烏魯木齊城市空間擴(kuò)張及其驅(qū)動(dòng)力研究

韓桂蘭，王亮朝

(新疆財(cái)經(jīng)大學(xué) 統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830012)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和城市人口的增加，城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張成為必然趨勢(shì)。同時(shí)，城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張過程中存在的問題日益突出，尤其是城市無計(jì)劃盲目擴(kuò)張，耕地、林地破壞嚴(yán)重[1]。通過研究烏魯木齊市城市擴(kuò)張概況與城市擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)力的主要影響因素，對(duì)更好合理規(guī)劃城市擴(kuò)張規(guī)模、充分利用城市空間、實(shí)現(xiàn)資源最優(yōu)配置具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

一、文獻(xiàn)回顧

國內(nèi)外對(duì)于城市空間擴(kuò)張?zhí)卣鞯难芯恐饕性诔鞘袛U(kuò)張速度、強(qiáng)度、緊湊度和景觀擴(kuò)張指數(shù)等方面。Bumairiyemu 等人對(duì)庫爾勒市Landsat TM/ETM+圖像探討1995―2015年的城市擴(kuò)展特征，結(jié)果表明：在此期間城市用地面積和比重大幅度增長，導(dǎo)致耕地和未利用地大量流失，城市緊湊度呈下降趨勢(shì)，分形維數(shù)指數(shù)呈上升趨勢(shì)，說明庫爾勒城市空間格局呈現(xiàn)松散、復(fù)雜、不穩(wěn)定的特征[2]。歐陽曉和朱翔選取1990年到2015年全國10個(gè)不同發(fā)展等級(jí)的城市群，通過城市用地強(qiáng)度指數(shù)、強(qiáng)度差異指數(shù)、景觀擴(kuò)張指數(shù)、景觀格局指數(shù)分析，結(jié)果表明：城市群城市用地面積均持續(xù)增加，擴(kuò)張強(qiáng)度呈“上升下降”趨勢(shì)，總體發(fā)展不均衡，城市用地?cái)U(kuò)張主要占領(lǐng)郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，破碎化和形狀復(fù)雜程度較高，景觀格局發(fā)展不穩(wěn)定[3]。

