楊凱杰, 曹羅丹,2*, 陳慧霖, 辛 欣, 朱 宇
沿海發(fā)達地區(qū)小城鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化及驅(qū)動力研究——以寧波市奉化溪口鎮(zhèn)為例
楊凱杰1, 曹羅丹1,2*, 陳慧霖1, 辛 欣1, 朱 宇1
(1.寧波大學 寧波大學昂熱大學聯(lián)合學院, 浙江 寧波 315211; 2.寧波大學 東海研究院, 浙江 寧波 315211)
基于奉化溪口鎮(zhèn)1990~2015年6期土地利用數(shù)據(jù), 借助土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴展速度、土地利用動態(tài)度、土地利用結(jié)構(gòu)信息熵、核密度和Logistic回歸模型等方法, 探析奉化溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化特征和驅(qū)動因子. 結(jié)果表明: (1)1995~2015年, 溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模不斷擴大, 增長速度不穩(wěn)定, 城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民點用地和其他建設(shè)用地增長各具特點; (2)建設(shè)用地信息熵持續(xù)增加, 土地類型趨于復(fù)雜化、有序化; (3)城鄉(xiāng)建設(shè)用地的轉(zhuǎn)入面積遠大于轉(zhuǎn)出面積, 主要轉(zhuǎn)入來源為耕地和林地; (4)城鄉(xiāng)建設(shè)用地核密度高值區(qū)集聚于城鎮(zhèn)的東北部, 核密度分布特征隨時間變化不明顯; (5)建設(shè)用地分布主要受社會經(jīng)濟因素的影響, 其中地均國內(nèi)生產(chǎn)總值、人口密度、高程值與距河流距離影響較大.
城鄉(xiāng)建設(shè)用地; 驅(qū)動力; 溪口鎮(zhèn); 土地覆被變化
城鄉(xiāng)建設(shè)用地是極為重要的土地利用類型, 是人類活動影響自然環(huán)境最直觀的表現(xiàn), 也是社會、經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的空間投影, 其變化反映著城市發(fā)展的進程, 城鄉(xiāng)建設(shè)用地的統(tǒng)籌規(guī)劃與利用是實現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌的關(guān)鍵內(nèi)容之一. 隨著我國城市化進程的加快, 城鄉(xiāng)建設(shè)用地和土地資源之間的矛盾日益突出, 建設(shè)用地的增加導(dǎo)致農(nóng)田、林地、灘涂等土地資源減少, 我國糧食安全、生態(tài)安全正不斷遭受威脅; 城市增速過快也導(dǎo)致資源分配不合理、人口密集、交通擁堵等城市病的產(chǎn)生[1]. 當前我國正經(jīng)歷著最大規(guī)模、最為深刻的生態(tài)文明建設(shè), 節(jié)約資源則是保護生態(tài)環(huán)境的根本之策. 從建國初期提出的節(jié)約用地原則到改革開放后將節(jié)約集約用地作為一項方針政策, 再到黨的十七大后對節(jié)約集約用地提出的新要求, 集約、高效地利用土地已成為新型城鎮(zhèn)化的戰(zhàn)略選擇[2]. 研究城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化過程與特征, 找出驅(qū)動因子并定量揭示驅(qū)動機制, 對提高土地利用效率, 明確農(nóng)田、生態(tài)地區(qū)保護內(nèi)容以及促進城市經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[3-4].
