基于街道尺度結(jié)構(gòu)特征的人口與建設(shè)用地時空耦合分析

孔雪松，蔣獻(xiàn)佳，程 鵬*

（1.武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖北武漢 430079；2.武漢大學(xué)教育部地理信息系統(tǒng)重點(diǎn)實驗室，湖北武漢 430079）

城市化是全球大部分地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必經(jīng)之路，城市內(nèi)部人地關(guān)系研究主要基于城市化視角探討人口與土地兩個維度間的時空演變和相關(guān)關(guān)系[1]。改革開放至今，中國城鎮(zhèn)化高速發(fā)展，但普遍認(rèn)為出現(xiàn)了土地擴(kuò)張快于人口增長的“冒進(jìn)式”人地關(guān)系，導(dǎo)致城鎮(zhèn)化率虛高[2-3]。城市建設(shè)用地面積從1981年的6720平方千米擴(kuò)增至2018年的5.61萬平方千米，增長了7.35倍，呈明顯擴(kuò)張態(tài)勢；而中國城鎮(zhèn)人口則由20171萬人增加到83137萬人，增長了3.12倍，城市用地擴(kuò)展彈性系數(shù)遠(yuǎn)高于合理閾值1.12[4]。此外，城鄉(xiāng)分割、建設(shè)用地分治、人地分離“三分”矛盾成為共識[5-6]。隨著新型城鎮(zhèn)化和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施，數(shù)量發(fā)展型城鄉(xiāng)建設(shè)開始向城鄉(xiāng)融合的高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變，如何統(tǒng)籌協(xié)調(diào)城鄉(xiāng)人地關(guān)系成為關(guān)鍵。

國外早期研究借助人口與建設(shè)用地面積的比例關(guān)系來窺測城市擴(kuò)張[7-9]，這為國內(nèi)學(xué)者進(jìn)一步探索人口視角下的城市蔓延和擴(kuò)展提供了借鑒。趙睿等探究了城市空間增長方式與人口密度的關(guān)系[10]，Gao等研究發(fā)現(xiàn)中國城市建設(shè)用地變化率和人口變化率的蔓延指數(shù)為2.45%[11]。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速發(fā)展和人地關(guān)系的不斷演進(jìn)，研究內(nèi)容也逐漸聚焦到人地系統(tǒng)的耦合關(guān)系。全國層面和典型區(qū)域城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)下的城鎮(zhèn)[12-13]與鄉(xiāng)村[6，14]人地系統(tǒng)協(xié)同與否成為各界探討的熱點(diǎn)，并對人口、土地以及經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行了定量探討[15-16]。此外，研究方法也從最初的單要素定量分析，到自然和人文要素耦合的綜合表征，主要方法有脫鉤模型[14]、耦合度模型[15-16]、彈性系數(shù)[17-18]、異速增長模型[19-20]等；在指標(biāo)體系的構(gòu)建方面則多與城鎮(zhèn)化掛鉤，通過數(shù)理方法從多維度建立衡量人地耦合關(guān)系的單一指標(biāo)或多指標(biāo)體系?？傮w而言，當(dāng)前關(guān)于特定地區(qū)人口與建設(shè)用地耦合關(guān)系研究取得明顯進(jìn)展，已形成涵蓋不同時空尺度的人地關(guān)系研究體系。然而，人口與建設(shè)用地的協(xié)調(diào)發(fā)展不是單一的數(shù)量關(guān)系，當(dāng)前研究局限于從人地數(shù)量及其變化的耦合特征進(jìn)行探討，較少考慮人口與建設(shè)用地的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和發(fā)展質(zhì)量；在研究尺度上，街道作為中國最基層的行政單元，能夠更清晰地反映人地關(guān)系的空間異質(zhì)性[21]，但目前聚焦街道尺度人地關(guān)系的研究比較單??；此外，現(xiàn)有研究對于人地耦合評價多聚焦于某一時點(diǎn)的靜態(tài)耦合或某一時段的動態(tài)脫鉤，缺乏從動靜結(jié)合的視角深入探討人地發(fā)展的時空規(guī)律。

