長沙城市空間破碎化風(fēng)險評價研究

朱佩娟，吳國權(quán)

(湖南師范大學(xué) a.資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院； b.地理空間大數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用湖南省重點實驗室，長沙 410081)

提要：將風(fēng)險評價應(yīng)用到城市空間破碎化研究，從干擾度—敏感性—適應(yīng)能力3個方面構(gòu)建城市空間破碎化風(fēng)險評價模型，綜合運用函數(shù)模型法、空間自相關(guān)等方法對2016年長沙都市區(qū)內(nèi)84個街道的城市空間破碎化風(fēng)險水平空間格局及影響因素進行分析。結(jié)果表明：(1)長沙城市空間破碎化風(fēng)險水平空間分布格局規(guī)律明顯，風(fēng)險水平與距市中心距離呈正相關(guān)；(2)通過空間自相關(guān)分析，研究單元城市空間破碎化風(fēng)險水平呈現(xiàn)顯著的空間正相關(guān)性，并存在H-H、L-L及L-H 3類空間集聚模式；(3)建設(shè)用地面積占比等8個因子對城市空間破碎化風(fēng)險水平有重要影響，自然特征和人文因素擾動是產(chǎn)生城市空間破碎化風(fēng)險的直接原因，而城市空間的敏感性特征進一步加劇該風(fēng)險，經(jīng)濟社會領(lǐng)域各層面反映的適應(yīng)能力對其具有重要調(diào)節(jié)作用。

一、引言

當(dāng)前，中國城市化已進入快速發(fā)展的新階段，伴隨著城市空間向外圍的快速擴張以及城市內(nèi)部空間重構(gòu)，城市空間破碎化愈發(fā)成為人們關(guān)注的熱點問題[1-4]。城市空間破碎化是城市內(nèi)部地形、水文等自然特征與城市化、市場化等人文因素綜合擾動的結(jié)果，在城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)及功能長久“暴露”在上述擾動壓力下，城市空間表現(xiàn)出較強的不穩(wěn)定性和敏感性特征，城市各方面發(fā)展產(chǎn)生了諸多的“難適應(yīng)性”，引發(fā)了猶如城市內(nèi)部形態(tài)分割封閉、空間聯(lián)系弱化以及城市整體功能運行效率下降等風(fēng)險[5-7]，城市空間破碎化風(fēng)險水平亦不斷加深，對城市可持續(xù)發(fā)展形成威脅。因而對城市空間破碎化風(fēng)險水平進行科學(xué)評價，并將評價結(jié)果轉(zhuǎn)化成可供城市管理者參考的信息，對提高城市適應(yīng)及調(diào)控空間破碎化風(fēng)險的能力、促進城市高質(zhì)量發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義與理論意義。

總的來看，有關(guān)城市空間破碎化的研究主要集中在對城市空間破碎化現(xiàn)象與成因的認知、內(nèi)涵與特征的界定、破碎化指標(biāo)構(gòu)建與水平評價以及效應(yīng)與調(diào)控措施的探索等方面[1，8-12]，而較少涉及城市空間破碎化風(fēng)險評價研究。城市空間破碎化風(fēng)險評價是城市適應(yīng)、調(diào)控破碎化風(fēng)險的基礎(chǔ)，未來城市要實現(xiàn)城市空間的有效治理，有關(guān)城市空間破碎化的研究必然要走向緊密結(jié)合風(fēng)險評價的方向。此外，近年來有關(guān)城市空間破碎化定量評價研究開始增多，評價的方法也從以往單純借鑒景觀破碎化指標(biāo)[13]轉(zhuǎn)向考慮到城市內(nèi)部空間關(guān)系轉(zhuǎn)型特征和要素相互作用關(guān)系特征的指標(biāo)[5-6]，為從風(fēng)險的視角科學(xué)評價城市空間破碎化提供了參考。當(dāng)前，隨著風(fēng)險評價被引入社會、經(jīng)濟等領(lǐng)域[14-16]，其內(nèi)涵和研究框架不斷豐富，其中將風(fēng)險水平視為多種因素共同作用的結(jié)果，表現(xiàn)為系統(tǒng)受到外部壓力干擾、內(nèi)部敏感性與適應(yīng)能力3個維度共同作用的評價框架得到廣泛運用[17-18]。基于此，筆者將該風(fēng)險評價框架引入城市空間破碎化研究，認為城市空間破碎化風(fēng)險是由城市系統(tǒng)受到的外部壓力干擾，以及內(nèi)部敏感性與適應(yīng)能力3個維度共同作用的結(jié)果，并據(jù)此開展城市空間破碎化風(fēng)險評價研究?；诟蓴_度—敏感性—適應(yīng)能力框架開展城市空間破碎化風(fēng)險水平評價，不僅能較好地反映城市空間所受到的自然特征及城市化、市場化等人文因素帶來的壓力，還能反映城市空間內(nèi)部對城市空間破碎化的敏感性差異以及城市適應(yīng)空間破碎化的各層面能力，對開展城市空間破碎化風(fēng)險評價研究極具科學(xué)性和適用性。

