多源數(shù)據(jù)支持下廣佛邊界地區(qū)“三生空間”時(shí)空分異特征研究
——以“白云—南?！痹囼?yàn)區(qū)為例

王成芳 高富麗 周健瑩

2012年中共十八大報(bào)告提出以優(yōu)化“三生空間”為要求的國土空間開發(fā)格局，2013年十八屆三中全會劃定三生空間開發(fā)管制界限。2019年《關(guān)于建立國土空間規(guī)劃體系并監(jiān)督實(shí)施的若干意見》提出科學(xué)布局生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間。上述文件標(biāo)志著國土開發(fā)方式將從以生產(chǎn)空間為主導(dǎo)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間相協(xié)調(diào)（黃金川等，2017）[1]。國內(nèi)不少學(xué)者曾開展“三生空間”相關(guān)研究，如“三生空間”分類及影響因素研究等（劉繼來等，2017；朱琳等，2018）、“三生空間”功能識別（李廣東等，2016；曹根榕等，2019；黃安等，2020）、“三生空間”鄉(xiāng)村聚落演變及優(yōu)化管控等（李伯華等，2018；王成等，2018；張?jiān)坡返龋?019）相關(guān)研究及國土空間規(guī)劃編制研究（扈萬泰等，2016；周勁等，2019）[2-11]等方面，其相關(guān)研究思路的科學(xué)性和可行性得到較好印證。

廣州和佛山兩城毗鄰，文化同根同源，廣佛同城是國內(nèi)跨邊界一體化發(fā)展的重要示范區(qū)。1982年廣州市總體規(guī)劃就提出荔灣區(qū)和南海區(qū)是首先實(shí)現(xiàn)規(guī)劃互動對接的地區(qū)。2019年2月《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》發(fā)布意味著大灣區(qū)發(fā)展已成為國家議題，在灣區(qū)幾座跨海大橋建設(shè)及各核心城市集聚功能不斷增強(qiáng)的背景下，珠江西岸城市群具備明顯極化優(yōu)勢，因此廣佛同城發(fā)展被提上更高的戰(zhàn)略地位（莊筠， 王成芳等，2019）[12]。廣佛交界地帶由于區(qū)域交通割裂、集體經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式受限、現(xiàn)狀空間破碎，半城市化特征明顯。有不少學(xué)者針對廣佛區(qū)域合作、交通一體化發(fā)展曾開展若干討論（李曉暉，肖榮波等，2010；劉超群，李志剛等，2010；吳蕊彤，李郇等，2013；魏宗財(cái)?shù)龋?014；林雄斌等，2014；袁奇峰等，2019）[13-18]。目前，廣佛發(fā)展正從同城對接走向廣佛融合，探索制度共建與要素共享是大勢所趨，2019年《共建廣佛高質(zhì)量發(fā)展融合試驗(yàn)區(qū)備忘錄》提出廣佛兩市共建“1+4”高質(zhì)量融合發(fā)展試驗(yàn)區(qū)（圖1），也正表明廣佛同城化發(fā)展已逐步進(jìn)入融合階段。因此，本文嘗試以廣佛邊界地帶的“白云—南?！痹囼?yàn)區(qū)（下文簡稱“試驗(yàn)區(qū)”）作為樣本研究區(qū)，從“三生融合”視角探討構(gòu)建跨邊界地區(qū)協(xié)同發(fā)展模式，這對探索跨邊界地區(qū)產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制、基礎(chǔ)設(shè)施共建、生態(tài)保護(hù)機(jī)制等具有重要意義，同時(shí)也為大灣區(qū)一體化建設(shè)提供參考借鑒。

圖1 廣佛“1+4”融合發(fā)展格局

1 研究區(qū)概況

如圖1所示，“白云—南?！备哔|(zhì)量發(fā)展融合試驗(yàn)平臺為廣佛兩市共建“1+4”高質(zhì)量融合發(fā)展試驗(yàn)區(qū)中其中之一，東側(cè)為廣州白云石門片區(qū)，西側(cè)為佛山南海里水片區(qū)部分區(qū)域，其間為珠江西航道相隔。從圖2可以看出，東側(cè)城市功能相對混雜，西側(cè)多為工業(yè)用地和生態(tài)農(nóng)業(yè)用地。

