基于時空地理大數(shù)據(jù)的長春市城市建設(shè)發(fā)展研究

闞明哲 金曉敏

長春市測繪院 吉林 長春 130021

1 概述

2018年9月，自然資源部批復長春市為智慧城市時空大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)試點。試點要求長春市建設(shè)基礎(chǔ)時空數(shù)據(jù)、公共專題數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)在線數(shù)據(jù)，構(gòu)建時空大數(shù)據(jù)，搭建時空信息云平臺，開展相關(guān)示范應(yīng)用，并將項目納入數(shù)字長春整體工作中。

本文以智慧長春時空大數(shù)據(jù)平臺國家試點建設(shè)項目為契機，依托長春市時空地理大數(shù)據(jù)，從城市建設(shè)的四個方面進行了精細化統(tǒng)計分析研究，旨在刻畫城市發(fā)展態(tài)勢、揭示城市發(fā)展特征與存在的問題，為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理提供決策支持。

2 研究內(nèi)容

2.1 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

智慧長春時空大數(shù)據(jù)平臺試點建設(shè)過程中，形成了多時態(tài)的城市大比例尺地形圖、高分辨率遙感正射影像、城市三維模型、地理實體數(shù)據(jù)等精細基礎(chǔ)時空數(shù)據(jù)庫，詳實地刻畫了城市地表、地下、地上地理、物理空間信息，是研究城市形態(tài)、結(jié)構(gòu)、發(fā)展的理想數(shù)據(jù)源。

2.2 研究內(nèi)容

在大比例尺、多時相、多源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持下，開展城市建成區(qū)擴張、城市建筑物、城市道路、城市綠地等四個方面統(tǒng)計分析研究，以精細化的數(shù)據(jù)反映城市建設(shè)發(fā)展狀況。

3 分析過程

3.1 城市建成區(qū)

根據(jù)《城市規(guī)劃基本術(shù)語標準》，建成區(qū)是指城市行政區(qū)內(nèi)實際已成片開發(fā)建設(shè)、市政公用設(shè)施和公共設(shè)施基本具備的區(qū)域。建成區(qū)是城市市政管理和公共服務(wù)的集中區(qū)，建成區(qū)的規(guī)模與城市行政資源、公共服務(wù)的配置規(guī)模成正比，反映了城市的綜合經(jīng)濟實力與現(xiàn)代化水平。利用長春市2018年與2019年0.3m高分辨率正射影像，結(jié)合城市土地利用分類數(shù)據(jù)，通過人機交互方式采集城市建成區(qū)，統(tǒng)計結(jié)果顯示長春市主城區(qū)2018年建成區(qū)面積462.97km2，2019年建成區(qū)464.33km2。

將建成區(qū)范圍面與行政區(qū)劃界線疊加分析，獲得各區(qū)建成區(qū)數(shù)據(jù)，結(jié)果如表1所示。分析可見2019年較2018年增加1.36km2，增長了0.29%。建成區(qū)面積增加的分區(qū)為寬城區(qū)、南關(guān)區(qū)和綠園區(qū)，增長率最大的為寬城區(qū)，增長率為0.83%。分析建成區(qū)面積增長的原因發(fā)現(xiàn)，寬城區(qū)主要為長春新區(qū)城市建設(shè)擴張，南關(guān)區(qū)主要為凈月國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)城市建設(shè)擴張造成，綠園區(qū)主要為汽車產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)城市建設(shè)擴張。

表1 主城區(qū)建成區(qū)面積統(tǒng)計表

3.2 城市房屋建筑物

3.2.1 房屋建筑物基本情況統(tǒng)計分析

利用長春市地理實體數(shù)據(jù)，結(jié)合建成區(qū)矢量范圍面，輔以高分辨率正射影像數(shù)據(jù)，統(tǒng)計房屋建筑物。結(jié)果顯示，截止2019年底，長春市建成區(qū)內(nèi)共有房屋建筑160404棟，建筑總基底面積7897.50萬km2，總建筑面積35574.28萬m2。其中，高層建筑（10層及以上）共8888棟。全市已建成最高建筑是位于解放大路與人民大街交匯處的長春國際金融中心H座，樓高69層，樓頂高程420.89m。

