生态文明建设下湖南省城镇化的时空特点及其优化对策

杨柳，朱立，冯畅*，邹君，郭哿，吴卓林，刘子怡

(1. 衡阳师范学院 地理与旅游学院，湖南 衡阳 421002； 2. 湖南省环境教育与可持续发展研究基地，湖南 衡阳 421002；3. 古村古镇文化遗产数字化传承协同创新中心，湖南 衡阳 421002；4.衡阳师范学院 南岳学院，湖南 衡阳 421000)

城镇化，又称城市化[1]，是一种重要的社会、经济、空间现象，反映了农村变为城镇的一个复杂过程，是人类社会发展进步和现代化的重要标志。20世纪中期以来，中国城镇化步入快速发展阶段，2015年城镇化水平达到56.1%。在经济社会发展的新时期，推动城镇化的发展是实现中国经济结构战略调整，促进经济转型的重要依托和手段[2]。中国城镇化的研究始于20世纪70年代，与西方国家相比起步较晚，但仍颇具成就。彭翀[3]以湖南省县域为例，提出城镇化与经济发展之间相互依存，相互促进；王亚力等研究发现环洞庭湖区自2001年来人口城镇化与经济城镇化之间存在线性关系，地区人口城镇化滞后于经济城镇化的程度较低[4]；杨璐璐认为中部六省城镇化的空间格局与中部城市群的发展具有较好的拟合性[6]。总体上城镇化的研究主要集中在城镇化空间格局的演变[3-5]、城镇化质量评价[6-7]、城镇化发展的驱动力分析[3,8]、城镇化内涵的分析[9-11]以及城市化与生态环境耦合协调发展[12]等方面，但是目前国内对湖南省城镇化的时空变化特征及生态文明背景下湖南省城镇化发展的研究仍然不足。因此，本研究以生态文明建设为背景，基于湖南省城镇化表征三维数据的获取与分析，运用数据统计法、空间分析法等技术手段，了解湖南省城镇化水平在全国所处的位置，分析城镇化发展在时空序列上的演化，对三维城镇化特点及发展水平进行定量与定性分析[13]，为城镇化的科学发展提供数据支持和理论参考，提出优化湖南省城镇化发展的对策。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况

湖南省地处中国中南部长江中游地区，位于东经108°47′～114°15′，北纬24°38′～30°08′。全省总面积21.18万km2，占全国总面积的2.2%，在全国各省市区面积排名中居第11位。行政划分为13个市、1个自治州共14个地区。截至2015年末，全省常住人口总数达到6 783万人，其中，城镇人口3 451.9万人，城镇化率为50.89%，低于全国平均水平[14]。

1.2 数据来源

本研究采用研究期内湖南省行政区，以13个市和1个自治州共14个地区的研究区。使用全国及东中西部地区人口数据和城镇化三维数据，即城镇化人口数据、城镇化经济数据和城镇化空间数据；时间段选择1994—2015年。其中，人口数据选取城镇人口与总人口；经济数据选取第二、三产业生产值和国内生产总值；空间数据选取建成区面积与区域总面积。数据来源于中国知网的中国经济社会大数据研究平台以及研究期内《湖南省统计年鉴》。

2 研究方法

2.1 三维城镇化表征体系

运用Excel软件对湖南省城镇化表征三维数据进行处理，并且建立相应的数据库以计算三维城镇化值，其计算公式[15]为：

UP=(PC/N)×100%

(1)

UG=(G2+G3)/G×100%

(2)

UC=(Gn/S)×100%

(3)

式(1～3)中：UP为人口城镇化率，PC为城镇人口，N为区域总人口。UG为经济城镇化率，G2为第二产业生产总值，G3为第三产业生产总值，G为区域生产总值。UC为空间城镇化率，Gn为建成区土地利用面积，S为区域总面积。

2.2 全局空间自相关

全局空间自相关是对属性值在整个区域空间特征的描述，可以衡量区域之间整体上的空间关联与空间差异程度，其中，最常用的是Moran’sI[16]，其计算公式为：

(4)

式(4)中：n为研究地区数量，S2为城镇化率的方差值，xi为i区域单元的城镇化率，xj为j区域单元的城镇化率；wij为空间权重矩阵[5]。当i区域和j区域具有相邻公共边界时， 取1，如果没有相邻的公共边界，则 取0。I为Moran’sI的值，I值如果显著为正，则表示区域在空间上呈正相关，即区域城镇化率与周边地区城镇化率在空间上存在显著的集聚；若I值显著为负，则表明在空间上呈负相关，即区域城镇化率与其周边地区具有显著的空间差异。

