小城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的時(shí)空分異研究*
——以佛山順德區(qū)為例

廖 琪 ， 陳 玲 ， 周藝霖 ， 蔣雪冰

（1.廣東省土地調(diào)查規(guī)劃院，廣東 廣州 510075；2.自然資源部陸表系統(tǒng)與人地關(guān)系重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510075；3.廣東省嶺南院勘察設(shè)計(jì)有限公司，廣東 廣州 510075）

建設(shè)用地?cái)U(kuò)展作為城鎮(zhèn)化在空間上最具表征意義的特征之一[1-3]，也是土地利用/土地覆被變化（Land use/land cover change, LUCC）研究的核心領(lǐng)域[4-6]。LUCC研究是全球化研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，而今逐漸有針對(duì)性地轉(zhuǎn)向多地域、多尺度上的研究[7-9]，它不僅豐富了土地利用變化研究的內(nèi)容與方法，也推動(dòng)了土地科學(xué)的發(fā)展[10-15]。近年來(lái)，我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)了冒進(jìn)態(tài)勢(shì)和城市空間蔓延式發(fā)展的趨勢(shì)[16]。“外延式”和“速度型”的城鎮(zhèn)化發(fā)展方式致使大城市超常規(guī)發(fā)展，人口急速膨脹、交通擁堵、土地污染、水污染、空氣污染、房?jī)r(jià)高漲和資源緊張以及越來(lái)越多的霧霾天氣等“大城市病”凸顯[17-18]。中小城鎮(zhèn)是優(yōu)化城市體系的戰(zhàn)略關(guān)鍵，而發(fā)展中小城鎮(zhèn)正是化解上述城鎮(zhèn)化問(wèn)題和困局的核心戰(zhàn)略路徑[17,19]。能否協(xié)調(diào)好中小城鎮(zhèn)發(fā)展與土地利用之間的關(guān)系，特別是與建設(shè)用地?cái)U(kuò)展之間的關(guān)系，是新型城鎮(zhèn)化能否成功轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵之一。探討珠三角地區(qū)小城鎮(zhèn)建設(shè)用地發(fā)展情況，以期為研究經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和快速城鎮(zhèn)化地區(qū)的土地變化提供借鑒和參考。

1 研究區(qū)域、數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

順德區(qū)隸屬佛山市，身處珠江三角洲腹地，東連番禺，西鄰新會(huì)，北接南海，南界中山，是粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟(jì)圈、廣州—佛山都市圈的重要組成部分。地理坐標(biāo)介于北緯 22°40′~23°2′，東經(jīng)113°1′~113°23′。土地總面積806.55 km2，全區(qū)現(xiàn)轄4街道（大良、容桂、倫教和勒流）、6鎮(zhèn)（杏壇、龍江、北滘、均安、樂(lè)從和陳村），共含村委會(huì)108個(gè)、居委會(huì)97個(gè)。改革開(kāi)放以來(lái)，順德區(qū)突出的城鄉(xiāng)建設(shè)特點(diǎn)為城鎮(zhèn)數(shù)量多、規(guī)模大、分布密集，城鎮(zhèn)密度大大高于國(guó)內(nèi)同級(jí)單位，城鎮(zhèn)常住人口比重從1978年的23.5%增加到2020年的98.58%。2020年底全區(qū)戶(hù)籍總?cè)丝跒?55.49萬(wàn)人，人口密度為1 904人/km2，人均耕地面積為0.065畝，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）突破3 500億元，達(dá)到了3 593.620 5億元。社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，也加速了建設(shè)用地的擴(kuò)展。研究區(qū)位置示意圖如圖1所示。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及預(yù)處理

1.2.1數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究數(shù)據(jù)包含從美國(guó)地質(zhì)勘探局以及地理空間數(shù)據(jù)云（https://www.gscloud.cn）獲取的順德區(qū)1991年、1994年、1997年、2000年、2003年、2006年、2009年和2012年Landsat 5與Landsat 7衛(wèi)星影像，共8個(gè)時(shí)相，空間分辨率為30 m×30 m，影像含云量均小于1%，圖像質(zhì)量較好；從順德區(qū)發(fā)展規(guī)劃和統(tǒng)計(jì)局獲取的1997—2011年的順德區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒，2007年土地利用現(xiàn)狀圖（矢量格式），2009—2020年順德總體規(guī)劃圖（1∶10 000），2010年的航拍圖（空間分辨率為1 m），2010年1∶2 000的全順德區(qū)村鎮(zhèn)圖（矢量格式）。