綜上所述，筆者基于城市空間破碎化的內(nèi)涵和特征[5]，結(jié)合干擾度—敏感性—適應(yīng)能力的風(fēng)險評價框架建立城市空間破碎化風(fēng)險評價的概念框架，以長沙都市區(qū)內(nèi)受城市化影響較為突出的84個街道為研究單元，從風(fēng)險評價視角定量探討2016年長沙城市空間破碎化風(fēng)險水平的空間分異格局并識別影響其空間分布特征的重要因子，從而為長沙市預(yù)防城市空間破碎化風(fēng)險、制定合理區(qū)域可持續(xù)發(fā)展政策提供參考。

二、研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

(一)研究區(qū)域

筆者以《長沙市城市總體規(guī)劃(2003—2020)》中界定的都市區(qū)為基礎(chǔ)，剔除距城市中心較遠、受城市化影響較小的街道，將剩下的84個街道作為研究單元，面積為1 334平方千米(見圖1)，該區(qū)域是長沙近年來受城市化、市場化擾動的主要區(qū)域，也是城市空間最敏感、破碎化風(fēng)險表現(xiàn)最為突出的地方，選取該區(qū)域進行城市空間破碎化風(fēng)險評價具有典型性和代表性。

圖1 研究區(qū)域

(二)數(shù)據(jù)來源

本研究涉及的數(shù)據(jù)主要包括4類：(1)遙感影像數(shù)據(jù)及DEM數(shù)據(jù)。通過ENVI5.1等工具對在美國Landsat8(精度30米)衛(wèi)星采集的研究區(qū)遙感影像進行預(yù)處理，并結(jié)合同一時期長沙市土地利用現(xiàn)狀圖，將柵格格式的土地利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為矢量格式，獲得2016年研究區(qū)土地利用矢量數(shù)據(jù)，用于平均地塊面積、功能多樣性指數(shù)、建設(shè)用地面積占比等相關(guān)指數(shù)計算；DEM數(shù)據(jù)，由地理空間數(shù)據(jù)云平臺下載，用于平均地形位指數(shù)計算；(2)路網(wǎng)數(shù)據(jù)。依據(jù)OpenStreet平臺上的2016年長沙市道路網(wǎng)數(shù)據(jù)并結(jié)合實地調(diào)研獲取，用于平均阻抗指數(shù)計算；(3)公共服務(wù)設(shè)施數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)通過2016年百度地圖POI數(shù)據(jù)和調(diào)研獲取，主要用于人均基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施及人均教育設(shè)施個數(shù)計算；(4)社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)。社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)主要來源于2016年各街道所屬的轄區(qū)統(tǒng)計年鑒，還包括長沙市各區(qū)政府及街道提供的有關(guān)統(tǒng)計資料。

三、研究方法

(一)城市空間破碎化風(fēng)險水平評價模型

1.城市空間破碎化風(fēng)險評價框架

參考相關(guān)對“風(fēng)險評價”“城市空間破碎化”主題的研究，特別是對街道尺度城市空間破碎化內(nèi)涵、特征的研究[5，17-18]，將街道尺度城市空間破碎化風(fēng)險水平理解為干擾度、敏感性和適應(yīng)能力3個維度的函數(shù)，并認為城市空間破碎化風(fēng)險水平是指城市空間在受自然、人文因素干擾時，城市空間破碎化的可能性大小以及城市適應(yīng)該風(fēng)險的能力，城市空間破碎化風(fēng)險水平是城市空間內(nèi)外部擾動與城市應(yīng)對該擾動能力的綜合值，并依此從干擾度、敏感性以及適應(yīng)能力3個維度構(gòu)建街道尺度城市空間破碎化風(fēng)險水平的評價框架(見圖2)。具體來看，干擾度指城市各街道單元空間系統(tǒng)受到內(nèi)部水系、地形地貌分割以及城市化、市場化擾動的程度，包括自然干擾和人文干擾，是引發(fā)其空間破碎化的直接原因；敏感性指各單元空間受擾動影響易產(chǎn)生破碎化風(fēng)險的程度，可根據(jù)街道尺度城市空間破碎化的內(nèi)涵特征從空間形態(tài)—空間聯(lián)系—空間功能3個方面進行評價；適應(yīng)能力是各街道單元對城市空間破碎化風(fēng)險的應(yīng)對能力，可通過經(jīng)濟實力、文化實力、政府管理實力及社會保障實力等方面反映。干擾度、敏感性與破碎化風(fēng)險水平呈正相關(guān)，干擾度與敏感性越大，破碎化風(fēng)險水平越高；反之，越低。適應(yīng)能力與破碎化風(fēng)險水平呈負相關(guān)，適應(yīng)能力越強，破碎化風(fēng)險越低，反之越高。

