中國(guó)不透水面變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的耦合關(guān)系

馮智濤, 劉珍環(huán)

〔1.中山大學(xué) 地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院, 廣東 廣州 510275; 2.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室(珠海), 廣東 珠海 519000〕

城市可持續(xù)發(fā)展是適應(yīng)景觀(guān)城市化過(guò)程的內(nèi)外變化，通過(guò)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的共同努力實(shí)現(xiàn)[1]，強(qiáng)調(diào)平衡社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境3個(gè)維度的可持續(xù)性，減少資源消耗和環(huán)境破壞，資源利用效率最大化[2]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)大量自然景觀(guān)轉(zhuǎn)變成混凝土、瀝青等組成的不透水面景觀(guān)，景觀(guān)城市化的速度前所未有[3-4]，其實(shí)質(zhì)也是人口、財(cái)富、技術(shù)和服務(wù)在空間上的聚集，以及生活、生產(chǎn)和組織方式的轉(zhuǎn)變[5]。明晰景觀(guān)城市化過(guò)程中的不透水面擴(kuò)張與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度及其空間分異特征，有助于制定差異化的城市發(fā)展政策，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。

不透水面指數(shù)是指示景觀(guān)城市化的重要指標(biāo)[4]，經(jīng)濟(jì)水平與人口數(shù)量是表征社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)[6-7]。不透水面變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)具有密切聯(lián)系，不透水面增長(zhǎng)是人類(lèi)為滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所產(chǎn)生的空間需求而對(duì)地表改造的過(guò)程[8-9]，不透水面增長(zhǎng)又能吸引更多社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的集聚，成為推動(dòng)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑[10-12]。然而不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合關(guān)系不一定同步。如果社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)快，會(huì)引起生產(chǎn)、生活空間的不足，造成建成環(huán)境擁擠，居民生存環(huán)境惡化[13]；如果不透水面增長(zhǎng)過(guò)快，超出區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的承載能力，會(huì)降低區(qū)域人居環(huán)境和居民的健康福祉，遏制社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[14]。景觀(guān)城市化過(guò)程對(duì)區(qū)域熱環(huán)境[15]、大氣質(zhì)量[16]、地表徑流[17]、水質(zhì)[18]、生物多樣性及水土保持等[19]產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，進(jìn)而反饋影響區(qū)域人居環(huán)境和居民的健康福祉[20]。不透水面擴(kuò)張是一種典型的景觀(guān)城市化過(guò)程，然而，中國(guó)市域?qū)用娴某鞘胁煌杆鏀U(kuò)張是否與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展迄今尚不明晰[14,21]。

