基于多源遙感影像的道路交通對建設(shè)用地空間格局的影響分析
——以從化中心城區(qū)規(guī)劃區(qū)為例

王紅梅，鄭 標(biāo)，盧陽祿，胡月明，王淼淼，易 璐

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.國土資源部建設(shè)用地再開發(fā)重點實驗室，廣東廣州 510640；3.廣東省土地利用與整治重點實驗室，廣東 廣州 510640；4. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州 510642）

基于多源遙感影像的道路交通對建設(shè)用地空間格局的影響分析
——以從化中心城區(qū)規(guī)劃區(qū)為例

王紅梅1，2，3，鄭 標(biāo)1，2，3，盧陽祿2，3，4，胡月明2，3，4，王淼淼1，2，3，易 璐1，2，3

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.國土資源部建設(shè)用地再開發(fā)重點實驗室，廣東廣州 510640；3.廣東省土地利用與整治重點實驗室，廣東 廣州 510640；4. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州 510642）

研究目的：以“高分一號”遙感影像為主要數(shù)據(jù)源，探討規(guī)劃區(qū)內(nèi)道路交通對建設(shè)用地空間格局的影響特征。研究方法：以從化中心城區(qū)規(guī)劃區(qū)道路為例,運用道路密度指數(shù)、長度—半徑分維、景觀破碎度、威弗指數(shù)等模型，結(jié)合GIS空間分析方法。研究結(jié)果：從化中心城區(qū)規(guī)劃區(qū)，（1）道路網(wǎng)絡(luò)分形特征較明顯但道路完善度較低，建設(shè)用地用途宏觀布局呈圈層分布特征；（2）綜合道路最大服務(wù)范圍最大，一、二級道路影響范圍次之，三、四級道路逐級縮?。唬?）建設(shè)用地的主要用途類型數(shù)量與道路距離整體上成反比，綜合道路周圍以三種用途為主，一至四級道路兩側(cè)以不同的兩種用途為主；（4）高分遙感影像利于鄉(xiāng)道提取和建設(shè)用地用途判讀。研究結(jié)論：道路交通對規(guī)劃區(qū)內(nèi)建設(shè)用地用途格局具有導(dǎo)向作用。

土地信息；建設(shè)用地；空間格局；景觀格局指數(shù)；道路交通；規(guī)劃區(qū)

1 引言

交通基礎(chǔ)設(shè)施對社會經(jīng)濟發(fā)展的作用不言而喻[1]，是城市建設(shè)用地擴展的直接原因[2]。作為區(qū)域物質(zhì)、能量、信息交流的載體和城市發(fā)展骨架，道路交通對區(qū)域一體化和城鎮(zhèn)化發(fā)展至關(guān)重要，對土地利用方式、用途結(jié)構(gòu)和空間布局具有重要的導(dǎo)向和引領(lǐng)作用。中國城鎮(zhèn)發(fā)展基本以外延擴張為主[3]，伴隨糧食與生態(tài)安全威脅[4]、用地效率低、城市無序蔓延及空間結(jié)構(gòu)失衡[5]等一系列問題突出。中國的新建開發(fā)區(qū)等一系列“造城運動”使得道路導(dǎo)向下的建設(shè)用地布局普遍“扁平化”，集約利用率低，建設(shè)用地空間格局存在諸多矛盾，造成大量土地資源浪費，對“三農(nóng)”發(fā)展構(gòu)成一定威脅，也使經(jīng)濟與城鎮(zhèn)化發(fā)展遭遇瓶頸。2014年2月，從化撤市設(shè)區(qū)，融入“大廣州”同城發(fā)展戰(zhàn)略，迎來新型城鎮(zhèn)化和交通轉(zhuǎn)型發(fā)展契機。加強道路交通規(guī)劃與建設(shè)用地利用研究，優(yōu)化存、增量建設(shè)用地用途結(jié)構(gòu)和空間布局，對實現(xiàn)從化區(qū)內(nèi)建設(shè)用地集約高效利用具有重要的現(xiàn)實意義。道路交通系統(tǒng)對城市空間形態(tài)的影響方面，許多學(xué)者從不同視角進行了有益的探索，并取得了豐碩的成果[6-9]。這方面研究主要集中于土地利用方式、建設(shè)用地擴張時空特征、擴張規(guī)模與效應(yīng)、驅(qū)動機制以及擴展管控等[10]，而不同等級道路對建設(shè)用地用途組合、空間布局影響的研究也見到一些，聯(lián)系密切的為曹小曙利用相似性指數(shù)和均質(zhì)度模型對交通站場地區(qū)進行的相關(guān)研究[11]。道路網(wǎng)絡(luò)布局與土地景觀變化的關(guān)系方面，相關(guān)學(xué)者主要采用景觀格局指數(shù)和GIS方法研究了道路交通與其周圍土地利用景觀格局之間的變化關(guān)系[12-13]?！案叻忠惶枴比ǘ畏直媛矢哌_2 m，融合后的遙感影像數(shù)據(jù)具有較高空間分辨率，其可實現(xiàn)低等級道路提取和用地用途輔助判讀。