城市建設(shè)用地面積擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)因素因地域不同也不盡相同，大多數(shù)學(xué)者研究表明城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力有政策、經(jīng)濟(jì)、人口、交通和環(huán)境等方面因素。有學(xué)者通過對(duì)上海市1990―2015年土地利用結(jié)構(gòu)和景觀格局的研究發(fā)現(xiàn)，GDP是城市擴(kuò)張最重要的驅(qū)動(dòng)力[4]。有學(xué)者以TM影像解譯數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析55個(gè)地級(jí)以上主要山地城市發(fā)現(xiàn)，城市發(fā)展政策、行政區(qū)劃變化、國內(nèi)生產(chǎn)總值和人口增長、道路建設(shè)是土地?cái)U(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力[5]。有學(xué)者以廈門島為例，通過地理信息分析發(fā)現(xiàn)海島城市空間擴(kuò)展是自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素綜合作用的結(jié)果[6]。國外學(xué)者M(jìn)asek等人通過研究華盛頓特區(qū)的Landsat遙感影像和社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人口數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示城市建成區(qū)擴(kuò)張和經(jīng)濟(jì)模式相關(guān)[7]。Roberto Camagni等人研究米蘭的大都市區(qū)確定不同的城市擴(kuò)張模式與特定的環(huán)境成本是否相關(guān)[8]。Inostroza L等人以拉各斯市為研究對(duì)象,利用Latndsat TM遙感影像發(fā)現(xiàn)可達(dá)性、空間交互效應(yīng)和政策因素是土地利用變化的主要決定因素[9]。Ademola K B等人發(fā)現(xiàn)影響拉丁美洲大多數(shù)城市擴(kuò)張的因素是人口規(guī)模擴(kuò)大和城市建設(shè)用地開發(fā)利用[10]。國內(nèi)學(xué)者主要從社會(huì)經(jīng)濟(jì)、城市規(guī)劃、人口和交通環(huán)境等方面研究城市擴(kuò)張影響因素。談明洪等人研究中國近15年的城市土地?cái)U(kuò)張與經(jīng)濟(jì)增長、人口和城市環(huán)境改善的數(shù)據(jù)得出,經(jīng)濟(jì)增長是城市用地?cái)U(kuò)張最根本、最重要的驅(qū)動(dòng)力[11]。劉瑞等人以德州市為研究對(duì)象，采用Logistic回歸發(fā)現(xiàn)推動(dòng)城市擴(kuò)張的主要原因是政策，其次是經(jīng)濟(jì)增長，最后是人口的變動(dòng)[12]。馮曉剛等人研究西安咸陽一體化進(jìn)程得出社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城鎮(zhèn)人口是推動(dòng)城市擴(kuò)張的主要因素，城市環(huán)境和交通具有牽引作用的結(jié)論[13]。徐改花、郭德弘等人以Landsat TM/EIM+影像結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人文數(shù)據(jù)分別研究西安和蘭州城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力是社會(huì)經(jīng)濟(jì)[14-15]。趙小鳳、劉夢(mèng)麗等人對(duì)全國345個(gè)城市通過地理探測(cè)器的方式進(jìn)行研究，結(jié)果表明：影響我國城市建設(shè)用地規(guī)模的是人口、產(chǎn)業(yè)和投資的共同作用，還存在空間差異[16]。朱文龍等人研究淮海城市群的夜間遙感影像和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，通過比較、GIS空間、回歸分析法研究淮海城市群擴(kuò)張明顯，但是不同城市間存在差異，同時(shí)確定主要是市場(chǎng)力，其次是內(nèi)部和行政區(qū)劃驅(qū)動(dòng)力[17]。王莉紅和張軍民以綠洲城市石河子為研究區(qū)，通過Landsat ETM+/LMI影像和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)利用地理探測(cè)器和空間統(tǒng)計(jì)分析城市擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)因素，研究發(fā)現(xiàn)固定資產(chǎn)投資對(duì)城市建設(shè)用地影響最大，各影響因素交互作用呈現(xiàn)出線性增強(qiáng)的關(guān)系[18]。

還有學(xué)者通過計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法分析GDP和城市建成區(qū)面積之間的關(guān)系。張俊鳳和劉友兆通過對(duì)長三角地區(qū)16個(gè)城市建成區(qū)擴(kuò)張與經(jīng)濟(jì)增長之間的協(xié)整關(guān)系和格蘭杰因果關(guān)系進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)城市建成區(qū)擴(kuò)張與經(jīng)濟(jì)增長之間存在長期穩(wěn)定的協(xié)整關(guān)系，格蘭杰因果關(guān)系差異較大[19]。李雅楠和王成新以山東所有城市建成區(qū)面積和GDP數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，探討了城市建設(shè)用地與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)山東省1991―2015年城市建設(shè)用地的擴(kuò)張促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)增長，而經(jīng)濟(jì)增長對(duì)城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張影響不大[20]。楊丹、張鵬巖等人以河南省為例從城市生態(tài)位的角度研究資源與經(jīng)濟(jì)和城市建城區(qū)面積之間的因果關(guān)系，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)城市經(jīng)濟(jì)和城市土地?cái)U(kuò)張存在長期均衡關(guān)系。對(duì)以往研究總結(jié)發(fā)現(xiàn)城市空間擴(kuò)張和經(jīng)濟(jì)發(fā)展相互影響，在不同城市有所差異[21]。