圖2 “白云—南?！痹囼?yàn)區(qū)范圍

2 研究思路與數(shù)據(jù)處理

2.1 研究思路

實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域兩地的可持續(xù)發(fā)展，要從社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展入手?！叭臻g”包涵的生活、生產(chǎn)、生態(tài)空間與上述三個(gè)方面正好可以形成良好的呼應(yīng)關(guān)系。本文研究分為兩個(gè)層次：第一是基于POI（興趣點(diǎn)，Point of Interest的簡稱）大數(shù)現(xiàn)狀三生空間分布格局分析；第二是從時(shí)空維度切入分析兩地用地空間變化。一方面，基于多時(shí)相衛(wèi)星影像的試驗(yàn)區(qū)建設(shè)用地變遷分析兩地之間融合發(fā)展情況；另一方面，基于2007和2017年白云西部土地利用GIS數(shù)據(jù)，梳理三類空間前后空間分布和規(guī)模變化特征。技術(shù)思路見圖3所示。

圖3 “三生空間”分類分析思路框架

2.2 數(shù)據(jù)來源與處理

本文研究數(shù)據(jù)主要包括POI大數(shù)據(jù)、多時(shí)相衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀GIS數(shù)據(jù)庫等。其中廣佛兩市2019年高德電子地圖POI數(shù)據(jù)大約210萬條，每條POI數(shù)據(jù)包含經(jīng)緯度、名稱、大中小類、所在行政區(qū)和道路等8個(gè)屬性；對數(shù)據(jù)進(jìn)行除噪清理后，如圖4所示對POI數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，“生產(chǎn)空間”指滿足人們生產(chǎn)經(jīng)營管理目的所占用的空間，可對應(yīng)公司企業(yè)、金融保險(xiǎn)服務(wù)、政府機(jī)構(gòu)及社會團(tuán)體、道路附屬設(shè)施、交通設(shè)施服務(wù)、商務(wù)住宅（除中類為住宅區(qū)）等6大類POI數(shù)據(jù)；“生活空間”指滿足人們?nèi)粘＞幼　⑾M(fèi)、游憩和娛樂休閑等空間，可對應(yīng)餐飲服務(wù)、購物服務(wù)、生活服務(wù)、醫(yī)療保健服務(wù)、科教文化服務(wù)、體育休閑服務(wù)、住宿服務(wù)、汽車服務(wù)、公共設(shè)施、商務(wù)住宅（中類為住宅區(qū)）等10大類POI數(shù)據(jù)；“生態(tài)空間”指提供人綠色自然的空間，可對應(yīng)風(fēng)景名勝類POI數(shù)據(jù)。

圖4 三生空間與POI數(shù)據(jù)分類對應(yīng)

同時(shí)，基于Google地圖歷史影像工具收集試驗(yàn)區(qū)不同時(shí)期衛(wèi)片，觀察建設(shè)用地圖斑的變化，并解析空間生長點(diǎn)、生長軸等信息；同步結(jié)合2007年數(shù)字總規(guī)調(diào)研數(shù)據(jù)、2017年白云區(qū)土地利用現(xiàn)狀調(diào)研GIS數(shù)據(jù)庫（基于第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)和實(shí)地調(diào)研進(jìn)行更新）等，綜合分析十年前后試驗(yàn)區(qū)“生活、生產(chǎn)、生態(tài)”三類空間的用地變遷情況。

3 基于POI大數(shù)據(jù)的 “三生空間”分布特征解析

3.1 “生產(chǎn)空間”現(xiàn)狀分布格局解析

從核密度分析圖看出（圖5），生產(chǎn)空間主要分布在白云區(qū)西南部和南海區(qū)東南部，呈現(xiàn)連片發(fā)展形態(tài)，與工業(yè)園、商貿(mào)園、辦公區(qū)用地分布大致一致。從試驗(yàn)區(qū)范圍來看，生產(chǎn)空間并未形成連續(xù)發(fā)展空間，主要集中在里水鎮(zhèn)西側(cè)、南側(cè)和石井街道東側(cè)、白云湖街道南側(cè)。結(jié)合試驗(yàn)區(qū)產(chǎn)業(yè)物流用地分布情況可知，產(chǎn)業(yè)空間分布廣泛，集中分布與零散分布結(jié)合（圖6）。這樣明顯不利于土地資源整合和連片整備開發(fā)，制約重點(diǎn)項(xiàng)目快速落地，產(chǎn)業(yè)空間亟待優(yōu)化整合。從圖5和6對比來看，核密度圖分析結(jié)果與實(shí)際產(chǎn)業(yè)空間分布所占范圍并不太吻合，主要原因是因?yàn)樵摲秶a(chǎn)業(yè)空間低端粗放、發(fā)展不集約所致，簡單說就是一個(gè)POI設(shè)施點(diǎn)所對應(yīng)的產(chǎn)業(yè)空間較大，范圍內(nèi)POI總數(shù)量相對于城市密集建設(shè)區(qū)較少。