3.2.2 房屋建筑物分類統(tǒng)計分析

房屋層數(shù)與高度是反映城市形態(tài)特征的重要數(shù)據(jù)，依據(jù)《民用建筑設(shè)計通則》，將建筑物分為低層（1～3層）、多層（4～6層）、中高層（7～9層）、高層（10～33層）、超高層（34層及以上）。利用長春市地理實體數(shù)據(jù)，開展單體建筑物層數(shù)分類統(tǒng)計分析。結(jié)果如表2所示。截至2019年底，長春市建成區(qū)內(nèi)有低層建筑124420棟；多層建筑19356棟，中高層建筑7740棟，高層建筑8737棟，超高層建筑151棟。各樓層分別占建筑總數(shù)量的77.57%、4.83%、5.45%、0.09%。通過城市房屋建筑的層數(shù)與高度數(shù)據(jù)的分析可見，長春市總體以低層建筑位置，高層建筑數(shù)量較少、分布集中，體現(xiàn)了長春市舒朗大氣的規(guī)劃特點。

表2 主城區(qū)房屋建筑按樓層分段統(tǒng)計表

3.3 城市道路

城市道路是反映城市建設(shè)的又一項重要內(nèi)容，詳實的數(shù)據(jù)能夠準確刻畫城市的交通脈絡(luò)，反映交通布局特征。本文依據(jù)長春市地理實體數(shù)據(jù)、地表覆蓋分類數(shù)據(jù)，開展了長春市城市道路統(tǒng)計分析。結(jié)果如表3所示。截止2019年底，長春市城市道路總長度為2432.87km，道路總面積48.95km2，人均道路面積11.00m2，按照道路類型劃分，長春市城區(qū)快速路5條，長度為59.40km，道路面積1.86km2；主干路136條，長度為628.27km，道路面積22.59km2；次干路251條，長度為527.41km，道路面積11.70km2；支路1602條，長度為1217.79km，道路面積12.80km2。

表3 長春市中心城區(qū)城市道路統(tǒng)計表

分析可見，長春是典型的單中心擴展城市，目前基本形成了以人民廣場為中心的放射線和棋盤狀相結(jié)合的道路網(wǎng)系統(tǒng)。長春市中心城區(qū)城市道路網(wǎng)主要由快速路、主干路、次干路和支路4部分組成。在中心城區(qū)，骨干路網(wǎng)框架包括東西方向的衛(wèi)星路、南湖大路、自由大路、吉林大路和解放大路等，南北方向的仙臺大街、遠達大街、人民大街、前進大街、世紀大街和東盛大街等，以及“兩橫三縱”的快速路系統(tǒng)。

3.4 城市綠化

城市綠化是城市建設(shè)的另一項重要內(nèi)容，反映了城市的生態(tài)宜居水平。利用長春市地理實體數(shù)據(jù)、長春市地表覆蓋分類數(shù)據(jù)，以及0.3m分辨率的遙感正射影像數(shù)據(jù)，開展了長春市建成區(qū)的城市綠地統(tǒng)計分析。長春市綠地主要包括公園綠地、附屬綠地和其他綠地。經(jīng)統(tǒng)計分析，截止2019年長春市建成區(qū)各類綠地總面積171.983km2，詳見表4。

表4 長春建成區(qū)城市綠地統(tǒng)計表

根據(jù)城市綠地面積與城市建成區(qū)面積，計算城市綠地率為37.039%。綠地類型以公園綠地和附屬綠地為主，其中公園綠地高達43.84%，反映出長春市具有良好的人居環(huán)境。

4 結(jié)論

本文從城市建成區(qū)、城市房屋建筑、城市道路和城市綠地等四個方面對長春市城市建設(shè)發(fā)展狀況進行了統(tǒng)計分析，主要結(jié)論如下：

（1）長春市主城區(qū)建成區(qū)總面積464.33km2，汽車、高新產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)為城市建成區(qū)增長極；

（2）長春市主城區(qū)共有城市房屋建筑160404棟，建筑總基底面積7897.50萬m2，總建筑面積35574.28萬m2。城市建筑物以中、低層數(shù)據(jù)為主，占比達到82.4%，高層、超高層建筑較少，且主要集中在南關(guān)區(qū)、朝陽區(qū)的CBD商圈，充分體現(xiàn)了長春市舒朗通透的規(guī)劃特色；

（3）長春市主城區(qū)城市道路總長度為2432.87km，道路總面積48.95km2，人均道路面積11.00m2；

（4）長春市主城區(qū)建成區(qū)各類綠地總面積171.983km2，城市綠地率為37.039%，公園綠地高達43.84%，反映出長春市具有良好的人居環(huán)境。