在研究方法上，學(xué)者運(yùn)用遙感影像和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)采用地理探測(cè)器、元胞自動(dòng)機(jī)、多元逐步回歸、灰色關(guān)聯(lián)理論、主成分分析、位序—規(guī)模法則和分形理論分析等方法研究城市擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)力，也有學(xué)者通過庫茲涅茲曲線分析、協(xié)整檢驗(yàn)、格蘭杰因果檢驗(yàn)、脫鉤模型對(duì)城市擴(kuò)張和經(jīng)濟(jì)增長之間關(guān)系進(jìn)行研究。張占錄以北京市建成區(qū)面積、經(jīng)濟(jì)、人口等數(shù)據(jù)進(jìn)行多元逐步回歸分析得出第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和人口增長是推動(dòng)城市擴(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力[22]。賀振、劉昭華等人以Landsat TM/EIM+影像和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)采用主成分分析方法研究城市擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)力[23-24]。郭瑞敏、黃康等人采用庫茲涅茲曲線分析、協(xié)整檢驗(yàn)、格蘭杰因果檢驗(yàn)、脫鉤模型對(duì)城市擴(kuò)張和經(jīng)濟(jì)增長之間關(guān)系進(jìn)行了研究[25-26]。本文利用Lasso回歸模型從烏魯木齊宏觀政策、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口規(guī)模、居民生活水平和交通環(huán)境等方面的數(shù)據(jù)研究烏魯木齊城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力。

二、研究區(qū)概況

烏魯木齊是新疆維吾爾自治區(qū)首府，是新疆的政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心，也是第二座亞歐大陸橋中國西部橋頭堡和我國向西開放的重要門戶，位于亞歐大陸腹地，天山山脈中段北麓，準(zhǔn)噶爾盆地南緣，東、西、南三面環(huán)山，其整體地勢(shì)東南高、西北低，海拔580～920米，市區(qū)平均海拔為800米，位于42°45′ 32″N～44°08′ 00″N，86°37′ 33″E～88°58′ 24″E。根據(jù)2017年新疆烏魯木齊市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示，全市7區(qū)1縣行政區(qū)域總面積約14 216.30平方公里，其中城市建設(shè)用地面積438平方公里。全市年末總?cè)丝?22.61萬人，其中城鎮(zhèn)人口198.20萬人，全年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)2 743.82億元，其中第一產(chǎn)業(yè)增加值29.62億元，第二產(chǎn)業(yè)增加值827.63億元，第三產(chǎn)業(yè)增加值1 886.57億元，全年完成固定資產(chǎn)投資(不含農(nóng)戶)2 020.15億元。全年完成一般公共預(yù)算收入400.78億元。

三、數(shù)據(jù)來源與研究方法

研究數(shù)據(jù)主要來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》和《烏魯木齊統(tǒng)計(jì)年鑒》，通過城市擴(kuò)張速度指數(shù)、城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)和Lasso回歸模型的方法進(jìn)行研究。

(一)數(shù)據(jù)來源

文章選取新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市作為研究對(duì)象，數(shù)據(jù)跨度為2000―2017年，所需的城市建設(shè)用地面積和社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口、居民生活水平和交通環(huán)境數(shù)據(jù)來自《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《烏魯木齊統(tǒng)計(jì)年鑒》以及中經(jīng)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫的相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料。研究選取城市建成區(qū)面積作為城市擴(kuò)張指標(biāo)；固定資產(chǎn)投資(不含農(nóng)戶)、一般公共預(yù)算收入、社會(huì)消費(fèi)品零售總額、第二產(chǎn)業(yè)增加值、第三產(chǎn)業(yè)增加值作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；城鎮(zhèn)戶籍人口數(shù)作為人口指標(biāo)；人均GDP、城鎮(zhèn)單位在崗職工平均工資、城鎮(zhèn)居民人均可支配收入作為居民生活水平指標(biāo)；城市人均擁有道路面積、城市建成區(qū)綠化覆蓋率、城市公園綠地面積、道路長度作為交通環(huán)境指標(biāo)。

(二)研究方法

文章運(yùn)用城市擴(kuò)張速度指數(shù)和城市擴(kuò)張指數(shù)直觀地描述烏魯木齊市城市空間擴(kuò)張，利用社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口、交通環(huán)境等數(shù)據(jù)建立Lasso回歸模型，去除影響較小的因素，保留對(duì)城市擴(kuò)張影響較大的指標(biāo)，以便更好地確定城市擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)力。

1.城市擴(kuò)張速度指數(shù)與城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)