2.評價指標(biāo)體系構(gòu)建

依據(jù)城市空間破碎化風(fēng)險的內(nèi)涵及評價框架，從干擾度、敏感性及適應(yīng)能力3個準(zhǔn)則層維度構(gòu)建城市空間破碎化風(fēng)險水平評價指標(biāo)體系，選取指標(biāo)共13個。各維度指標(biāo)構(gòu)成、意義及計算方式見表1。

圖2 城市空間破碎化風(fēng)險評價框架

表1 城市空間破碎化風(fēng)險評價指標(biāo)體系

干擾度。由于水文、地形、城市化等自然和人文干擾要素的差異，研究區(qū)內(nèi)各街道單元所受到的干擾水平也存在著空間的異質(zhì)性。為表征各研究單元受到的自然和人文干擾水平，選取水系密度、平均地形位指數(shù)[6，19]、建設(shè)用地面積占比及建筑密度共4個指標(biāo)。其中，水系密度及平均地形位指數(shù)直接反映了研究單元的自然特征對城市空間的分割干擾，值越大，干擾越大；建設(shè)用地面積占比直接反映城市化水平對研究單元空間干擾的程度差異，建設(shè)用地占比越低，反映研究單元越處于城市化快速的推進階段，受城市化干擾越大，反之越??；建筑密度一定程度上反映了市場化對研究單元干擾的階段與強度差異，建筑密度越大，市場化的程度相對越高。

敏感性。就街道尺度來看，城市空間破碎化主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是街道因受河流、山體、城市道路等自然和人文因素干擾，其內(nèi)部空間被各要素分割導(dǎo)致的形態(tài)分割封閉；二是因空間各要素流通不暢帶來的空間聯(lián)系受阻；三是因各功能區(qū)聯(lián)系不暢，功能失協(xié)風(fēng)險加劇造成的街道內(nèi)部整體功能下降。總而言之，空間形態(tài)分割封閉、空間聯(lián)系阻隔以及空間功能失協(xié)聯(lián)系密切，成為街道尺度城市空間破碎化的主要特征[5]。由此，根據(jù)相關(guān)研究分別選取平均地塊面積指數(shù)(MBA)、平均阻抗指數(shù)(AI)以及功能多樣指數(shù)(FD)[5-6]來反映研究單元在空間內(nèi)部形態(tài)、聯(lián)系及功能3個維度對破碎化的敏感性狀態(tài)，其具體原理及計算過程參考相關(guān)文獻。

適應(yīng)能力。在受到城市化、市場化等相關(guān)因素干擾的同時，城市空間也在通過其自身的經(jīng)濟、文化等各方面的實力適應(yīng)及應(yīng)對城市空間破碎化風(fēng)險?？紤]街道層面數(shù)據(jù)的可獲得性，主要選取了6個指標(biāo)來反映各研究單元對城市空間破碎化的適應(yīng)能力。其中，人均固定資產(chǎn)投資總額及人均社會消費品零售總額分別代表研究單元的城市建設(shè)實力和經(jīng)濟能力；人均教育設(shè)施個數(shù)代表研究單元的文化實力；人均財政收入及人均政府公布信息數(shù)量代表研究單元政府行政管理實力；人均基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施個數(shù)代表研究單元的社會基礎(chǔ)設(shè)施保障實力。

3.城市空間破碎化風(fēng)險水平評價模型

依據(jù)確定的城市空間破碎化風(fēng)險水平內(nèi)涵及評價框架，參考相關(guān)研究[20]，采用函數(shù)模型法構(gòu)建有關(guān)干擾度、敏感性以及適應(yīng)能力3個方面的城市空間破碎化風(fēng)險評價模型：

USFRI=(II-AI)×SI。

(1)

式(1)中，USFRI、II、SI、AI分別代表城市空間破碎化風(fēng)險水平指數(shù)、干擾度指數(shù)、敏感性指數(shù)和適應(yīng)能力指數(shù)，干擾度、敏感性指數(shù)與城市空間破碎化風(fēng)險水平指數(shù)呈正相關(guān)，而適應(yīng)能力指數(shù)與其呈負相關(guān)。USFRI的取值區(qū)間為(-1，1)，II、SI、AI指數(shù)的計算模型分別為

(2)

式(2)中，II、SI、AI取值區(qū)間均為(0，1)，通過線性加權(quán)求得；Yiij、Ysij、Yaij分別為通過極值法求得的干擾度、敏感度及適應(yīng)能力各維度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值；通過熵值法和專家打分法相結(jié)合計算得到的干擾度、敏感性與適應(yīng)能力各維度指標(biāo)的權(quán)重Wij、Wsj、Waj。