圖5 生產(chǎn)空間核密度

圖6 “白云—南?！痹囼?yàn)區(qū)產(chǎn)業(yè)物流用地分布圖

通過實(shí)地調(diào)研也發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)區(qū)內(nèi)企業(yè)數(shù)量較多的行業(yè)包括生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)和制造業(yè)，其中生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)多為批發(fā)和零售業(yè)、科學(xué)研究和技術(shù)服務(wù)業(yè)交通運(yùn)輸、倉儲和郵政業(yè)租賃和商務(wù)服務(wù)業(yè)。此外，企業(yè)規(guī)模小，稅收貢獻(xiàn)較少，缺乏規(guī)模大、效益好的龍頭企業(yè)帶動。

3.2 “生活空間”現(xiàn)狀分布格局解析

從區(qū)域?qū)用娣治觯赏ㄟ^2016年百度開放平臺數(shù)據(jù)探究廣佛就業(yè)—居住特征。交通設(shè)施不僅與生產(chǎn)緊密相關(guān)，與人們?nèi)粘Ｍㄇ谝裁懿豢煞?。如圖7所示，在上班早高峰期間，從佛山南海區(qū)出發(fā)的人群主要前往廣州荔灣、白云、番禺和越秀區(qū)；在下班晚高峰期間，則是相反情況。這也側(cè)面反映出通勤人流多為佛山居住并在廣州工作的特點(diǎn)，在其他學(xué)者研究里也得到了印證[12]。

圖7 廣佛之間跨城出行的起訖點(diǎn)分布

結(jié)合生活空間核密度分析圖可發(fā)現(xiàn)，生活空間與生產(chǎn)空間緊密聯(lián)系，呈現(xiàn)連片發(fā)展形態(tài)。但從試驗(yàn)區(qū)范圍來看，生活空間并未形成連續(xù)發(fā)展空間，而是主要分布在里水鎮(zhèn)中心鎮(zhèn)區(qū)、白云湖南側(cè)（圖8）。當(dāng)然，數(shù)據(jù)上不排除POI數(shù)據(jù)存在局限（如農(nóng)村宅基地未納入），一般城鎮(zhèn)與農(nóng)村居住用地分布主要與工業(yè)物流用地鑲嵌，部分村莊散落分布在農(nóng)田中。

3.3 “生態(tài)空間”現(xiàn)狀分布格局解析

從圖9核密度分析圖看，生態(tài)空間總體呈點(diǎn)狀分布，分布最集中的區(qū)域?yàn)槲鏖陨缴止珗@、白云山風(fēng)景名勝區(qū)和龍洞森林公園，這些生態(tài)空間規(guī)模相對較大。同步結(jié)合圖10三大地類現(xiàn)狀分布圖看，以風(fēng)景名勝類POI為代表的生態(tài)空間核密度較低，考慮到此類POI只是包括了公園廣場、旅游景點(diǎn)等類型，并沒有考慮非建設(shè)用地的位置。因此，結(jié)合三大地類現(xiàn)狀分布圖可發(fā)現(xiàn)建設(shè)用地與非建設(shè)用地相互交錯(cuò)，珠江西航道濱江地區(qū)生態(tài)空間破碎化較為嚴(yán)重。

圖9 生態(tài)空間核密度

圖10 “白云—南海”試驗(yàn)區(qū)三大地類現(xiàn)狀分布圖

4 基于RS和GIS的“三生空間”用地變化解析

4.1 基于多時(shí)相衛(wèi)片解讀試驗(yàn)區(qū)空間形態(tài)生長特征

RS是Remote Sensing（遙感）的簡稱，近二十年來，試驗(yàn)區(qū)范圍內(nèi)用地及交通等建設(shè)發(fā)生較大變化，如圖11所示，通過對2000年以來每隔五年的多時(shí)相衛(wèi)片進(jìn)行目視解譯可以觀察該地區(qū)的空間形態(tài)生長特征。一般空間形態(tài)的生長包括“生長點(diǎn)”和“生長軸”（段進(jìn)等，2011）[19]，通過對試驗(yàn)區(qū)用地和空間形態(tài)演變發(fā)現(xiàn)，其生長軸主要以主要交通為重要導(dǎo)向，各類建設(shè)用地圍繞生長點(diǎn)發(fā)展，同時(shí)與生長軸緊密聯(lián)系，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)廣佛相隔的珠江西航道一直成為兩地聯(lián)系發(fā)展的最大障礙。