城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化已成為土地利用/覆被變化(Land-Use and Land-Cover Change, LUCC)的研究重點之一, 并取得了不少成果[5-6]. 相關(guān)研究主要集中在用地變化特征的提取、建設(shè)用地擴展模式與規(guī)律、土地利用變化的驅(qū)動力分析以及城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化的預(yù)測及優(yōu)化等方面. 文獻[7-9]分別探討了中國小城鎮(zhèn)土地利用的結(jié)構(gòu)特征; 不同時段全國各地各類建設(shè)用地面積和人口數(shù)據(jù), 總結(jié)出中國城市建設(shè)用地的時空演變規(guī)律; 利用遙感影像的解譯與分析, 研究各類用地的變化. 文獻[10-12]將研究區(qū)間分為幾個時段, 采用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、土地利用動態(tài)度等方法分別對全國尺度、大城市、小城鎮(zhèn)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化規(guī)律進行了探討. 文獻[13-15]分別利用Logistic回歸模型、灰色關(guān)聯(lián)法以及GIS空間分析技術(shù)探討了小城鎮(zhèn)土地利用變化的主要驅(qū)動力. 文獻[16-18]利用多元回歸模型、組合預(yù)測模型、Logistic模型、灰色系統(tǒng)模型、CA-Markov模型等預(yù)測了建設(shè)用地的規(guī)模, 并取得了良好效果.
由于小尺度區(qū)域數(shù)據(jù)較難獲取, 現(xiàn)有研究大多集中于大尺度區(qū)域, 如全國[3,8]、流域[19]、省[20]和市[21-23], 對小尺度區(qū)域的研究較少, 導(dǎo)致小城鎮(zhèn)的土地政策制定缺乏科學依據(jù). 因此, 對小城鎮(zhèn)建設(shè)用地變化特征的研究很有必要. 本文選取具有一定代表性的旅游小鎮(zhèn)—–奉化區(qū)溪口鎮(zhèn)作為研究對象, 探究不同時期溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地的變化特征, 并在此基礎(chǔ)上找出驅(qū)動因子, 借以為溪口鎮(zhèn)的持續(xù)健康發(fā)展提供決策參考, 也為揭示我國小城鎮(zhèn)城市建設(shè)用地驅(qū)動機制積累研究案例.
溪口鎮(zhèn)位于浙江省寧波市奉化區(qū)西北部(圖1), 中心位置處于北緯29°41′31″, 東經(jīng)121°16′41″, 東連蕭王廟街道, 南接大堰鎮(zhèn), 西臨嵊州市, 北與余姚市、鄞州區(qū)接壤, 行政區(qū)域面積381.6km2, 是浙江省級中心鎮(zhèn)、寧波市重點開發(fā)區(qū)域. 溪口鎮(zhèn)地形以山地、丘陵為主, 總體呈西北高, 東南低的地勢. 鎮(zhèn)內(nèi)有剡溪、筠溪等多條河流, 河網(wǎng)密布, 降水充沛. 總?cè)丝诔^10萬, 歷史悠久、風光秀麗, 農(nóng)業(yè)和旅游業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮? 曾榮膺“中國水蜜桃之鄉(xiāng)”“全國水蜜桃特色基地鄉(xiāng)鎮(zhèn)”“中國雷筍之鄉(xiāng)”等稱號, 獲評“全國十佳文化生態(tài)景區(qū)”. 現(xiàn)有規(guī)模以上企業(yè)52家, 年產(chǎn)值超億元企業(yè)10家. 2018年溪口入選全國綜合實力千強鎮(zhèn). 總體上, 溪口鎮(zhèn)是一個集觀光游覽、娛樂休憩、文化欣賞于一體的綜合型旅游小鎮(zhèn). 1990年以來, 溪口鎮(zhèn)建設(shè)用地總量持續(xù)增加, 占比不斷增大, 在經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展的同時, 也出現(xiàn)了人口擁擠、交通擁堵、污染加劇、生態(tài)用地侵占等問題.
1為蕭王廟街道, 2為錦屏街道, 3為岳林街道, 4為西塢街道, 5為江口街道, 6為尚田鎮(zhèn), 7為莼湖鎮(zhèn), 8為裘村鎮(zhèn), 9為松岙鎮(zhèn), 10為大堰鎮(zhèn).