耦合是指要素之間存在相互作用而彼此影響的現(xiàn)象，耦合協(xié)調(diào)指要素間通過(guò)相互作用而協(xié)同促進(jìn)[22]。在度量耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的方法上，灰色關(guān)聯(lián)度模型[23]、彈性系數(shù)模型[24]、異速增長(zhǎng)模型等[25]被廣泛使用。近年來(lái)，脫鉤模型常用來(lái)度量?jī)蓛芍g的耦合關(guān)系，如經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染[26]、農(nóng)業(yè)化學(xué)投入與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)[27]、旅游發(fā)展與多維貧困等[28]；而耦合協(xié)調(diào)度模型度量多個(gè)對(duì)象的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，如生產(chǎn)、生活與生態(tài)空間功能等[29]三維協(xié)調(diào)關(guān)系。不透水面與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)之間既存在兩兩耦合，又存在三維協(xié)調(diào)關(guān)系。經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)促使資本加大投入，促進(jìn)不透水面增長(zhǎng)[12,30]；人口數(shù)量上升引起居民住房需求增長(zhǎng)，促進(jìn)住房建設(shè)[31]，導(dǎo)致不透水面增長(zhǎng)；此外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增加還會(huì)引起交通運(yùn)輸需求增長(zhǎng)，促使不透水面增長(zhǎng)[32]。反過(guò)來(lái)，不透水面可作為生產(chǎn)要素吸引投資，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[33]。不透水面的建成改善生活居住條件，促進(jìn)人口的集聚[34]。不透水面與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的耦合關(guān)系可分正向耦合與負(fù)向耦合。然而，當(dāng)前不透水面變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系尚不明晰，三者之間的定量關(guān)系隨時(shí)空變化呈現(xiàn)何種特征尚未得到實(shí)證。為此，本研究利用2000—2018年中國(guó)不透水面遙感數(shù)據(jù)及355個(gè)市域單元的社會(huì)經(jīng)濟(jì)面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用脫鉤模型對(duì)不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的關(guān)系進(jìn)行解耦?；隈詈蠀f(xié)調(diào)度模型深入分析不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的變化規(guī)律，為科學(xué)認(rèn)識(shí)不透水面變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化之間時(shí)空變化的協(xié)同性，以期為制定差異化的區(qū)域水土保持和城鄉(xiāng)發(fā)展政策提供科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)源和方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1.1 不透水面數(shù)據(jù) 全球較為常用的不透水面數(shù)據(jù)集有低分辨率(1 km)、中分辨率(30 m，250～500 m兩種)和高分辨率(1～10 m)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。2019年清華大學(xué)發(fā)布的GAIA數(shù)據(jù)產(chǎn)品(http:∥data.ess.tsinghua.edu.cn)，是迄今為止為數(shù)不多覆蓋城市及農(nóng)村地區(qū)的中分辨率逐年人工不透水面遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品。該數(shù)據(jù)產(chǎn)品的解譯基礎(chǔ)包括夜間燈光等數(shù)據(jù)，有效排除了自然不透水面干擾，數(shù)據(jù)產(chǎn)品總體精度高于90%[35]，可以運(yùn)用到中國(guó)大尺度研究中。本文選用該數(shù)據(jù)集2000—2018年時(shí)段的數(shù)據(jù)，以2018年355個(gè)直轄市、副省級(jí)市、地級(jí)市、地區(qū)、自治州、盟及省直轄縣等市域?yàn)檫吔?，統(tǒng)計(jì)不透水面面積。

1.1.2 經(jīng)濟(jì)人口數(shù)據(jù) 在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)方面，由于人均GDP是某地區(qū)特定時(shí)間內(nèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的最終成果，能綜合反映地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平[36]，故以人均GDP表征地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。同時(shí)以2000年為基年，計(jì)算市域單元各年份以不變價(jià)格為基準(zhǔn)的人均GDP。在社會(huì)發(fā)展水平指標(biāo)方面，以反映地區(qū)實(shí)際人口數(shù)量的常住人口為度量指標(biāo)[37]。人均GDP、常住人口數(shù)據(jù)來(lái)源于2001—2019年《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》[38]《中國(guó)縣(市)社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》[39]以及全國(guó)各省、市、自治區(qū)的統(tǒng)計(jì)年鑒。

1.2 研究方法

為了研究不透水面變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展時(shí)空特征，我們?cè)诔鞘锌沙掷m(xù)發(fā)展理論的基礎(chǔ)上構(gòu)建了如下研究框架(圖1)。運(yùn)用脫鉤模型對(duì)不透水面—經(jīng)濟(jì)發(fā)展、不透水面—人口變化的兩兩耦合關(guān)系進(jìn)行解耦，利用耦合協(xié)調(diào)度模型分析不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)3者之間的耦合協(xié)調(diào)度。通過(guò)解耦分析和耦合協(xié)調(diào)分析，解析城市的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)3維度的連接程度和協(xié)調(diào)程度的時(shí)空變化趨勢(shì)。

圖1 不透水面變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)發(fā)展時(shí)空特征研究框架

1.2.1 不透水面動(dòng)態(tài)變化分析 不透水面的動(dòng)態(tài)變化速度以各時(shí)期不透水面變化面積為基礎(chǔ)，其計(jì)算公式為：