武漢市作為中部崛起的支點(diǎn)和長江經(jīng)濟(jì)帶的脊梁，憑借其得天獨(dú)厚的地理區(qū)位和發(fā)展?jié)摿Τ蔀閲抑行某鞘小Ｈ欢?，在空間要素快速城鎮(zhèn)化的同時，人口城鎮(zhèn)化卻沒有同步發(fā)展。2000-2015年，建設(shè)用地呈現(xiàn)蔓延式和邊緣式擴(kuò)張交替出現(xiàn)的高速擴(kuò)張狀態(tài)[22]，建成區(qū)年均增速逾22平方千米[23]，而城鎮(zhèn)人口增長速度僅為城市建成區(qū)面積增長速度的一半。與此同時，人口過度向內(nèi)集聚和建設(shè)用地向外無序蔓延使武漢空間發(fā)展出現(xiàn)功能性失衡，由此產(chǎn)生了土地低效利用、交通擁擠、局部空間生態(tài)環(huán)境惡化等問題。如何在城鄉(xiāng)社會經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展中協(xié)調(diào)人口與建設(shè)用地關(guān)系，已成為武漢市實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展亟待解決的現(xiàn)實問題?；诖耍狙芯窟x取華中特大中心城市武漢作為研究對象，顧及結(jié)構(gòu)特征建立人口與建設(shè)用地綜合指標(biāo)體系，構(gòu)建靜態(tài)和動態(tài)耦合度模型對街道尺度的人地耦合關(guān)系進(jìn)行評價，在此基礎(chǔ)上探討不同組合類型的人地發(fā)展模式和關(guān)系，以期為中部地區(qū)城鄉(xiāng)人地協(xié)調(diào)發(fā)展提供決策思考。

一、研究方法及數(shù)據(jù)

1.研究方法

（1）評價指標(biāo)體系構(gòu)建?；诔鞘袃?nèi)部人口與建設(shè)用地互動的復(fù)雜性，為全面刻畫二者的變化特征及相互作用關(guān)系，本文基于代表性、基礎(chǔ)性、精簡性及可獲得性4個原則，兼顧數(shù)量和質(zhì)量結(jié)構(gòu)特征，構(gòu)建人口與建設(shè)用地綜合評價指標(biāo)體系。人口指標(biāo)方面，在原有的數(shù)量指標(biāo)基礎(chǔ)上增加年齡結(jié)構(gòu)這一質(zhì)量指標(biāo)，選擇總?cè)丝?、人口密度和老齡化率三項指標(biāo)量化測度，能夠更有效地反映當(dāng)前人口老齡化和社會發(fā)展活力；建設(shè)用地指標(biāo)方面，選取城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積表征數(shù)量結(jié)構(gòu)，采用土地開發(fā)強(qiáng)度和土地城鎮(zhèn)化率測度建設(shè)用地質(zhì)量結(jié)構(gòu)，能夠更加全面地表征建設(shè)用地開發(fā)的合理性和城鄉(xiāng)發(fā)展水平。并采用層次分析法確定各因子的權(quán)重，如表1所示。

表1 基于結(jié)構(gòu)特征的人口與建設(shè)用地綜合評價指標(biāo)體系

（2）冷熱點(diǎn)分析法。冷熱點(diǎn)分析是局部空間聚類分布特征的一種判定方法，用來測度每一個單元與其周圍單元的聚類關(guān)系[24]。本文基于ArcGIS空間分析模塊中的Hot Analysis工具，利用Getis-Ord Gi*統(tǒng)計量判別其是否存在具有顯著性統(tǒng)計意義的高、低值聚類，并識別其空間分布位置。Getis-Ord Gi*統(tǒng)計可表達(dá)為：

（3）耦合度模型?！榜詈稀敝竷蓚€或多個系統(tǒng)或要素相互作用的現(xiàn)象，是在各子系統(tǒng)間的良性互動下，各要素相互協(xié)調(diào)的動態(tài)關(guān)聯(lián)過程[27]。耦合度則是指系統(tǒng)間相互作用的程度測度，反映系統(tǒng)無序及有序狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程，耦合度越大，系統(tǒng)則趨向有序，實現(xiàn)良性共振；反之，系統(tǒng)越不穩(wěn)定。本文參考物理學(xué)中的耦合度模型[28]，確定武漢市人口與建設(shè)用地耦合表達(dá)式為：