2.3 局部空间自相关

局域空间自相关指标用于进一步度量每个地域单元与其临近空间单元的城镇化水平之间的空间差异性或显著集聚性[16]，它是Moran’sI的分解形式。其计算公式为：

I=Zi∑wijZj

(5)

(6)

式(5～6)中：n为研究地区个数，本研究中n=14；xi和xj分别为i市和j市的城镇化率；Zi和Zj是区域i和j上观测值的标准化；wij是按照邻接标准求得的空间权重矩阵的值[5]；I为Moran’sI的值。

3 城镇化时空特征分析

3.1 城镇化时间特征分析

3.1.1人口城镇化水平低于全国人口城镇化的平均水平

图 1 1994—2015年湖南省人口城镇化与全国各地区人口城镇化对比Figure 1 Comparison of population urbanization between Hunan and other regions in China from 1994 to 2015

本研究将全国除港澳台地区以外的同时期31个省、市、自治区的人口城镇化率取平均数，将全国与湖南省人口城镇化率进行比较。快速城镇化过程中，各地区人口城镇化水平有明显提高(图1)，全国人口城镇化平均水平处于持续平稳增长趋势。1994—2015年间，作为中部地区人口大省的湖南人口城镇化水平整体高于西部地区，仅个别年份略低于西部地区；但一直低于全国平均水平和东部、中部地区人口城镇化水平。从人口城镇化率增长速率来看，湖南省人口城镇化率则处于一个波动上升的状态，年增长速率为2.30%，基本与全国人口城镇化年增速持平，并高于已达2.05%的中部地区。这说明“中部崛起”战略背景下中部地区城镇化建设快速发展，湖南省借此发挥自己的劳动力优势和资源等优势，社会经济水平快速发展，实行“长株潭一体化”，打造“3+5”城市群，使城镇化水平实现了质的飞跃。

3.1.2人口城镇化水平滞后于经济城镇化水平

图 2 1994—2015年湖南省人口城镇化与经济城镇化对比Figure 2 Comparison of population urbanization and economic urbanization in Hunan from 1994 to 2015

通过计算得出各年份经济城镇化率减去人口城镇化率的差值，以衡量人口城镇化滞后经济城镇化的程度。从图3可得，1994—2015年湖南省人口城镇化水平明显加快，人口城镇化滞后程度逐渐减小，从1994年43.66%减小到2015年35.77%，下降约7.89%，但仍远低于湖南省经济城镇化水平(图2)。这是因为广东省作为中国改革开放的前沿阵地，经济、产业发展迅速，形成了较大的劳动力缺口，湖南省南临广东省，是其主要的劳动力输入地区，使湖南省人口城镇化阻力增大。

3.1.3空间城镇化显著提高

图 3 1994—2015年湖南省空间城镇化变化 Figure 3 Spatial urbanization changes from 1994 to 2015 in Hunan

空间城镇化水平采用城市建成区面积占城市总面积比重来衡量。由图3可得，1994—2015年湖南省空间城镇化水平整体呈上升趋势，空间城镇化率从35.10%提高到68.77%。这表明湖南省随着经济水平的发展，城市建设步伐加快，建成区面积快速扩张。从空间城镇化增长速度看，1994—1998年湖南省经济发展处于较低水平，其空间城镇化水平增长较慢；2000—2006年湖南省空间城镇化水平增长最快，建成区面积出现较大范围扩张；2007—2015年湖南省空间城镇化水平增长放缓。这说明随着经济发展进入新阶段，空间城镇化发展阻力增强，湖南省不再一味依靠建成区面积的扩张，而是由粗放型的土地利用模式向集约高效的土地利用模式转变，从而带动产业结构的优化升级，实现经济发展方式的根本转变，使城市空间结构更加协调。

表 1 湖南城镇化全局自相关Moran’s I指数 Table 1 Global autocorrelation Moran’s I coefficient of urbanization in Hunan

3.1.4地区差异显著增强

图 4 1994—2015年湖南省城镇化地区差异 Figure 4 Regional differences urbanization of Hunan Province during 1994 and 2015