(1)

式中：UISA為t1到t2中不透水面變化速度；St1，St2分別為t1和t2時(shí)間不透水面面積。

1.2.2 不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的耦合關(guān)系分析 Tapio[26-27]提出的脫鉤模型能揭示出兩個(gè)或多個(gè)要素之間的相互作用狀態(tài)，廣泛應(yīng)用于資源消耗與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合關(guān)系研究。研究引用Tapio脫鉤模型，計(jì)算公式為：

(2)

(3)

式中：Te，Tp分別表示研究區(qū)不透水面與經(jīng)濟(jì)、人口的脫鉤指數(shù)； ΔS，ΔE，ΔP分別表示不透水面、人均GDP和常住人口的變化率；St1，St2分別為t1和t2時(shí)間不透水面面積；Et1，Et2分別為t1和t2時(shí)間人均GDP；Pt1，Pt2分別為t1和t2時(shí)間常住人口量。

參考相關(guān)研究的結(jié)果[26-28]，以脫鉤指數(shù)Te/Tp介于0.8～1.2之間作為判斷不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化同步的標(biāo)準(zhǔn)，在此區(qū)間定義為連接的耦合關(guān)系，根據(jù)二者同步變化的正負(fù)方向，劃分出擴(kuò)張連接與衰退連接兩種亞耦合類(lèi)型。而Te/Tp小于0.8或大于1.2定義為二者非同步變化的耦合關(guān)系，并根據(jù)不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)變化趨勢(shì)的相對(duì)關(guān)系，劃分出脫鉤與負(fù)脫鉤兩種耦合關(guān)系；脫鉤的耦合關(guān)系表明社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)快于不透水面擴(kuò)張，負(fù)脫鉤的耦合關(guān)系表明不透水面擴(kuò)張超前于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展；進(jìn)一步對(duì)不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的增減方向進(jìn)行兩兩組合，以表征不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)非同步變化的強(qiáng)度，進(jìn)一步細(xì)化為6種亞耦合類(lèi)型。最終得到8種亞耦合類(lèi)型(表1)。研究以3 a為時(shí)間間隔，開(kāi)展各時(shí)期不透水面變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合關(guān)系分析。

表1 不透水面-社會(huì)經(jīng)濟(jì)的耦合關(guān)系類(lèi)型

1.2.3 不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系分析 耦合協(xié)調(diào)度模型是度量要素間協(xié)同效應(yīng)的定量指標(biāo)，能夠很好地判斷要素之間耦合是否為良性[22,29]。計(jì)算公式為：

(4)

(5)

式中：Dp，De分別表示研究區(qū)不透水面與經(jīng)濟(jì)、人口的耦合協(xié)調(diào)度；Kis，Kie，Kip分別為第i市域單元?dú)w一化處理后的ΔS，ΔE與ΔP;n取值2;α，β為待定系數(shù),考慮到不透水面變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的動(dòng)態(tài)平衡對(duì)于實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)協(xié)調(diào)共贏(yíng)的可持續(xù)發(fā)展過(guò)程尤為重要,本文將二者視為同等重要,待定系數(shù)α，β同取0.5[37]。

耦合協(xié)調(diào)度的大小介于0～1，反映要素間的協(xié)調(diào)發(fā)展程度，表示不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的耦合關(guān)系由相互制約的拮抗?fàn)顟B(tài)逐漸走向相互促進(jìn)的協(xié)調(diào)狀態(tài)。為直觀(guān)展示三者的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，將ΔS，Dp與De構(gòu)建三角圖，該類(lèi)圖形在生態(tài)、環(huán)境領(lǐng)域等得到廣泛的應(yīng)用[40]，能夠清晰揭示6個(gè)階段355個(gè)市域單元為基礎(chǔ)的不透水面變化與經(jīng)濟(jì)、人口增長(zhǎng)之間耦合協(xié)調(diào)度的變化規(guī)律。同時(shí)，建立ΔS與De/Dp的回歸方程考察耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的變化趨勢(shì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 中國(guó)城市2000-2018年不透水面變化特征