考慮到人地耦合是一個復(fù)雜的動態(tài)變化過程，既有觀測始末時點(diǎn)的狀態(tài)，也有觀測期間變化的大小和方向。然而，現(xiàn)有研究多關(guān)注時間點(diǎn)始末的格局，而較少關(guān)注時間段內(nèi)變化過程，因此本文從研究時段內(nèi)人口與建設(shè)用地的變化率出發(fā)，進(jìn)一步分析二者動態(tài)耦合水平，其模型如下：

式中，C為人口與建設(shè)用地的耦合度，C∈［0，1］；Pi、L i分別表示人口指數(shù)和建設(shè)用地指數(shù)；t1、t2為研究期始末時間點(diǎn)；ΔPi、ΔL i分別表示i行政單元內(nèi)人口和建設(shè)用地指數(shù)變化率；|ΔPi|、|ΔL i|代表二者對應(yīng)的絕對值。本文參考李濤等[16]研究成果，結(jié)合武漢市耦合度水平值，將耦合度等級進(jìn)行整合并劃分為三類，即低度耦合（0.0，0.2]、中度耦合（0.2，0.4]和高度耦合（0.4，0.5]三類。

2.數(shù)據(jù)來源及說明

本研究基于特定人口調(diào)查時點(diǎn)和土地利用數(shù)據(jù)的可獲取性，選取2000、2010和2015年三個時間節(jié)點(diǎn)，以武漢市185個街道為研究對象，圍繞人口和建設(shè)用地綜合指標(biāo)采集數(shù)據(jù)。人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于全國第五次、第六次人口普查數(shù)據(jù)、2015年全國1%人口抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)和武漢市統(tǒng)計年鑒，土地利用數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http://www.resdc.cn），空間分辨率為30米，行政界線來源于武漢市2015年土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫（1:10000）。此外，考慮到研究時段內(nèi)部分街道數(shù)據(jù)受行政區(qū)劃調(diào)整或名稱變更而缺失，為確保數(shù)據(jù)的連續(xù)性和分析的可比性，本文以2015年街道行政區(qū)劃為基準(zhǔn)，以行政區(qū)劃調(diào)整資料為依據(jù)，對研究期間發(fā)生調(diào)整的街道單元進(jìn)行邊界和人口數(shù)據(jù)整合，以保障統(tǒng)計數(shù)據(jù)及其與行政單元之間的精準(zhǔn)性和匹配關(guān)系。

二、結(jié)果與分析

1.武漢市人口與建設(shè)用地時空變化特征

（1）人口變化特征。武漢市2000-2015年人口分布空間集聚較顯著，中心城區(qū)始終是熱點(diǎn)區(qū)，具有典型的中心-邊緣分布特征（圖1）。就單一時點(diǎn)而言，2000年武漢市低值聚類主要分布長江沿線以西，以次冷點(diǎn)區(qū)為主，黃陂區(qū)的灄口街道是唯一的冷點(diǎn)區(qū)。2010年和2015年東部的江夏區(qū)增加了大量的低值區(qū)，呈現(xiàn)以中心城區(qū)高值聚類向近郊區(qū)低值聚類變化的圈層式分布特征，且冷點(diǎn)區(qū)有所增加，2010年增加的冷點(diǎn)區(qū)主要分布在蔡甸區(qū)東北部和東西湖區(qū)的慈惠街道，2015年江夏區(qū)西北的幾個經(jīng)開區(qū)也成為冷點(diǎn)區(qū)。從年均變化率來看，與單一時點(diǎn)的分布相反，中心城區(qū)成為冷點(diǎn)區(qū)，遠(yuǎn)郊區(qū)高值聚類占主導(dǎo)，呈現(xiàn)遠(yuǎn)郊區(qū)邊界三面環(huán)繞中心城區(qū)的分布格局。

圖1 武漢市人口及人口年均變化率冷熱點(diǎn)分區(qū)