圖11 基于多時(shí)相衛(wèi)片解讀“白云—南?！痹囼?yàn)區(qū)城市空間形態(tài)演變及生長特征分析

4.2 基于GIS平臺解析試驗(yàn)區(qū)十年前后“三生空間”時(shí)空分異

以土地利用為出發(fā)點(diǎn)與歸屬點(diǎn)，基于ArcGIS平臺針對2007年和2017年試驗(yàn)區(qū)土地利用現(xiàn)狀引入時(shí)間維度從“三生空間”視角剖析十年土地利用變化。其中由于缺失佛山里水試驗(yàn)區(qū)前后十年用地信息，本文主要對比白云試驗(yàn)區(qū)的用地變化（土地利用數(shù)據(jù)經(jīng)過多輪內(nèi)部校核①，具體數(shù)據(jù)處理過程限于篇幅不做贅述）。

通過對比分析發(fā)現(xiàn)（圖12）：土地利用現(xiàn)狀發(fā)生變化的區(qū)域主要集中在道路沿線用地，流溪河、許廣高速、江府路沿線以南區(qū)域變化較為明顯；十年來用地性質(zhì)發(fā)生變化的建設(shè)用地面積為3912.1hm2。對比2007年和2017年建設(shè)用地變化，圖片斑塊越密集的區(qū)域該片區(qū)開發(fā)強(qiáng)度越大，可以發(fā)現(xiàn)沿流溪河、許廣高速、江府路沿線以南的區(qū)域建設(shè)用地變化較為明顯；排除面積小于0.1hm2的散點(diǎn)型分布誤差，十年來白云范圍內(nèi)建設(shè)用地增加約717hm2，總量增加有所，但城鄉(xiāng)用地結(jié)構(gòu)變化并不大，公共服務(wù)、倉儲等占建設(shè)用地比例幾乎沒變，僅工業(yè)用地減少和交通用地增加，居住用地和商業(yè)服務(wù)用地略有增長。

圖12 2007年和2017年城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積占比

結(jié)合三生空間的內(nèi)涵進(jìn)行對應(yīng)的用地劃分（圖13），基于GIS平臺將三類空間用地分布十年前后的變化進(jìn)行對比分析，列出各類用地的變化情況。

圖13 2007年和2017年三生空間各類用地變化

通過2007年和2017年各類用地?cái)?shù)據(jù)的量化比對，發(fā)現(xiàn)三生空間變化特征如下：

①生產(chǎn)空間整體優(yōu)化，部分有待提升。商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地近十年總規(guī)模增長180hm2，商圈主要分布于松洲街道、同德街道和新市街道；同時(shí)，十年來工業(yè)用地規(guī)模有所減少，主要減少M(fèi)2及M3類工業(yè)，原本分散的工業(yè)進(jìn)一步向現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園區(qū)集聚；其中，2007年小面積村工業(yè)斑塊大部分轉(zhuǎn)化為村莊建設(shè)用地；道路與交通設(shè)施由于2007年數(shù)據(jù)沒有對區(qū)域性道路交通設(shè)施單獨(dú)分類，為減少誤差，本文將道路與交通設(shè)施用地和區(qū)域交通設(shè)施用地作為一個(gè)大類進(jìn)行對比，可以發(fā)現(xiàn)十年來區(qū)域道路交通設(shè)施用地增加4%，路網(wǎng)加密，但也發(fā)現(xiàn)城市節(jié)點(diǎn)間缺乏新的主次干路級別的聯(lián)系，綜合交通體系有待提升；十年前的兩片集聚狀態(tài)的物流倉儲用地也轉(zhuǎn)化為交通設(shè)施用地。