(二)空間自相關(guān)模型

空間自相關(guān)模型包括全局自相關(guān)和局部自相關(guān)兩個模型。筆者采用全局自相關(guān)模型描述84個研究單元的城市空間破碎化風(fēng)險水平整體分布狀況，以判斷城市空間破碎化風(fēng)險水平在空間上是否存在集聚性；局部空間自相關(guān)可以用來度量局部空間單元相對于整體研究范圍空間自相關(guān)的影響程度，采用局部自相關(guān)模型分析研究區(qū)城市空間破碎化風(fēng)險水平的集聚模式，其具體原理和計算模型參考相關(guān)研究[21]。

(三)多因素逐步回歸分析

為識別影響城市空間破碎化風(fēng)險格局的關(guān)鍵影響因素，并分析各關(guān)鍵影響因素的作用力大小，進而探討其背后的運行機理。采用多因素逐步回歸的方法對影響城市空間破碎化風(fēng)險水平的主要因素進一步識別。其各因素之間的關(guān)系可表示為[22]

Yi=b0+b1X1i+…，bijXji+Ui。

(3)

式(3)中，i為樣本容量，i=1，2，…，84；bij為方程變量系數(shù)，j=1，2，…，i；Ui為殘余項。

四、結(jié)果分析

(一)空間格局分析

根據(jù)城市空間破碎化風(fēng)險水平模型計算結(jié)果，在ArcGIS軟件中利用自然斷點法將風(fēng)險指數(shù)、干擾度、敏感性、應(yīng)對能力維度指數(shù)值由低至高依次分為5個等級，得出長沙市研究區(qū)內(nèi)干擾度、敏感性、適應(yīng)能力以及城市空間破碎化風(fēng)險水平的空間分異格局(見圖3)。

1.分指數(shù)特征

干擾度低值集聚在湘江兩岸的城市中心區(qū)域，高值分散在研究區(qū)外圍。長沙市城市空間破碎化風(fēng)險主要來源于自然、人文因素的脅迫干擾，如地形、水系分布的制約以及城市化的干擾等。從干擾度空間分布來看(見圖3a)，低、較低等級干擾度空間研究單元主要集聚于長沙市湘江兩岸的城市中心區(qū)域(包括坡子街、朝陽路等37個街道)，這些區(qū)域受城市化影響早，建筑密度、建設(shè)用地面積占比高，城市化及城市建設(shè)管理能力均已達到較高水平，因而其受城市化等因素的脅迫干擾較弱；高、較高等級干擾度空間單元分散在研究區(qū)外圍(包括坪塘、雷鋒等25個街道)，且在西南部有向中心蔓延分布的趨勢，這主要是因為邊緣區(qū)研究單元距市中心較遠，受市場化及城市化影響較晚，正處于快速的城市化發(fā)展時期，受城市化影響較為強烈，因而受脅迫干擾較強。此外，干擾度指數(shù)在研究區(qū)西南部的梅溪湖、西湖、岳麓街道以及河?xùn)|的四方坪街道較高，主要是受該地區(qū)地形和水系分布的影響。總體來看，干擾度指數(shù)有自城市中心向外圍增高的趨勢，這在一定程度上反映了長沙市自中心向外圍的蔓延式城市空間擴張?zhí)卣鳌?/p>

湘江兩岸的城市中心區(qū)域低敏感，西南、東北邊緣區(qū)零星高敏感。從敏感性空間分布來看(見圖3b)，敏感性與干擾度高、低等級空間單元具有較高的相似性空間分布格局。具體來看，低、較低等級敏感性空間研究單元和干擾度空間研究單元一樣主要位于湘江兩岸的城市中心區(qū)域(包括坡子街、定王臺等60個街道)；高、較高等級敏感性空間研究單元也主要分散、分布在研究范圍邊緣的西南、東北地區(qū)(包括坪塘、學(xué)士等11個街道)；而中等級敏感性研究單元則較為規(guī)律地分散、分布在較高和較低等級研究單元之間。其原因在于，干擾度指數(shù)高的研究單元因受城市化、市場化影響往往較為“敏感”，其自身空間分割較強、空間阻抗較大、功能多樣性水平較低。

適應(yīng)能力各等級研究單元交錯分布，空間分布規(guī)律不顯著。適應(yīng)能力主要受研究單元內(nèi)經(jīng)濟水平、文化水平、政府管理水平及基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施保障水平等因素的影響，從適應(yīng)能力空間分布來看(見圖3c)，適應(yīng)能力各等級研究單元交錯分散分布，空間分布規(guī)律不顯著。具體來看：低、較低等級適應(yīng)能力空間研究單元分散、分布于研究區(qū)東北、西北及東南部街道(包括雷鋒、黃花鎮(zhèn)等47個街道)；而中級及以上等級適應(yīng)能力空間單元則主要分散、分布在研究區(qū)中心及其周邊各處(包括桔子洲等37個街道)，這在一定程度上也反映了城市中心區(qū)在適應(yīng)城市空間破碎化風(fēng)險方面往往具有相對較高的實力。