筆者采用長度—半徑分維、景觀破碎度、威弗組合指數(shù)等景觀格局指數(shù)方法[14-16]，選擇從化中心城區(qū)規(guī)劃區(qū)為實證區(qū)，以道路網(wǎng)絡(luò)對建設(shè)用地用途布局的宏觀影響與不同等級道路對用地用途結(jié)構(gòu)和空間格局的微觀作用特征為主要研究內(nèi)容，希望合理利用道路導(dǎo)向作用，轉(zhuǎn)變從化城鎮(zhèn)空間增長方式，并為其他類似地區(qū)提供思路借鑒，促進新常態(tài)下中國經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型和新型城鎮(zhèn)化發(fā)展。

2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

2.1 區(qū)域概況

從化區(qū)位于廣東省中部、廣州市東北，屬半山區(qū)，下轄3個街道和5個鎮(zhèn)，總面積1974.5 km2。中心城區(qū)規(guī)劃區(qū)位于從化中南部，范圍涉及街口（區(qū)政府所在地）、城郊和江埔街道，共26個居委會和56個村委會，規(guī)劃區(qū)面積64.8 km2，其中中心城區(qū)15.3 km2。2010年中心城區(qū)內(nèi)總?cè)丝跒?0萬人，建設(shè)用地規(guī)模27.95 km2，占規(guī)劃區(qū)面積的43.1%。目前規(guī)劃區(qū)已建成涵蓋高速公路、國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道以及城市道路的交通體系①行政區(qū)劃、人口數(shù)據(jù)來源于從化政府門戶網(wǎng)，建設(shè)用地數(shù)據(jù)來源于從化區(qū)土地變更調(diào)查統(tǒng)計，道路交通數(shù)據(jù)來源于從化國民經(jīng)濟與社會發(fā)展公報以及從化地情網(wǎng)。。與從化其他區(qū)域相比，中心城區(qū)規(guī)劃區(qū)建設(shè)用地相對密集，用地用途類型多元化，道路交通網(wǎng)絡(luò)較完整，且區(qū)內(nèi)部城郊道路交通、城市建設(shè)等存在較大差異，屬較典型的經(jīng)濟快速發(fā)展區(qū)域。因此，中心城區(qū)規(guī)劃區(qū)比較適于研究道路交通與建設(shè)用地用途空間關(guān)系。

2.2 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)包括道路和建設(shè)用地矢量數(shù)據(jù)、用地用途類別數(shù)據(jù)、從化中心城區(qū)規(guī)劃區(qū)邊界三部分。道路和建設(shè)用地數(shù)據(jù)來源于2014年國產(chǎn)“高分一號”衛(wèi)星遙感影像。該遙感影像具有空間分辨率高、紋理性強等特點，包含紅、綠、藍(lán)、近紅外波段和一個全色波段。多源影像通過處理，初步提取道路和建設(shè)用地斑塊，并轉(zhuǎn)為矢量數(shù)據(jù)，對無法提取的部分道路和建設(shè)用地，在ArcGIS平臺上以高分影像為底圖矢量化獲得；根據(jù)從化區(qū)城市規(guī)劃用地分類標(biāo)準(zhǔn)確定用地用途分類，輔助Google地圖，獲得用地用途類型數(shù)據(jù)；規(guī)劃區(qū)邊界取自《從化區(qū)城市總體規(guī)劃中心城區(qū)修編（2004—2020）》。

