昌吉市城镇化空间格局演化分析

杨柏林占玲

（1.新疆第一测绘院 新疆昌吉 831100 2.江西省测绘成果资料档案馆 江西南昌 330209）

1 引言

城镇空间格局[1]是城市发展的骨架，是城市经济发展和整体建设策略在空间布局上的具体体现。以遥感影像为主要数据源，对城市空间格局进行高精度动态监测[2]，借助地学信息图谱的理论和方法，客观及时地揭示城市空间扩展特征[3－4]，有助于分析城市空间格局的结构性特征和发展模式，对于规划城市可持续发展、优化空间结构与布局、了解城市空间格局的演变有着十分重要的意义，同时也可以为解决城市生态与环境和谐发展提供决策依据。

2 研究区概况

昌吉市位于天山北麓、准噶尔盆地南缘，地处亚欧大陆中心，是昌吉回族自治州州府所在地。全市总面积8215平方公里，建成区面积60平方公里。下辖8镇2乡6街道，辖区有1个国家级高新技术产业开发区和1个国家级农业科技园区。昌吉紧邻乌鲁木齐，位于北疆经济带的核心区域，凭借优越的区域位置与政策倾斜，昌吉的城市化水平不断提高，已经开始进入新一轮城市快速发展的阶段。

3 研究方法

3.1 城市扩展变化分析

基于2000年、2016年、2017年优于1米分辨率影像、基础性地理国情监测数据，提取昌吉市城区边界及内部结构信息，分析城市扩展模式[5]。同时利用城市形态扩展定量指标从城市的不同辖区、不同方位（八向）等多个尺度分析城市形态扩展情况[6-7]。以城区的扩展面积、扩展速度、扩展强度、地均人口、地均GDP、紧凑度、城市用地增长弹性系数等作为空间扩展统计分析的指标[8-9]，对昌吉市的城区扩展变化进行统计分析。

3.2 城市内部空间结构分析

利用2017年城市内部结构提取数据，以昌吉市为基本统计单元，对城区内部结构进行统计分析，主要统计各要素面积占比状况；对比分析各要素分布差异和特点。

4 数据分析

4.1 城区面积扩展分析

昌吉市地处天山北坡经济带的核心区域，随着乌昌一体化进程的加快，扩展速度达到3.50 km2/年。2000-2017年昌吉市城市扩展速度见表1。昌吉市面积扩展主要在西北方、西方和西南方，东南方城区面积几乎没有变化。

表1 城市扩展速度统计表

按照扩展强度可以将城市划分为：高速扩张型>9%，快速扩张型7%-9%，中速扩张型5%-7%，低速扩张型0%-5%。2000-2017年期间，昌吉市城市扩展强度统计值见表2。从统计表中可看出昌吉市属高速扩张型城市，扩展强度为19.91%。

表2 城市扩展强度统计表

4.2 城市内部结构变化分析

统计2017年昌吉城区内部各地表覆盖类型面积占比见表3。从统计表中可看出，城市绿地面积占比最大，为31.1%，其绿地斑块破碎度[10]达到108块/km2；其次是道路，占比为9%；面积最小的是建筑工地，占比仅为0.8%。

表3 2017年城区内部各地表覆盖类型面积占比统计表

与2016年城区内部地表覆盖类型面积比较，昌吉市道路总面积、城市绿地总面积和停车场总面积呈正增长；建筑工地总面积呈现负增长；城中村总面积保持未变。

4.3 城市用地效率分析

选取地均人口和地均GDP两个监测指标作为城市用地效率的分析指标，以2017年城市用地效率及2016-2017年，2000-2017年变化特征进行统计分析。

（1）地均人口

采用各年份统计年鉴中城镇人口数量，各时期城区面积，计算单位城区面积上的人口数量。城区地均人口表征城市扩展的紧密程度，值越大，表明城市扩展越为紧密，城市用地的扩展有人口的支撑；反之，城市用地扩展表现为稀疏模式，城市用地扩展超前于人口增长。2000年至2017年地均人口情况如表4所示。