土地利用類型數(shù)據(jù)來自地理國情監(jiān)測云平臺(http://www.dsac.cn), 主要包括溪口鎮(zhèn)1990年、1995年、2000年、2005年、2010年和2015年共6期1:100000土地利用數(shù)據(jù). 根據(jù)全國土地資源分類系統(tǒng)和研究需要的標準, 把研究區(qū)土地利用類型分為6大類, 提取城鄉(xiāng)建設(shè)用地作為研究對象. 高程數(shù)據(jù)來源于SRTMDEMUTM 90M分辨率的數(shù)字高程產(chǎn)品, 本研究將其重分為5個等級. 人口與地均國內(nèi)生產(chǎn)總值公里網(wǎng)格數(shù)據(jù)來自中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn), 分辨率為1km×1km.
采用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴展速度、土地利用動態(tài)度、土地利用結(jié)構(gòu)信息熵和核密度等方法對溪口鎮(zhèn)1990~2015年的城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化進行分析, 并利用Logistic回歸模型探究城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化的驅(qū)動力.
2.2.1 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣
土地利用轉(zhuǎn)移矩陣能直觀、定量表明1990~ 2015年溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地與其他土地利用類型之間的轉(zhuǎn)化以及轉(zhuǎn)移方向和速率, 其通式為:
2.2.2 城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴展速度
城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴展速度是用來衡量某一時間段城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積的變化, 可以反映城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴展的趨勢與快慢, 其計算公式為:
2.2.3 土地利用動態(tài)度
土地利用動態(tài)度是指研究期內(nèi)土地類型的變化率, 可以反映城鄉(xiāng)建設(shè)用地的擴展程度, 其計算公式為:
2.2.4 土地利用結(jié)構(gòu)信息熵
土地利用結(jié)構(gòu)信息熵反映某區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)的特點, 可以用于分析城鄉(xiāng)建設(shè)用地的結(jié)構(gòu)特征及合理性, 其公式為:
式中:為土地利用結(jié)構(gòu)信息熵;P為各類建設(shè)用地占建設(shè)用地總面積的比例;為建設(shè)用地分類總數(shù).
2.2.5 核密度分析
核密度可以用來表示城鄉(xiāng)建設(shè)用地斑塊的密度, 其值越大, 表示密度越高. 利用ArcGIS 10.2中Kernal Dentisty工具, 設(shè)置搜索半徑為4km, 可得研究區(qū)較為光滑的核密度, 其計算公式為:
2.2.6 Logistic回歸模型
Logistic回歸模型能很好地應(yīng)用于因變量為離散型變量, 且分布規(guī)律不明顯的土地利用變化研究. 本文采用Logistic回歸模型, 探究溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化的驅(qū)動力.
對式(6)進行變換, 得到線性公式為:
影響因素選取了自然因素、社會經(jīng)濟因素和可達性因素. 其中自然因素包括高程和坡度; 社會經(jīng)濟因素包括人口和地均GDP; 可達性因素包括距城鎮(zhèn)、道路和河流的距離, 詳見表1.
表1 溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化驅(qū)動力模型中相關(guān)變量
3.1.1 城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模變化
1990~2015年, 溪口鎮(zhèn)建設(shè)用地面積不斷變化, 呈增長趨勢(表2).
表2 1990~2015年溪口鎮(zhèn)各類建設(shè)用地
從表2可知, 城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積增加871.94ha, 其中城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積25年間增加499.58ha, 2000~2005年間增速最快, 達74.23ha·a-1. 在面積持續(xù)增長的同時, 所占建設(shè)用地的比例也不斷增大. 農(nóng)村居民點建設(shè)用地增加259.62ha, 雖然面積不斷增加, 但所占比例呈減少趨勢. 其他建設(shè)用地從無到有, 共增長了112.75ha, 所占比例從0增加到10.22%, 逐漸成為建設(shè)用地中不可或缺的部分.
3.1.2 城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用變化速度
隨著城市的發(fā)展, 溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地不斷擴張, 擴展速度起伏較大(表3). 1990~1995年, 城鄉(xiāng)建設(shè)用地總面積增長了214.87ha, 擴展速度為42.97ha·a-1, 增長速度較快. 1995~2000年城鄉(xiāng)建設(shè)用地總面積有所減小, 呈負增長. 近15年來, 城鄉(xiāng)建設(shè)用地總面積從2000年的428.08ha增加至2015年的1102.72ha, 2000~2005年期間擴展速度最大, 為88.32ha·a-1; 2005~2010年期間擴展速度最小, 為9.74ha·a-1; 2010~2015年期間擴展速度又有所增大, 為36.86ha·a-1.