城市擴(kuò)張速度指數(shù)(UESI)指同一城市在不同的時(shí)期內(nèi)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的速率，計(jì)算公式如下：

式中，UESI表示城市擴(kuò)張速度指數(shù)，USj和USi表示在一定時(shí)期內(nèi)期末和期初的城市建設(shè)用地面積，Tj-i表示一定時(shí)期期末和期初的時(shí)間間隔，在這里將T的單位定義為年。

城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)(UEII)指同一城市在不同的時(shí)期內(nèi)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張面積變化與城市總面積的比率，計(jì)算公式如下：

式中，UEII表示城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)，USj和USi表示在一定時(shí)期內(nèi)期末和期初的城市建設(shè)用地面積，TSi表示城市土地總面積，Tj-i表示一定時(shí)期期末和期初的時(shí)間間隔，在這里將T的單位定義為年。

2.Lasso回歸模型

Lasso是由Robert Tibshirani在1996年首次提出，該方法是以壓縮變量數(shù)量(降維)為思想的壓縮估計(jì)方法。它通過構(gòu)造一個(gè)懲罰函數(shù)，可以將不顯著的變量系數(shù)進(jìn)行壓縮并使某些回歸系數(shù)變?yōu)榱?，進(jìn)而達(dá)到選擇變量的效果。Lasso的基本思想是在回歸系數(shù)的絕對(duì)值之和小于一個(gè)常數(shù)的約束條件下，使殘差平方和最小化，從而能夠產(chǎn)生某些嚴(yán)格等于零的回歸系數(shù)，得到可以解釋的模型，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:

參數(shù)λ是用來調(diào)整Lasso回歸復(fù)雜程度的參數(shù)，變量比較多的線性模型，他的懲罰力度大小是由參數(shù)λ調(diào)整的，這樣最終就能夠得到一個(gè)變量較少的模型。

四、城市擴(kuò)張速度與擴(kuò)張強(qiáng)度分析

烏魯木齊市行政規(guī)劃總面積14 216.30平方公里，由于2007年烏魯木齊進(jìn)行行政區(qū)域調(diào)整，因此以2000年、2004年、2008年、2012年、2017年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)對(duì)城市擴(kuò)張速度和強(qiáng)度進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)分析。圖1是通過Landsat衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)繪制的烏魯木齊建成區(qū)面積的變化過程。

圖1 烏魯木齊城市建成區(qū)面積變化示意圖

從圖1可以看出烏魯木齊市2000―2017年城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張明顯，黑色越多越密集表示建成區(qū)面積越大，說明城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張顯著。

表1 城市擴(kuò)張速度指數(shù)與擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)

建成區(qū)面積在2000―2017年由140平方公里增加到438平方公里，總體擴(kuò)張了3倍多。從表1可以看出：2000―2004年建成區(qū)面積擴(kuò)張最小僅為33平方公里，在2004―2008年這一時(shí)期達(dá)到最大值。城市擴(kuò)張速度指數(shù)和城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)在2000―2017年均呈現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì)，從城市擴(kuò)張速度指數(shù)來看，2004―2008年為18.79%，在這一時(shí)期城市建成區(qū)面積擴(kuò)張顯著；其次是2008―2012年和2000―2004年分別為6.68%和5.98%；擴(kuò)張速度最慢的在2012―2017年這一時(shí)期為2.81%。從城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)來看，2004―2008年最明顯為0.298%；其次是2008―2012年為0.142%；最后是2012―2017年和2000―2004年，城市擴(kuò)張強(qiáng)度均為0.076%。綜上所述，烏魯木齊在2000―2004年這一時(shí)期擴(kuò)張緩慢，2004―2008年這一時(shí)期城市擴(kuò)張速度與強(qiáng)度最為迅速。就擴(kuò)張速度與強(qiáng)度來說，城市空間擴(kuò)張?jiān)谀骋粫r(shí)期存在擴(kuò)張速度過快、分布不均等不合理現(xiàn)象,在后期城市規(guī)劃中需要注意。

