生態(tài)安全格局約束下長株潭都市圈建設(shè)用地演變模擬與管控

李欣，王志遠,2,3*，劉丹丹，呂靖童

1.南華大學松霖建筑與設(shè)計藝術(shù)學院

2.湖南省健康城市營造工程技術(shù)研究中心

3.南華大學國土空間可持續(xù)發(fā)展研究中心

城市空間無序蔓延導致區(qū)域內(nèi)生態(tài)用地大量流失、生態(tài)斑塊破碎化、生物多樣性急劇減少，嚴重影響到城市生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展[1-2]。在此背景下，黨的十九大報告提出要構(gòu)建生態(tài)廊道和生物多樣性保護網(wǎng)絡，提升生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性。同時，新時期國土空間規(guī)劃也致力于研究國土空間平衡[3]，探索更為合理的城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定方法。因而，研究生態(tài)用地與建設(shè)用地平衡發(fā)展，對于保護山水資源、修復生態(tài)系統(tǒng)和建設(shè)生態(tài)家園有著關(guān)鍵性的作用。

國土空間平衡主要分為生態(tài)安全與土地合理利用兩部分，生態(tài)安全是指生態(tài)資源環(huán)境處于滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需求的狀態(tài)[4]。在生態(tài)安全方面，最早由福爾曼[5]提出的“斑塊——廊道——基底”的景觀生態(tài)學研究模式受到廣泛認可，并成為生態(tài)安全格局研究的基本思路。我國生態(tài)安全格局的研究多集中于格局識別、構(gòu)建和多模型耦合等方面。如李皓等[6]采用AHP-OWA (analytic hierarchy process-ordered weighted averaging)多準則評估與InVEST模型(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs model)模擬雄安新區(qū)生態(tài)安全格局；如克亞·熱合曼等[7]采用MSPA (morphological spatial pattern analysis)和MCR模型結(jié)合構(gòu)建圖木舒克市生態(tài)安全格局；李濤等[8]采用電路理論探討構(gòu)建衡陽市城市景觀安全格局。土地利用是城市發(fā)展的基礎(chǔ)，其數(shù)量和布局變化對生態(tài)、經(jīng)濟等方面具有重要影響[9]。土地利用模擬預測分為數(shù)量預測和空間預測兩部分。在數(shù)量預測方面，主要分為以Logistic回歸模型(logistic regression model)[10-11]、馬爾可夫模型(Markov)[12-13]、灰色預測模型[14-15]為代表的數(shù)學模型和以系統(tǒng)動力學模型（SD）[16]、神經(jīng)網(wǎng)絡模型（artificial neural network model）[17]為代表的動力學模型。雖然數(shù)量預測可以得知土地利用變化的大致趨勢，但不能反映具體的位置變化信息。因此，越來越多土地利用模擬研究采用CLUE-S（conversion of land use and its effects at small region extent）[18]、GEOMOD (geometric data model)[19]、SLEUTH(slope, land use, excluded, urban, transportation, hill shade)模 型[20]、 CA (cellular automata)[21]、MAS(multi-agent system)[22-23]等空間預測模型進行探究。FLUS[24]模型作為空間預測模型的一種，在傳統(tǒng)元胞自動機的基礎(chǔ)上做了較大的改進，不僅可與Markov、灰色預測模型等數(shù)學模型進行較好地結(jié)合，而且能基于輪盤賭選擇的自適應慣性競爭機制，處理多種土地利用類型相互轉(zhuǎn)化時的不確定性與復雜性，從而提高模擬精度。

隨著俞孔堅[25]提出城市景觀安全格局理論，許多學者嘗試將生態(tài)保護與土地利用格局預測相結(jié)合。如單淥銥等[26]基于土地生態(tài)安全評價預測環(huán)鄱陽湖城市群未來土地利用格局，王思易等[27]將單一生態(tài)過程與CA模型結(jié)合預測揚州市未來用地格局，但并未充分考慮土地利用變化與生態(tài)安全格局之間的關(guān)系，也缺乏完整的框架和總結(jié)。本研究將生態(tài)安全格局與FLUS模型相結(jié)合，提出自然發(fā)展（ND）、核心生態(tài)斑塊保護（CEP）和生態(tài)安全格局約束（ESPR）3種空間預測情景，其模擬的建設(shè)用地和生態(tài)用地分布范圍，可為長株潭都市圈城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定提供參考，以期有效解決該區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護與社會經(jīng)濟發(fā)展之間的土地利用矛盾，并為同類都市圈土地利用政策提供技術(shù)支持。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域