圖3 干擾度、敏感性、適應(yīng)能力及城市空間破碎化風(fēng)險水平空間格局分布

2.綜合水平評價特征

城市空間破碎化風(fēng)險等級呈顯著圈層分布，與距市中心距離呈正相關(guān)。從城市空間破碎化風(fēng)險水平空間分布特征來看(見圖3d)，長沙城市空間破碎化風(fēng)險水平的空間分布格局規(guī)律明顯，研究區(qū)內(nèi)處于各等級風(fēng)險水平的研究單元大致呈圈層分布，且風(fēng)險水平大致由市中心向外圍遞增。具體來看，低、較低等級城市空間破碎化風(fēng)險水平研究單元主要集中分布在長沙市中心的湘江兩岸，包括橘子洲、銀盆嶺等37個街道；高及較高等級城市空間破碎化風(fēng)險水平研究單元集中分布在距市中心較遠的研究區(qū)東北及西南部邊緣，包括黃金橋、雷鋒等17個街道；中等級城市空間破碎化風(fēng)險水平研究單元則分布在較低及較高水平空間研究單元之間。

為進一步證實該分布規(guī)律，在ArcGis中選取長沙市五一廣場為城市中心點，通過鄰域分析得到各研究單元距市中心距離，并經(jīng)中心點畫東—西、南—北走向的兩條樣帶線，得到兩個樣帶分析區(qū)。分別將東—西、南—北兩個樣帶區(qū)和整個研究區(qū)內(nèi)研究單元的距市中心距離及其破碎化風(fēng)險水平兩個變量進行相關(guān)分析，計算得到相關(guān)系數(shù)分別為0.848、0.864和0.780。結(jié)果表明，無論從哪個方向，研究單元距市中心距離與其城市空間破碎化風(fēng)險水平指數(shù)均呈較強的正相關(guān)關(guān)系，研究單元距市中心距離越遠，其破碎化風(fēng)險水平越高；反之，越低。

(二)空間關(guān)聯(lián)分析

1.空間全局自相關(guān)特征

運用GeoDa軟件對84個研究單元城市空間破碎化風(fēng)險水平指數(shù)進行全局空間自相關(guān)分析(見圖4)，得到Moran’s I指數(shù)為0.495，并通過了0.01水平的顯著性檢驗，表明長沙市研究區(qū)研究單元城市空間破碎化風(fēng)險水平呈現(xiàn)十分顯著的空間正相關(guān)性，即城市空間破碎化風(fēng)險水平指數(shù)呈現(xiàn)顯著的高指數(shù)區(qū)與高指數(shù)區(qū)鄰近、低指數(shù)區(qū)與低指數(shù)區(qū)鄰近的集聚狀態(tài)。

圖4 研究區(qū)城市空間破碎化風(fēng)險水平空間自相關(guān)分析結(jié)果

2.空間關(guān)聯(lián)模式

為識別城市空間破碎化風(fēng)險水平典型集聚模式，運用GeoDa軟件對84個研究單元城市空間破碎化風(fēng)險水平指數(shù)進行局部空間自相關(guān)分析。結(jié)果通過0.05水平的顯著性檢驗，長沙市研究區(qū)內(nèi)研究單元城市空間破碎化風(fēng)險水平存在3類空間關(guān)聯(lián)模式，即H-H、L-L、L-H空間集聚類型(見圖4)。

“熱點”H-H型指高風(fēng)險指數(shù)單元與高風(fēng)險指數(shù)單元鄰近。主要分布于研究區(qū)東北及西南外圍，包括含浦、坪塘和沙坪等街道。該類研究單元遠離城市中心區(qū)，受土地城市化水平和市場化等因素干擾較大、敏感性較高、應(yīng)對能力相對較低是其共同特征。

“冷點”L-L型指低—低集聚類型。主要分布于湘江以東的城市核心區(qū)，包括湘江以東的通泰街、定王臺、坡子街等街道以及湘江以西的望月湖、橘子洲等街道。該類研究單元位于城市中心周邊，距市中心較近，受土地城市化以及市場化等風(fēng)險脅迫適中、敏感性低，應(yīng)對能力高是冷點區(qū)域的共同特征。

