扬州市“三生”空间演化及驱动力研究
2023-05-30陆笑如
陆笑如
摘 要:综合运用GIS空间分析及土地利用转移矩阵等方法,分析扬州市2000年、2010年及2018年土地利用数据,对其国土空间进行“三生”空间划分和功能评分,以此研究其“三生”空间格局演变及其驱动力。研究表明:一是扬州市“三生”空间的演化在2000—2010年间速度较快,特征相对明显,在2010—2018年间的演化明显更加碎片化,并且整体演化速度放缓;二是扬州市在合适政策的指导下,城市的生产水平与生态水平均保持良好,生活水平持续上升;三是扬州市城镇发展的核心区域在沿江区域,城镇化的发展趋势非常明显;四是扬州受城镇化影响非常明显;在此期间出现的耕地占用等问题也较为突出。
关键词:“三生”空间;格局演化;驱动力;扬州市
中图分类号:C916 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2023)01-0074-04
土地是人类赖以生存和发展的最基本物质基础和自然资源,土地利用效率的提升对可持续发展有着重要的意义。中共十八大报告中明确提出“生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀”[1]的发展目标。“三生”空间即生态空间、生产空间和生活空间的简称,生产空间是根本,生活空间是目的,生态空间是保障[2]。学者们从多个维度对“三生”空间展开研究:一是三生空间的时空演变及其影响因素[3];二是定性[4]和定类[1]的“三生”空间的分类与识别;三是“三生”空间的耦合协调度研究[5]与空间适宜性研究[6]。除此之外,一些学者从“三生”视角进行研究[7]。本文以兼具文化底蕴与生态环境的古城扬州为研究对象,从三生空间演化的角度出发,分析扬州市2000—2018年间“三生”空间土地利用的变化及其驱动因素。
一、研究区域、数据来源及研究方法
(一)研究区域
扬州市位于江苏省中部,长江北岸以及江淮平原南端,总面积6 591.21平方千米。境内地形西高东低,气候属于亚热带季风性湿润气候向温带季风气候的过渡区,日照充足、雨量充沛。扬州市下辖邗江区、广陵区、江都区3个市辖区和宝应1个县,代管高邮、仪征2个县级市,全市共有62个镇、4个乡和17个街道。
(二)数据来源
本文所使用的土地利用数据来源于徐新良团队[8],所使用的数据为2000年、2010年及2018年三期数据,栅格分辨率为30×30,该数据生产制作是以各期Landsat TM/ETM遥感影像为主要数据源,通过人工目视解译生成;土地利用类型数据沿用土地利用数据所参考的分类标准,即基于《土地利用现状分类》(GB/T 21010—2017)进行重分类,包括耕地、林地、草地、水域、居民地和未利用土地6个一级类型以及下属的25个二级类型。
(三)研究方法
1.“三生”空间分类体系。国土空间合理规划是我国高质量发展的重要保障,是建设生态文明的重要表现。基于对国土规划管理的需要,我国形成了多种国土空间分类方式。在扬州市域内,包含一级类型1耕地;2林地;3草地;4水域;5城乡、工矿、居民用地;6未利用土地。本文参考“三生”空间划分与相关定性分类的研究,将国土空间类型依据主次功能关系划分为生活生产空间、生产生活空间、生产生态空间、生态生产空间和生态空间共5大类空间,具体分类及功能评分如下。
一是生活生产空间下属二级类型51城镇用地(生态、生产、生活功能评分分别为2.481、3、5)和52农村居民点(2.481、1、3);二是生产生活空间下属53其他建设用地(1.861、5、1);三是生产生态空间下属11水田(3.722、3、0)、12旱地(3.102、3、0);四是生态生产空间下属24其他林地(4.963、1、0)、41河渠(9.305、3、0)、42湖泊(6.824、1、0)、43水库坑塘(6.824、1、0);五是生态空间下属21有林地(11.787、0、0)、22灌木林(8.065、0、0)、23疏林地(5.583、0、0)、31高覆盖度草地(6.824、0、0)、46滩地(6.824、0、0)65裸土地(0.620、0、0)、66裸岩石质(0.124、0、0)。
生產功能与生活功能的评分标准参考刘继来等[4]和金星星等[9]的研究,采用1、3、5分级赋分制,最高得分为5分,最低得分为1分,功能缺失得0分;生态功能评分参考张福庆等[10]的研究。
2.土地利用转移矩阵。衡量不同时间节点土地利用变化的常用方法为土地利用矩阵,土地利用转移矩阵法源于系统分析中对系统状态与状态转移的定量描述,可以较好地展现出区域土地利用变化的结构和方向上的特征[11]。
建立n阶矩阵,其中元素为Sij,i与j分别为研究初期用地类型与研究末期用地类型;Sij即为i类型用地向j类型用地转移的面积;n为土地利用类型的数量。本文基于ArcGIS10.7软件,将不同时期的土地利用数据进行融合与交叉分析等处理,建立土地利用转移矩阵。
二、结果分析
(一)扬州市“三生”功能整体水平有所上升
从研究区域总体上来看,2000年、2010年以及2018年的区生态功能总评分分别为28 134.4、27 685.3、27 549.7,环比分别增加-1.60%、-0.49%;生产功能总评分分别为16 175.0、15 942.4、15 933.9,环比分别增加-1.44%、-0.05%;生活功能总评分分别为2 473.2、3 916.5、4228.2,环比分别增加58.36%、7.96%。自2000年以来的18年间,研究区域生态功能总水平与生产功能总水平均呈较小幅度下降,而生活功能总水平有较为明显的提升。