長株潭都市圈是長江中游城市群土地覆蓋變化最為劇烈的區(qū)域之一，是長株潭城市群核心區(qū)，包括長沙市岳麓區(qū)、芙蓉區(qū)、天心區(qū)、開福區(qū)、雨花區(qū)、望城區(qū)和長沙縣，株洲市蘆淞區(qū)、石峰區(qū)、天元區(qū)、荷塘區(qū)和淥口區(qū)，湘潭市雨湖區(qū)、岳塘區(qū)和湘潭縣（圖1）。該區(qū)域總面積8 623.34 km2，人口1 652.24萬人（2020年），已基本形成1小時通勤圈的城鎮(zhèn)空間形態(tài)，是湖南省社會經(jīng)濟發(fā)展核心增長極。

圖1 研究區(qū)示意Fig.1 Schematic diagram of the study area

1.2 數(shù)據(jù)來源

對長株潭都市圈2000年、2005年、2010年、2015年和2020年5個時期的土地覆蓋變化進行監(jiān)測。采用的數(shù)據(jù)主要包括：1）長株潭都市圈土地利用數(shù)據(jù)，利用 Landsat7 ETM SLC-off（2000——2020年）遙感影像數(shù)據(jù)解譯獲得，提取出長株潭都市圈建設(shè)用地范圍。選取湖南省自然資源廳提供的SPOT5高分辨率遙感衛(wèi)星影像，應用ENVI 5.1軟件進行解譯精度的驗證，驗證結(jié)果顯示精度達到89.9%，該解譯精度可用于城市建設(shè)用地擴張的研究。2）驅(qū)動因子數(shù)據(jù)主要來源于OSM地圖（OpenStreet Map，開源地圖），并已進行歸一化處理；人口與國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）空間分布數(shù)據(jù)來源于中國科學院資源環(huán)境科學與數(shù)據(jù)中心（http://www.resdc.cn）；高程及坡度數(shù)據(jù)來自地理空間數(shù)據(jù)云。

2 研究方法

2.1 建設(shè)用地變化特征分析

2.1.1 增長強度

城市用地擴張強度指數(shù)（U）可以反映同一城市用地不同時間段的增長強度，對比其增長特征，公式如下：

式中：At2、At1分別為t1、t2時間段的城市用地面積，km2；Δt為t1到t2的間隔時間。

2.1.2 標準差橢圓

標準差橢圓能綜合展現(xiàn)都市圈空間分布的特征變化，其橢圓面積可以反映都市圈空間的擴張和收縮狀態(tài)，長短軸變化可以反映都市圈的主要驅(qū)動力方向，重心可以用來描述地理空間平均中心的變化趨勢。本文基于2000——2020年長株潭都市圈建設(shè)用地數(shù)據(jù)，對比量化其時空演變動態(tài)特征。

2.2 生態(tài)安全格局構(gòu)建

2.2.1 綜合生態(tài)重要性評價

（1）水資源安全重要性評價。水資源安全重要性評價由地表重要水源安全評價和雨洪安全評價疊加而成。地表水源安全評價是基于全國河道劃分標準，將研究區(qū)內(nèi)全國二級河道湘江劃為極重要級別，全國五級河道劃分為中等重要級別，地表坑塘劃分為一般重要級別，其余區(qū)域為不重要級別。雨洪安全是基于研究區(qū)內(nèi)的高程數(shù)據(jù)，運用ArcGIS軟件中的水文分析模塊模擬洪水地表徑流過程，得到水流累積量（flow accumulation），再采用自然斷點法將其分為4個等級。綜合二者劃分結(jié)果即可得到水資源安全重要性評價。

（2）生物多樣性重要性評價。根據(jù)研究區(qū)的實際情況，選擇土地利用類型、坡度為指標，對長株潭都市圈生物多樣性功能進行評價。對各因子按照表1進行重新分類賦值后疊加求和計算，再將評價結(jié)果劃分為不重要、一般重要、中等重要、極重要共4個等級。

表1 生物多樣性保護功能評價分級標準Table 1 Classification standards of biodiversity conservation function evaluation

