城市中心城區(qū)擴展監(jiān)測關鍵技術研究

田志強　王亞華　尚津津　喬偉峰　徐剛

摘要 借助GIS的空間分析功能，利用土地利用規(guī)劃數據庫、歷年土地變更調查數據庫成果，提取城市中心城區(qū)土地利用變化類型信息，設計評價指標，探索一套城市中心城區(qū)規(guī)劃實施與擴展監(jiān)測評估的技術方法。該方法可以對城市中心城區(qū)的規(guī)劃實施及擴展情況進行較為全面客觀的反映，同時也便于各城市間的對比分析，為城市中心城區(qū)的監(jiān)測評估提供了可行的技術方案。

關鍵詞 GIS；中心城區(qū)；城市擴展；技術方法

中圖分類號 S127 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）19-285-03

城市化一般可認為是由農業(yè)為主的傳統鄉(xiāng)村社會向以第二、三產業(yè)為主的現代城市社會逐漸轉變的歷史過程，其中包含了人口城市化和土地城市化。2000～2011年，我國城市建成區(qū)面積由22 439.3 km2擴大到43 603.2 km2，增加94.3%，遠高于同期人口城市化率[1]?？焖俪擎?zhèn)化帶來了城市用地和結構的重組，城市化發(fā)展用地需求和土地資源稀缺性間的矛盾也日益凸顯[2-6]。

城市中心城區(qū)是土地利用變化最為劇烈的地區(qū)，隨著城市擴展研究方法及內容的不斷深入，國土資源部在組織第三輪土地利用總體規(guī)劃中期評估工作中，將中心城區(qū)擴展情況作為規(guī)劃實施評估的重要內容；2014年1月全國國土資源工作會議明確將劃定城市開發(fā)邊界作為國土資源工作重點之一。這些都為城市擴展研究提供了新的視角。

筆者以土地利用總體規(guī)劃中的城市中心城區(qū)作為研究對象，利用土地利用總體規(guī)劃數據以及變更調查數據，借助GIS的空間分析功能，對城市中心城區(qū)的規(guī)劃實施及擴展變化情況進行分析，探索一套城市中心城區(qū)規(guī)劃實施與擴展監(jiān)測評估的技術方法，以期豐富城市擴展研究方法，同時為完善國家級規(guī)劃實施監(jiān)測評估的層級體系提供技術支撐。

1 研究路線與數據來源

1.1 技術路線 利用土地利用規(guī)劃數據庫、歷年土地變更調查數據庫成果，運用規(guī)劃實施評估的理論方法，借助GIS的空間分析功能，利用對各類數據之間的空間拓撲和邏輯關系，提取城市中心城區(qū)土地利用變化類型信息。同時設計相應的評價指標，從中心城區(qū)的擴展結構、擴展布局、擴展強度3個方面全面反映中心城區(qū)的規(guī)劃實施及用地擴展情況，具體可按照數據收集、評估范圍確定、數據疊加分析、監(jiān)測評估分析4個階段展開。技術路線如圖1所示。

1.2 數據來源 中心城區(qū)擴展監(jiān)測評估的基礎數據主要包括土地利用規(guī)劃數據庫成果、土地變更調查數據庫成果、城市總體規(guī)劃以及經濟社會發(fā)展數據等。其中，土地利用規(guī)劃數據庫成果指經有權機關批準并報國土資源部備案的規(guī)劃數據庫，包括市級規(guī)劃中心城區(qū)的規(guī)劃數據庫以及所轄縣（區(qū)）鄉(xiāng)鎮(zhèn)級規(guī)劃數據庫；土地變更調查數據庫成果是基于2009年第二次土地調查統一時點的歷年農村土地變更調查數據庫。中心城區(qū)擴展監(jiān)測評估工作需要利用的土地利用規(guī)劃和土地變更調查2個數據庫成果中的主要圖層見表1。

2 城市中心城區(qū)擴展監(jiān)測評估關鍵技術研究

2.1 評估期限的設定 為保障規(guī)劃修編成果質量，便于規(guī)劃的實施管理，在全國第二次土地調查工作全面完成之后的2010年，國土資源部適時提出了“以二次調查成果為基礎修編規(guī)劃”的思路，要求各地采用上報國土資源部2009年末統一時點的二調成果圖件作為規(guī)劃修編的工作底圖，在此基礎上，重新核定了各地2010～2020年建設用地規(guī)模。因此，中心城區(qū)擴展監(jiān)測評估的基期年應為2009年，評估年為最新的土地利用變更調查數據庫成果對應的年份。