五、城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張驅(qū)動(dòng)力分析

通過對(duì)烏魯木齊市宏觀政策、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口規(guī)模、居民生活水平與交通環(huán)境等因素進(jìn)行城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張驅(qū)動(dòng)力分析。

(一)宏觀政策驅(qū)動(dòng)分析

烏魯木齊市城市規(guī)劃確定了烏魯木齊城市的發(fā)展方向，在一定時(shí)期內(nèi)推動(dòng)了城市建設(shè)用地有效利用，同時(shí)起到引導(dǎo)作用。烏魯木齊城市建設(shè)用地面積在2000―2017年由261.88平方公里增加到438平方公里，總體建設(shè)用地面積擴(kuò)張3倍還多，年平均擴(kuò)張速度約17.53平方公里。2007年國務(wù)院批復(fù)同意將昌吉回族自治州米泉市并入烏魯木齊市，撤銷米泉市和烏魯木齊市東山區(qū)，成立烏魯木齊市米東區(qū)。行政區(qū)劃調(diào)整后，烏魯木齊市行政區(qū)域總面積由原來10 900.77平方公里增加到14 216.30平方公里，城市建設(shè)用地面積由235.88平方公里增加到140平方公里；2017年修訂的《烏魯木齊市城市總體規(guī)劃(2014―2020年)》中計(jì)劃2020年實(shí)現(xiàn)中心城區(qū)常住人口在410萬人以內(nèi)，中心城區(qū)城市建設(shè)用地面積為513平方公里，人均城市建設(shè)用地面積為125.1平方米。由于烏魯木齊市東、西、南三面環(huán)山的地理位置，所以中心城區(qū)用地發(fā)展主要向北，空間發(fā)展以“南控、北擴(kuò)、西延、東進(jìn)”的規(guī)劃進(jìn)行。

(二)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口規(guī)模、居民生活水平與交通環(huán)境驅(qū)動(dòng)分析

通過社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口規(guī)模、居民生活水平與交通環(huán)境數(shù)據(jù)建立Lasso回歸模型分析城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力。

1.指標(biāo)選取

文章運(yùn)用社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口規(guī)模、居民生活水平與交通環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素構(gòu)建Lasso回歸模型，選取烏魯木齊市2000―2017年城市建設(shè)用地面積作為因變量以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口、居民生活水平和交通環(huán)境方面12個(gè)指標(biāo)作為影響城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的自變量的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，具體指標(biāo)如表2所示,由于所選指標(biāo)單位不同，為消除單位影響對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

表2 指標(biāo)選取

2.多重共線性

一般檢驗(yàn)多重共線性的方法主要有方差擴(kuò)大因子方法和特征根判定方法。文章采用方差擴(kuò)大因子方法判斷該數(shù)據(jù)是否存在多重共線性，當(dāng)方差擴(kuò)大因子小于100時(shí)不存在共線性；方差擴(kuò)大因子在100和1 000之間時(shí)有較強(qiáng)的多重共線性；方差擴(kuò)大因子大于1 000時(shí)存在嚴(yán)重的多重共線性。通過軟件R3.6.3進(jìn)行共線性診斷，得出方差擴(kuò)大因子為15 673 690且大于1 000，因此明顯存在嚴(yán)重的多重共線性。如果建立多元線性模型所得到的模型誤差較大，為使模型擬合性更強(qiáng)就需要進(jìn)行變量壓縮。而Lasso回歸在變量選擇問題上就是對(duì)多維度變量進(jìn)行壓縮，選擇合適變量對(duì)城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張進(jìn)行建模。

3.模型建立

文章將采用Lasso回歸模型研究城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張中社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口、居民生活水平與交通環(huán)境驅(qū)動(dòng)力，在R3.6.3軟件中進(jìn)行正則化、交叉驗(yàn)證得到模型誤差隨著參數(shù)變化的路徑圖，見圖2、圖3。