總體來(lái)看，2000—2018年中國(guó)不透水面持續(xù)擴(kuò)張，面積由1.06×105km2增至1.98×105km2，凈增長(zhǎng)9.93×104km2。其中，2000—2012年不透水面增長(zhǎng)速度處于持平階段，擴(kuò)張速度介于2.38×103～4.83×103km2/a；2012年以后不透水面增長(zhǎng)速度快速提升，從3.67×103km2/a快速上升至1.63×104km2/a。2000—2018年不透水面變化速度如圖2所示，不透水面變化存在明顯空間異質(zhì)性，呈現(xiàn)從東部逐漸向中、西部?jī)?nèi)陸降速的趨勢(shì)。2000—2009年中國(guó)各市域單元不透水面增長(zhǎng)速度變化不大，華東、華北、東北地區(qū)以及珠三角等地區(qū)城市不透水面增長(zhǎng)速度高于17.14 km2/a。2009—2012年珠三角不透水面增長(zhǎng)速度放緩，市域單元變化速度回落至17.14 km2/a以下，其他地區(qū)則變化不大。2012—2018年華東、華中、華北和東北地區(qū)等地區(qū)不透水面增長(zhǎng)速度快速提升，有70個(gè)城市的增長(zhǎng)速度超過(guò)58.91 km2/a；與此同時(shí)，四川、云南、陜西、寧夏等西部地區(qū)部分城市不透水面增長(zhǎng)速度超過(guò)17.14 km2/a。

2.2 不透水面變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合關(guān)系

2000—2018年中國(guó)市域單元不透水面—經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合關(guān)系整體表現(xiàn)為弱脫鉤關(guān)系(圖3)，但2012年以來(lái)，在中國(guó)東北、華北和西南地區(qū)出現(xiàn)了擴(kuò)張負(fù)脫鉤關(guān)系。2000—2018年，不透水面—經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合類(lèi)型有4種，即擴(kuò)張負(fù)脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤、弱脫鉤和擴(kuò)張連接，分別占比為初期的2.25%，1.41%，94.37%和1.97%，到末期的24.79%，9.58%，52.96%和12.68%。2000—2012年中國(guó)人均GDP年均變化率介于12.26%～22.62%；不透水面擴(kuò)張速度較低，年均變化率介于1.82%～3.65%；不透水面—經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合關(guān)系處于弱脫鉤階段，弱脫鉤類(lèi)型占比由94.37%上升至99.44%，大部分城市不透水面增長(zhǎng)速度慢于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。2012—2018年人均GDP年均變化率降至8.01%～9.49%，而不透水面年均變化率提升至4.42%～8.07%，二者關(guān)系表現(xiàn)為負(fù)脫鉤的耦合關(guān)系。

圖3 中國(guó)市域單元2000-2018年不透水面變化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合關(guān)系

其中，2012—2015年中國(guó)部分城市出現(xiàn)不透水面擴(kuò)張超前于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)象，人均GDP年均變化率下降至8.01%，不透水面年均變化率上升至4.42%。弱脫鉤型所占比降至69.58%，擴(kuò)張負(fù)脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤和擴(kuò)張連接占比分別升至12.39%，7.61%和10.42%；強(qiáng)負(fù)脫鉤型在秦嶺—淮河以北地區(qū)集聚，而擴(kuò)張負(fù)脫鉤和擴(kuò)張連接型在全國(guó)各地相對(duì)分散出現(xiàn)。2015—2018年中國(guó)不透水面變化率相較前一階段顯著提升，年均變化率上升4.42%，而人均GDP年均變化率小幅提升，上升1.49%。弱脫鉤型占比下降了16.62%，擴(kuò)張負(fù)脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤占比分別上升至24.79%，9.58%，擴(kuò)張負(fù)脫鉤型主要分布于河北、河南、山東、廣西等地區(qū)，強(qiáng)負(fù)脫鉤型則主要集聚在內(nèi)蒙古、遼寧、吉林省等地。