②生活空間整體變化不大，局部略有變動。居住用地主要分布在流溪河以南區(qū)域。增加的居住用地主要分布在石井街道、新市街道一帶及金沙洲一帶，居住區(qū)開發(fā)以小樓盤開發(fā)為主，大規(guī)模開發(fā)主要分布在金沙洲片區(qū)并呈點(diǎn)狀分布；村莊建設(shè)用地散點(diǎn)分布在整個(gè)用地區(qū)域，變化較小，流溪河以南石井街道、新市街道存在部分用地減少的情況；公共管理與公共服務(wù)設(shè)施用地空間上呈散點(diǎn)式分布，十年來無新增大型用地；隨著城市水源地遷移和污水處理用地遷移，市政用地總量減少，但十年來零散增加了幾處公用設(shè)施用地，生活相關(guān)配套設(shè)施有所改善。

③生態(tài)空間整體呈破碎化趨勢。新增綠地與廣場用地主要分布在白云湖公園及金沙洲居住片區(qū)周邊；水域面積基本無變化，農(nóng)林用地依舊主要集中在流溪河以北地區(qū)；白云西部南端農(nóng)林用地已逐步轉(zhuǎn)為建設(shè)用地。整體來看，流溪河以北地區(qū)生態(tài)類用地較為完整，南部被蠶食嚴(yán)重，呈破碎化趨勢。

結(jié)語

本文基于時(shí)空維度對三生空間發(fā)展特征進(jìn)行總結(jié)，廣佛邊界地區(qū)作為典型的跨行政區(qū)域具有很好的借鑒參考。通過針對試驗(yàn)區(qū)POI、衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查等多源數(shù)據(jù)時(shí)空分布特征發(fā)現(xiàn)：結(jié)合POI大數(shù)據(jù)分析和城市規(guī)劃相關(guān)輔助數(shù)據(jù)聯(lián)合解讀，可以對跨邊界區(qū)域“三生空間”現(xiàn)狀分布特征有快速掃描、體檢的作用；通過多時(shí)相衛(wèi)片數(shù)據(jù)對比和分析，可以總結(jié)發(fā)現(xiàn)跨邊界區(qū)域空間形態(tài)生長特征由于行政邊界存在自然障礙和行政管制，和普通城鄉(xiāng)結(jié)合部地區(qū)蔓延式發(fā)展是有區(qū)別的；同時(shí)，引入時(shí)間維度，通過十年前后白云試驗(yàn)區(qū)土地利用GIS數(shù)據(jù)庫對比分析發(fā)現(xiàn)三生空間變化并不顯著，整體用地結(jié)構(gòu)變化不大。

因此，基于粵港澳大灣區(qū)廣佛城市協(xié)同發(fā)展大背景下，“白云—南?！痹囼?yàn)區(qū)未來同城化建設(shè)思路需要從“三生空間”共建共享共融入手。生產(chǎn)空間方面，需要產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，加強(qiáng)聯(lián)系兩者之間的交通聯(lián)系，充分利用“邊界”區(qū)位依托交通干線尋求兩地產(chǎn)業(yè)協(xié)作分工發(fā)展；生活設(shè)施方面，需要優(yōu)化地區(qū)骨架路網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與樞紐站點(diǎn)及中心城區(qū)及周邊城區(qū)的快速交通聯(lián)系，且客貨分離分流過境交通提高地區(qū)交通通行效率，同時(shí)基于居民對生活服務(wù)的需求和出行的便利度形成不同層級的生活圈；生態(tài)建設(shè)方面，需要依托現(xiàn)狀河流水系以珠江西航道為紐帶通過碧道規(guī)劃統(tǒng)籌建設(shè)綠色基礎(chǔ)設(shè)施，探索跨界區(qū)域河流共治共享生態(tài)補(bǔ)償政策等。

資料來源：

圖1～2，6：《“白云-南?！备哔|(zhì)量發(fā)展融合實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)總體規(guī)劃》征求意見稿，2019.8；

圖8：作者自繪，基于2016年百度地圖開放平臺研究跨城通勤的起訖點(diǎn)分布與人口流動特征；

圖10：作者基于土地利用現(xiàn)狀圖整理繪制；

其余圖片均為作者繪制。

注釋

① 由于國標(biāo)用地分類有差異，將2007年的數(shù)據(jù)與新用地類型劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行置換，并根據(jù)2007年衛(wèi)星圖對缺失數(shù)據(jù)的用地進(jìn)行補(bǔ)充。2007年的用地現(xiàn)狀圖用地代碼為舊版國標(biāo)，2017年的用地現(xiàn)狀圖用地代碼為新版國標(biāo)，無法直接進(jìn)行比較，因而需要將舊版國標(biāo)數(shù)據(jù)與新版國標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行對接。