1.2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理

遙感影像數(shù)據(jù)采用遙感圖像處理軟件ENVⅠ 5.0對(duì)順德區(qū)地形圖進(jìn)行幾何糾正，利用糾正后的地形圖對(duì)遙感影像圖和航拍圖進(jìn)行幾何精糾正，均方差誤差控制在1個(gè)像元內(nèi)，再進(jìn)行圖像增強(qiáng)處理。參照《土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術(shù)規(guī)程》，并根據(jù)實(shí)地考察結(jié)合2007年土地利用現(xiàn)狀圖、2010年航拍圖，利用ArcGIS 10.0軟件進(jìn)行目視解譯。首先獲得2006年土地利用圖，解譯精度達(dá)85%，采用面向?qū)ο蠓诸?lèi)方法提取出建設(shè)用地、農(nóng)村居民地、水域、林地和耕地五種地類(lèi)。在此基礎(chǔ)上，采用多時(shí)相連續(xù)對(duì)比法[20]，獲取其他年份的相關(guān)數(shù)據(jù)。本研究中的城鎮(zhèn)建設(shè)用地主要包括工業(yè)用地、水工建筑用地、采礦用地以及建制鎮(zhèn)等。

1.3 研究方法

擴(kuò)展程度指標(biāo)以擴(kuò)展動(dòng)態(tài)度指數(shù)、擴(kuò)展強(qiáng)度指數(shù)和擴(kuò)展貢獻(xiàn)率指數(shù)這3個(gè)指數(shù)構(gòu)建綜合擴(kuò)展程度指數(shù)模型，可以綜合反映建設(shè)用地?cái)U(kuò)展劇烈程度[15]。

綜合擴(kuò)展程度指數(shù)模型在擴(kuò)展動(dòng)態(tài)度指數(shù)、擴(kuò)展強(qiáng)度指數(shù)和擴(kuò)展貢獻(xiàn)率指數(shù)的基礎(chǔ)上，利用修正的內(nèi)梅羅（N. L. Nemerow）公式對(duì)各指數(shù)進(jìn)行綜合算術(shù)平均[21]，兼顧三者的綜合效應(yīng)，以期更全面、更準(zhǔn)確地反映建設(shè)用地?cái)U(kuò)展在時(shí)間上的差異，有一定的科學(xué)合理性。其公式為：

式中，Ii（i=1,2,3,…,n）為第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的綜合擴(kuò)展程度指數(shù)；C為擴(kuò)展貢獻(xiàn)率指數(shù)；D為擴(kuò)展動(dòng)態(tài)度指數(shù)；E為擴(kuò)展強(qiáng)度指數(shù)。

1）擴(kuò)展貢獻(xiàn)率。擴(kuò)展貢獻(xiàn)率指數(shù)指單位時(shí)間、各單元內(nèi)新增某種土地利用類(lèi)型用地面積占研究區(qū)其土地利用類(lèi)型擴(kuò)展總面積的百分比[21]。其公式為：

式中，Ci（i=1,2,3,…,n）為第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的擴(kuò)展貢獻(xiàn)率；Ua、Ub分別為研究時(shí)段初與研究時(shí)段末某種土地利用類(lèi)型的面積；ΔU為研究時(shí)段內(nèi)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的總面積。

貢獻(xiàn)率指數(shù)可以直觀地表示各單元內(nèi)增加的某種土地利用類(lèi)型對(duì)整體的重要程度，可看作其絕對(duì)變化率，但該指數(shù)忽略了各空間單元面積的差異，不能確切地反映其空間差異。

2）擴(kuò)展動(dòng)態(tài)度。動(dòng)態(tài)度指數(shù)也稱(chēng)變化率指數(shù)[22]，指某研究區(qū)在一定時(shí)間范圍內(nèi)某種土地利用類(lèi)型面積變化與該種土地利用類(lèi)型初期面積的比值，可反映該土地利用類(lèi)型變化的幅度與速度[22-23]。其公式為：