3 研究方法與思路

3.1 研究方法

運用ENVI5.1進行影像數(shù)據(jù)預(yù)處理，獲取高分辨率多光譜影像，結(jié)合地理空間數(shù)據(jù)云下載的LandsatTM影像數(shù)據(jù)，采用面向?qū)ο蠓诸惙ㄌ崛〉缆放c建設(shè)用地信息。利用道路密度指數(shù)、長度—半徑分維和景觀破碎度分析道路與建設(shè)用地用途的宏觀空間布局，利用緩沖區(qū)分析[17]和威弗組合指數(shù)分析不同等級道路與建設(shè)用地用途類型的微觀空間結(jié)構(gòu)。其中，道路密度指數(shù)包括某等級道路密度和道路加權(quán)密度指數(shù)；長度—半徑分維數(shù)可有效分析道路的分形特征；威弗組合指數(shù)是一種常用的組合結(jié)構(gòu)指數(shù)模型,它能有效處理由多要素組成的復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型特征。

3.2 研究思路

（1）提取建設(shè)用地和道路數(shù)據(jù)要素。（2）將公路和城市道路轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的道路分類體系，并判讀建設(shè)用地用途類別。根據(jù)《城市道路工程設(shè)計規(guī)范（CJJ 37—2012）》、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01—2014）》，以設(shè)計速度和通行能力為標(biāo)準(zhǔn)，將研究區(qū)城市道路與公路統(tǒng)一在同一道路體系內(nèi)，具體劃分為一至四級道路，其中一級道路為高速公路，二級道路包括城市快速路和國道，三級道路包括城市主干路和省道，四級道路包括城市次干路、縣道和部分重要鄉(xiāng)道；本文以高空間分辨率的多光譜影像為分類底圖，運用面向?qū)ο蠓诸惙ǔ醪教崛〉缆芬?，并進一步通過ArcGIS人工矢量化由于影像噪音或地物過小而未能識別的部分道路要素，以實現(xiàn)對四級道路的準(zhǔn)確提取。在測定研究區(qū)內(nèi)不同等級道路的綜合長度或者它們對周圍生產(chǎn)生活的綜合影響時，需要考慮各級道路的影響權(quán)重，則產(chǎn)生了綜合道路的概念，本文的綜合道路指四種等級道路經(jīng)加權(quán)得到的加權(quán)道路；它是指以加權(quán)長度為長度屬性的道路，其中加權(quán)長度由各級道路長度與對應(yīng)權(quán)重乘積后相加得到。文中建設(shè)用地用途是指建設(shè)用地的居住、商服等用途性質(zhì)；依據(jù)從化城市總體規(guī)劃用地功能劃分標(biāo)準(zhǔn)，融合土地利用分類標(biāo)準(zhǔn)，形成研究區(qū)內(nèi)建設(shè)用地的居住、商服、公共管理與公共服務(wù)、公用設(shè)施、工業(yè)、村鎮(zhèn)建設(shè)新的6類用途用地分類體系，最終判讀用地圖斑用途類別。（3）通過測算不同等級道路的長度—半徑分維值及道路密度變化情況，利用SPSS回歸模型測算建設(shè)用地景觀破碎度與各等級道路密度的相關(guān)性，分析道路網(wǎng)絡(luò)分形特征和用地用途宏觀形態(tài)。（4）計算各緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)用地面積占本等級道路全部緩沖區(qū)的比例，確定綜合道路的最大服務(wù)范圍和各等級道路的相對獨立影響范圍；測算各緩沖區(qū)建設(shè)用地用途類型的威弗指數(shù)，確定用地用途類型組合結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)果與分析

4.1 道路網(wǎng)絡(luò)與建設(shè)用地宏觀布局

表1 不同等級道路長度—半徑分維求解參數(shù)Tab.1 The length-radius solution parameters of different grade roads