圖2 回歸系數(shù)隨懲罰參數(shù)λ變化的路徑

圖3 回歸系數(shù)隨范數(shù)變化的路徑

圖2反映回歸系數(shù)隨懲罰參數(shù)λ變化的路徑，圖3反映回歸系數(shù)隨范數(shù)變化的路徑，兩者都是隨著范數(shù)減小而懲罰參數(shù)λ增大，將會(huì)剔除城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張驅(qū)動(dòng)力中影響較小的指標(biāo)，留下影響較大的指標(biāo)。圖3中橫坐標(biāo)是系數(shù)的絕對(duì)值之和表示L1正則化；縱坐標(biāo)表示系數(shù)，上方數(shù)字表示模型中保留的變量個(gè)數(shù)，圖中可看出系數(shù)在L1正則化路徑上的選擇。由于圖2和圖3只能看出系數(shù)路徑的變化，探究系數(shù)取值為多少時(shí)可以構(gòu)建最優(yōu)模型，就需要進(jìn)行交叉驗(yàn)證得到最優(yōu)模型，見圖4。

圖4 交叉驗(yàn)證和模型誤差的關(guān)系

從圖4可以看出，隨著參數(shù)λ變化對(duì)應(yīng)的誤差值隨著變化，表示Lasso回歸模型的變量壓縮程度也在不斷變化，圖4中左邊的虛線表示在模型誤差最小時(shí)對(duì)應(yīng)的參數(shù)取值λ=0.008 36以及對(duì)應(yīng)的選入模型的指標(biāo)數(shù)量，右邊的虛線表示在一倍誤差內(nèi)最大模型誤差時(shí)對(duì)應(yīng)的參數(shù)取值λ=0.077 96。因此，在確定入選模型指標(biāo)的數(shù)量時(shí)還需要注意Lasso回歸模型誤差的大小。由于模型最小誤差小于一倍誤差內(nèi)模型最大誤差，為了盡可能縮小誤差而選擇左邊虛線對(duì)應(yīng)模型變量的數(shù)量，即選擇6個(gè)指標(biāo)作為城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張驅(qū)動(dòng)力的最優(yōu)模型，如表3所示。

表3 城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張驅(qū)動(dòng)力系數(shù)

根據(jù)表3可以確定最優(yōu)模型為：

L=1.563 6+1.679 7X3+7.114 3X5+8.660 4X7+3.953 7X8+5.052 6X10+2.580 1X12

由于隨著經(jīng)濟(jì)的增長，城市將吸引更多人才入駐，導(dǎo)致現(xiàn)有城市建設(shè)面積不足，以及人們對(duì)于生活空間的追求有所增加，必然導(dǎo)致城市空間的不斷擴(kuò)張。環(huán)境方面城市人均擁有道路面積、城市公園綠地面積直接影響城市建設(shè)用地面積的增加。

從最優(yōu)模型中可以看出，在研究城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張驅(qū)動(dòng)力中，社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口、居民生活水平與交通環(huán)境方面13個(gè)指標(biāo)中最終保留社會(huì)消費(fèi)品總額、第三產(chǎn)業(yè)增加值、人均GDP、城鎮(zhèn)單位在崗職工平均工資、城市人均擁有道路面積、城市公園綠地面積6個(gè)指標(biāo)?？梢钥闯鼋?jīng)濟(jì)方面社會(huì)消費(fèi)品總額、第三產(chǎn)業(yè)增加值、人均GDP、城鎮(zhèn)單位在崗職工平均工資對(duì)城市擴(kuò)張影響巨大，其他指標(biāo)通過模型發(fā)現(xiàn)影響因素較小，其系數(shù)為零。最終選取6個(gè)指標(biāo)系數(shù)分別是1.679 7、7.114 3、8.660 4、3.953 7、5.052 6、2.580 1，其余7個(gè)指標(biāo)系數(shù)均為0，說明這6個(gè)指標(biāo)對(duì)城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的驅(qū)動(dòng)較大，而為零的7個(gè)指標(biāo)則對(duì)城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的驅(qū)動(dòng)較小將被剔除。在驅(qū)動(dòng)較大的指標(biāo)中，按照影響系數(shù)排列依次是人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)增加值、城市人均擁有道路面積、城鎮(zhèn)單位在崗職工平均工資、城市公園綠地面積和社會(huì)消費(fèi)品零售總額，而前三者的影響系數(shù)相對(duì)于后三者來說較大，因此，人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)增加值、人均擁有道路面積是城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力；其次是城鎮(zhèn)單位在崗職工平均工資、城市公園綠地面積和社會(huì)消費(fèi)品零售總額。由此可以說明社會(huì)經(jīng)濟(jì)、居民生活水平和交通環(huán)境方面的指標(biāo)是烏魯木齊城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力，而人口目前還不是烏魯木齊城市擴(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力。