（3）地質(zhì)災害敏感性評價。根據(jù)地質(zhì)災害特征，選擇植被覆蓋度、高程、坡度及用地類別4個影響因素進行賦值評分，將評價結(jié)果劃分為不重要、一般重要、中等重要、極重要4個等級（表2）。

表2 地質(zhì)災害的影響因子及其敏感性劃分標準Table 2 The influencing factors of geological disasters and the classification standard of susceptibility

（4）綜合生態(tài)用地識別。由于水資源安全、生物多樣性、地質(zhì)災害敏感性對于研究區(qū)同等重要，因此，將基于各單因子評價得到的數(shù)值，利用GIS柵格計算功能進行等權(quán)重綜合疊加，并將綜合生態(tài)用地劃分為不重要、一般重要、中等重要、極重要4個等級，最終得到研究區(qū)綜合生態(tài)用地重要性格局分布圖。

2.2.2 生態(tài)源地識別

生態(tài)源地識別主要包括具有重要生態(tài)功能或高度生態(tài)敏感性和脆弱性的地區(qū)[28]，這是維系長株潭都市圈生態(tài)安全的基本保障區(qū)域，同時考慮到細碎圖斑會對生態(tài)安全格局的構(gòu)建產(chǎn)生影響，綜合研究區(qū)實際情況，提取極重要生態(tài)用地圖斑面積大于5 km2的單個圖斑作為生態(tài)源地。

2.2.3 生態(tài)阻力面構(gòu)建

物種的水平空間運動狀態(tài)和生態(tài)過程，主要受到人為和土地覆被的干擾。參考相關(guān)研究[29]，將長株潭都市圈各類土地利用類型對物種和生態(tài)系統(tǒng)的阻力系數(shù)擬定為1～500（表3）。

表3 長株潭都市圈基本生態(tài)阻力系數(shù)Table 3 Basic ecological resistance coefficient of Changzhutan metropolitan area

2.2.4 生態(tài)廊道識別

由于最小累積阻力模型(minimum cumulative resistance model，MCR模型)考慮了源、距離和景觀界面特征，計算物種從源地到目的地運動過程中所需要耗費的代價。因此，采用MCR模型來提取生態(tài)源地之間的廊道。公式如下：

式中：MCR為最小累積阻力；f為MCR與生態(tài)過程的正相關(guān)關(guān)系；Ri為景觀單元i對某物種運動的阻力系數(shù)；Dij為物種從源地j到景觀單元i的空間距離。

2.3 FLUS模型

2.3.1 模型參數(shù)設(shè)置

選擇人口、GDP、距高速路距離、距省道距離、距鐵路距離、高程、坡度、坡向、距縣道距離、距城市中心距離、距河流距離、距國道距離共12個因子，作為建設(shè)用地擴張驅(qū)動因子，以2015年長株潭都市圈建設(shè)用地現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，模擬2020年建設(shè)用地分布情況。為驗證FLUS模擬模型的精度，利用OA（總體精度）、kappa系數(shù)對其精度進行驗證。OA、kappa系數(shù)均為0～1，當二者大于0.75時，模擬精度較高，當處于0.50～0.75時，模擬精度一般，當小于0.5時，模型不適于未來土地空間利用模擬（表4）。

表4 FLUS模型模擬試驗相關(guān)參數(shù)及具體設(shè)置情況Table 4 Relevant parameters and specific settings of FLUS model simulation experiment

2.3.2 情景設(shè)置

基于FLUS模型，為2020——2030年建設(shè)用地變化設(shè)計了3種發(fā)展情景，即自然發(fā)展（ND）、核心生態(tài)斑塊保護（CEP）和生態(tài)安全格局約束（ESPR）。ND情景遵循2015——2020年的土地擴張速度，僅把現(xiàn)狀河流作為禁止轉(zhuǎn)換區(qū)；CEP情景將生態(tài)源地作為禁止轉(zhuǎn)換區(qū)；ESPR情景將綜合高生態(tài)安全格局作為禁止轉(zhuǎn)換區(qū)。