式中，Di（i=1,2,3,…,n）為第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的擴(kuò)展動(dòng)態(tài)度；T為研究時(shí)段。

動(dòng)態(tài)度指數(shù)（變化率指數(shù)）以土地利用類(lèi)型的面積為基礎(chǔ)，而不同單元區(qū)域的相同用地類(lèi)型的面積基數(shù)不同，指數(shù)高只能反映其變化快[22]，并不能全面反映其變化程度。雖然，上述動(dòng)態(tài)度指數(shù)（變化率指數(shù)）公式對(duì)時(shí)間變量的處理偏于簡(jiǎn)單，但對(duì)預(yù)測(cè)未來(lái)土地利用變化趨勢(shì)有積極的作用[22-23]。

3）擴(kuò)展強(qiáng)度。擴(kuò)展強(qiáng)度指數(shù)是指某研究區(qū)在研究時(shí)段內(nèi)的某種土地利用類(lèi)型擴(kuò)展面積占研究區(qū)土地總面積的百分比[24-25]，反映研究單元新增土地面積占自身土地面積的比例，用以比較不同研究時(shí)期某種土地利用類(lèi)型擴(kuò)展的強(qiáng)弱或快慢[15,24,26]。其公式為：

式中，Ei（i=1,2,3,…,n）為第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)的擴(kuò)展強(qiáng)度；U0為研究區(qū)土地總面積。

2 結(jié)果與分析

2.1 順德區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展總體特征

在1991—2012年間，順德區(qū)建設(shè)用地面積從78.95 km2增至226.85 km2，年均擴(kuò)展了7.04 km2，增長(zhǎng)了187.33%，年均增長(zhǎng)率為8.92%。主要原因是順德區(qū)經(jīng)歷了快速城鎮(zhèn)化和工業(yè)化，建設(shè)用地總體擴(kuò)展速度較快。順德區(qū)1991—2012年不同時(shí)段建設(shè)用地?cái)U(kuò)展情況如表1所示，順德區(qū)1991—2012年不同時(shí)段擴(kuò)展指數(shù)折線(xiàn)圖如圖2所示。結(jié)合表1、圖2，各時(shí)段的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展趨勢(shì)可分為：1991—2003年為低速擴(kuò)展階段、2003—2009年為快速擴(kuò)展階段、2009—2012年為中速擴(kuò)展階段。

圖2 順德區(qū)1991—2012年不同時(shí)段擴(kuò)展指數(shù)折線(xiàn)圖

1）低速擴(kuò)展階段：1991—2003年為順德區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的初期摸索階段，其中城鎮(zhèn)中心功能區(qū)不突出、各街道（鎮(zhèn)）發(fā)展比較均衡。在1991—2003年間，城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積從78.95 km2增至123.34 km2，年均擴(kuò)展了3.7 km2。改革開(kāi)放后，縣城、建制鎮(zhèn)街區(qū)和農(nóng)村圩市規(guī)模不斷擴(kuò)大，公路網(wǎng)絡(luò)逐漸完善，公共建筑增多，城鎮(zhèn)用地相應(yīng)增多。1992年順德區(qū)撤縣改市后，中心城鎮(zhèn)地位不突出，城鎮(zhèn)建設(shè)用地呈現(xiàn)無(wú)序擴(kuò)展情況。