圖1 各級道路密度變化情況Fig.1 The density change of different grade roads

由表1、圖1可知，從化區(qū)各級道路以及綜合路網(wǎng)點列均呈對數(shù)線性分布，表明道路網(wǎng)中心—外圍密度變化具有分形特征，且形態(tài)較為良好（曲線擬合度均值超過0.95），不同等級道路密度變化特征存在一定差異。其中，一級道路長度—半徑分維數(shù)DL＞2，表明道路密度和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度從樞紐中心向周圍地帶遞增：一級道路等級最高，屬社會經(jīng)濟發(fā)展的大動脈，占地規(guī)模大，交通運輸量和噪音大，須繞城而過，遠(yuǎn)離城區(qū)，道路密度增加。二、三、四級道路DL＜2，表明其密度和復(fù)雜度由中心向周圍遞減，距城區(qū)越近道路越密集：二級道路數(shù)量少但分布較規(guī)律，四級道路主要是連接城區(qū)與鎮(zhèn)區(qū)以及不同縣城的交通廊道，空間分布較為均勻，兩種道路的密度變化均較為緩慢（平均降速為23.0%、22.4%），較高的分維值和道路密度變化曲線反映了該特征；三級道路的分維值不足1，比其他三種道路低得多，表明由中心向四周三級道路密度等變化幅度較大，尤其在樞紐中心2000 m范圍內(nèi)道路密度的平均降速達58.5%，2000 m外密度下降趨緩，降速均值為29.7%，但同時2000 m內(nèi)道路密度較高（均值2.55），2000 m外密度較低（均值0.17），原因在于三級道路主要為城市主干道，2000 m內(nèi)三級道路密集且其密度隨距中心的距離擴大而下降較快，2000 m范圍外三級道路稀少，隨地域的擴大而減幅有限，2000 m范圍（圓形區(qū)域面積12.8 km2）比中心城區(qū)（15.3 km2）范圍略小，印證道路是城市形成的導(dǎo)向。綜合加權(quán)道路的分維值約為1.27，說明區(qū)內(nèi)交通網(wǎng)絡(luò)密度和復(fù)雜度總體上是由城區(qū)向四周遞減的，空間表現(xiàn)為路網(wǎng)中心區(qū)域呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，四周表現(xiàn)為射線狀（圖2，封三），表明區(qū)內(nèi)道路總體密度較低，道路網(wǎng)絡(luò)并不完善。

圖3 樞紐中心不同緩沖區(qū)破碎度指數(shù)Fig.3 Fragmentation index of different buffers in hub center

以新從化汽車站為樞紐中心，用500 m為步長，在中心6000 m范圍內(nèi)做多層緩沖區(qū)分析，同時測算不同緩沖區(qū)內(nèi)的建設(shè)用地景觀破碎度。在道路分形導(dǎo)向作用下，建設(shè)用地景觀破碎度由城區(qū)向周圍呈現(xiàn)“降—升—降”規(guī)律（圖3）：在0—2000 m范圍內(nèi)，建設(shè)用地景觀破碎度逐步降低，在2000—5500 m范圍內(nèi)，其景觀破碎度逐漸上升，在大于5500 m的范圍內(nèi)，其景觀破碎度不斷降低。