进一步分析“三生”各功能分区。首先,生活功能赋值与生产功能赋值均使用1、3、5分级法,分别对应弱、中、强。其次,因生态功能赋值较为量化,故采用自然间断点分级法(Jenks)将其分为弱、中、强3个级别。本部分会分别从“三生”空间功能格局对研究区域进行统计分析。
1.生产功能空间有较小幅度扩张。研究时段内,主要是强生产区域的分布变化,此处主要是重工业区域,面积明显增加,但其总量还是占极少数,2000年、2010年、2018年占地比分别为0.19%、0.27%、0.59%,虽然环比分别有46.30%与117.70%的高增长,但基数低。强生产区域的分布由2000年的仅在仪征县和邗江区有所分布演变为主要在研究区域南部零散分布。除了强生产区域外,弱生产区域的面积也有所增加,2010年与2018年分别环比增加231.14 km2(17.58%)与44.60 km2(2.89%)。弱生产区域全域分布,其中比较聚集的点分布于研究区域中部和北部,并且,四块主要的分布区域均有明显的扩张,合理推断该四处分布区域的扩张便是弱生产区域扩张的主要推动力。与强生产区域和弱生产区域不同,中生产区域的面积有所减少,2010年与2018年两期分别环比减少3.32%与1.11%。
2.生活功能空间大幅扩张。伴随着我国城镇化的发展,无论是弱生活区域、中生活区域还是强生活区域都呈持续扩张趋势。强生活区域在前一时期快速扩张,面积由2000年的137.49 km2增长至2010年的400.64 km2(191.41%),而在后一时期,增幅仅9.27%,区域扩张方式主要包括原有城镇的扩张与新城镇的产生。中生活区域面积在全研究时段持续稳定增长,由2000年的591.18 km2增长至2018年的666.77 km2。中生活区域都是较为零散的农村居民点,随着时间推进分布逐渐密集,同时不可忽视强生活区域的扩张对中生活区域的挤占。弱生活区域实际上是其他建设用地,主要是重工业生产区,面积较小。
3.中生态功能空间整体呈现缩减态势。由于生态功能评分方式,所以整个研究区域均有生态评分。随着城镇和农村居民点的扩张,生态空间必然是会受到挤压而缩小的。低生态功能区主要便是由城镇用地与农村居民点所组成,其面积由2000年的740.88 km2增长至2018年的1 145.92 km2,其中前一时期增长312.21 km2(42.14%),而城镇用地与农村居民点的扩张情况便如前文所述之强生活区域与中生活区域的扩张情况。中生态区域在研究区域内广泛分布,面积占比一半以上,整体呈现缩减态势。强生态区域主要由水体和林地组成,18年间面积总增幅为2.71%,变化较小。
(二)扬州市“三生”空间演化特征
基于前述“三生”空间划分和GIS软件,对研究区域土地利用30m栅格数据的处理制作研究区域土地利用转移矩阵(见下页表1)。
1.“三生”空间整体演化格局。从整体上来说,面积占比的大小排序经过18年的变迁仅有生态生产空间和生活生产空间发生了排名的变化,其余空间类型的面积占比位次未发生变化。
2.具体空间演化特征。生产生活空间是整个区域占地面积最小的一块,三期以来基本都是随机分布,变化率高,可能源于城市重工业的重新布局。前一时期的主要转出对象为生活生产空间,主要转入对象为生产生态空间;后一时期主要转出对象为生活生产空间,共转出11.32%,主要转入对象为生产生态空间(耕地),转入面积为23.04 km2(129.02%)。
生产生态空间,作为研究区域中占地面积最大的农业用地,由于城镇尤其是城市的扩张在工业化和城镇化的过程中处于不断被挤占的境地。前一时期转出面积便达到了393.63 km2,主要转出对象为生活生产空间;后一时期,生产生态空间转出168.67 km2,转出速度明显放缓,主要转出对象依旧是生活生产空间。主要转入对象为生活生产空间,基于区域的还田政策,转入相较于前一时期有明显的增加。
生活生产空间主要是指城镇用地和农村居民点,呈现持续扩张态势。前一时期净转入323.08 km2(44.34%),其中86.62%为城镇用地,可以看出城镇化主导了生活生产空间的变迁;转出19.29 km2(2.65%),主要转出对象是生产生态空间,可能原因是还田政策。后一时期,生活生产空间净转入仅为72.13 km2,主要转入对象仍然是生产生态空间,主要的推动力量依旧是城镇化。
生态空间在研究时段内缩减了34.47%,主要发生在前一时期。前一时期主要转出对象为生态生产空间和生活生产空间,转入较少;后一时期,主要转出对象为生态生产空间,原因在于研究区域中部的一片滩地转换为湖泊,主要转入对象为生产生态空间与生态生产空间。研究时段内,转入区域都聚集在研究区域的西北部、中部与东南部,空间变动主要与生态生产空间中的滩地和水库坑塘有关,研究区域的生态空间保持良好。
生态生产空间在研究时段内扩张了13.06%,主要发生在前一时期。前一时期,空间的转出分布非常分散,转入对象主要是生产生态空间和生态空间。向前者的转化主要为水田向水库坑塘的转化,但分布较为分散;向后者的转化主要为研究区域中部与北部的滩地转化为水库坑塘,分布集中趋势更为明显。后一时期的空间转入转出方向与前一阶段相似,但转化区域分布更为分散,唯一一处较大的变化区域为研究区域中西部滩地向湖泊的转化。
(三)驱动因素