通過式(3)計算, 得到溪口鎮(zhèn)1990~1995年、1995~2000年、2000~2005年、2005~2010年、2010~2015年5個時間段的單一動態(tài)度值分別為18.62%、-0.79%、20.63%、1.12%、4.01%. 可見1990~1995年間的動態(tài)度較高, 而后1995~2000年建設(shè)用地面積有所減小, 其動態(tài)度呈負值; 之后15年面積持續(xù)增加, 動態(tài)度呈先增后減再增趨勢, 并在2000~2005年達到最大, 這與城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積的大幅增加相符.
3.1.3 城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用結(jié)構(gòu)變化
通過式(4)計算信息熵, 得到溪口鎮(zhèn)1990~ 1995年、1995~2000年、2000~2005年、2005~2010年、2010~2015年5個時間段建設(shè)用地信息熵分別為0.64、0.68、0.74、0.88、0.94. 溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地信息熵呈持續(xù)增長趨勢, 25年間信息熵從0.64增加到0.94, 表明溪口鎮(zhèn)越來越多的土地被開發(fā)成建設(shè)用地, 土地類型逐漸復(fù)雜化, 各類土地逐漸有序化. 相對而言, 溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地信息熵偏低, 還需不斷改善其城鄉(xiāng)建設(shè)用地結(jié)構(gòu)以提高城市綜合功能.
基于1990~2015年溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化(圖2), 在ArcGIS 10.2軟件中進行疊加得到研究區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地的轉(zhuǎn)移表(表4), 分析溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用結(jié)構(gòu)的變化. 總體上, 25年間溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)入面積遠大于轉(zhuǎn)出面積, 主要由耕地、林地、草地和未利用地轉(zhuǎn)入, 其中以耕地和林地轉(zhuǎn)入數(shù)量最多; 每個時期都有用地轉(zhuǎn)為城鄉(xiāng)建設(shè)用地, 轉(zhuǎn)入速率不穩(wěn)定, 在2000~2005年期間共轉(zhuǎn)入443.5ha, 是轉(zhuǎn)入數(shù)量最多的5年; 城鄉(xiāng)建設(shè)用地僅在1990~2005年期間有所轉(zhuǎn)出, 1995~2000年是唯一轉(zhuǎn)出數(shù)量大于轉(zhuǎn)入數(shù)量時期.
圖2 1990~2015年溪口鎮(zhèn)各類建設(shè)用地變化
表4 1990~2015年溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)換 ha
3.1.4 城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間變化
利用ArcGIS 10.2軟件中的Kernal Dentisty工具分析得到1990~2015年溪口鎮(zhèn)建設(shè)用地密度變化(圖3).
圖3 1990~2015年溪口鎮(zhèn)建設(shè)用地核密度變化
從圖3可知, 25年間城鄉(xiāng)建設(shè)用地的核密度最高值逐漸增加, 與1990年相比, 2015年核密度最高值增加了0.543, 表明研究區(qū)斑塊內(nèi)城鄉(xiāng)建設(shè)用地的斑塊面積擴大、數(shù)量增加. 核密度空間分布特征隨時間變化較小, 1990~2015年核密度在空間上都呈現(xiàn)東北部較高的特征. 而核密度在空間分布差異較大, 表現(xiàn)為東北部地區(qū)有多個高值區(qū), 集聚特征明顯, 其余區(qū)域核密度較低, 西南部核密度略高于西北、東南部, 其中高值區(qū)主要位于溪口-滕頭旅游景區(qū)及周圍地區(qū). 該區(qū)的雪竇山風景區(qū)、蔣氏故居等國家級景區(qū)吸引了大量人口、資金流入. 隨著溪口鎮(zhèn)鄉(xiāng)村旅游路網(wǎng)的完善和旅游特色的宣傳, 基礎(chǔ)設(shè)施的不斷健全, 景區(qū)的知名度得到提高, 從而吸引了更多游客, 形成集聚效應(yīng), 并帶動周圍各村旅游業(yè)發(fā)展. 低值區(qū)如西部地區(qū), 海拔較高, 坡度較大, 不利的地形因素限制了城鄉(xiāng)建設(shè)用地的擴張. 如西部的石門村, 村莊分散, 勞動力外出務(wù)工, 人口大量流失, 難以形成城鎮(zhèn), 導(dǎo)致該地既沒有建設(shè)城市的需求, 也缺乏建設(shè)的經(jīng)濟基礎(chǔ), 故而建設(shè)用地數(shù)量較少.
