基于同城化背景下的太原和榆次城區(qū)建設(shè)用地時空變化

張 爽，畢如田

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，山西 太谷 030801）

0 引 言

同城化是都市圈或城市群形成與發(fā)展的中間過程。同城化通過改善地區(qū)交通等條件，淡化行政區(qū)域的劃分，統(tǒng)一行政管理，使地理位置相近的兩個或多個城市各自發(fā)揮自身優(yōu)勢，達(dá)到資源共享，成為具有較強(qiáng)的競爭力、協(xié)同力與輻射力的大都市區(qū)[1-2]。太榆同城化的實施，促使太原市與榆次區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)以及文化實現(xiàn)跨越式發(fā)展，也加快了城市化發(fā)展的步伐，使得城市空間迅速擴(kuò)張。而城市的空間擴(kuò)張往往導(dǎo)致城市土地利用的急劇變化，影響城市的生態(tài)安全與長遠(yuǎn)發(fā)展。因此，研究城市建設(shè)用地時空變化特征，分析建設(shè)用地擴(kuò)張的驅(qū)動因素，可以避免城市建設(shè)用地的盲目無序擴(kuò)張，可以有效指導(dǎo)城市宏觀規(guī)劃，保護(hù)生態(tài)環(huán)境與安全，有利于城市的長遠(yuǎn)發(fā)展。

目前，國內(nèi)學(xué)者關(guān)于城市建設(shè)用地擴(kuò)張的研究主要是利用遙感影像數(shù)據(jù)[3]，從建設(shè)用地擴(kuò)張的時空特征[4-5]或者景觀特征[6]的角度，通過構(gòu)建模型[7]，劃分建設(shè)用地擴(kuò)張模式[8]、分析建設(shè)用地擴(kuò)張時空特征、研究建設(shè)用地擴(kuò)張對經(jīng)濟(jì)、景觀格局、耕地及糧食生產(chǎn)或生態(tài)[9-12]等的影響、分析驅(qū)動因素[13]、進(jìn)行建設(shè)用地擴(kuò)張預(yù)測[14]等。但是研究往往局限于單一城市，缺少與臨近城市、周邊地區(qū)聯(lián)系的相關(guān)研究。隨著我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，打破行政區(qū)劃的都市圈、城市群、同城化的發(fā)展模式逐漸受到重視，如京津冀、廣佛都市圈、廈漳泉同城化、北部灣城市群、沈撫同城化、長株潭一體化等。因此，研究城市間建設(shè)用地擴(kuò)張對于城市未來的發(fā)展具有重要意義。

本研究選取同城化背景下的太原市和榆次區(qū)城區(qū)為研究對象，基于1996、2006、2016年的遙感影像提取其建設(shè)用地，應(yīng)用擴(kuò)張速度、擴(kuò)張動態(tài)度、重心轉(zhuǎn)移模型等定量分析20年來研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張的時空特征，并采用灰色關(guān)聯(lián)度模型，探究2006～2016年研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張的主要驅(qū)動因素。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)概況

太原市是山西省省會，轄6個市轄區(qū)、3個縣，代管1個縣級市，是山西省政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通等中心；榆次區(qū)，位于山西省晉中市，西同太原市清徐縣毗鄰，西北與太原市小店區(qū)相連，轄9個街道辦事處，10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是晉中市的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心以及山西省重要的交通樞紐，素有“省城門戶”之稱。太原市與榆次區(qū)均位于山西省中部盆地，緊密相連，市區(qū)直線距離約25 km。研究區(qū)主要是指太原市中心城區(qū)與榆次區(qū)接壤的城鎮(zhèn)，主要包括太原市杏花嶺區(qū)、迎澤區(qū)、小店區(qū)、尖草坪區(qū)、萬柏林區(qū)、晉源區(qū)以及榆次區(qū)城區(qū)（如圖1所示）。

圖1 研究區(qū)位置Fig.1 Location of the study area

太原市西、北、東三面環(huán)山，中部和南部是河谷平原，受地理條件的限制，向南發(fā)展是大勢所趨。太原市集聚山西省主要的高端產(chǎn)業(yè)，是經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的先驅(qū)，榆次區(qū)受太原市引力等影響，向北發(fā)展是必然選擇，加上榆次區(qū)具有豐富的土地資源、勞動力資源以及旅游資源，在承接太原市居住、科教文衛(wèi)、娛樂、制造業(yè)、農(nóng)業(yè)等方面具有較強(qiáng)優(yōu)勢和較大的合作空間。