道路交通具有級配結(jié)構(gòu)、密度變化、網(wǎng)絡(luò)形態(tài)、交通節(jié)點等屬性特征，而道路密度是目前描述道路特征的常用指標(biāo)，利用SPSS回歸模型，以道路密度為自變量x，建設(shè)用地景觀破碎度為因變量y，通過測算用地景觀破碎度變化與道路密度的相關(guān)性，以反映道路交通對用地景觀破碎化的影響過程。經(jīng)測算，用地景觀破碎度變化特征分別與三、四、二級道路密度存在高度正相關(guān)、高度負(fù)相關(guān)和中高度負(fù)相關(guān)關(guān)系，且相關(guān)性顯著，但與一級道路不相關(guān)（表2）。道路密度對用地景觀破碎化的影響作用具體表現(xiàn)為：在距離樞紐中心2000 m內(nèi)，在該范圍內(nèi)主要受三級道路密集網(wǎng)控制，道路等級和密度水平相對較高，對建設(shè)用地的集聚與分割作用處于高位，導(dǎo)致用地緊湊而破碎，隨著與中心的距離不斷增加，道路等級的吸引力不發(fā)生變化，其分割作用逐漸減弱，景觀破碎度呈現(xiàn)下降趨勢；在距離樞紐中心2000 m以外，由于三級道路大幅減少，道路密度明顯下降，道路的集聚與分割作用顯著減弱，用地趨于無序和離散化分布，景觀破碎度不斷上升，達到閾值距離（5500 m）后，由于交通稀缺和丘陵山地增多的因素，其地理空間非宜居性增加，居民點大幅減少，導(dǎo)致景觀破碎度下降。由此，構(gòu)建了研究區(qū)內(nèi)建設(shè)用地“中心區(qū)集聚且破碎—外圍區(qū)離散而破碎”的空間形態(tài)特征。

表2 建設(shè)用地破碎度與不同等級道路密度相關(guān)性分析Tab.2 Correlational analysis between the degree of fragmentation of constructional land and the density of different grade roads

道路網(wǎng)絡(luò)不僅作用于建設(shè)用地的空間聚集程度，而且對建設(shè)用地用途的選擇及其空間格局的形成同樣具有重要作用。道路網(wǎng)絡(luò)是城市發(fā)展的骨架，其分形特征可較好描述城市形態(tài)。由道路等級配置結(jié)構(gòu)、道路密度以及道路完善程度等構(gòu)成的道路網(wǎng)格綜合特征影響著經(jīng)濟區(qū)位的形成。一般地，道路級配越合理，密度和完善越高，經(jīng)濟區(qū)位趨優(yōu)，根據(jù)地租地價和區(qū)位理論，商業(yè)價值越高，適宜布局商服、居住用地等用途類型，而經(jīng)濟區(qū)位越差地租越低，適宜工業(yè)用途等低密度開發(fā)。由前述圖2可知，在研究區(qū)內(nèi)，居住、商服用地集中連片分布于核心圈層（0—2000 m），同時公用設(shè)施用地鑲嵌分布該圈層中；公共管理與服務(wù)、工業(yè)用地分別位于中間圈層（2000—3500 m）、中外圍圈層（2000—6000 m），斑塊較大較規(guī)整；村鎮(zhèn)建設(shè)用地環(huán)繞分布在外圍圈層（3500—6000 m），布局較零散；表明本研究區(qū)屬于單中心城鎮(zhèn)體系，這與道路交通“內(nèi)網(wǎng)外線”的空間形態(tài)相吻合。由于道路網(wǎng)絡(luò)并不十分完善，用途布局并非完全規(guī)律，存在部分用途交叉現(xiàn)象，如部分工業(yè)用地分布于核心圈層，一些居住用地分布在工業(yè)區(qū)，部分村鎮(zhèn)用地也散落在中間圈層等。最終形成具有從化區(qū)特點的建設(shè)用地空間布局。

4.2 不同等級道路與建設(shè)用地用途結(jié)構(gòu)

4.2.1 道路交通的空間服務(wù)范圍 由圖4知，在0—600 m內(nèi)，建設(shè)用地面積比例隨距離增加而快速減少，平均每增加100 m減少4.83%，該范圍內(nèi)建設(shè)用地面積占全部緩沖區(qū)建設(shè)用地的95.02%；大于600 m時，其減速大幅放緩，平均每增加100 m減少0.90%，面積比重在900 m后趨于穩(wěn)定。這說明綜合道路對距其600 m以外建設(shè)用地的影響非常有限，該范圍的建設(shè)用地分布基本處于自組織的“自然狀態(tài)”。因此，綜合道路對建設(shè)用地的空間服務(wù)范圍大約為600 m。

圖4 綜合道路沿線緩沖結(jié)果Fig.4 The buffer result along the integrated road

圖5 各等級道路兩側(cè)緩沖結(jié)果Fig.5 The buffer result on both sides of different grade roads