2.2 評估范圍的確定 根據《市（地）級土地利用總體規(guī)劃編制規(guī)程》，中心城區(qū)規(guī)劃控制范圍應包括主城區(qū)、相關聯的各功能組團和需要加強土地用途管制的區(qū)域。由于受規(guī)劃控制指標約束，以及部分地方基于今后建設用地報批層級的考慮，緊靠中心城區(qū)規(guī)劃控制范圍之外往往還布局了規(guī)模較大、集中連片的允許建設區(qū)和有條件建設區(qū)，這部分規(guī)劃控制范圍之外的區(qū)域相應在縣、鄉(xiāng)級規(guī)劃中予以安排，不受中心城區(qū)規(guī)劃的控制，此即俗稱的“貼邊發(fā)展”現象。因此，為了全面監(jiān)測評估中心城區(qū)規(guī)劃實施與擴展情況，一般不宜直接用中心城區(qū)規(guī)劃控制范圍作為監(jiān)測評估范圍，需要綜合考慮中心城區(qū)規(guī)劃控制范圍內外的規(guī)劃布局情況，設定中心城區(qū)擴展監(jiān)測評估的“紅線”、“藍線”。

中心城區(qū)擴展監(jiān)測評估“紅線”范圍，指參照中心城區(qū)規(guī)劃控制范圍劃設定的、由中心城區(qū)規(guī)劃數據庫建設用地管制區(qū)圖層中的集中連片的允許建設區(qū)和有條件建設區(qū)構成的中心城區(qū)擴展監(jiān)測評估范圍，以紅實線表示，簡稱“紅線”范圍。中心城區(qū)擴展監(jiān)測評估“藍線”范圍，指根據“紅線”范圍的規(guī)模等級，向紅線范圍外設置相應的緩沖半徑，同時以不打破行政村界線為原則，進一步綜合劃定的中心城區(qū)擴展監(jiān)測評估范圍，以藍實線表示，簡稱“藍線”范圍。緩沖半徑設立規(guī)則如表2所示，緩沖區(qū)覆蓋達到或超出30%的村整體納入“藍線”范圍?；谝陨稀凹t線”、“藍線”，形成中心城區(qū)擴展監(jiān)測評估的兩大范圍，即“紅線”以內的“紅線”范圍、“紅線”與“藍線”之間的“紅藍線”范圍。

2.3 評估內容設計 中心城區(qū)規(guī)劃實施與擴展監(jiān)測評估的內容可以基于土地利用規(guī)劃的核心內容——土地利用結構與布局進行設計，從擴展結構、擴展布局與擴展程度3個方面展開研究。

2.3.1 中心城區(qū)擴展結構分析。

中心城區(qū)擴展結構分析主要從評估范圍內的總量指標與增量指標兩方面分析規(guī)劃控制指標的實現程度?？偭恐笜朔治鍪窃谠u估期限內土地利用現狀變化分析的基礎上，重點分析農用地、耕地與基本農田保護任務執(zhí)行的效果，以及城鄉(xiāng)建設用地總規(guī)模指標控制情況；增量指標分析重點分析新增城鄉(xiāng)建設用地指標使用規(guī)模與比重，研究中心城區(qū)土地利用規(guī)劃實施與城鎮(zhèn)化發(fā)展的匹配程度、增量指標的余缺情況等。

通過與2009年現狀數據中的地類圖斑層數據疊加分析，計算各評估范圍規(guī)劃目標年2020年各類規(guī)劃控制指標、基期年2009年及評估年的主要現狀地類面積，計算各規(guī)劃實施年度（2010、2011、2012年）新增城鄉(xiāng)建設用地規(guī)模。

（1）評估范圍內耕地保有量的計算。提取2009年土地利用現狀圖上耕地，扣除允許建設區(qū)中新增建設占用的耕地，加上通過土地開發(fā)復墾整理新增的耕地。其中，土地開發(fā)復墾整理新增耕地規(guī)模有2種分析方法：若數據庫中有“村鎮(zhèn)建設控制區(qū)（CZJSKZQ）”要素，則在監(jiān)測評估范圍統計規(guī)劃安排的村鎮(zhèn)建設控制區(qū)規(guī)模；若無“村鎮(zhèn)建設控制區(qū)”要素，則將土地用途區(qū)與2009年底圖相交（運用ArcGIS分析工具Clip），提取規(guī)劃一般農地區(qū)中的現狀農村居民點用地。