2016年，太原市區(qū)與榆次區(qū)的城鎮(zhèn)人口約317.60萬，占山西省城鎮(zhèn)人口的15.35%，太原市區(qū)與榆次區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值約2 971.22億元，是山西省生產(chǎn)總值的22.92%，經(jīng)濟(jì)實力較強(qiáng)，是山西省中部較發(fā)達(dá)的地區(qū)。近年來，由于政府政策的大力扶持、基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善和人民的強(qiáng)烈意愿等因素，兩地的人口、物品、信息等要素流動頻繁，具備同城化發(fā)展的有利條件。太榆同城化對于提升區(qū)域競爭力，帶動周邊地區(qū)發(fā)展，助力山西省經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展，意義重大。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

1.2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究的數(shù)據(jù)源包括遙感影像數(shù)據(jù)以及其他數(shù)據(jù)。其中，基于同城化發(fā)展理論分析以及太榆同城化演變過程分析，本研究選取了1996年2月5日的Landsat TM5影像、2006年8月9日Landsat TM5影像和2016年9月7日的Landsat OLI_TIRS8影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，對研究區(qū)20年建設(shè)用地的擴(kuò)張程度進(jìn)行測度。所有影像來自地理空間數(shù)據(jù)云，成像質(zhì)量較好，基本無云，均可覆蓋整個研究區(qū)。其他數(shù)據(jù)包括行政區(qū)劃圖、《山西省統(tǒng)計年鑒》《中國城市統(tǒng)計年鑒》等。

1.2.2 影像數(shù)據(jù)處理

運用ENVI軟件，對收集到的三期遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理操作，并依據(jù)研究區(qū)的矢量文件進(jìn)行裁剪。綜合考慮遙感影像分類方法優(yōu)缺點，本研究采用最大似然分類法對遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類，將研究區(qū)分為建設(shè)用地、耕地、林地與草地、水域和其他用地等六大土地利用類型。通過實地調(diào)研并結(jié)合地形圖、百度地圖以及高分辨率影像等數(shù)據(jù)，通過檢驗隨機(jī)驗證點的實際地表覆蓋類型，對分類結(jié)果進(jìn)行比對，驗證結(jié)果顯示總體精度和Kappa系數(shù)分別在80%以上和0.75以上，符合研究最小精度要求。通過以上原理和步驟，獲取1996年、2006年和2016年土地利用分類圖，最后，將這三期土地利用分類圖進(jìn)行二值化處理，建設(shè)用地賦值為1，其他賦值為0，得出研究區(qū)1996年、2006年、2016年建設(shè)用地分布圖，如圖2所示。

圖2 研究區(qū)1996年、2006年、2016年建設(shè)用地分布情況Fig.2 Distribution of build-up areas in 1996, 2006 and 2016

2 研究方法

2.1 建設(shè)用地擴(kuò)張時間特征指標(biāo)

2.1.1 建設(shè)用地擴(kuò)張速度(Expansion velocity,簡稱EV)

建設(shè)用地擴(kuò)張速度表示在研究時期內(nèi)，建設(shè)用地擴(kuò)張的年增長面積，側(cè)重于表示建設(shè)用地擴(kuò)張的規(guī)模，計算公式為：

式中，EV表示擴(kuò)張速度，單位是km2/a；Ci和Cj分別是研究初期和末期的建設(shè)用地面積，單位是km2；Tj-Ti是研究的時間跨度，單位是年。

根據(jù)章劍龍[15]的分類標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)用地的擴(kuò)張速度值分為高速擴(kuò)張型（擴(kuò)張速度大于等于10 km2/a）、快速擴(kuò)張型（擴(kuò)張速度大于或等于6 km2/a而小于10 m2/a）、中速擴(kuò)張型（擴(kuò)張速度大于2 km2/a而小于6 km2/a）以及低速擴(kuò)張型（擴(kuò)張速度小于或等于2 km2/a）。