3.2.1 城鄉(xiāng)建設(shè)用地驅(qū)動因子數(shù)據(jù)
從SRTMDEMUTM 90M分辨率的數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)中提取高程和坡度信息, 導(dǎo)入ArcGIS 10.2軟件, 用軟件中空間分析功能處理. 以100m為臨界點, 得到高程()的分類級別:<100m(級別1), 100m≤<200m(級別2), 200m≤<300m(級別3), 300m≤<500m(級別4),>500m(級別5); 坡度()分類級別:<2°(級別1), 2°≤<6°(級別2), 6°≤<15°(級別3), 15°≤< 25°(級別4),≥25°(級別5), 結(jié)果如圖4所示.
圖4 溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地高程和坡度變化
將人口和地均GDP公里網(wǎng)格數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGIS 10.2軟件, 得到地均GDP與人口的比值, 再轉(zhuǎn)化為30m×30m的柵格數(shù)據(jù), 結(jié)果如圖5所示.
圖5 溪口鎮(zhèn)地均GDP和人口密度
將城鎮(zhèn)、水系和交通分布圖導(dǎo)入ArcGIS 10.2軟件進行緩沖區(qū)分析, 結(jié)果如圖6所示. 從圖6可知, 溪口鎮(zhèn)主要有2個城鎮(zhèn), 分別是溪口和班溪; 河流則有剡溪、革溪江等; 道路包括1條國道、2條省道及一些縣鄉(xiāng)道.
3.2.2 城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化驅(qū)動力分析
將城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化提取的所有因變量和自變量代入Logistic回歸模型進行城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化驅(qū)動力分析, 結(jié)果見表5. Logistic回歸模型的HL指標檢驗中sig值為0.693, 大于0.05, 各影響因素之間差異不明顯, 表明模型擬合效果良好; AUC值為0.83, 表明模型擬合程度較高.
圖6 溪口鎮(zhèn)城鎮(zhèn)、河流及道路分布
表5 1995~2015年溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化影響因子模型估計結(jié)果
由表5的Wald統(tǒng)計量可知, 溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間分布解釋量大小依次為地均GDP、人口密度、高程、距河流距離、坡度、距道路距離和距城鎮(zhèn)距離. 其中地均GDP對溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間分布影響最大, 其參數(shù)估計為正數(shù), 表明隨區(qū)域地均GDP增加, 城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積增加, 兩者呈正相關(guān)關(guān)系, 可見地均GDP作為影響溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間布局最重要的社會經(jīng)濟因素, 其大小對城鄉(xiāng)建設(shè)用地的建立和擴張影響最為顯著.
人口密度的參數(shù)估計為1.045, 其對溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地的分布影響較大, 表明隨著人口增加, 地區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積上升. 人口集聚是城市化的重要特征, 在溪口鎮(zhèn)的發(fā)展過程中, 旅游業(yè)帶動了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展, 相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)運而生, 吸引了大量勞動力. 如溪口-滕頭風景區(qū)及附近地區(qū)有大量就業(yè)機會, 吸引了人口、資金在該地集聚, 從而使城鄉(xiāng)建設(shè)用地以此地為中心不斷向外圍擴張.