土地空間利用变化的主要影响因素包括自然地理因素、社会经济因素和政策因素,本部分的驱动因素分析基于以上三种因素展开。
1.自然地理因素。自然地理因素是导致国土“三生”空间演化最基础的因素。扬州市陆地区域大部分为平原,四季分明,日照充足,雨量丰沛,带来了扬州占地一半以上的耕地面积。扬州市境内水域面积1 683.21 km2,水域资源丰富。扬州市市区及发展中心偏向市域南端,靠近长江,邗江、广陵和江都三区的城镇区域连成一片,构成了扬州市最大的一片城镇区域。
2.社会经济因素。城镇化是对扬州市“三生”空间演变推动作用最大的因素。生产生态空间是转出最多的,生活生产空间是转入最多的,而主要转移途径就是生产生态空间向生活生产空间的转移,这是经济社会发展的必然。
3.政策因素。自2002年起,扬州市就已经将生态、人居等内容加入城市职能中,并且在具体的城市规划中也明确了对生态保护的要求,这可以一定程度上解释扬州市生态环境总评分以及生态生产空间和生态空间面积上的保持水平。考虑到近年来国家对生态经济和乡村振兴的重视,“三生”空间演化速度放缓是合理的趋势。
三、结论与对策
(一)结论
一是扬州市“三生”空间的演化在2000—2010年间速度较快,特征相对明显,在2010—2018年间的演化明显更加碎片化,并且整体演化速度放缓。二是扬州市整体的生态状况保持较为良好,在此基础上,生产生活水平有长足进步。三是扬州市城镇发展的核心区域在沿江区域,城镇化的发展趋势非常明显。在城镇化的大潮下,虽然有着符合市情的政策指导,扬州所受到的城镇化影响依旧非常明显,在此期间出现的耕地占用等问题也较为突出。
(二)对策
一是政府应当对整个城市的空间使用进行统筹规划,甚至应与周边城市合作,建立与之配套的产业空间,推动扬州市的经济发展。二是因地制宜是城市发展的良方。扬州市应继续执行政策中适合本市发展的部分,并根据城市的发展情况做出适当的调整。三是城镇化浪潮裹挟着城市前进,但是城镇化的浪潮中,城市不可避免地出现用地资源配置的错误,要严守耕地红线,对于现有的城市空间进行存量优化,实现城市服务的高质量供给。
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Study on the Spatial Evolution and Driving Force of “Production-living-ecology” Space in Yangzhou
Lu Xiaoru
(Business School, Yangzhou University, Yangzhou 225000, China)
Abstract: The land use data of Yangzhou City in 2000, 2010 and 2018 are analyzed comprehensively by using GIS spatial analysis and land use transfer matrix, and the spatial division and function score of “production-living-ecology” space of its land space are carried out to study the evolution and driving force of its spatial pattern of “production-living-ecology” space. The research shows that: First, the evolution of the “production-living-ecology” space in Yangzhou City was relatively rapid from 2000 to 2010, with relatively obvious characteristics. The evolution was significantly more fragmented from 2010 to 2018, and the overall evolution speed slowed down. Second, under the guidance of appropriate policies, Yangzhou has maintained a good level of production and ecology, and its living standard has continued to rise. Third, the core area of Yangzhous urban development is the riverside area, and the trend of urbanization is very obvious. Fourth, Yangzhou is significantly affected by urbanization. During this period, cultivated land occupation and other problems are also prominent.
Key words: “production-living-ecology” space; pattern evolution; driving force; Yangzhou
[责任编辑 卫 星]