2.1.2 建設(shè)用地擴(kuò)張動態(tài)度(Expansion dynamic degree,簡稱ED)

建設(shè)用地擴(kuò)張動態(tài)度表示在研究時期內(nèi)，建設(shè)用地擴(kuò)張面積的年增長率，側(cè)重于建設(shè)用地年變化率與趨勢分析，計算公式為：

式中，ED表示建設(shè)用地擴(kuò)張動態(tài)度，單位是%；Ci、Cj、Tj-Ti的含義同上。

根據(jù)王麗萍[16]的劃分標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合太榆同城化發(fā)展?fàn)顟B(tài)，將建設(shè)用地的擴(kuò)張動態(tài)度值分為高速擴(kuò)張型（年擴(kuò)張動態(tài)度大于20%）、快速擴(kuò)張型（年擴(kuò)張動態(tài)度大于或等于14%而小于20%）、中速擴(kuò)張型（擴(kuò)張動態(tài)度大于6%而小于14%）以及緩慢擴(kuò)張型（擴(kuò)張動態(tài)度小于或等于6%）。

2.2 建設(shè)用地擴(kuò)張空間特征指標(biāo)

重心轉(zhuǎn)移現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于人口[17]、社會經(jīng)濟(jì)[18]、土地[29]、旅游[20]、城鎮(zhèn)化、生態(tài)[21]、競爭力[22]等各領(lǐng)域，來反映相關(guān)發(fā)展的空間變化特征。建設(shè)用地重心模型通過描述其重心轉(zhuǎn)移的空間分布位置，表示特定時期內(nèi)建設(shè)用地的重心演變過程和規(guī)律特點。計算方法如下：

1）建設(shè)用地重心坐標(biāo)計算

利用ArcGIS10.1中創(chuàng)建漁網(wǎng)工具，創(chuàng)建包含矩形像元所組成的網(wǎng)絡(luò)要素類，并指定在每個漁網(wǎng)像元重心創(chuàng)建包含標(biāo)注點的點要素類，輸出包含各像元重心的可選點要素類，利用研究區(qū)建設(shè)用地的矢量文件裁剪此點要素類，得出研究區(qū)建設(shè)用地在此漁網(wǎng)內(nèi)各像元的重心，通過統(tǒng)計計算得出研究區(qū)建設(shè)用地重心的X坐標(biāo)與Y坐標(biāo)。

2）建設(shè)用地重心轉(zhuǎn)移距離(CD)

式中，CD是建設(shè)用地重心轉(zhuǎn)移的距離；Xi、Yi分別表示第i年建設(shè)用地重心的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)；Xj、Yj分別表示第j年建設(shè)用地重心的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)，單位是m。

3）建設(shè)用地重心轉(zhuǎn)移角度(CA)

式中，CA是第t年到t+1年建設(shè)用地重心轉(zhuǎn)移的角度，其他計算符號含義同上。

4）建設(shè)用地重心轉(zhuǎn)移速率(CR)

式中，CR是第i年到j(luò)年建設(shè)用地重心轉(zhuǎn)移的速率，Tj-Ti是建設(shè)用地重心轉(zhuǎn)移的時間間隔，其他計算符號含義同上。

2.3 建設(shè)用地擴(kuò)張驅(qū)動因素

2.3.1 驅(qū)動因素選取

城市建設(shè)用地擴(kuò)張存在明顯的空間差異，其時空演變特征受到多方面因素相互作用的影響，研究建設(shè)用地擴(kuò)張的主要驅(qū)動因素，對于城市的科學(xué)規(guī)劃、土地的合理利用以及未來的可持續(xù)發(fā)展具有重要的參考意義。綜合考慮研究區(qū)城市建設(shè)用地實際使用情況，根據(jù)已有研究成果，對研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張的驅(qū)動因素進(jìn)行初步判斷，進(jìn)而對主要驅(qū)動因素進(jìn)行驗證。根據(jù)以往學(xué)者的研究成果可知，城市建設(shè)用地擴(kuò)張主要受自然、人口、經(jīng)濟(jì)、政治等因素影響[23]。本文在綜合考慮國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，通過對研究區(qū)內(nèi)的城鎮(zhèn)化水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、政策因素以及交通因素等方面進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，分析同城化背景下太榆城區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張的驅(qū)動因素。