3 結(jié)果與討論

3.1 長株潭都市圈建設(shè)用地增量變化

根據(jù)2000——2020年5期長株潭都市圈建設(shè)用地數(shù)據(jù)，以增長速率、增長強度等作為城市空間擴展分析指標，對長株潭都市圈擴展變化進行統(tǒng)計分析（表5）。增長速率和增長強度先上升后減少，在2005——2010年最為劇烈，隨后逐步放緩。說明在此期間長株潭都市圈建設(shè)用地逐漸由急速擴張轉(zhuǎn)為緩速擴張。

表5 2000——2020年長株潭都市圈建設(shè)用地增長速率與強度Table 5 The growth rate and intensity of construction land in the Changzhutan metropolitan area from 2000 to 2020

根據(jù)標準差橢圓分析結(jié)果可知（圖2），2000——2020年長株潭都市圈建設(shè)用地總體呈現(xiàn)由南向北，由西向東的增長趨勢。2000——2005年，橢圓重心坐標由（112°97′E，27°86′N）移至（112°97′E，27°96′N），移動距離為13.285 km，重心移動方向為西北方向，從湘潭市岳塘區(qū)偏移至湘潭市雨湖區(qū)。橢圓面積由3 512.81 km2減至2 766.06 km2，都市圈規(guī)模整體呈收縮態(tài)勢。橢圓短軸由22.092 km減至18.823 km，長軸由50.619 km減至46.781 km，表明該都市圈新增建設(shè)用地在向中心地帶集聚。

圖2 2000——2020年長株潭都市圈建設(shè)用地標準差橢圓Fig.2 Standard deviation ellipse used for the construction land of Changzhutan metropolitan area from 2000 to 2020

2005——2010年，橢圓重心坐標由（112°97′E，27°96′N）移至（112°99′E，27°92′N），移動距離為 7.846 km，重心移動方向為東南方向，從湘潭市雨湖區(qū)偏移至湘潭市岳塘區(qū)。橢圓面積由2 766.06 km2增至3 200.48 km2，都市圈規(guī)模整體呈擴張態(tài)勢。橢圓短軸由18.823 km增至21.251 km，長軸由46.781 km增至47.943 km，橢圓受東南-西北方向的拉力較大，說明在此期間該方向上的株洲都市區(qū)和長沙都市區(qū)的建設(shè)用地擴張起到了主要拉力作用。

2010——2015年，橢圓重心坐標由（112°99′E，27°92′N）移至（112°99′E，27°93′N），移動距離為 1.030 km，重心移動方向為西北方向，仍居于岳塘區(qū)。橢圓面積由3 200.48 km2縮小至3 196.75 km2，都市圈規(guī)模整體呈收縮態(tài)勢。橢圓短軸由21.251 km減至21.179 km，長軸由47.943 km增至48.050 km，橢圓的長軸變長，短軸變短，這是受到長沙都市區(qū)建設(shè)用地向西北方向進一步擴張的影響。

2015——2020年，橢圓重心坐標由（112°99′E，27°93′N）移至（113°00′E，28°00′N），移動距離為 0.706 km，重心移動方向為東北方向，仍居于岳塘區(qū)。橢圓面積由3 196.75 km2增至3 345.18 km2，都市圈規(guī)模整體呈擴張態(tài)勢。橢圓短軸由21.179 km增至22.073 km，長軸由48.050 km增至48.244 km，這是由于長沙都市區(qū)長沙縣新增建設(shè)用地較多的影響。

綜合來看，在2000——2020年，橢圓重心由湘潭市岳塘區(qū)西南部轉(zhuǎn)移至湘潭市岳塘區(qū)中部，且逐步趨于穩(wěn)定，而標準差橢圓面積、長軸、短軸均略有縮小，都市圈規(guī)模整體呈現(xiàn)收縮態(tài)勢，說明新增建設(shè)用地多集中于三市交匯處，有相向融城的發(fā)展態(tài)勢。

3.2 長株潭都市圈生態(tài)用地識別

根據(jù)長株潭都市圈生態(tài)用地識別結(jié)果（圖3），極重要生態(tài)用地的面積為2 649.54 km2，占研究區(qū)總面積的30.73%；中等重要生態(tài)用地面積為1 820.22 km2，占比為21.11%；一般重要生態(tài)用地的面積為2 851.73 km2，占比為33.07%。極重要生態(tài)用地是長株潭都市圈生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的核心區(qū)域，是保障自然生態(tài)系統(tǒng)服務功能所需的最小生態(tài)用地，也是研究區(qū)未來開發(fā)建設(shè)不可逾越的底線。中等重要生態(tài)用地為極重要生態(tài)用地周圍的灘涂濕地、林地和草地等，與極重要生態(tài)用地構(gòu)成研究區(qū)內(nèi)的關(guān)鍵性生態(tài)用地。一般重要生態(tài)用地分布在極重要生態(tài)用地與一般重要生態(tài)用地的外圍緩沖區(qū)內(nèi)，是維護區(qū)域生態(tài)安全的理想的生態(tài)用地布局，在滿足建設(shè)用地需求的前提下，可最大限度地提供生態(tài)服務和保護生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。