高程和距河流距離影響著溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地的分布, 二者Wald統(tǒng)計量分別為11.676、4.812, 參數(shù)估計都為負值, 表明高程越大, 建設(shè)用地面積越少; 距河流越遠, 建設(shè)用地越少. 高程作為對溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地布局影響最大的自然因素, 反映了溪口鎮(zhèn)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地大多集中在高程較小的平原和低緩丘陵和山區(qū), 這些地區(qū)生產(chǎn)、生活與交通方便, 而高程較大的山地開發(fā)難度相對較大. 距河流距離是對溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地布局影響最大的可達性因素, 體現(xiàn)了水源的重要性, 靠近河流生產(chǎn)和生活用水便利, 還可以發(fā)展水運, 因此城鄉(xiāng)建設(shè)用地大多靠近河流.
坡度和距道路距離對溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地布局有一定影響, 但相比前4個因子影響較弱. 距城鎮(zhèn)距離對溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地分布的影響最小. 坡度和距道路距離的參數(shù)估計均為負值, 表明坡度越大或距道路越遠, 城鄉(xiāng)建設(shè)用地就越少. 陡峭的地形, 不利于住房、道路和其他基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè), 城市發(fā)展困難; 道路是重要通道, 地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展依賴道路.
綜上所述, 溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間布局受社會經(jīng)濟因素影響最大, 受可達性因素和自然因素的影響相對較小. 溪口鎮(zhèn)作為旅游特色小鎮(zhèn), 經(jīng)濟發(fā)展很大程度上依靠旅游業(yè), 旅游業(yè)帶動周邊多種產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展, 從而吸引更多勞動力和資金, 說明社會經(jīng)濟因素對城鄉(xiāng)建設(shè)用地影響較大. 同時, 溪口鎮(zhèn)旅游景區(qū)地勢平坦、靠近河流的地方, 自然條件優(yōu)越, 可見良好的自然條件是城市產(chǎn)生和發(fā)展的前提. 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是城鄉(xiāng)發(fā)展的重要條件, 在溪口鎮(zhèn)經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下, 可達性因素對城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張的促進作用會不斷加強. 然而各個因素之間始終是相互作用、相互影響的, 自然條件會影響某地區(qū)的可達性程度, 也會影響該地社會經(jīng)濟發(fā)展; 同樣, 社會經(jīng)濟的發(fā)展會改變自然條件及可達性程度.
(1)1990~2015年溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模不斷擴展, 且擴展速度較快. 1990~2015年間城鄉(xiāng)建設(shè)用地總面積增加了871.94ha, 增長率為377.82%. 城鎮(zhèn)用地面積不斷擴張, 增加了499.58ha, 農(nóng)村居民點用地和未利用地面積呈波動式增長, 分別增長了259.62、112.75ha. 另外, 城鄉(xiāng)建設(shè)用地的擴展速度持續(xù)波動變化, 2000~2005年擴展速度最快, 為88.32ha·a-1, 其中城鎮(zhèn)用地增速較快, 其次是農(nóng)村居民點, 其他建設(shè)用地增速相對緩慢.
(2)1990~2015年, 溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地信息熵從0.64增加到0.94, 呈持續(xù)增長趨勢, 表明溪口鎮(zhèn)被開發(fā)的土地逐漸增多, 土地類型復(fù)雜化, 各類土地有序化. 城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)出面積遠小于轉(zhuǎn)入面積, 25年內(nèi)共轉(zhuǎn)入901.08ha, 轉(zhuǎn)出29.11ha. 其中耕地是最主要的轉(zhuǎn)入類型, 其次是林地、草地和未利用地. 城鄉(xiāng)建設(shè)用地總轉(zhuǎn)入面積不斷增長, 增長速率不穩(wěn)定.
(3)1990~2015年, 核密度空間分布隨時間變化較小, 空間分布差異較大, 表現(xiàn)為東北部地區(qū)有多個高值區(qū), 集聚特征明顯, 其余區(qū)域核密度較低, 西南部核密度略高于西北和東南部. 城鄉(xiāng)建設(shè)用地的核密度最高值上升, 增加了0.543. 核密度高值、低值區(qū)的分布分別與高程和坡度變化的低值和高值區(qū)相一致, 說明地形可能是城鄉(xiāng)建設(shè)用地核密度差異的主要影響因子.