2.3.2 灰色關(guān)聯(lián)度模型分析

灰色關(guān)聯(lián)度模型是根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度來衡量事物之間或者因素之間關(guān)聯(lián)性程度的定量描述方法?；疑P(guān)聯(lián)度分析法原理簡單，對樣本數(shù)據(jù)的要求相對較低，且對樣本量的多和少均適用。

1）設(shè)定參考數(shù)列與比較數(shù)列，分別記為X0（t）和Xi（t），式中t為時間。

2）運用初值化方法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。初值化需要將各個數(shù)列的所有數(shù)據(jù)除以該數(shù)列的第一個數(shù)據(jù)，得到各個數(shù)據(jù)相對于該數(shù)列的第一個數(shù)據(jù)的倍數(shù)所組成的數(shù)列，即初值化數(shù)列。

3）計算在同一時期內(nèi)各個比較數(shù)列與參考數(shù)列的絕對差，記為△0k（t）。

△0k（t）=｜X0（t）- Xk（t）｜

4）計算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

式中，△(min)和△(max)分別是所有比較數(shù)列中絕對值差中的最小值與最大值；ρ為分辨系數(shù)，0＜ρ＜1，本研究根據(jù)最小信息原理，設(shè)定ρ=0.5。

5）計算灰色關(guān)聯(lián)度

式中，r0k為參考數(shù)列與第k個比較數(shù)列的關(guān)聯(lián)度，反映了各時期中各個比較數(shù)列對參考數(shù)列的平均影響。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 建設(shè)用地擴(kuò)張時間特征分析

表1 研究區(qū)1996～2016年建設(shè)用地面積統(tǒng)計(單位：km2)Tab.1 The statistics of build-up areas in 1996 to 2016(unit：km2)

將1996～2016年的數(shù)據(jù)分為1996～2006、2006～2016、1996～2016三個時段分析。從表1可知：1996～2016年期間，研究區(qū)建設(shè)用地逐年擴(kuò)張，面積呈直線上升態(tài)勢，從1996年的196.03 km2增加到2016年的445.34 km2，凈增加249.31 km2，增加了2.27倍；同時，研究區(qū)太原部分、榆次部分的建設(shè)用地規(guī)模同步增加。研究區(qū)1996～2016年建設(shè)用地的年相對變化量

利用ENVI和ArcGIS軟件提取出三期遙感影像中研究區(qū)的建設(shè)用地信息，統(tǒng)計得出各時期的建設(shè)用地面積情況,見表1。為12.47 km2，其中1996～2006年建設(shè)用地的年相對變化量為4.33 km2，遠(yuǎn)低于該值，2006～2016年建設(shè)用地的年相對變化量為20.60 km2，顯著高于該值；從表2中可知，研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張速度在1996～2006年處于中速擴(kuò)張類型，2006～2016年和1996～2016年兩個時期內(nèi)均處于高速擴(kuò)張類型；從表3中可知，研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張動態(tài)度在1996～2006年、2006～2016年和1996～2016年經(jīng)歷了緩慢、中速和中速擴(kuò)張型。雖然2006～2016年和1996～2016年期間內(nèi)擴(kuò)張動態(tài)度同屬一個擴(kuò)張類型，但是2006～2016年階段的擴(kuò)張動態(tài)度（8.61%）高于1996～2016年階段的擴(kuò)張動態(tài)度（6.36%）。綜上所述，表明1996～2006年建設(shè)用地處于緩慢擴(kuò)張的態(tài)勢，而2006～2016年研究區(qū)建設(shè)用地面積擴(kuò)張明顯提速，這主要與研究區(qū)2006年后太榆同城化政策的進(jìn)一步深化落實所帶來的城市快速發(fā)展有關(guān)。

表2 研究區(qū)1996～2016年建設(shè)用地面積擴(kuò)張速度Tab.2 Expansion velocity of build-up areas in 1996～2016

表3 研究區(qū)1996～2016年建設(shè)用地面積擴(kuò)張動態(tài)度Tab.3 Expansion dynamic degree of build-up areas in 1996～2016