2）快速擴(kuò)展階段：2003—2009年為順德區(qū)規(guī)劃調(diào)整發(fā)展階段，也是多級(jí)組團(tuán)聯(lián)合發(fā)展、資源共享協(xié)同合作、集約開(kāi)發(fā)可持續(xù)發(fā)展階段。這期間，城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積從123.34 km2增至196.29 km2，年均擴(kuò)展了12.16 km2。政策的調(diào)整變化是這階段城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的主要原因，針對(duì)前期城鄉(xiāng)一體化發(fā)展中的問(wèn)題，提出了從城鄉(xiāng)一體化向城市化戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)思想。2002年底，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)調(diào)整設(shè)立佛山市順德區(qū)。評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)《順德市市區(qū)總體規(guī)劃（2002—2020）》，建立了多級(jí)組團(tuán)式發(fā)展的空間結(jié)構(gòu)，促進(jìn)建設(shè)用地的成片發(fā)展以及集約節(jié)約發(fā)展，公共設(shè)施與基礎(chǔ)設(shè)施共建共享，土地合作開(kāi)發(fā)；加強(qiáng)了交通設(shè)施間的聯(lián)系，加快了城鎮(zhèn)建設(shè)用地的擴(kuò)展，同時(shí)對(duì)工業(yè)用地集約連片開(kāi)發(fā)，集中建設(shè)市、鎮(zhèn)兩級(jí)的集約工業(yè)區(qū)。合理的土地利用規(guī)劃與制度有利于城市化的持續(xù)發(fā)展與建設(shè)用地向精明擴(kuò)展發(fā)展。

3）中速擴(kuò)展階段：2009—2012年為順德區(qū)中速優(yōu)化發(fā)展階段，這期間積極推進(jìn)“城中村”改造、加強(qiáng)與周邊城市的聯(lián)系。2009年根據(jù)《佛山市順德區(qū)總體規(guī)劃修編（2009—2020年）》，按照“合并自然村，建設(shè)中心村，重點(diǎn)發(fā)展小城鎮(zhèn)”，積極推進(jìn)村的合并以及“城中村”的改造。經(jīng)過(guò)合并和調(diào)整，全區(qū)村的數(shù)量從原來(lái)的191個(gè)減至109個(gè)。城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積從196.29 km2增至226.85 km2，年均擴(kuò)展了10.19 km2。引導(dǎo)工業(yè)用地集中成片發(fā)展，工業(yè)企業(yè)向工業(yè)園區(qū)集中。同時(shí)，加強(qiáng)房地產(chǎn)市場(chǎng)宏觀調(diào)控，推進(jìn)城際軌道、高速公路及周邊對(duì)外連接道路建設(shè)，加強(qiáng)與周邊地區(qū)的交通聯(lián)系，形成了與珠三角主要城市相連接的一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈，實(shí)現(xiàn)了土地資源的集約利用，提高了土地利用率，逐漸實(shí)現(xiàn)建設(shè)用地精明擴(kuò)展。

2.2 順德區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的時(shí)空分異特征

1991—2012年順德區(qū)不同區(qū)域各時(shí)段建設(shè)用地綜合擴(kuò)展程度指數(shù)表，如表2所示。根據(jù)表2，分析順德區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的時(shí)空分異特征，發(fā)現(xiàn)同一時(shí)段不同街道（鎮(zhèn)）有不同的擴(kuò)展發(fā)展態(tài)勢(shì)，各街道（鎮(zhèn)）的擴(kuò)展速度呈現(xiàn)不同程度的分異現(xiàn)象。

表2 1991—2012年各時(shí)段各街道（鎮(zhèn)）建設(shè)用地綜合擴(kuò)展程度指數(shù)表

1991—2003年，位于西部的龍江鎮(zhèn)的綜合擴(kuò)展程度指數(shù)遠(yuǎn)高于其他街道（鎮(zhèn)），表明這期間相較于其他街道（鎮(zhèn)），該鎮(zhèn)為全區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的集中區(qū)，因?yàn)槠湟约揖咧圃鞓I(yè)為主，城鎮(zhèn)建設(shè)用地所占比重較大。杏壇鎮(zhèn)、容桂街道、大良街道、樂(lè)從鎮(zhèn)、倫教街道的綜合擴(kuò)展程度指數(shù)小，城鎮(zhèn)建設(shè)用地增速緩慢，容桂街道與大良街道為順德區(qū)的中心發(fā)展區(qū)，建設(shè)用地規(guī)?；拘纬?，所需建設(shè)用地比重較小。其他街道（鎮(zhèn)）建設(shè)用地增速較平緩，從同一時(shí)段同一維度上來(lái)看，均處在增速平穩(wěn)擴(kuò)展期。