“異質(zhì)點”L-H型空間集聚模式指低城市空間破碎化風(fēng)險水平指數(shù)單元被高風(fēng)險水平指數(shù)單元包圍。該類僅包含洋湖街道，該街道位于湘江之濱，其南部與西部均分布有開發(fā)較晚、建設(shè)開發(fā)活動較多的街道。與周圍街道相比，其受到的人為干擾較小、街道內(nèi)部敏感性較低，適應(yīng)能力相對較強，因而其被較高風(fēng)險水平的街道包圍。

(三)關(guān)鍵影響因子識別及影響力分析

為識別影響城市空間破碎化風(fēng)險水平格局的關(guān)鍵影響因子，并分析各關(guān)鍵影響因子的作用力大小，以城市空間破碎化風(fēng)險水平指數(shù)為被解釋變量，以評價框架內(nèi)的各指標(biāo)作為解釋變量構(gòu)建多元線性回歸模型。在SPSS 20中采用逐步回歸法對回歸模型進行計算，結(jié)果顯示，共有8個關(guān)鍵影響因子進入回歸模型中(見表2)。其中，建設(shè)用地面積占比、功能多樣性指數(shù)、千人基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施個數(shù)、千人政府公開信息數(shù)量以及人均財政收入與城市空間破碎化風(fēng)險指數(shù)呈負相關(guān)關(guān)系；平均地形位指數(shù)、平均地塊面積指數(shù)以及平均阻抗指數(shù)與其呈正相關(guān)關(guān)系?；貧w方程R=0.982，調(diào)整后的R2=0.961，F(xiàn)=256.402(sig.=0.000)，回歸方程擬合程度較好，有效性較強。根據(jù)表3的線性回歸結(jié)果，可得多元線性回歸方程為

Y=-0.001I1+0.343I4+0.014S1+1.035S2-0.170S3-0.0004A2-0.001A5-0.008A6-0.230。

此外，在多因素逐步回歸模型分析中，標(biāo)準(zhǔn)偏回歸系數(shù)于同一個模型的不同系數(shù)的檢驗，其值的絕對值越大表明對因變量的影響越大。計算發(fā)現(xiàn)，βS3>βS2>βS1>βI1>βA6>βA5>βA2>βI4，表明在對城市空間破碎化風(fēng)險水平的影響程度上，功能多樣性指數(shù)>平均阻抗指數(shù)>平均地塊面積指數(shù)>建設(shè)用地面積占比>人均財政收入>千人政府公開信息數(shù)量>千人基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施個數(shù)>平均地形位指數(shù)。

表2 長沙城市空間破碎化風(fēng)險水平影響因素回歸分析

1.自然特征及人文因素的干擾

在干擾度維度中，識別關(guān)鍵影響因子的是建設(shè)用地面積占比及平均地形位指數(shù)。就偏回歸系數(shù)來看，對城市空間破碎化風(fēng)險水平影響程度較強的是建設(shè)用地占比(偏回歸系數(shù)為-0.233)，反映著以土地城市化為代表的人文因素對城市空間的擾動起主導(dǎo)作用；而偏回歸系數(shù)絕對值較低的平均地形位指數(shù)(偏回歸系數(shù)為0.088)反映自然因素對城市空間破碎風(fēng)險雖有影響，但是影響程度遠不及以城市化為代表的人文因素。以地形為代表的城市自然空間特征是持續(xù)影響城市空間碎化風(fēng)險的因素，體現(xiàn)在導(dǎo)致城市空間形態(tài)封閉、聯(lián)系阻隔及整體功能下降的各方面，但隨著城市發(fā)展能力的提升，其對空間破碎化風(fēng)險的影響會逐步減小；從人文因素來看，土地城市化過程對城市空間形態(tài)影響顯著。在土地城市化的初始階段，城市建設(shè)用地持續(xù)擴張，不斷蠶食周邊空間，呈現(xiàn)持續(xù)的“破碎化”狀態(tài)，其對城市空間破碎化風(fēng)險的影響較強。隨著土地城市化推進到較高水平，城市建設(shè)能力和空間治理能力不斷增強、對城市“碎片”修復(fù)能力也不斷提升，土地城市化對城市空間破碎化風(fēng)險水平的影響程度開始減弱。在時間上，土地城市化對城市空間破碎化風(fēng)險影響程度是一個由高到低的過程；在空間上，其對邊緣區(qū)的影響程度遠高于城市中心區(qū)。