六、主要結(jié)論與討論

通過對(duì)烏魯木齊市宏觀政策和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)分析影響城市空間擴(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力，得出以下結(jié)論并進(jìn)行討論。

(一)主要結(jié)論

文章通過對(duì)烏魯木齊市2000―2017年城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張政策、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論。

1.城市擴(kuò)張速度與強(qiáng)度研究

通過城市擴(kuò)張速度與擴(kuò)張強(qiáng)度計(jì)算發(fā)現(xiàn)：建成區(qū)面積在2000―2017年由140平方公里增加到438平方公里，總體擴(kuò)張了3倍多；城市擴(kuò)張速度指數(shù)和強(qiáng)度指數(shù)在2000―2017年均呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)，2004―2008年擴(kuò)張速度與擴(kuò)張強(qiáng)度最為顯著，2012―2017年城市擴(kuò)張速度相對(duì)緩慢，2000―2004年和2012―2015年城市擴(kuò)張強(qiáng)度較弱。

2.宏觀政策研究

通過宏觀政策可以看出，城市宏觀政策推動(dòng)城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的發(fā)展方向。由于2007年行政區(qū)劃調(diào)整，土地總面積由原來10 900.77平方公里增加至14 216.30平方公里，城市建設(shè)用地面積也隨之增加，目前因?yàn)槭艿乩砦恢孟拗普扇　澳峡?、北擴(kuò)、西延、東進(jìn)”的策略。

3.Lasso回歸模型研究

運(yùn)用社會(huì)經(jīng)濟(jì)、居民生活水平、交通環(huán)境建立Lasso回歸模型分析得出：推動(dòng)城市擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)力中人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)增加值和人均擁有道路面積是影響城市擴(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力，其次是城鎮(zhèn)單位在崗職工平均工資、城市公園綠地面積和社會(huì)消費(fèi)品零售總額。目前我國經(jīng)濟(jì)正處于中高速發(fā)展階段，一個(gè)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將會(huì)吸引更多人才入駐，人們對(duì)于城市空間的需求增加，必然導(dǎo)致城市建設(shè)面積的擴(kuò)張。

(二)討論

烏魯木齊市城市空間擴(kuò)張宏觀政策作為驅(qū)動(dòng)力之一，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)增加值和人均擁有道路面積是影響城市擴(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力。今后城市的宏觀政策變化、國民生產(chǎn)總值增加和交通環(huán)境改善都會(huì)吸引更多人才和企業(yè)加入，城市建設(shè)用地緊張，經(jīng)濟(jì)更加繁榮，必然加速城市空間擴(kuò)張速度，為防止速度過快產(chǎn)生的無序?yàn)E擴(kuò)張現(xiàn)象，需要結(jié)合政策、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境對(duì)城市空間擴(kuò)張規(guī)模合理控制，實(shí)現(xiàn)城市空間擴(kuò)張的可持續(xù)發(fā)展。城市空間擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)力是城市發(fā)展研究的問題之一，通過研究能夠給城市規(guī)劃提供合理化意見，為城市建設(shè)用地規(guī)模擴(kuò)張?zhí)峁┛茖W(xué)參考，引導(dǎo)城市空間合理有序擴(kuò)展。但由于統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)限制以及Lasso回歸模型會(huì)剔除城市擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)力較小的指標(biāo)，將其系數(shù)壓縮為零，導(dǎo)致分析城市擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)力不足，在以后的研究中需要加以改進(jìn)。