2003—2009年，由于政府政策影響，順德區(qū)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的速度明顯增長(zhǎng)，各街道（鎮(zhèn)）組團(tuán)發(fā)展效果較明顯，工業(yè)、制造業(yè)發(fā)展較快，各街道（鎮(zhèn)）建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的速度也較為均衡。其中，勒流街道的建設(shè)用地綜合擴(kuò)展程度指數(shù)（0.08）最小，這是因?yàn)樵摻值乐饕a(chǎn)業(yè)集中在電力、供水以及小五金家電企業(yè)，所需建設(shè)用地比重較小。龍江鎮(zhèn)、陳村鎮(zhèn)、杏壇鎮(zhèn)、倫教街道、大良街道和樂(lè)從鎮(zhèn)的建設(shè)用地綜合擴(kuò)展程度指數(shù)都在0.2~0.3之間，建設(shè)用地?cái)U(kuò)展較均衡，而綜合擴(kuò)展程度指數(shù)最大的是均安鎮(zhèn)（0.31），其余兩街道（鎮(zhèn)）的建設(shè)用地綜合擴(kuò)展程度指數(shù)分別是北滘鎮(zhèn)的0.16和容桂街道的0.13?？傮w上各街道（鎮(zhèn)）建設(shè)用地的擴(kuò)展處于增速均衡擴(kuò)展期。

2009—2012年，建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的優(yōu)勢(shì)逐步減小，工業(yè)區(qū)集中轉(zhuǎn)移成片發(fā)展以及“城中村”改造成為建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的主導(dǎo)。期間，工業(yè)快速發(fā)展導(dǎo)致建設(shè)用地?cái)U(kuò)展，主要為勒流街道，其次為樂(lè)從鎮(zhèn)、杏壇鎮(zhèn)，這3個(gè)街道（鎮(zhèn)）的建設(shè)用地綜合擴(kuò)展程度指數(shù)分別為0.70、0.52、0.31，說(shuō)明其均處于快速擴(kuò)展期。陳村鎮(zhèn)、均安鎮(zhèn)、大良街道與容桂街道的擴(kuò)展緩慢，綜合擴(kuò)展程度指數(shù)均小于0.1。其他街道（鎮(zhèn)）的建設(shè)用地綜合擴(kuò)展程度指數(shù)處于0.1~0.2之間，均處于增速減緩擴(kuò)展期。

3 結(jié)論

1）1991—2012年，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，順德區(qū)建設(shè)用地持續(xù)增長(zhǎng)，其建設(shè)用地面積共增加了147.9 km2，占研究區(qū)總面積的18.3%。其中，2003—2006年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展速度最快，擴(kuò)展面積、擴(kuò)展貢獻(xiàn)率和擴(kuò)展強(qiáng)度均最大。2003—2006年、2006—2009年以及2009—2012年的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展面積均超過(guò)了30 km2，其各項(xiàng)擴(kuò)展指標(biāo)均大于其他4個(gè)時(shí)間段。

2）研究區(qū)各時(shí)段建設(shè)用地均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，但政府政策導(dǎo)向、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和自然區(qū)位條件等因素致使各街道（鎮(zhèn)）建設(shè)用地?cái)U(kuò)展在不同時(shí)段存在差異：低速擴(kuò)展階段（1991—2003年），研究區(qū)行政中心所在街道的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展程度綜合指數(shù)低于其他街道（鎮(zhèn)）；快速擴(kuò)展階段（2003—2009年），由于政策導(dǎo)向、組團(tuán)發(fā)展等原因，各街道（鎮(zhèn)）建設(shè)用地?cái)U(kuò)展綜合程度指數(shù)相對(duì)均衡；中速擴(kuò)展階段（2009—2012年），工業(yè)園區(qū)轉(zhuǎn)移成片集中發(fā)展的街道（鎮(zhèn)）的建設(shè)用地綜合擴(kuò)展程度指數(shù)大于其他街道（鎮(zhèn)），有大量“城中村”改造的街道（鎮(zhèn)）的建設(shè)用地綜合擴(kuò)展程度指數(shù)小于其他街道（鎮(zhèn)）。建設(shè)用地的集約節(jié)約利用可提高土地利用率，實(shí)現(xiàn)區(qū)域土地利用的可持續(xù)發(fā)展。