注：底圖來(lái)源于國(guó)家測(cè)繪地理信息局標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站，審圖號(hào)為GS(2019)1823。下同。

2000—2018年中國(guó)市域單元不透水面—人口變化之間的耦合關(guān)系的整體表現(xiàn)為擴(kuò)張負(fù)脫鉤和強(qiáng)負(fù)脫鉤的耦合關(guān)系(圖4)。2000—2018年，不透水面—人口變化的耦合類(lèi)型有4種，即擴(kuò)張負(fù)脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤、弱脫鉤和擴(kuò)張連接，分別占比為初期的85.92%，8.73%，3.66%和1.69%，到末期的58.87%，32.68%，4.79%和3.66%。2000—2018年中國(guó)不透水面增長(zhǎng)速度快于城市人口增長(zhǎng)，常住人口年均變化率介于0.40%～1.08%，不透水面年均變化率介于1.82%～8.07%。其中，2000—2003年中國(guó)大部分地區(qū)不透水面擴(kuò)張速度顯著快于人口增長(zhǎng)速度，擴(kuò)張負(fù)脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤、弱脫鉤和擴(kuò)張連接分別占比85.92%，8.73%，3.66%和1.69%。2003—2009年中國(guó)不透水面年均變化率從2.54%降至2.39%，而常住人口年均變化率從0.92%升至1.08%，海南省、西南和西北等部分地區(qū)人口增長(zhǎng)速度逐漸趕上不透水面增長(zhǎng)速度。擴(kuò)張負(fù)脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤、弱脫鉤和擴(kuò)張連接分別占比67.04%，9.86%，13.52%和9.58%；弱脫鉤型主要分布在海南省、西南和西北等地，擴(kuò)張負(fù)脫鉤型集中分布在華北、華東和華南等地。2009—2018年中國(guó)不透水面擴(kuò)張超前于人口增長(zhǎng)的現(xiàn)象加劇，常住人口年均變化率從0.58%下降至0.44%，不透水面年均變化率從1.82%上升至8.07%。擴(kuò)張負(fù)脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤、弱脫鉤和擴(kuò)張連接，分別占比為初期的50.70%，26.20%，15.49%和7.61%，到末期的58.87%，32.68%，4.79%和3.66%。東北、西北、西南以及華中等地區(qū)受其他發(fā)達(dá)區(qū)域?qū)θ丝诘暮缥饔糜绊懀谌丝跍p少的情況下不透水面依然持續(xù)擴(kuò)張。

圖4 中國(guó)市域單元2000-2018年不透水面變化與人口變化的耦合關(guān)系

2.3 不透水面變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系

運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型并結(jié)合三角圖可以清晰地展示不透水面變化與經(jīng)濟(jì)、人口增長(zhǎng)之間耦合協(xié)調(diào)度(圖5)?？傮w特征上，2000—2018年中國(guó)市域單元不透水面—經(jīng)濟(jì)發(fā)展和不透水面—人口變化的耦合協(xié)調(diào)度因不透水面變化率而異，市域單元的不透水面變化率越大，不透水面—經(jīng)濟(jì)發(fā)展和不透水面—人口變化的耦合協(xié)調(diào)度越??；表明了不透水面增長(zhǎng)越快，不透水面對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用越有限，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的良性互動(dòng)機(jī)制越弱。這由于不透水面的過(guò)度增長(zhǎng)，會(huì)造成資源浪費(fèi)、生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題。2000—2018年在不透水面變化率小于25%的市域單元，不透水面—經(jīng)濟(jì)發(fā)展和不透水面—人口變化的兩兩互動(dòng)過(guò)程與經(jīng)濟(jì)發(fā)展—人口變化的互動(dòng)之間通常具有非同步性，在一定時(shí)期內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展加劇了不透水面擴(kuò)張與人口增長(zhǎng)間的非協(xié)調(diào)性，導(dǎo)致出現(xiàn)不透水面變化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度提升時(shí)，與人口增長(zhǎng)的耦合協(xié)調(diào)度則會(huì)降低的現(xiàn)象；反之亦然。