湖南省内不同地区城镇化水平差异明显。由图4可得，1994—2015年长株潭地区(长沙、株洲、湘潭)与环洞庭湖地区(岳阳、益阳、常德)的城镇化起步均处于省内城镇化最高水平，但1998年长江流域特大洪水影响下，环洞庭湖地区城镇化水平出现明显下降，逐渐落于长株潭地区。泛湘南地区(衡阳、郴州、永州)城镇化水平位于省内第三，呈现出与环洞庭湖地区的差距逐步缩小的趋势。大湘西地区(张家界、邵阳、娄底、怀化、湘西)城镇化水平则处于最低水平。其中长株潭、环洞庭湖地区地理条件优越，京广铁路沿线穿过，辐射带动能力强。泛湘南地区承接珠三角地区产业转移，经济发展迅速。而大湘西地区地理条件比较复杂，经济产业主要以第一产业为主，城镇化的推拉力不足。从城镇化水平的增速看，22年来长株潭地区城镇化水平增长速度最快，从1994年的28.16%增长到2015年的64.92%，年均增长约为3.06%；泛湘南地区增长速度次之，年均增长约为2.72%；大湘西地区城镇化增长速度低于长株潭地区和泛湘南地区，年均增长约为2.06%。环洞庭湖地区是中国主要粮食产地之一，肩负着基本农田和湿地保护的重任，第二三产业的发展受到一定的限制，导致城镇化水平增长速度低于其他三大地区，年均增长约为1.63%。在进入经济发展的新时期后，响应保护湖泊、湿地的号召，也在一定程度导致地区城镇化水平下降。

3.2 湖南省城镇化空间自相关特征分析

3.2.1城镇化全局自相关显著

通过全局自相关来探讨1995年以来湖南省地区城镇化总体格局的分布状况，分析湖南省城镇化在空间上是否具有显著集聚性，根据全局Moran’sI公式，基于ArcGIS 10.2计算出1995、2005、2015年3个时期湖南省地区全局自相关Moran’sI指数值(表1)：通过Z值显著检验，3个时期全局Moran’sI都显著大于0，即湖南省城镇化在空间上存在正相关，这表明相邻地区城镇化高的地区及其低的地区出现相对集聚的空间分布现象。1995—2015年，湖南省城镇化全局Moran’sI的值逐渐增大，数值上从0.36增大到0.53，这表明1995年以来随着中国改革开放的不断深入，湖南省地区凭借其优越地理位置和自然资源，经济持续发展，城镇化进程不断加快。

3.2.2冷热点空间转移

运用ArcGIS分析1995、2005、2015年湖南省14个市(自治区)的城镇化水平分布的空间自相关系数局域 Moran’sI系数，并以湖南省平均城镇化水平为界点划分为低值聚集区、低值分散区、一般区、高值分散区、高值聚集区(热点区)五类分区[16-17](图5)。

图 5 湖南省城镇化空间关联格局示意Figure 5 Spatial correlation pattern of urbanization in Hunan

湖南省城镇化热点区的数量增多，并具有明显的空间转换。1995年主要分布在湖南省北部地区(包括常德、益阳)，2005年转移至湖南省东部及东北部地区(包括岳阳、长沙、株洲)，2015年热点区域除了岳阳、长沙、株洲外，还增加了湘潭地区，形成了一定范围的热点区—长株潭地区，且空间极化作用加强，形成增长极(图5)。地区政策的倾斜铸就长株潭地区的辉煌，2006年以长株潭为中心的“3+5”城市群建设规划和长株潭一体化工程的建立以及2007年被国家批准为“全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区”，长株潭城市群逐步发展成为与武汉城市群和环鄱阳湖城市群比肩的中部地区城市群建设又一核心，是国家落实中部崛起战略的重要实践[18]。而泛湘南地区以衡阳、郴州地区空间相关性演化最为显著，衡阳由一般区演化为高值分散区，郴州由低值分散区演化为一般区，区域城镇化水平明显提高，与周边地区城镇化水平的空间差异显著增强。随着国家产业结构优化升级步伐的迈进，湖南省南部地区承接了珠三角地区绝大部分的产业转移，衡阳、郴州地区等地区又为珠三角产业的升级提供了相应的资源，两者形成经济发展的良性互动，湖南省南部地区城镇化发展得此受益。低值聚集区及冷点区仍处在大湘西地区，且数量由1995年的1个区域增加到2015年的3个区域。这是由于大湘西地区地处西部山区，产业发展相对落后，交通闭塞，经济发展水平对城镇化的推动力不足，使城镇化发展一直处于冷点状态。