(4)城鄉(xiāng)建設(shè)用地分布受地均GDP、人口密度、高程以及距河流距離影響較大, 其中影響最大的是地均GDP; 受自然因素和可達性因素的影響相對較小. 溪口鎮(zhèn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地大多分布在地均GDP較高、人口密度較大、高程較小、靠近河流、交通便捷的區(qū)域.
[1] 張利, 雷軍, 李雪梅, 等. 1997-2007年中國城市用地擴張?zhí)卣骷捌溆绊懸蛩胤治鯷J]. 地理科學進展, 2011, 30(5):607-614.
[2] 王建慶, 馮秀麗, 李加林, 等. 浙江省耕地利用集約度時空變化及其影響因素[J]. 水土保持通報, 2014, 34(6):270-276; 371.
[3] 劉紀遠, 張增祥, 徐新良, 等. 21世紀初中國土地利用變化的空間格局與驅(qū)動力分析[J]. 地理學報, 2009, 64(12):1411-1420.
[4] 張樂勤, 陳素平, 王文琴, 等. 快速城鎮(zhèn)化背景下建設(shè)用地擴展驅(qū)動力研究述評與展望[J]. 干旱區(qū)地理, 2013, 36(1):164-175.
[5] 李秀彬. 全球環(huán)境變化研究的核心領(lǐng)域—–土地利用/土地覆被變化的國際研究動向[J]. 地理學報, 1996, 51(6):553-558.
[6] Turner B L, Skole D L, Sanderson S, et al. Land use and land cover change: Science/research plan[EB/OL]. [2019- 06-10]. https://www.researchgate.net/publication/40138385_Land-Use_and_Land-Cover_Change_scienceresearch_plan.
[7] 趙鵬軍, 呂迪. 中國小城鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)特征[J]. 地理學報, 2019, 74(5):1011-1024.
[8] 方創(chuàng)琳, 李廣東, 張薔. 中國城市建設(shè)用地的動態(tài)變化態(tài)勢與調(diào)控[J]. 自然資源學報, 2017, 32(3):363-376.
[9] Maying Z K, Maiming Z, Silayi A T, et al. Analysis of land use change and driving force of Bole city based on remote sensing image[J]. Agricultural Biotechnology, 2018, 7(4):229-235.
[10] Liu J Y, Zhang Q, Hu Y F. Regional differences of China’s urban expansion from late 20th to early 21st century based on remote sensing information[J]. Chinese Geographical Science, 2012, 22(1):1-14.
[11] 姚士謀, 陳爽, 吳建楠, 等. 中國大城市用地空間擴展若干規(guī)律的探索—–以蘇州市為例[J]. 地理科學, 2009, 29(1):15-21.
[12] 張杭杭, 邢穎, 樂立. 都勻市城鄉(xiāng)建設(shè)用地時空變化特征分析[J]. 中國資源綜合利用, 2019, 37(10):91-97.
[13] 李陳, 程久苗, 羅遙. 小城鎮(zhèn)用地擴張驅(qū)動力分析及預(yù)測[J]. 新疆農(nóng)墾經(jīng)濟, 2011(12):23-27.
[14] 曾鐵瑛. 小城鎮(zhèn)土地利用變化及驅(qū)動力研究[D]. 重慶: 重慶大學, 2011.
[15] 黃天能, 嚴志強, 李月連. 典型石山地區(qū)小城鎮(zhèn)用地擴展特征及驅(qū)動力分析—–以廣西都安瑤族自治縣縣城為例[J]. 廣西師范學院學報(自然科學版), 2012, 29(2): 61-67.
[16] 顧海燕. 城市建設(shè)用地總規(guī)模預(yù)測研究[D]. 南京: 南京師范大學, 2014.