2000—2018年中國(guó)不透水面變化速率加快而引起的De/Dp的下降程度呈現(xiàn)先增加后減少趨勢(shì)。2000—2018年不透水面變化率由初期集聚在25%變化率以?xún)?nèi)，到末期34.37%的市域單元不透水面變化率超過(guò)了25%，不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的耦合協(xié)調(diào)度較低。由不透水面—人口—經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度的三角圖可看出(圖5)，三者的協(xié)調(diào)度在2009年以前介于頂點(diǎn)為ΔS取值區(qū)間[0,0.25]，Dp取值區(qū)間[0.75,1]和De取值區(qū)間[0.25,0.5]之間的菱形四邊形，變化為2009年以后介于頂點(diǎn)為ΔS取值區(qū)間[0,0.5]，Dp取值區(qū)間[0.5,1]和De取值區(qū)間[0.5,0.75]之間的菱形四邊形。這種變化趨勢(shì)表明，隨著不透水表面增長(zhǎng)速度的加快，它與人口聚集之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系降低，促進(jìn)了其與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。

圖5 中國(guó)市域單元2000-2018年不透水面-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系變化

3 討論與結(jié)論

3.1 討 論

(1) 受經(jīng)濟(jì)、人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及不透水面遙感數(shù)據(jù)的空間分辨率限制，無(wú)法開(kāi)展更長(zhǎng)時(shí)序和更精細(xì)尺度的空間數(shù)據(jù)分析，特別是將不透水面遙感數(shù)據(jù)聚合到市域?qū)用?，往往包含了地?jí)市內(nèi)多個(gè)縣域的不透水面的斑塊，造成不透水面數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)難以精確。

(2) 為緩解不透水面的無(wú)序擴(kuò)張，促進(jìn)不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。未來(lái)國(guó)土空間規(guī)劃及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展政策應(yīng)遵循協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，在東北、華北、華中等地區(qū)，應(yīng)科學(xué)劃定城鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)邊界，嚴(yán)格控制不透水面蔓延；在東北、華北等不透水面—經(jīng)濟(jì)負(fù)脫鉤關(guān)系地區(qū)，應(yīng)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，提高土地集約利用程度；在東北、華中、西北和西南等不透水面—人口負(fù)脫鉤關(guān)系地區(qū)，應(yīng)提高當(dāng)?shù)氐墓卜?wù)水平，擴(kuò)大就業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)區(qū)域人口聚集。

3.2 結(jié) 論

(1) 研究期內(nèi)，中國(guó)不透水面變化在時(shí)間上具有階段性，2012—2018年為快速增長(zhǎng)期；在空間上存在異質(zhì)性，東部的不透水面增長(zhǎng)顯著快于中西部。

(2) 不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的耦合關(guān)系表明，不透水面—人口變化的耦合與不透水面—經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合在時(shí)空分布特征上有顯著的不同，其中不透水面—經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合整體表現(xiàn)為弱脫鉤型，但在2012年后東北、華北等地區(qū)不透水面擴(kuò)張速度明顯超過(guò)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，涌現(xiàn)出負(fù)脫鉤型。不透水面—人口變化的耦合關(guān)系整體表現(xiàn)為負(fù)脫鉤型。

(3) 不透水面與社會(huì)經(jīng)濟(jì)3者之間的耦合協(xié)調(diào)度受不透水面變化率增長(zhǎng)的影響而下降，影響程度呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)。