從人口結(jié)構(gòu)內(nèi)部分異的視角能更清楚把握武漢市街道人口變化的原因。從圖2可以看出，研究期間武漢市人口密度整體波動不大，這與其“中心城區(qū)高密度集中連片，新城區(qū)低密度廣域連綿”的空間分布格局一致，使得中心城區(qū)人口變化呈現(xiàn)低值集聚；而老齡化率平均值則顯著提高，從2000年的0.03到2015年的0.11，空間分布呈現(xiàn)沿漢江由中心城區(qū)向外擴(kuò)展的趨勢，遠(yuǎn)郊區(qū)高老齡化率組團(tuán)分布在長江沿線以西，且研究期間遠(yuǎn)郊區(qū)高老齡化率街區(qū)顯著增加，從而形成遠(yuǎn)郊區(qū)人口變化高值聚類的空間格局。武漢市老齡化趨勢十分嚴(yán)峻，且老年人口郊區(qū)化的現(xiàn)象日益明顯，如何有效應(yīng)對城鎮(zhèn)化帶來的快速老齡化是武漢市未來發(fā)展亟需解決的一大難題。

圖2 武漢市2000-2015年人口與建設(shè)用地結(jié)構(gòu)散點(diǎn)

（2）建設(shè)用地變化特征。建設(shè)用地和人口的空間集聚在中心城區(qū)表現(xiàn)出較好的一致性（圖3）。相較于人口的空間分布，建設(shè)用地的空間集聚效應(yīng)總體呈現(xiàn)向周邊擴(kuò)展的趨勢，低值聚類顯著增加且表現(xiàn)出隨時間推移式的空間擴(kuò)張。三個時間段的建設(shè)用地年均變化率波動較大，除江夏區(qū)北部和蔡甸區(qū)東北部保持高值聚類，其他區(qū)域處于高低聚類波動變化中。就建設(shè)用地內(nèi)部結(jié)構(gòu)而言（圖2），研究期間武漢市土地開發(fā)強(qiáng)度顯著提高，而土地城鎮(zhèn)化率先升后降，這一變化在中心城區(qū)尤其明顯，其變化率由2000-2010年的熱點(diǎn)區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)?010-2015年的冷點(diǎn)區(qū)。其原因在于，自2002年“武漢城市圈”及隨后“中部崛起”戰(zhàn)略實施以來，武漢城鎮(zhèn)化處于高速發(fā)展時期，中心城區(qū)建設(shè)用地高強(qiáng)度開發(fā)且漸趨飽和。2013年開始追求“兩型社會”發(fā)展目標(biāo)，通過城中村拆遷改造和農(nóng)村建設(shè)用地整治盤活城鄉(xiāng)建設(shè)用地存量以追求高質(zhì)量城鎮(zhèn)化，有效控制城市無序擴(kuò)展和土地城鎮(zhèn)化率“虛高”的現(xiàn)象。以城鎮(zhèn)發(fā)展為導(dǎo)向的高強(qiáng)度國土開發(fā)不利于社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，建設(shè)用地節(jié)約集約利用以及拓展建設(shè)用地的立體化開發(fā)，是實現(xiàn)國土空間合理開發(fā)利用的重要途徑。

圖3 武漢市建設(shè)用地及其年均變化率冷熱點(diǎn)分區(qū)

2.武漢市人口與建設(shè)用地耦合特征

（1）靜態(tài)耦合。2000-2015年武漢市人口與建設(shè)用地的耦合度總體略呈上升趨勢，三期平均耦合度分別為0.4118、0.4182和0.4162，中心城區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)平均耦合度均處于高度耦合水平，最低值均出現(xiàn)在武鋼廠區(qū)，不足0.1。從耦合類型來看，變化主要在高度耦合與中度耦合之間，高度耦合始終占主導(dǎo)，2010年最多，共136個，占比74%；低度耦合最少，數(shù)量穩(wěn)定地保持在4～5個。作為重工業(yè)基地的武鋼廠區(qū)占地面積大，開發(fā)強(qiáng)度一直較高且變化不大，穩(wěn)定在0.5左右，接近最高值，但是其環(huán)境污染難以吸引較多人口，是唯一穩(wěn)定處于低度耦合水平的街道。