[17] 曾敏. 基于驅(qū)動力分析的建設(shè)用地規(guī)模預(yù)測及布局研究[D]. 長沙: 湖南農(nóng)業(yè)大學, 2010.
[18] 楊成樂. 拜城縣土地利用動態(tài)變化及預(yù)測研究[D]. 烏魯木齊: 新疆大學, 2017.
[19] 邵姝遙, 曹羅丹, 田鵬, 等. 甬江流域土地利用時空格局變化特征分析[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學, 2019, 60(8):1324- 1329.
[20] 李進濤, 劉彥隨, 楊園園, 等. 1985-2015年京津冀地區(qū)城市建設(shè)用地時空演變特征及驅(qū)動因素研究[J]. 地理研究, 2018, 37(1):37-52.
[21] 李加林, 朱曉華, 張殿發(fā). 群組型港口城市用地時空擴展特征及外部形態(tài)演變—–以寧波為例[J]. 地理研究, 2008, 27(2):275-284; 483.
[23] Hue S W, Korom A, Seng Y W, et al. Land use and land cover change in Vientiane area, Lao PDR using object- oriented classification on multi-temporal landsat data[J]. Advanced Science Letters, 2017, 23(11):11340-11344.
[24] 喬偉峰, 盛業(yè)華, 方斌, 等. 基于轉(zhuǎn)移矩陣的高度城市化區(qū)域土地利用演變信息挖掘—–以江蘇省蘇州市為例[J]. 地理研究, 2013, 32(8):1497-1507.
[25] 孫才志, 閆曉露. 基于GIS-Logistic耦合模型的下遼河平原景觀格局變化驅(qū)動機制分析[J]. 生態(tài)學報, 2014, 34(24):7280-7292.
Urban and rural construction land changes and the driving factors for small towns in developed coastal areas: A case study of Xikou town in Fenghua
YANG Kaijie1, CAO Luodan1,2*, CHEN Huilin1, XIN Xin1, ZHU Yu1
( 1.Ningbo University-University of Angers Joint Institute, Ningbo University, Ningbo 315211, China; 2.Donghai Institute, Ningbo University, Ningbo 315211, China )
It is of great significance to explore the changes in urban and rural construction land and their driving forces for coordinating the allocation of urban and rural land resources. Based on the 6-stage land use data from year 1990 to 2015, the modeling methods of land involves using the transfer matrix, urban and rural construction land expansion rate, dynamics and structure information entropy of land use, kernel density. Also, the logistic regression is used to explore the changing characteristics and driving factors of Xikou town in Fenghua District of Ningbo City. The results reveal that: (1) From year 1995 to 2015, the total area of urban and rural construction land in Xikou town has been expanding, and the expanding rate is far away from a constant. The growth scale varies as manifested in urban land, rural residential land and other construction land; (2) The information entropy of construction land keeps growing up, and the land types tend to be more diversified with a certain pattern; (3) The influx area of urban and rural construction land is much larger than that of the outbound area, and the primary sources of influx area are cultivated land and forest land; (4) High-value areas of kernel density of urban and rural construction land are mainly concentrated in towns located in the northeast, and the distribution characteristics of kernel density remain stable in time; (5) The distribution of urban and rural construction land is greatly affected by the GDP per land area, population density, added value and the distance from river, showing that the socioeconomic conditions are the main influencing factors.
urban and rural construction land; driving forces; Xikou town; land use and land cover change
K903
A
1001-5132(2021)01-0094-08
2019?08?29.
寧波大學學報(理工版)網(wǎng)址: http://journallg.nbu.edu.cn/
國家自然科學基金(41976209); 浙江省自然科學基金(LQ20D010006); 寧波大學科研基金(XYL20018).
楊凱杰(1996-), 男, 云南玉溪人, 在讀碩士研究生, 主要研究方向: 土地利用與管理. E-mail: yangkaijiex@126.com
曹羅丹(1990-), 女, 河南許昌人, 博士/講師, 主要研究方向: 海岸帶資源開發(fā)與利用. E-mail: caoluodan@nbu.edu.cn
(責任編輯 史小麗)