圖3 長株潭都市圈生態(tài)因子重要性評價與綜合生態(tài)用地識別Fig.3 Evaluation of the importance of ecological factors and identification of comprehensive ecological land in Changzhutan metropolitan area

3.3 長株潭都市圈生態(tài)安全格局構(gòu)建

根據(jù)綜合生態(tài)用地識別結(jié)果，在極重要生態(tài)用地中提取大于5 km2的斑塊，采用MCR模型提取出生態(tài)廊道和緩沖區(qū)，以此構(gòu)建長株潭都市圈的生態(tài)安全格局。生態(tài)源地多集中在湘潭市湘潭縣、株洲市天元區(qū)等地區(qū)，面積約為1 204.38 km2，占研究區(qū)總面積的13.97%。生態(tài)廊道共識別出7條，其中湘江流段為關(guān)鍵廊道，潛在廊道分布在生態(tài)環(huán)境較好的林地，為源地之間的物種遷徙和能量流通起到了很好的橋梁作用（圖4）。

圖4 長株潭都市圈生態(tài)安全格局Fig.4 Ecological security pattern of Changzhutan metropolitan area

3.4 長株潭都市圈建設(shè)用地變化模擬精度檢驗

以2015年長株潭都市圈建設(shè)用地現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，模擬2020年建設(shè)用地分布情況，結(jié)果如圖5所示。為驗證模型的可靠性，將FLUS模型模擬的2020年建設(shè)用地分布圖與實際的2020年建設(shè)用地分布圖進行對比，得到OA為0.88，kappa系數(shù)為0.80，表明該模型模擬效果較好，能適用于未來建設(shè)用地分布預測。

圖5 長株潭都市圈建設(shè)用地現(xiàn)狀與模擬檢驗Fig.5 Status quo and simulation test of construction land in Changzhutan metropolitan area

3.5 長株潭都市圈建設(shè)用地多情景模擬

不同控制條件下的情景模擬預測結(jié)果顯示，研究區(qū)建設(shè)用地空間變化存在較大的差異（圖6）。在ND情景下建設(shè)用地規(guī)模急劇上升，增加了270.77 km2。從分布格局來看，非建設(shè)用地轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地主要發(fā)生在現(xiàn)狀建設(shè)用地周邊，呈現(xiàn)以各自中心為基點向外擴張的趨勢，表明該情景下建設(shè)用地增長不顧及生態(tài)安全平衡。對比圖6可知，CEP與ND情景的分布格局與面積總量基本一致，說明建設(shè)用地擴張與生態(tài)源地保護可以實現(xiàn)平衡與共存。在ESPR情景下，建設(shè)用地擴張受到明顯約束，增加幅度僅為209.83 km2。從分布格局來看，非建設(shè)用地轉(zhuǎn)為建設(shè)用地呈現(xiàn)連片式集中增長的特征，主要發(fā)生在長沙市望城區(qū)西南部、長沙市長沙縣西南部、長沙市天心區(qū)與雨花區(qū)交界處、株洲市石峰區(qū)東部、株洲市天元區(qū)北部、湘潭市雨湖區(qū)東部和湘潭市岳塘區(qū)南部和北部。說明在ESPR情景下，既可滿足建設(shè)用地需求，又可最大限度地提供生態(tài)服務和保護生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。

圖6 長株潭都市圈2030年建設(shè)用地多情景模擬Fig.6 Multi-scenario simulation of construction land in Changzhutan metropolitan area in 2030