由圖5知，距離道路遠(yuǎn)近與建設(shè)用地面積比例的關(guān)系大致可分為兩類。在0—600 m范圍內(nèi)：（1）隨著與道路的距離不斷增加，建設(shè)用地面積比重曲線呈現(xiàn)“山峰型”變化特征，以一、二級道路為代表。具體地，在0—300 m范圍內(nèi)，建設(shè)用地面積比重快速增加，分別在100—200 m、200—300 m達到峰值后開始迅速下降，在400—500 m內(nèi)減速放緩，在500—600 m范圍出現(xiàn)回升趨勢。究其原因，受高等級公路噪聲和道路兩側(cè)綠化隔離帶的影響，建設(shè)用地較少布局于道路附近，隨著距離增加，居民出行、物流運輸?shù)谋憷匝杆偃〈鲜鲎璧K因素，空間上表現(xiàn)為建設(shè)用地比重持續(xù)增加；達到距離閾值后，道路吸引作用被到達道路的行程成本所降低，因而面積比重開始下降；隨后由于其他等級道路的交叉影響，上述衰減作用被減弱，當(dāng)各等級道路的綜合吸引力超過衰減作用，建設(shè)用地比重開始上升。因此，一、二級道路對建設(shè)用地相對獨立的空間影響范圍約為500 m。（2）隨著與道路的距離不斷增加，建設(shè)用地面積比重先整體以較快速度減少，進入多等級道路綜合控制范圍后，減速放緩甚至出現(xiàn)逆增長，以三、四級道路為代表。具體地，三級道路兩側(cè)0—200 m內(nèi)建設(shè)用地面積比重緩慢減少，200—400m內(nèi)快速減少，400—600 m內(nèi)減速明顯放緩，平均每增加100 m的減速分別為0.29%、3.45%，并且400 m范圍內(nèi)建設(shè)用地面積占比60%。這表明0—200 m內(nèi)三級道路對建設(shè)用地的吸引力很大，且不因距離加大而被迅速降低，200—400 m內(nèi)呈明顯的衰減效應(yīng)，但從400 m開始，受到多等級道路共同吸引，衰減效應(yīng)大幅減弱；四級道路兩側(cè)200 m范圍內(nèi)，建設(shè)用地面積以平均每增加100 m減少3.0%的速度變化，200—400 m內(nèi)受道路綜合影響減速僅為1.3%，400—600 m開始道路綜合吸引力超過衰減作用，面積比例逐漸反彈，其后因路網(wǎng)空間分布特征而產(chǎn)生一定波動。因此，三、四級道路相對獨立影響的最大服務(wù)半徑分別為400 m和200 m。

4.2.2 不同等級道路兩側(cè)的建設(shè)用地用途結(jié)構(gòu) 依據(jù)表3，從建設(shè)用地的主要（主導(dǎo)）用途數(shù)量看：（1）整體上，建設(shè)用地的主要用途數(shù)量隨距道路距離產(chǎn)生階梯型變化，距離道路縮短，主要用途類型增加，但并非建設(shè)用地面積一定增大。一般而言，趨近道路可節(jié)約時間、經(jīng)濟等各類成本提高效率和效益，因此作為實現(xiàn)人類多元目標(biāo)的空間載體，建設(shè)用地往往趨近道路分布。但受現(xiàn)實條件限制，例如受交通噪音和隔離帶等影響，趨近高速公路不適合布局建設(shè)用地。（2）具體地，綜合道路影響下用途類型為3—5類，各級道路獨立影響下用地用途類型為1—3類，說明道路聚合對建設(shè)用地利用形成更優(yōu)的空間聚集效應(yīng)。綜合道路用途類型涵蓋三、四、五類，以三類為主，占總類型的50%，表明綜合道路周圍以居住、公共管理與公共服務(wù)、村鎮(zhèn)建設(shè)三種用途混合的建設(shè)用地為主；一至四級道路涵蓋的用途類型特征存在差異，但均以二類為主，比例分別為80%、60%、50%和100%，表明一至四級道路兩側(cè)以兩種用途混合的建設(shè)用地為主，其中一、四級道路兩側(cè)為居住、村鎮(zhèn)建設(shè)兩種用途混合，二、三級道路兩側(cè)則以居住、公共管理與公共服務(wù)兩種用途混合為主。究其原因，由于各類生活、生產(chǎn)主體對道路的訴求不同，不同等級道路對建設(shè)用地用途類型的吸引情況存在差異，道路之間也存在互補關(guān)系，因此，道路聚合有助于滿足生活、生產(chǎn)主體的多元需求，為各主體的空間聚集奠定了基礎(chǔ)，加之各類生活、生產(chǎn)主體的空間聚集能帶來規(guī)模經(jīng)濟效益，最終形成建設(shè)用地用途類型的多樣性。

