fā)展、城市擴張的同時兼顧西部地區(qū)的環(huán)境問題將是值得關(guān)注的關(guān)鍵性問題。

處于后期發(fā)展階段的城市，其城市化率已經(jīng)達到較高值，在后續(xù)發(fā)展中要合理控制城市擴張速度，提高土地利用集約度，避免出現(xiàn)城市無序擴張、生態(tài)用地占用加劇的問題。處于終期發(fā)展階段的城市，尤其是資源型城市、工業(yè)城市，一方面要倡導(dǎo)土地混合利用模式，提高土地利用率。另一方面，政府應(yīng)該建立長期有效的援助機制和生態(tài)補償機制，幫助城市調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。

4.3 討論

本文旨在提高對城市擴張進程中階段性特征的理解，以及量化胡線兩側(cè)的特征差異。城市變化的速度是驚人的，近幾十年來，中國的城市面積經(jīng)歷了顯著的擴張，受自然地理因素、發(fā)展政策等因素影響，各地區(qū)發(fā)展差異較大。尤其是東南沿海與西北內(nèi)陸地區(qū)，各方面對比顯著[37]。本文的研究結(jié)果從城市擴張的角度進一步揭示了胡線兩側(cè)的分異性特征。從城市擴張的階段性特征來看，研究期內(nèi)的城市擴張過程可劃分為4 個階段。其中值得注意的是，在國家發(fā)展中，城市擴張并非完全自由的，其涉及到經(jīng)濟發(fā)展、城鎮(zhèn)人口變動、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等多方面[38]。這導(dǎo)致在城市擴張的終期，城市擴張強度不會完全降低到極低值。例如，我國東北地區(qū)的工業(yè)城市，在中國的第一個五年計劃期間，這些城市趕上了城市擴張浪潮[36]。到19 世紀后期其城市用地面積占比已經(jīng)達到較高值，城市擴張強度開始減緩，但并未降到極低值后停止增長。進入20 世紀后，國家提出東北振興戰(zhàn)略，其城市擴張強度再度回升。另外，研究將時間維度納入到識別框架中，對單個城市不同時期的衡量指標進行對比，當其衡量指標與自身上一時期相比發(fā)生上升或下降趨勢時，才判斷其進入下一發(fā)展階段。這一嘗試能夠更加清晰直觀地展現(xiàn)出城市擴張的歷程，從而更準確地掌握城市擴張發(fā)展的規(guī)律。

從區(qū)域分異性來看，2010 — 2020 年，胡線東南側(cè)城市處于后期、終期階段的城市數(shù)量占比分別為26.3%、14.5%；胡線西北側(cè)城市處于后期、終期階段的城市數(shù)量占比分別為19.2%、3.9%。胡線東南側(cè)城市擴張水平高于西北側(cè)，且城市多處于擴張的后期、終期階段。當前，我國區(qū)域發(fā)展不平衡問題仍然突出，經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展水平區(qū)域主要集中在經(jīng)濟發(fā)達的東部地區(qū)[39]。受這一經(jīng)濟現(xiàn)狀與資源稟賦影響，我國城鎮(zhèn)化呈現(xiàn)鮮明的空間差異[40]，東部城鎮(zhèn)化水平遠高于中西部地區(qū)[41]。其主要可以歸因于西部地區(qū)自然條件不利、政策差異等，從而限制了其社會經(jīng)濟發(fā)展，也使其更容易落入“欠發(fā)達”陷阱[42]。在這一現(xiàn)實背景下，若將研究區(qū)域擴大至全國區(qū)域，本文所識別城市擴張階段的空間分異特征將會表現(xiàn)地更為顯著。這一發(fā)現(xiàn)對于政策的制定具有重要意義。城市擴張所表現(xiàn)出的差異特征與其地理區(qū)位聯(lián)系緊密，因此，城市發(fā)展不應(yīng)采用“一刀切”的政策，而應(yīng)根據(jù)當?shù)匦枨蠛蜌v史環(huán)境量身定制，具有實用性[43]。

誠然，本文尚存在一些不足。本文選擇針對研究區(qū)域內(nèi)114 個城市進行發(fā)展階段界定，而這一界定結(jié)果是否適用于其他研究區(qū)域，需要聚焦于特定城市，選取典型樣本做進一步研究。此外，本文基于現(xiàn)有土地利用數(shù)據(jù)進行城市建設(shè)用地的提取，可能存在城市邊界不夠精細等問題，后續(xù)將會繼續(xù)深化研究。