從空間格局來看，整體上呈現(xiàn)中心城區(qū)高度耦合、近中心城區(qū)中度耦合和遠(yuǎn)郊區(qū)高度耦合的夾心式分布格局（圖4）。中心城區(qū)人口密度大、土地開發(fā)強(qiáng)度和土地城鎮(zhèn)化率均高，人地高度耦合；相反，遠(yuǎn)郊區(qū)高度耦合的街道則具有人口密度與土地開發(fā)強(qiáng)度“雙低”特征，同樣使二者達(dá)到較高水平的耦合。遠(yuǎn)郊區(qū)的木蘭鄉(xiāng)、木蘭山風(fēng)景區(qū)、蔡店鄉(xiāng)和安山鎮(zhèn)，人文與自然資源豐富，同時也是重要的生態(tài)保護(hù)區(qū)，一定程度上對建設(shè)開發(fā)起到限制作用，開發(fā)強(qiáng)度指數(shù)低于0.01，使得人地關(guān)系處于低度耦合水平，這種由內(nèi)在資源優(yōu)勢形成的低耦合人地關(guān)系具有可持續(xù)性。

圖4 2000-2015年武漢市人口與建設(shè)用地靜態(tài)耦合類型

（2）動態(tài)耦合。動態(tài)耦合度總體低于靜態(tài)耦合度，平均耦合度均處于中度耦合水平（圖5），遠(yuǎn)郊區(qū)各時段平均動態(tài)耦合度高于中心城區(qū)，說明中心城區(qū)人地關(guān)系動態(tài)變化失衡較遠(yuǎn)郊區(qū)更為顯著。2010-2015年間以高度耦合為主，占比超過50%，其余兩個時間段中度耦合類型居多，占比均在43%左右，相比于靜態(tài)耦合，其低度耦合數(shù)量顯著增加。中心城區(qū)靜態(tài)耦合水平總體偏高，但是動態(tài)耦合卻并沒有繼續(xù)保持高水平，高度耦合類型在2010-2015年期間顯著增加并占主導(dǎo)，另兩個時間段均以低度耦合為主，這也與前面人地變化特征相呼應(yīng)。2000-2015年，中心城區(qū)保持高人口密度，整體變化不大，但是2000-2010年在國家區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略及積極的土地管理政策引導(dǎo)下，中心城區(qū)建設(shè)用地規(guī)模得到迅速擴(kuò)張，人地變化不同步導(dǎo)致失衡；2010-2015年，城鎮(zhèn)村改造和建設(shè)用地整治一定程度上穩(wěn)定了土地城鎮(zhèn)化率，期間人地關(guān)系趨向緩和。與此相反，遠(yuǎn)郊區(qū)一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)在靜態(tài)耦合中屬于低度耦合類型除臺商工業(yè)園仍處于低度耦合外，其余耦合度水平均在中度及以上，對于發(fā)展旅游的這些鄉(xiāng)鎮(zhèn)而言，協(xié)調(diào)人地關(guān)系變化是維持發(fā)展活力的重要保證。

圖5 2000-2015年武漢市人口與建設(shè)用地動態(tài)耦合類型

3.武漢市人口與建設(shè)用地耦合組合類型識別

靜態(tài)耦合僅僅表示某一時點(diǎn)人地耦合的格局與狀態(tài)，動態(tài)耦合則表示二者相互關(guān)系的過程和趨勢。靜態(tài)耦合與動態(tài)耦合相結(jié)合既能折射現(xiàn)狀人地關(guān)系水平又可預(yù)判未來趨勢，為合理控制城市人口、調(diào)整用地結(jié)構(gòu)、優(yōu)化城市空間布局等指引方向。本文綜合各街道的靜態(tài)耦合和動態(tài)耦合，對全市185個街道進(jìn)行組合，得到8種人地關(guān)系類型（圖6），靜態(tài)高度耦合與其他動態(tài)耦合類型組合得到的三種模式均比其他五種模式數(shù)量多，且靜態(tài)高度耦合與動態(tài)中度耦合的組合類型成為武漢市人地關(guān)系的主要模式。