依據(jù)表3，從建設(shè)用地用途的結(jié)構(gòu)來看：（1）就研究區(qū)內(nèi)所有道路而言，在各緩沖區(qū)內(nèi)，居住用地數(shù)量基本上為最大，這表明道路對于居住用地具有很大的吸引力。（2）在各等級道路的全部緩沖區(qū)內(nèi)，綜合道路的用地用途結(jié)構(gòu)中，居住用地面積占50%。一、四級道路具有比較相似的用地用途結(jié)構(gòu)特征，其居住用地數(shù)量最大為45%；村鎮(zhèn)建設(shè)用地次之，原因在于一、四級道路主要分布在城郊或規(guī)劃區(qū)邊緣，高等級道路的封閉性和阻隔作用較高，低等級道路輻射能力有限且衰減效應(yīng)顯著，因此均未能有效吸引其他用途類型聚集分布。二級和三級道路也具有較相似的用途結(jié)構(gòu)特征，其居住用地數(shù)量最大，占比分別為48%、63%，公共管理與公共服務(wù)用地次之，占比分別為24%、18%，由于設(shè)計車速、通行能力等適中，二、三級道路成為服務(wù)性、交互性較強的開放式系統(tǒng)，能很好滿足生活生產(chǎn)活動集聚化關(guān)聯(lián)化需求，因此，二、三道路沿線容易形成較優(yōu)經(jīng)濟區(qū)位，吸引居住、公服用地聚集布局。（3）在各等級道路的0—100 m緩沖區(qū)內(nèi)，一級道路的用地用途結(jié)構(gòu)為工業(yè)用地、居住用地和村鎮(zhèn)建設(shè)用地，占比分別為61%、21%和18%；二級道路的主要用地用途結(jié)構(gòu)為居住用地、商服用地和公共管理與公共服務(wù)用地，占比分別為46%、24%和12%；三級道路的主要用地用途結(jié)構(gòu)為居住用地、公共管理與公共服務(wù)用地和村鎮(zhèn)建設(shè)用地，占比分比為54%、15%和11%；四級道路的主要用地用途結(jié)構(gòu)為居住用地和村鎮(zhèn)建設(shè)用地，占比分別為54%和26%。

5 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

道路交通是城市發(fā)展的骨架，對建設(shè)用地空間形態(tài)與用途格局具有導(dǎo)向作用，同時也在一定程度上影響城鎮(zhèn)空間形態(tài)。本文利用“高分一號”影像為主的多源數(shù)據(jù)，分析得到以下結(jié)論。

（1）總體上研究區(qū)道路密度和完善度水平較低，不同等級道路交通分形特征存在差異，高、低等級道路的分形特征較為一致，距離樞紐中心越遠(yuǎn)道路密度越大。建設(shè)用地景觀破碎度由城區(qū)向周圍地帶呈“降—升—降”的變化趨勢，其與二、三、四級道路關(guān)系密切，而受一級道路的影響較小。道路交通促成的經(jīng)濟區(qū)位差異對建設(shè)用地用途的作用力存在差異，6類建設(shè)用地在空間上整體呈圈層分布特征，同時也存在部分用地用途交叉現(xiàn)象。

表3 各級道路緩沖區(qū)內(nèi)建設(shè)用地用途組合結(jié)構(gòu)Tab.3 Combined structure of constructional land on functional types in all level road buffer