4 生态文明建设背景下湖南省城镇发展对策

改革开放以来，湖南省城镇化进入快速发展阶段，其人口、经济、空间城镇化水平得到显著提升，但其城镇化发展的同时伴随着许多问题：一是城镇基础设施建设与人口城镇化发展不匹配。在经济快速发展，农村人口转变城镇人口的同时，城镇基础设施无法满足需求，地区接待能力弱，在一定程度阻碍人口城镇化的发展。二是产业经济的发展对人口城镇化的带动力较弱，人口城镇化水平滞后于经济城镇化水平。三是土地利用结构不合理，城镇空间盲目扩张，土地资源浪费严重，土地利用率较低。四是地区城镇化水平发展不平衡，长株潭城镇化水平远远高于大湘西城镇化水平，地区城镇化差异显著。五是城镇化发展内涵单一，注重人口、经济和空间城镇化的发展，却严重忽视了生态、绿色、现代的城镇文化对广大农村地区的渗透。因此，针对城镇发展的问题，逐一给出相应对策(表2)。

表 2 生态文明建设下湖南省城镇化针对性对策 Table 2 Urbanization in targeted measures under construction of ecological civilization in Hunan

1)加强生态环境基础设施建设，补齐城镇建设短板。首要任务是要将其作为城镇总体规划中的优先规划对象，为城镇环境的优化提供支撑，并对其进行科学化、市场化的运营管理，最大程度地发挥生态设施的社会经济效益。城镇绿化是基础，要突出抓好城区公园、街心花园、生态林带等项目建设，大幅度提高林木覆盖率和城镇区绿地率。流域综合治理也是关键，要落实有关湘江流域生态的综合整治，加强流域污水排放的处理[19]。

2)提高土地利用率，协调城镇空间格局。湖南省应科学布局生产、生活、生态空间，合理增减生产、生活、生态规模。一是控制工业用地的扩张，使工业转向产业升级的道路。二是增加生活空间，特别是居住用地，以满足未来城镇人口转移需要，确保居民基本的生活空间。三是扩大生态空间，恢复已遭破坏的生态空间(如湿地、湖泊等水域)，扩大现有的生态面积(如城区公园、街心花园等项目)[20-21]。

3)各地区因地制宜，实行特色城镇化发展。长株潭地区应注重城镇化水平与质量齐头并进，结合本地区市场的需求，坚持高新技术产业发展与城镇化提升相结合，高效率推进该区高新技术产业园区的建设和发展，着力打造高新技术产业集聚的新高地。环洞庭湖地区作为重要的传统农业区，需在传统农业发展的基础上，运用现代的、高效的、绿色的农业发展理念、技术和模式来改造、创新农业，实现农业可持续发展，并在此基础上推动特色产业规模化、专业化发展，提高地区经济收益，从而实现地区城镇化的快速增长。大湘南地区建议按照减量化、再利用、再循环的“3R”原则，以市场需求为导向，遵循可持续发展理念，发展新型绿色、环保、低碳型工业企业，并在此基础上发挥区位优势，逐步承接珠三角产业转移，促进城市群的发展，与长株潭城市群一起着力打造“3+5”中部大型城市群，推动地区城镇化联动发展。大湘西地区应坚持生态文化旅游发展路线，在政策指导下构建“一个龙头、两个中心、五大支撑城市、一条廊道、四条精品旅游带、六大旅游板块”的大湘西旅游空间发展新格局，促进地区旅游城镇化发展。

4)传播生态文化，丰富城镇文化内涵。城镇化不仅指农业人口向非农业人口转移的过程，亦是农村文化向城镇文化转变的过程，因此文化城镇化是城镇化的最高标准[22]，是湖南省城镇化的终极目标。在生态文明建设背景下，传播生态文化成为湖南省城镇化的重要手段之一，强化城镇化文化对农村地区的渗透，推动思维方式、生活习惯等向现代化、可持续转变。

5 结论

1)从时间维度来看，湖南省人口城镇化水平在1995—2015年呈上升趋势，但仍然低于全国人口城镇化平均水平，其人口城镇化水平滞后于经济城镇化水平的程度逐渐降低。空间城镇化方面，总体呈现区域建成面积不断扩张，城镇化水平不断上升的趋势，但增速自2007年减缓， 城市用地结构趋于优化。

2)从空间分布来看，城镇化全局相关性加强，呈现集聚分布格局，区域热点数量增加，位置转移，长株潭高值聚集区逐渐形成。以长株潭为中心的“3+5”城市群建设规划和长株潭一体化工程的全面启动，使得长株潭城市群逐步发展成为与武汉城市群和环鄱阳湖城市群比肩的中部地区城市群建设又一核心，也成为全省经济发展和城镇化提高的增长极。

3)当前是城镇化发展的关键时期，因此加强生态环境基础设施建设，补齐城镇建设短板，因地制宜实行特色城镇化，加强地区基础设施建设，传播生态城镇化理念，建设美丽乡村是湖南省促进城镇化发展、丰富城镇化发展内涵的必由之路。