表4 2000-2017年地均人口统计表单位：万人/km2

通过分析可知，在2000年至2017年时间段内，城市地均人口均呈下降趋势，下降了1.50万人/km2。

（2）地均 GDP

地均GDP表示每平方千米土地创造的GDP，反应土地的使用效率（可以部分反应此地的工业与商业密集程度），地均GDP是一个反映产值密度及经济发达水平的极好指标，它比人均GDP更能反映一个区域的发展程度和经济集中程度。2000年至2017年昌吉市地均GDP情况如表5所示。

表5 2000-2017年地均GDP统计表单位：万元/km2

通过分析可知，在2000年至2017年时间段内昌吉市地均GDP呈先增后减的趋势，但2017年地均GDP综合来说比2000年增加了1666万元/km2。

4.4 城市空间扩展协调性分析

城市用地增长弹性系数是一定时期内城市用地增长率与城市人口增长率之比，是测定城市用地扩展程度的指标，亦可反映出城市化发展情况，用来表示城市空间扩展的协调性。中国城市规划设计院研究结果表明，该系数的最优值为1.12。当城市用地增长弹性系数高于1.12，城市土地效率就会降低；低于1.12时，诸如交通拥堵，城市基础设施不足，舒适度差等诸多城市问题就会突显。

表6 城市用地增长弹性系数统计表

2000-2017年期间，昌吉市用地增长弹性系数统计值见表6。从统计表中可看出，昌吉市城市用地增长弹性系数高达19.86，表明昌吉市在此期间呈快速扩展的势头。2016-2017年期间昌吉市用地增长弹性系数为1.03。

4.5 城市空间形态及结构变化分析

（1）城市空间形态演变

一般来说，当城市处于迅速扩展的发展阶段，紧凑度下降；当城市转为内部填充、改造发展阶段时，紧凑度上升。城市的周期性扩展与城市经济发展的周期性密切相关，通过研究城市形态的紧凑度可以发现城市扩展的周期性[11]。紧凑度值越大，其形态越有紧凑性；反之，形态的紧凑性越差。圆是一种形状最紧凑的图形，圆内各部分空间高度压缩，其紧凑度为1，如果是狭长形状，其值远远小于1。

表7 城市紧凑度统计表

2000年和2017年昌吉市城市紧凑度统计值见表7。从统计表中可看出，昌吉市城市紧凑度在区间（0.3，0.4）内，总体来看，昌吉市紧凑度呈上升趋势，说明它在此期间处于改造发展阶段。

（2）城市空间扩展类型演变

城区边界用地外围轮廓是一个边界为曲线的不规则多边形，其凸壳构造即“以点代线”，从轮廓线上选点[12]。一个城市用地轮廓的凸壳就是包含城市外围轮廓线的一个最小凸多边形，在实际中这个凸壳就是城市区域或城市潜在的控制区域。凸壳就是点集的边界，是指包含所有点的最小凸多边形。利用凸壳原理识别城市用地空间扩展类型，即填充类型和外延类型[13]。利用2016年城区范围、2017年城区范围及2016年凸壳进行空间叠加分析，分析2000-2017年期间昌吉市空间扩展形态类型。从统计表8可知，2016-2017年间，昌吉市为填充型扩展类型，2000-2017年间，昌吉市整体为外延型扩展类型。

表8 城市空间扩展类型统计表

5 结论与建议

（1）2000-2017年期间，昌吉市属高速扩张型城市，内部结构中城市绿地占比最大，达31.1%；从城市用地增长弹性系数来看，存在交通拥堵、城市基础设施不足的城市问题。

（2）稳妥推进新型城镇化建设合理调节城市扩张速度和人口规模，提高城市对人口的吸引力，减少人口流失，确保城区扩展和人口增长的协调性，加快产业结构调整，促进单位城区面积经济产出，实现城市健康发展。

（3）加大位于城市控制范围内的空隙土地开发力度，有利于提高土地节约集约利用水平，建议在今后的发展中不断优化城市形态结构，提高城市紧凑度，完善城区内部结构，提升城市功能。