圖6 武漢市人口與建設(shè)用地關(guān)系耦合組合類型

（1）從靜態(tài)低度耦合與其他動態(tài)耦合類型組合來看，共兩種模式：即靜態(tài)低度耦合-動態(tài)中度耦合、靜態(tài)低度耦合-動態(tài)高度耦合。這兩種模式表示當(dāng)前人地耦合水平低，但未來趨向于中、高度耦合，人地關(guān)系逐漸趨向協(xié)調(diào)。青山區(qū)的武鋼廠區(qū)、洪山區(qū)的天興鄉(xiāng)、江夏區(qū)的安山鎮(zhèn)、黃陂區(qū)的木蘭鄉(xiāng)和木蘭山風(fēng)景區(qū)這五個街道屬于這兩種模式。武鋼廠區(qū)應(yīng)在維持目前人地關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過增加人力資本和提高社會福利來吸引更多人就業(yè)以適度分散中心城區(qū)的人口壓力；其余四個街道應(yīng)保持對旅游資源的保護(hù)，促進(jìn)人地可持續(xù)發(fā)展。

（2）按照靜態(tài)中度耦合與其他動態(tài)耦合類型組合則有三種模式：靜態(tài)中度耦合-動態(tài)低度耦合、靜態(tài)中度耦合-動態(tài)中度耦合、靜態(tài)中度耦合-動態(tài)高度耦合。靜態(tài)中度耦合-動態(tài)低度耦合這種模式中心城區(qū)有4個，新城區(qū)5個，以工業(yè)園和經(jīng)開區(qū)為主，主要分布在長江以東，江夏區(qū)的佛祖嶺辦事處、廟山辦事處和藏龍島辦事處這三個位于經(jīng)開區(qū)的街道都屬于此模式。中心城區(qū)的四個街道均出現(xiàn)人口變化率快于建設(shè)用地變化率，而新城區(qū)的三個經(jīng)開區(qū)因經(jīng)濟(jì)發(fā)展對土地開發(fā)的需求較大，使得建設(shè)用地變化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人口變化率，導(dǎo)致人地關(guān)系失調(diào)。對于這一類人地關(guān)系，應(yīng)適度控制建設(shè)開發(fā)強(qiáng)度，同時加大人才吸引力度，大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。靜態(tài)中度耦合-動態(tài)中度耦合和靜態(tài)中度耦合-動態(tài)高度耦合兩種模式的特點(diǎn)是人地耦合關(guān)系長期處于中度水平或趨向于更高水平。集中分布在洪山區(qū)、蔡甸區(qū)、黃陂區(qū)和江夏區(qū)，人增地減、人地同增是未來這一模式街道的主要發(fā)展趨勢，在今后的發(fā)展過程中需保持既有的方向和速度穩(wěn)定發(fā)展。

（3）靜態(tài)高度耦合與其他動態(tài)耦合類型組合也有三種模式：靜態(tài)高度耦合-動態(tài)低度耦合、靜態(tài)高度耦合-動態(tài)中度耦合、靜態(tài)高度耦合-動態(tài)高度耦合。這三種模式表明當(dāng)前人地關(guān)系高度協(xié)調(diào)，但是人地關(guān)系將會趨向惡化或者至多保持不變。其中靜態(tài)高度耦合-動態(tài)低度耦合是人地矛盾沖突最明顯的區(qū)域，呈現(xiàn)以中心城區(qū)為極核，呈中心對稱分布在城市東西兩側(cè)，共有51個街道屬于此模式，71%位于中心城區(qū)。靜態(tài)高度耦合-動態(tài)中度耦合模式的數(shù)量占比最高，達(dá)到30%，在中心城區(qū)和新城區(qū)數(shù)量相當(dāng)。這兩種模式中大部分街道人口變化率快于建設(shè)用地變化率，不管是人增地減還是人地同增，普遍存在老齡化率顯著提高的現(xiàn)象，51個街道平均老齡化率指數(shù)由2000年的0.0389變?yōu)?015年的0.1203，相比總?cè)丝诩叭丝诿芏仍鰷p波動變化現(xiàn)象，過去15年老齡化率的持續(xù)提高對人口結(jié)構(gòu)指數(shù)的影響最為顯著，由此可見，這部分街道老齡化對當(dāng)?shù)氐娜说伛詈详P(guān)系產(chǎn)生了較大影響。雖然人增地減的模式比較集約，但是老齡化率提高帶來的人口增加可能會降低社會發(fā)展活力。政府應(yīng)在合理控制主城區(qū)人口數(shù)量的基礎(chǔ)上，落實老年人口基礎(chǔ)配套設(shè)施，同時推進(jìn)新城區(qū)空心村整治和農(nóng)村新型社區(qū)建設(shè)。