3.2 建設(shè)用地擴(kuò)張空間特征分析

3.2.1 建設(shè)用地擴(kuò)張區(qū)域分布情況

根據(jù)圖3可知，在1996～2016年期間，太原市的南部和榆次區(qū)的北部、西部地區(qū)出現(xiàn)了大面積的新增建設(shè)用地，這與太榆同城化發(fā)展速度和水平緊密相關(guān)。20世紀(jì)90年代初，出現(xiàn)太榆一體化的設(shè)想；2002年，開通了連接太原市和榆次區(qū)的901城市公交，標(biāo)志著太榆同城化進(jìn)入實質(zhì)性操作階段，但是此時太原市和榆次區(qū)建設(shè)用地的發(fā)展依舊處于各自為營，獨立發(fā)展的階段，同城化對建設(shè)用地擴(kuò)張的影響相對較弱。2006年以來，山西省提出建設(shè)太原經(jīng)濟(jì)圈，并陸續(xù)寫入山西省“十一五”規(guī)劃、山西省政府工作報告以及國家發(fā)布的《促進(jìn)中部地區(qū)崛起規(guī)劃》等，太榆同城化從省級發(fā)展層面上升到國家級發(fā)展層面，使太榆同城化得到了飛躍式發(fā)展。2011年以來，榆次區(qū)實施了“百億市政重點工程”，以“北進(jìn)、西聯(lián)、南擴(kuò)、東延”為重點，通過太榆同城化路網(wǎng)建設(shè)，大力推進(jìn)太榆地區(qū)的擴(kuò)容提質(zhì)，并規(guī)劃位于太原市區(qū)南部和榆次區(qū)北部、西部的建筑面積為6.6 km2的山西省高校新校區(qū)與規(guī)劃總面積為100 km2的山西科技創(chuàng)新城。因此，2006～2016年期間，太原市的南部、榆次區(qū)的北部、西部地區(qū)建設(shè)用地快速擴(kuò)張，太榆地區(qū)的建設(shè)用地連成一片，行政界線逐漸不明顯，建設(shè)用地的擴(kuò)張明顯受到太榆同城化的影響。隨著太榆同城化的逐步落實，太榆地區(qū)建設(shè)用地的擴(kuò)張將進(jìn)一步朝著太原市、榆次區(qū)的交界處偏移。

圖3 研究區(qū)1996年、2006年、2016年建設(shè)用地擴(kuò)張分布與重心遷移Fig.3 The distribution area of expansion and the shift of the gravity center of build-up areas in 1996, 2006 and 2016

3.2.2 建設(shè)用地重心遷移分析

依據(jù)上文重心模型計算得出1996年～2016年期間研究區(qū)太原部分的建設(shè)用地重心轉(zhuǎn)移的過程是先向西北方向再向東南方向的軌跡，研究區(qū)榆次部分的建設(shè)用地重心整體是向西北方向遷移,如圖3、表4所示。

表4 研究區(qū)1996～2016年建設(shè)用地重心轉(zhuǎn)移情況Tab.4 The shift of the gravity center of build-up areas in 1996 to 2016

其中，1996～2006年期間，研究區(qū)太原部分建設(shè)用地整體向與正東方向夾角為171.01°的方向（即北偏西81.01°方向）移動了693.09 m，重心轉(zhuǎn)移的速率為69.31m/a；研究區(qū)榆次部分建設(shè)用地的整體向與正東方向夾角為117.92°的方向（即北偏西27.92°方向）移動了1431.7 m，重心轉(zhuǎn)移的速率為143.17 m/a。2006～2016年期間，研究區(qū)太原部分建設(shè)用地整體向與正東方向夾角為-73.43°的方向（即東偏南-73.43°方向）移動了1885.49 m，重心轉(zhuǎn)移的速率為188.55 m/a；研究區(qū)榆次部分建設(shè)用地整體向與正東方向夾角為88.94°的方向（即北偏東1.06°方向）移動了1 560.65m，重心轉(zhuǎn)移的速率為156.06 m/a。