（2）綜合道路最大服務(wù)范圍最大，一、二級道路相對獨立影響范圍次之，三、四級逐級縮小，在相對獨立影響范圍內(nèi)主要受某一種道路的控制作用。

（3）不同等級道路對建設(shè)用地用途的吸引存在差異，既體現(xiàn)在用途類型總量和用地用途結(jié)構(gòu)上，又表現(xiàn)在受道路所處空間區(qū)位的影響上?？偭可希嚯x道路縮短，建設(shè)用地的主導(dǎo)用途類型增加。結(jié)構(gòu)上，道路對居住用地的吸引力最大?？臻g區(qū)位上，建設(shè)用地用途結(jié)構(gòu)由從城市外圍向城市中心的空間轉(zhuǎn)換而趨于單調(diào)化。

（4）高分影像可提高建設(shè)用地和道路提取效率，特別表現(xiàn)在城市次干路、鄉(xiāng)道等的提取上，利于建設(shè)用地用途的判讀。

5.2 討論

本文研究的各等級道路并非完全獨立，道路間可能存在一定程度的交叉影響；由于進行道路獨立性處理，建設(shè)用地用途類型存在一定程度的損失，對研究結(jié)果有一定影響；研究中未將道路交通所處的空間區(qū)位差異列入考慮范圍，從而忽視了空間區(qū)位對用地用途的影響作用。如何進一步減少交叉影響，并盡量完整保留建設(shè)用地用途類型，有待加強方法設(shè)計和深入研究。本文以從化中心城區(qū)規(guī)劃區(qū)為實證區(qū)，其道路交通并非非常完善，對道路交通特別發(fā)達區(qū)域的相關(guān)研究有待展開。

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（本文責(zé)編：陳美景）

The Impacts of Traffc Road on the Spatial Pattern of Construction Land based on Multi-source Remote Sensing Image: A Case Study of Conghua Central Urban Planning Area

WANG Hong-mei1，2，3, ZHENG Biao1，2，3, LU Yang-lu2，3，4, HU Yue-ming2，3，4, WANG Miao-miao1，2，3, YI Lu1，2，3
（1. College of Public Management, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2. Key Laboratory of Construction Land Transformation, Ministry of Land and Resources, Guangzhou 510640, China; 3. Guangdong Provincial Key Laboratory of Land Use and Reconstruction, Guangzhou 510640, China; 4. College of Natural Resources and Enviroment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China）

The purpose of this paper is to analyse the impacts of traffic road on the spatial pattern of construction land in urban planning area by using satellite imagery of the high-definition earth observation satellite “Gaofen-1”. Taking theroad of central urban planning area of Conghua for an example, we employ methods of GIS spatial analysis and landscape indexes（such as road density index, length-radius fractal dimension, landscape fragmentation degree and weaver index）to test the relationship bewtten traffic road and construction land.The results are obtained as follows . Firstly, the fractal characteristic of road network is obvious while the improvement degree is low in central urban planning area of Conghua. The macro layout of the utilization of construction land shows layer distribution. Secondly, the relatively independent influence range of the integrated road is the maximum, followed by the first and second grade roads and declined from the third grade roads to the fourth roads. Thirdly, the number of main utilization types of construction land is inversely proportional to the distance from the road. There are three main utilization types around the integrated road, yet there is a different combination of two main utilization types on both sides of grade roads from the first to the fourth. Furthermore, high-resolution remote sensing image is conducive to the extraction of rural road and the interpretation of utilization types of construction land. This paper suggests that traffic road has the guiding function to the utilization pattern of construction land in the planning area.

land information; construction land; spatial pattern; landscape pattern index; road traffic; planning area

F301.2

A

1001-8158（2016）11-0086-09

10.11994/zgtdkx.20161207.090824

2016-07-20；

2016-10-28

國家自然科學(xué)基金項目（41301078）；教育部人文社會科學(xué)規(guī)劃基金項目（15YJAZH071）。

王紅梅（1964-），女，福建德化人，博士生導(dǎo)師，教授。主要研究方向為建設(shè)用地再開發(fā)。E-mail: hmwang@scau.edu.cn