2.空間敏感性程度

在敏感性維度中，反映空間形態(tài)特征敏感性的平均地塊面積指數(shù)、反映空間聯(lián)系特征的平均阻抗指數(shù)以及反映空間功能特征的功能多樣性指數(shù)均被識別為影響城市空間破碎化的關(guān)鍵因子。就偏回歸系數(shù)來看，其絕對值均領(lǐng)先于其他維度指數(shù)，說明敏感性維度各指數(shù)對城市空間破碎化風(fēng)險影響較強。由于長沙市研究區(qū)的內(nèi)部空間形態(tài)、空間聯(lián)系及空間功能的差異，其對自然和人文干擾的敏感性程度也不同。對于內(nèi)部地塊分割較弱、阻抗小、功能多樣性較高的街道單元，其內(nèi)部空間的穩(wěn)定性較好，對土地城市化等外部干擾的敏感性較弱；反之，對于內(nèi)部地塊分割較強、空間阻抗大、功能多樣性較低的街道單元，其內(nèi)部空間穩(wěn)定性較差，對土地城市化等外部干擾的敏感性較強，在一定程度上會加劇外部干擾的負面影響。近年來，湖南省大力推進“長株潭一體化”建設(shè)，長沙市作為這一戰(zhàn)略的核心參與者對土地資源需求旺盛，致使都市圈邊緣土地存量較大的街道成為主要的“侵入”對象，在敏感性各指標(biāo)對城市空間破碎化風(fēng)險水平影響較強的情況下，長沙研究區(qū)呈現(xiàn)外圍街道破碎化風(fēng)險水平較高的空間特征。

3.社會、經(jīng)濟的適應(yīng)能力

在應(yīng)對能力維度中，城市空間破碎化風(fēng)險的關(guān)鍵影響因子是人均財政收入、千人基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施個數(shù)及千人政府公開信息數(shù)量。就偏回歸系數(shù)來看，三者均為-0.1左右，對城市空間破碎化風(fēng)險影響差異不大。應(yīng)對能力各層面的影響因子表明，隨著城市系統(tǒng)的不斷發(fā)展，城市的社會、經(jīng)濟實力不斷提升并發(fā)揮作用，其通過對自身內(nèi)在結(jié)構(gòu)和功能的調(diào)整來適應(yīng)自然、人文脅迫干擾因素的影響，從而調(diào)節(jié)城市空間破碎化風(fēng)險水平。近年來，隨著長沙積極參與到長株潭“兩型社會”綜合配套改革試驗區(qū)建設(shè)，由政府財政支持的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和城市空間治理活動成為長沙市適應(yīng)城市化等外部干擾的重要體現(xiàn)。但與政府管理水平及社會基礎(chǔ)設(shè)施保障實力的快速適應(yīng)相比，適應(yīng)能力維度的人均固定資產(chǎn)投資總額、人均社會消費品零售總額均未入選，表明在經(jīng)濟、文化水平等層面還未形成較強的適應(yīng)能力，還需要進一步關(guān)注。

五、結(jié)論與討論

(一)結(jié)論

結(jié)合街道尺度城市空間破碎化的內(nèi)涵和特征，引入風(fēng)險評價工具，從干擾度—敏感性—適應(yīng)能力3個方面構(gòu)建城市空間破碎化風(fēng)險評價框架與指標(biāo)體系，綜合運用函數(shù)模型法、空間自相關(guān)、多因素逐步回歸分析等方法對2016年研究區(qū)內(nèi)84個街道單元的城市空間破碎化風(fēng)險水平進行了評價，通過對其風(fēng)險水平的空間格局分析及關(guān)鍵影響因子識別，得到以下結(jié)論：第一，長沙市研究區(qū)范圍內(nèi)干擾度低值集聚在湘江兩岸的城市中心區(qū)域，高值分散在研究區(qū)外圍，各街道的干擾度空間格局有自中心向外圍遞增的趨勢特征，這一方面反映了干擾度指數(shù)在空間分布上一定程度符合距離衰減規(guī)律，也顯示出自中心向外圍蔓延式擴張是長沙市城市空間演變的重要特征；湘江兩岸的城市中心區(qū)域低敏感，西南、東北邊緣區(qū)零星高敏感，敏感性的高、低等級空間單元與干擾度高、低等級空間單元的空間分布格局具有較高的相似性特征。其中空間分割較強、空間阻抗大、功能多樣性較低的研究單元，地形、城市化等自然和人文干擾因素對該區(qū)域施加的影響容易被放大，敏感性程度越高。反之，越小；適應(yīng)能力的空間分布格局并未呈現(xiàn)類似于干擾度及敏感性的顯著的空間規(guī)律性特征，這主要是因為適應(yīng)能力主要受研究單元內(nèi)經(jīng)濟水平、文化水平、政府管理水平及基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施保障水平等因素的影響，這些因素沒有明顯的空間分布規(guī)律特征；在干擾度、敏感性和適應(yīng)能力3個維度的綜合作用下，長沙城市空間破碎化風(fēng)險水平的空間分布格局規(guī)律明顯，呈顯著圈層分布，且與距市中心距離呈正相關(guān)，風(fēng)險水平大致由市中心向外圍遞增。通過樣帶分析，進一步證實無論從哪個方向，研究單元距市中心距離與其城市空間破碎化風(fēng)險水平指數(shù)均呈較強的正相關(guān)關(guān)系，研究單元距市中心距離越遠，其破碎化風(fēng)險水平越高；反之，越低。