1996～2006年期間，研究區(qū)太原部分建設(shè)用地的擴(kuò)張以外延擴(kuò)張為主，擴(kuò)張的區(qū)域主要集中在尖草坪區(qū)北部、杏花嶺區(qū)的東北部以及迎澤區(qū)的東部，因此該期間研究區(qū)太原部分建設(shè)用地的重心向西北方向遷移；而研究區(qū)榆次部分的建設(shè)用地重心不斷向西北方向靠攏，主要是受山西省經(jīng)濟(jì)中心太原市的經(jīng)濟(jì)引力作用。2006～2016年期間，隨著太榆同城化的進(jìn)一步發(fā)展，研究區(qū)太原部分建設(shè)用地的擴(kuò)張主要集中在東南部、西南部和南部，擴(kuò)張的范圍主要包括小店區(qū)、晉源區(qū)以及萬柏林區(qū)的西山腳下，所以，此期間研究區(qū)太原部分建設(shè)用地的重心向東南方向遷移；而榆次區(qū)城市建設(shè)用地的擴(kuò)張進(jìn)一步朝著太榆交界處，即榆次區(qū)的北部、西部偏移，從零星式分散的發(fā)展向著填充式、蔓延式的發(fā)展轉(zhuǎn)變。

3.3 建設(shè)用地擴(kuò)張驅(qū)動因素分析

首先假設(shè)城鎮(zhèn)化水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、政策，以及交通等因素會對研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張產(chǎn)生影響，并選取相關(guān)12個指標(biāo)判斷研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張與各個驅(qū)動因素之間的關(guān)系，見表5。以2006年、2016年研究區(qū)建設(shè)用地面積為參考數(shù)列，以表中驅(qū)動因素的12個指標(biāo)為比較數(shù)列，根據(jù)上述公式計算各指標(biāo)與研究區(qū)建設(shè)用地面積關(guān)聯(lián)度，然后采用加權(quán)平均法計算得出城鎮(zhèn)化水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、政策因素以及交通因素等5個驅(qū)動因素與研究區(qū)建設(shè)用地面積關(guān)聯(lián)度。根據(jù)以往研究成果，將灰色關(guān)聯(lián)度的數(shù)值按照強(qiáng)弱程度分為三類等級，分別是弱關(guān)聯(lián)度[0,0.35]、中關(guān)聯(lián)度[0.35,0.75]、以及強(qiáng)關(guān)聯(lián)度[0.75,1.00][24]。

表5 研究區(qū)2006～2016年各驅(qū)動因素與研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張的灰色關(guān)聯(lián)度Tab.5 Grey relational degree of each inf l uence factor and expansion of build-up areas in 2006 to 2016

計算結(jié)果見表5，2006～2016年各驅(qū)動因素與研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張的灰色關(guān)聯(lián)度均在0.75以上，為強(qiáng)關(guān)聯(lián)度，表明以上所選的假設(shè)驅(qū)動因素對研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張均有重要影響。各驅(qū)動因素與研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張的關(guān)聯(lián)度由大到小依次是：交通因素＞政策因素＞城鎮(zhèn)化水平＞產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)＞經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。因此，可知研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張主要是城鎮(zhèn)化水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、政策因素與交通因素等5個因素相互作用的結(jié)果，但是各個因素所產(chǎn)生的作用存在顯著差異。在此，進(jìn)一步闡釋各個驅(qū)動因素對城市建設(shè)用地擴(kuò)張的影響作用。

1）交通因素。

根據(jù)以上分析可知，交通因素對研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張的關(guān)聯(lián)度最高，說明研究區(qū)交通的快速發(fā)展促進(jìn)研究區(qū)建設(shè)用地的擴(kuò)張，2016年年末研究區(qū)實有城市道路面積為5.998×107m2，是2006年的2.16倍。便捷的交通既方便了人們的出行，也促進(jìn)了交通沿線用地的開發(fā)與利用。如2011年，榆次區(qū)龍湖立交橋竣工通車，使龍湖大街東西主干道全線貫通，向西延伸至108國道，實現(xiàn)了榆次區(qū)與太原市小店區(qū)的有效對接，直接推進(jìn)北部新城、高校新區(qū)、汽車裝備制造園區(qū)等重要項目的建設(shè)。