靜態(tài)高度耦合-動態(tài)高度耦合是較為理想的人地耦合模式。中心城區(qū)有12個街道屬于此模式，主要位于長江以東的武昌、洪山和青山區(qū)，新城區(qū)的13個街道則主要分布在黃陂區(qū)。該模式現(xiàn)狀人地耦合水平高，且未來有持續(xù)保持這種高耦合水平的趨勢。但不容忽視的是，這種類型的大部分街道都趨于人地同增，且主要與人口和建設(shè)用地結(jié)構(gòu)內(nèi)部老齡化率以及土地開發(fā)強(qiáng)度的提高有關(guān)。事實上，在經(jīng)過城市建設(shè)用地迅速擴(kuò)張后，產(chǎn)業(yè)集群持續(xù)結(jié)構(gòu)升級，區(qū)域建設(shè)用地得到集約利用[29]，人地關(guān)系將逐漸趨于和諧發(fā)展的穩(wěn)定狀態(tài)。因此，該模式區(qū)應(yīng)促進(jìn)建設(shè)用地外延式擴(kuò)張向內(nèi)涵式發(fā)展轉(zhuǎn)變，同時因地制宜推進(jìn)城鄉(xiāng)建設(shè)用地整治和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，以保持人地協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

三、結(jié)論與討論

1.結(jié) 論

本文以武漢市185個街道為研究對象，以基于結(jié)構(gòu)特征的人口與建設(shè)用地耦合關(guān)系為切入點(diǎn)，分別從人地時空變化特征、人地動靜態(tài)耦合特征和人地關(guān)系模式三方面揭示了2000-2015年武漢市的人地發(fā)展關(guān)系，得出以下結(jié)論：

（1）研究期間，武漢市中心城區(qū)人口與建設(shè)用地基本表現(xiàn)趨同態(tài)勢，二者的變化則存在時空分異。人地綜合指數(shù)在中心城區(qū)均為熱點(diǎn)區(qū)，人口年均變化率呈現(xiàn)相反特征，建設(shè)用地年均變化率則從熱點(diǎn)區(qū)轉(zhuǎn)為冷點(diǎn)區(qū)。從人口結(jié)構(gòu)看，人口密度呈現(xiàn)的“中心-邊緣”模式和人口老齡化率的軸線擴(kuò)張式分布格局，直接影響人口指數(shù)的空間集聚效應(yīng)，快速老齡化及中心城區(qū)過高的人口密度是城鎮(zhèn)化進(jìn)程的必然，也是武漢市進(jìn)入高質(zhì)量城鎮(zhèn)化亟待解決的難題；從建設(shè)用地結(jié)構(gòu)看，土地開發(fā)強(qiáng)度穩(wěn)步提高和土地城鎮(zhèn)化率的波動上升，對應(yīng)著建設(shè)用地年均變化率在空間上的集聚變化，但過高的土地開發(fā)強(qiáng)度不利于社會可持續(xù)發(fā)展，政府應(yīng)予以控制。

（2）武漢市人地耦合關(guān)系處于不斷變化中，整體上人地靜態(tài)耦合態(tài)勢呈現(xiàn)上升的趨勢，且動態(tài)耦合度顯著低于靜態(tài)耦合度。靜態(tài)耦合類型以高度耦合為主，從空間格局來看，整體上高度耦合和中度耦合呈現(xiàn)由中心城區(qū)向周圍呈圈層式交替分布的變化，中心城區(qū)人地高度耦合是因為人口密度大和土地開發(fā)強(qiáng)度大、土地城鎮(zhèn)化率高，而新城區(qū)反之；動態(tài)耦合主導(dǎo)類型隨時間變化也在高度耦合和中度耦合間波動，部分靜態(tài)耦合度較高的街道并沒有出現(xiàn)預(yù)期的高水平動態(tài)耦合，動靜態(tài)耦合空間類型匹配上出現(xiàn)錯位。