3.6 長株潭都市圈城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定

城鎮(zhèn)開發(fā)邊界作為新時期國土空間規(guī)劃中劃定的指導和約束城鎮(zhèn)發(fā)展的空間管制控制線，是一條需要持續(xù)管理更新的控制線[30]。考慮到未來建設(shè)用地發(fā)展空間和生態(tài)保護的基本要求，選擇ESPR情景作為長株潭都市圈城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定的基本依據(jù)，將模擬出的城鎮(zhèn)空間均劃入管控（圖7）。然而，國土空間規(guī)劃應該是動態(tài)的、可調(diào)整的，所以在城鎮(zhèn)開發(fā)邊界內(nèi)將2020年現(xiàn)狀建設(shè)用地作為城鎮(zhèn)發(fā)展彈性引導區(qū)，共有1 075.11 km2用地納入引導范圍；將2030年新增模擬用地作為城鎮(zhèn)發(fā)展剛性管制區(qū)，進行統(tǒng)籌規(guī)劃管控合理布局，共有1 284.94 km2的用地納入控制范圍。未來城鎮(zhèn)開發(fā)邊界可依據(jù)每一輪次管控評估結(jié)果和最新規(guī)劃成果，進行調(diào)整校正。

圖7 長株潭都市圈2030年城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定Fig.7 Delineation of urban development boundary in Changzhutan metropolitan area in 2030

以城市生態(tài)安全為目標一直是城市空間規(guī)劃研究中的熱點，過去綠地系統(tǒng)規(guī)劃編制是基于城市建設(shè)發(fā)展的視角，相對忽略了區(qū)域綠地的系統(tǒng)性、整體性和生態(tài)性[31]，導致生態(tài)格局、生態(tài)過程與生態(tài)功能之間缺乏有機聯(lián)系，對于城市整體生態(tài)保護收效甚微。如劉延國等[32]以西南山區(qū)為例探討優(yōu)化生態(tài)保護紅線的劃定方法，呂紅亮等[33]基于生態(tài)過程構(gòu)建城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，但對于城市發(fā)展需要關(guān)注不夠。隨著新時期國土空間規(guī)劃工作的展開，高質(zhì)量城市用地擴張受到重視，在構(gòu)建生態(tài)安全格局時還應該注重社會經(jīng)濟發(fā)展驅(qū)動對于空間增長的影響。任保平等[34]曾探究了經(jīng)濟增長-產(chǎn)業(yè)發(fā)展-生態(tài)環(huán)境三者之間的耦合關(guān)系，陳炳等[35]更是致力于搭建生態(tài)文明建設(shè)與城市化的協(xié)調(diào)發(fā)展模型，但都忽略了土地利用變化對于城市生態(tài)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)的影響。在FLUS模型中納入生態(tài)安全格局限制區(qū)，可模擬多情景下都市圈建設(shè)用地變化情況，分析城市擴張對于生態(tài)安全格局的動態(tài)干擾，實現(xiàn)用地協(xié)調(diào)發(fā)展。未來研究可繼續(xù)增加多情景模擬，以滿足城市發(fā)展策略變化的需要。

4 結(jié)論

（1）2000——2020年長株潭都市圈建設(shè)用地擴張迅速，但擴張速度由急速擴張轉(zhuǎn)為緩速擴張，擴張?zhí)卣饔赏庋邮綌U張轉(zhuǎn)為內(nèi)填式擴張。

（2）通過綜合生態(tài)用地重要性評價，長株潭都市圈共計2 649.54 km2極重要生態(tài)用地與1 204.38 km2生態(tài)源地，采用MCR模型構(gòu)建出長株潭都市圈綜合生態(tài)安全格局。其中低水平安全格局可以保護核心源地不受侵害，而高水平安全格局有助于實現(xiàn)景觀的連貫性，最大限度地保護和維持區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整。

（3）運用FLUS模型，得出自然發(fā)展 (ND)、核心生態(tài)塊保護 (CEP)、生態(tài)安全格局約束 (ESPR)3種情景下建設(shè)用地規(guī)模分別為1 345.88、1 345.79和1 284.94 km2。其中，基于ESPR情景劃定2030年長株潭都市圈城鎮(zhèn)開發(fā)邊界，可更好地平衡“生態(tài)-社會-經(jīng)濟”效益，通過科學劃分城鎮(zhèn)發(fā)展剛性管制區(qū)和城鎮(zhèn)發(fā)展彈性引導區(qū)，加強對城鎮(zhèn)土地利用開發(fā)的優(yōu)化管制，可以有效提高區(qū)域土地利用安全。