2）政策因素。

政策因素對研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張的影響非常明顯，其中公共財政支出與綠地面積兩個指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度在12個指標(biāo)中分別位居第一、第二，表明研究區(qū)政策因素對研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張起到顯著促進(jìn)作用。政府為了加快太榆同城化步伐，通過宏觀政策，不斷提高研究區(qū)公共財政支出，從2006年的81.50億元增加到2016年的158.43億元，全社會固定資產(chǎn)投資總額也從459.36億元增加到2093.15億元。在2006～2016年間，政策的高投入，帶來社會各種資源的集聚效應(yīng)和規(guī)模效益，加快了研究區(qū)城市化步伐，推動其建設(shè)用地的快速擴(kuò)張。另外，政府的宏觀政策以及城市的規(guī)劃等政策因素也引導(dǎo)著城市的發(fā)展方向、模式以及規(guī)模。在太榆同城化影響下，研究區(qū)建設(shè)用地的擴(kuò)張受政策投入驅(qū)動因素的影響更加明顯，如《太原都市區(qū)規(guī)劃（2016-2040）》《晉中市城市總體規(guī)劃（2014-2030）》等城市規(guī)劃中構(gòu)建的城市空間布局結(jié)構(gòu)，勢必帶動受政策傾向的太原市南部、東南部、以及榆次區(qū)西部、西北部等區(qū)域的城市建設(shè)，推動該區(qū)域建設(shè)用地的擴(kuò)張態(tài)勢。

3）城鎮(zhèn)化水平

城鎮(zhèn)化水平對城市建設(shè)用地變化產(chǎn)生重要影響。研究區(qū)城鎮(zhèn)化水平從2006年的90.74%增加到2016年的90.75%，隨著城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，城市需要為不斷增加的人口提供居住用地并建立新的公共基礎(chǔ)設(shè)施，這些新增人口的剛性需求不斷推動城市建設(shè)用地的擴(kuò)張。

4）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的水平也會對城市建設(shè)用地變化產(chǎn)生影響。研究區(qū)正處于工業(yè)化階段，新增工業(yè)用地多位于城市郊區(qū)，推進(jìn)了研究區(qū)城市建設(shè)用地的擴(kuò)張；另一方面，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，不斷提高城市建設(shè)用地的節(jié)約集約利用水平，推動城市土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，促使研究區(qū)城區(qū)內(nèi)原有工業(yè)企業(yè)向城市外圍搬遷，這也推動研究區(qū)建設(shè)用地的擴(kuò)張。

5）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平

研究區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值從2006的968.00億元增加到2016年的2 971.22億元，增加了3.07倍，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促使城市規(guī)模的不斷擴(kuò)展，推動建設(shè)用地的擴(kuò)張。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民收入的不斷增長也提高了居民的消費水平和消費能力，增加了居民對于住房、交通以及公共基礎(chǔ)設(shè)施等的剛性需求，推動了建設(shè)用地的擴(kuò)張與時空變化。

4 結(jié)束語

1）從時間尺度看，1996～2016年研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張顯著，擴(kuò)張速度較快，其中2006～2016年研究區(qū)建設(shè)用地面積擴(kuò)張明顯提速。

2）從空間尺度看，1996～2016年研究區(qū)建設(shè)用地空間格局發(fā)生顯著變化，研究區(qū)太原部分建設(shè)用地重心整體向東南方向轉(zhuǎn)移，研究區(qū)榆次部分的建設(shè)用地重心整體是向西北方向遷移，這與太榆同城化的快速發(fā)展息息相關(guān)。

3）研究區(qū)建設(shè)用地的時空變化受到城鎮(zhèn)化水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、政策因素和交通因素等5個因素的影響，綜合分析影響研究區(qū)建設(shè)用地擴(kuò)張的驅(qū)動因素得出不同驅(qū)動因素對建設(shè)用地擴(kuò)張的推動力大小不同，其中交通條件的改善是研究區(qū)近10年來建設(shè)用地擴(kuò)張的最主要驅(qū)動力，其次是政策因素、城鎮(zhèn)化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

本研究尚存在一些不足之處：本研究只是采用了1996、2006、2016年三期遙感數(shù)據(jù)與2006、2016年兩期統(tǒng)計數(shù)據(jù)，時間跨度有限，由于城市發(fā)展本身具有復(fù)雜性、動態(tài)性特點，因此本研究反映的研究區(qū)建設(shè)用地變化的時空特征與驅(qū)動因素，可能存在局限性，在后期的研究中，需要擴(kuò)大研究的時間跨度。