（3）武漢市街道尺度人地耦合模式共8種，以靜態(tài)高度耦合-動態(tài)中度耦合為主，占比30%，靜態(tài)高度耦合-動態(tài)高度耦合這種模式是最佳人地耦合模式，但是這種類型街道人地變化并不是最合理的；同理，靜態(tài)中度耦合-動態(tài)中度耦合和靜態(tài)中度耦合-動態(tài)高度耦合屬于人地關(guān)系漸趨改善的兩種類型，人地變化主要以人增地減和人口增長率快于建設(shè)用地增長率的人地同增為主，這種人地關(guān)系可持續(xù)相對更好。此外，人口結(jié)構(gòu)中的老齡人口增加帶來的人口變化率的提高直接影響到人地協(xié)調(diào)關(guān)系，如何處理快速老齡化下的人地關(guān)系失衡問題，成為武漢市能否實現(xiàn)高質(zhì)量城鎮(zhèn)化發(fā)展的關(guān)鍵。

2.討 論

（1）系統(tǒng)研究人口與建設(shè)用地的時空耦合關(guān)系，是優(yōu)化資源配置實現(xiàn)城市健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)，同時能為以人地掛鉤為依據(jù)的國土空間規(guī)劃提供借鑒。本文結(jié)合靜態(tài)耦合和動態(tài)耦合模型，分析了武漢市人口與建設(shè)用地耦合關(guān)系，為武漢市城鎮(zhèn)化過程中人地可持續(xù)發(fā)展提供了實證依據(jù)。相比現(xiàn)有研究單從某一時點(diǎn)或某一時段變化剖析人地耦合關(guān)系，本研究基于結(jié)構(gòu)視角剖析人地耦合的現(xiàn)狀格局和未來趨勢，能更全面系統(tǒng)地把握區(qū)域人地耦合協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)律，從而為突破“虛高城鎮(zhèn)化”困境和實現(xiàn)城鄉(xiāng)融合的高質(zhì)量發(fā)展提供合理參考。

（2）武漢市土地開發(fā)強(qiáng)度和土地城鎮(zhèn)化率反映了城鎮(zhèn)建設(shè)用地的過速增長和農(nóng)村建設(shè)用地的剛性增長，這背后與其績效考核體制及城市規(guī)劃密切相關(guān)。城鎮(zhèn)建設(shè)用地快速增長的內(nèi)在動力是目前普遍存在的行政晉升與績效掛鉤體制，而城鄉(xiāng)規(guī)劃的科學(xué)性不足及建設(shè)用地增減掛鉤政策助推了城鎮(zhèn)快速擴(kuò)張；農(nóng)村規(guī)劃管理和監(jiān)督機(jī)制的不完善，使得建設(shè)用地整治缺乏有效的空間引導(dǎo)，空心村及人口老齡化是其人地關(guān)系矛盾的重要表現(xiàn)形式。

（3）人口與建設(shè)用地是兩個相互影響的復(fù)雜系統(tǒng)，囿于資料和數(shù)據(jù)等的限制，基于更加精細(xì)的指標(biāo)（如容積率、青年人口比重等）數(shù)據(jù)對城鄉(xiāng)維度的人地分異及各類建設(shè)用地與人口關(guān)系的探討未能展開；此外，本文采用的耦合模型只能從數(shù)值分布的規(guī)律上看出二者在規(guī)模上的趨同性，而無法把握其內(nèi)部的真正交互作用關(guān)系。地理學(xué)的人、地、時、空關(guān)系蘊(yùn)含了事物發(fā)展的本質(zhì)規(guī)律，不同時空維度的人地關(guān)系具有不同的耦合階段和發(fā)展規(guī)律，這種人地耦合關(guān)系具有尺度性、階段性和動態(tài)性，需要開展多尺度、多維度和長時間序列的觀測研究，在深入理解區(qū)域人地關(guān)系本質(zhì)的同時科學(xué)指導(dǎo)地方規(guī)劃實踐。