（2）評估范圍內新增城鄉(xiāng)建設用地規(guī)模測算。評估范圍內的允許建設區(qū)與2009年現狀圖相交，扣除面狀交通、水利用地，即為整個規(guī)劃期間新增城鄉(xiāng)建設用地規(guī)模。對于規(guī)劃實施期間新增城鄉(xiāng)建設用地規(guī)模，則以評估年變更調查數據庫中的地類圖斑層中的城鄉(xiāng)建設用地圖斑與2009年城鄉(xiāng)建設用地圖斑疊加分析得到。新增城鄉(xiāng)建設用地占用農用地與耕地的面積同樣通過與2009年現狀圖疊加分析得到。

2.3.2 中心城區(qū)擴展布局分析。

對比各監(jiān)測年新增城鄉(xiāng)建設用地對應的空間管制分區(qū)（允許建設區(qū)、有條件建設區(qū)、限制建設區(qū)、禁止建設區(qū)）規(guī)模結構情況，分析新增城鄉(xiāng)建設用地空間布局變化趨勢，總體分析規(guī)劃實施期間新增城鄉(xiāng)建設用地布局與土地利用總體規(guī)劃的協調性，對照城市總體規(guī)劃進一步分析新增城鄉(xiāng)建設用地的合規(guī)性。

（1）中心城區(qū)規(guī)劃數據庫更新。規(guī)劃實施以來，部分地區(qū)對中心城區(qū)規(guī)劃進行過修改，需要以經國土資源部批準的規(guī)劃修改成果為準，先更新中心城區(qū)規(guī)劃數據庫，再進行監(jiān)測評估分析。

（2）新增城鄉(xiāng)建設用地空間管制情況。將擴展結構分析過程中得到的歷年新增城鄉(xiāng)建設用地圖層與規(guī)劃數據庫中的建設用地空間管制區(qū)圖層相交，即得新增城鄉(xiāng)建設用地對應的空間管制分區(qū)規(guī)模。

2.3.3 中心城區(qū)擴展程度分析。

在擴展結構與布局分析的基礎上，計算各規(guī)劃實施年度擴展強度指數，分析中心城區(qū)建設用地的擴展速度與趨勢，及其與區(qū)域經濟社會、城鎮(zhèn)化發(fā)展速度協調程度等。

擴展強度指數可用于分析城市建成區(qū)用地擴展狀態(tài)，其表達式為：

Iue=ΔUij/（Δtj×TLAi）×100（1）

式中，ΔUij為j時段第i個評估范圍新增城鄉(xiāng)建設用地規(guī)模；Δtj為j時段的時間跨度；TLAi為第i評估范圍城鄉(xiāng)建設用地總面積。擴展強度指數公式可用來計算各研究范圍各規(guī)劃實施年度擴展強度。

3 結論與討論

3.1 結論 城市中心城區(qū)是土地利用變化最為劇烈的地區(qū)，有必要對中心城區(qū)規(guī)劃實施與擴展情況展開監(jiān)測評估，為規(guī)劃動態(tài)實施提供基礎依據。該研究根據土地利用總體規(guī)劃數據以及變更調查數據，借助GIS的空間分析功能，從城市中心城區(qū)擴展結構、布局、程度3個方面對城市中心城區(qū)的規(guī)劃實施及擴展情況進行監(jiān)測評估。該方法可以對城市中心城區(qū)的規(guī)劃實施及擴展情況進行較為全面客觀的反映，同時也便于各城市間的對比分析，為城市中心城區(qū)的監(jiān)測評估提供了可行的技術方法。

3.2 討論 在確定評估范圍過程中，對“集中連片的允許建設區(qū)和有條件建設區(qū)”理解可能存在不一致的情況。在今后的研究中考慮進一步規(guī)范中心城區(qū)“紅線”范圍的劃定方法，確定評價范圍的劃定標準，避免主觀判斷等人為因素的影響，從而進一步提高城市中心城區(qū)規(guī)劃實施監(jiān)測方法的科學性。

參考文獻

[1] 譚術魁，宋海朋.我國土地城市化與人口城市化的匹配狀況[J].城市問題，2013（11）：2-6.

[2] 程效東，葛吉琦，李瑞華.基于 GIS 的城市土地擴展研究——以安徽馬鞍山市城區(qū)為例[J].國土與自然資源研究，2004（3）：23-24.

[3] 黃慶旭，何春陽，史培軍，等.城市擴展多尺度驅動機制分析[J].經濟地理，2009，29（5）：714-721.

[4] 劉盛和，吳傳鈞，沈洪泉.基于 GIS 的北京城市土地利用擴展模式[J] .地理學報，2000，55（4）：407-416.

[5] 李飛雪，李滿春，劉永學，等.建國以來南京城市擴展研究[J].自然資源學報，2007，22（4）：524-535.

[6] 張津，李雙成，王陽.深圳市城市擴展預測與分區(qū)評價[J].北京大學學報：自然科學版，2014（2）：23.