第二，通過空間自相關(guān)分析，研究單元城市空間破碎化風(fēng)險水平呈現(xiàn)十分顯著的空間正相關(guān)性，城市空間破碎化風(fēng)險水平指數(shù)呈現(xiàn)顯著的高指數(shù)區(qū)與高指數(shù)區(qū)鄰近，低指數(shù)區(qū)與低指數(shù)區(qū)鄰近的集聚狀態(tài)；此外，空間破碎化風(fēng)險水平存在H-H、L-L及L-H3類空間集聚模式：“熱點”H-H型主要分布于研究區(qū)東北及西南外圍受土地城市化水平和市場化等因素干擾較大、敏感性較高、應(yīng)對能力相對較低的街道；“冷點”L-L型主要分布于湘江以東的城市核心區(qū)，其受土地城市化以及市場化等風(fēng)險脅迫適中、敏感性低，應(yīng)對能力高；“異質(zhì)點”L-H僅僅包含洋湖，與周圍街道之相比，其受到的人為干擾較小、街道內(nèi)部敏感性較低，適應(yīng)能力相對較強，因而其被較高風(fēng)險水平的街道包圍。

第三，以城市空間破碎化風(fēng)險水平指數(shù)為被解釋變量，以評價框架內(nèi)的各指標(biāo)作為解釋變量構(gòu)建多元線性回歸模型，運用逐步回歸法對城市空間破碎化風(fēng)險水平的影響因素及影響力進行分析。據(jù)分析結(jié)果來看，建設(shè)用地面積占比等8個因子對城市空間破碎化風(fēng)險水平有重要影響，以地形為代表的自然特征和以土地城市化為代表的人文因素干擾是產(chǎn)生城市空間破碎化風(fēng)險的直接原因，而城市空間在空間形態(tài)、聯(lián)系和功能的敏感性特征會進一步加劇這種不穩(wěn)定性和城市空間的破碎化風(fēng)險水平，社會領(lǐng)域各層面反映的實力對城市空間破碎化風(fēng)險具有調(diào)節(jié)和應(yīng)對作用，需要引起重視。

(二)討論

城市空間破碎化風(fēng)險評價的難點在于把握風(fēng)險框架和街道尺度城市空間破碎化的內(nèi)涵及特征，并在此基礎(chǔ)上選取相關(guān)指標(biāo)對其進行定量化測度。通過建立指標(biāo)體系，重點對特定時段和特定地域的城市空間破碎化風(fēng)險水平進行評價和比較分析，城市空間破碎化風(fēng)險水平的演化特征及有關(guān)方面尚未涉及，未來需要加強多元數(shù)據(jù)積累和方法上的進一步突破；研究以街道為基本單元，側(cè)重探討特定尺度的城市空間破碎化風(fēng)險程度分異特征和影響因素。為進一步揭示城市空間破碎化風(fēng)險水平的特征，需要在更加微觀的尺度上關(guān)注這一現(xiàn)象，從而進一步分析城市空間破碎化風(fēng)險的形成原因、機理及其適應(yīng)機制，以深入理解城市空間破碎化。

未來，中國的城市化、市場化等過程將會持續(xù)。城市空間很難規(guī)避城市空間破碎化風(fēng)險的影響，明智的選擇是通過優(yōu)化城市系統(tǒng)內(nèi)部的功能和結(jié)構(gòu)以適應(yīng)和應(yīng)對各種擾動因素帶來的影響。對此，提出以下對策：一是要加快推進國土空間規(guī)劃編制，在資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價的基礎(chǔ)上，科學(xué)劃定“三區(qū)三線”，優(yōu)化國土空間結(jié)構(gòu)布局，加強城市的空間管制能力，降低無序的土地城市化建設(shè)所帶來的空間干擾；二是要重點關(guān)注城市外圍的快速城市化地區(qū)，該地區(qū)受快速土地城市化影響往往存在空間形態(tài)分割強、空間聯(lián)系阻隔及空間綜合功能效益低等問題，需要不斷降低要素分割水平、提高空間通達性及用地功能綜合效益從而從空間形態(tài)—空間聯(lián)系—空間功能3個方面優(yōu)化其內(nèi)部各層面的結(jié)構(gòu)屬性，降低其對外部干擾的敏感性；三是要城市的社會經(jīng)濟各層面實力對應(yīng)對城市空間破碎化風(fēng)險具有重要的作用，因而需要不斷提高地區(qū)的社會、經(jīng)濟文化實力，特別是城市空間治理能力，提高對“空間碎片”的修補能力，以適應(yīng)城市空間破碎化帶來的風(fēng)險挑戰(zhàn)。