徐州城市空間擴(kuò)展特征及驅(qū)動因素分析

摘 要：隨著城市的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程也在不斷加快，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展和人口的增長速度，隨之而來的是城市用地增加，為更好地控制城市的空間擴(kuò)展，研究城市空間擴(kuò)展和驅(qū)動力尤為重要。本文以徐州市建成區(qū)1981 年、1991 年、2001 年、2011 年和2021 年5 個年份時相的遙感影像為數(shù)據(jù)源，利用遙感信息提取技術(shù)獲取徐州市的城市擴(kuò)展信息，從數(shù)量、形態(tài)、重心、方向4 個角度分析城市空間擴(kuò)展特征，并運用回歸模型探究徐州城市擴(kuò)展的主要驅(qū)動因素。結(jié)果表明：（1）1981—2021 年共40 年間城市整體擴(kuò)張強度為26%，年均擴(kuò)展面積為36.03 km2，其中2001—2011 年是城市擴(kuò)展強度最劇烈的一段時間；（2） 城市空間擴(kuò)展分形維數(shù)和緊湊度總體趨于穩(wěn)定，使得城市空間更加規(guī)則，緊湊度得到提高；（3） 城市空間擴(kuò)展總體以東、東南、南方向進(jìn)行發(fā)展，城市重心逐漸向東南方向移動；（4） 城市空間擴(kuò)展幅度明顯增加的方位是在東部、南部、東南部，城市空間整體呈現(xiàn)條帶狀擴(kuò)展延伸；（5） 回歸分析結(jié)果表明，人口、基礎(chǔ)設(shè)施和政策規(guī)劃因素對徐州市城市空間擴(kuò)展影響較為顯著，而經(jīng)濟(jì)因素也會對城市的發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。

關(guān)鍵詞：城市空間擴(kuò)展; 遙感影像; 驅(qū)動因素; 多元回歸分析

中圖分類號：F299.27；P407.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1329（2024）01-0059-07

改革開放以來，中國的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化率從1978 年的17.9% 上升到2021 年的63.89%。隨著中國持續(xù)的城市化進(jìn)程，我國經(jīng)濟(jì)活動的高速發(fā)展和人口數(shù)量的快速增長對土地的需求與日俱增，城市外延擴(kuò)張日漸顯著，從而在城市發(fā)展中產(chǎn)生了許多問題，逐漸出現(xiàn)了人與地、人與自然的矛盾，預(yù)示了未來城市空間擴(kuò)展朝著一種更加科學(xué)合理的方向發(fā)展，而且都市圈、城市群、城市帶和中心城市的演進(jìn)也揭示了中國城市化進(jìn)程的展開。因此，探究城市擴(kuò)展特征與機(jī)制，對于引導(dǎo)和調(diào)節(jié)城市發(fā)展有著重要的戰(zhàn)略意義[1-2]。我國關(guān)于城市空間擴(kuò)展的研究始于二十世紀(jì)八十年代，黎夏等[3] 基于遙感多時相監(jiān)測用信息熵來計算，定量地描述城市擴(kuò)展的空間規(guī)律及擴(kuò)散過程。隨著遙感技術(shù)的飛速發(fā)展，遙感影像的品質(zhì)得到了極大地改善，用衛(wèi)星影像來分析城市發(fā)展過程中的土地變動及各地區(qū)的空間變動成為熱點問題，主要從城市空間擴(kuò)展過程中的用地結(jié)構(gòu)變化入手，對城市空間尺度上的空間形態(tài)、地貌特征的變化以及城市空間擴(kuò)展的影響因子等進(jìn)行了研究[4]。通過GIS 技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了對城市空間尺度的動態(tài)變化監(jiān)測，并在城市空間范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。王厚軍等[5] 根據(jù)四個階段的遙感影像數(shù)據(jù)，并利用GIS 技術(shù)對空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能，對沈陽市城市擴(kuò)展的時空變化特點及驅(qū)動因素進(jìn)行分析。關(guān)興良等[6] 基于Landsat 影像數(shù)據(jù)，采用遙感與GIS 相結(jié)合的方法，獲取武漢城市群地區(qū)三期土地利用狀況，采用城鎮(zhèn)擴(kuò)展指數(shù)和城鎮(zhèn)擴(kuò)展模型分析城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展的時空分布特征、過程及驅(qū)動因素。在驅(qū)動力分析上，劉盛和[7] 總結(jié)了國外學(xué)者在該領(lǐng)域的研究成果，歸納出五種機(jī)制：動態(tài)機(jī)制、自然機(jī)制、市場機(jī)制、社會價值機(jī)制、政治權(quán)力機(jī)制。王紹博等[8] 運用回歸分析法，研究行政力、市場力、外向力及內(nèi)在凝聚力對上海城市空間擴(kuò)展的影響，發(fā)現(xiàn)市場力逐漸取代行政力成為重要驅(qū)動因素?？傮w而言，城市空間擴(kuò)展研究區(qū)域主要集中在北上廣深等熱點城市，缺乏具有特殊背景的城市和二、三線城市的研究案例；研究分析角度多為單一指標(biāo)，如擴(kuò)展強度、緊湊度等，并未進(jìn)行統(tǒng)一分類；驅(qū)動力分析方面選取驅(qū)動因素的時候不夠全面，很少能夠結(jié)合城市自身發(fā)展情況進(jìn)行全面的分析。

徐州作為淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)的中心城市，在江蘇省乃至全國有著重要的戰(zhàn)略地位，近年來隨著人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化的不斷加速，城市擴(kuò)展規(guī)模越來越大，城市建設(shè)發(fā)展歷經(jīng)巨大的變化。為了合理有效地規(guī)劃徐州市城鎮(zhèn)建設(shè)用地，避免過度擴(kuò)展，保護(hù)耕地資源，準(zhǔn)確掌握城市擴(kuò)展情況，必須加強對城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴(kuò)展的研究，該研究不僅可以有效控制城市發(fā)展規(guī)模、優(yōu)化土地利用格局，而且對探索城市空間擴(kuò)展的合理途徑具有特別重要的實踐意義。研究成果可以為今后徐州市的城市空間擴(kuò)展、擴(kuò)建方向、政策編制等等提供理論指導(dǎo)，促進(jìn)未來城市的科學(xué)合理、高質(zhì)量可持續(xù)的發(fā)展。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

徐州下轄市五區(qū)分別是：云龍區(qū)、鼓樓區(qū)、泉山區(qū)、賈汪區(qū)、銅山區(qū)。徐州地形以平原為主，約占全市總面積的90%，大致由西北向東南降低。2021 年，徐州地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）為4 087.58 億元，增幅10.33%。其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值148.95 億元；第二產(chǎn)業(yè)增加值1 777.33 億元；第三產(chǎn)業(yè)增加值2161.30 億元。三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為3.6：43.5：52.9。人均GDP 為113 844 萬元，增長9.93%。市區(qū)常住人口為597.60 萬人，占全市總?cè)丝跀?shù)的66.19%。據(jù)第七次人口普查統(tǒng)計，全市常住人口為908.38 萬人，與2010 年第六次全國人口普查的857.72 萬人對比，計算增長5.91%，年平均增長率為0.58%。

1.1 數(shù)據(jù)來源及處理

本文采用徐州市多期遙感影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，其中經(jīng)度為117°E～118°E，緯度為34°N ～35°N，分別選取時相1981 年、1991 年、2001 年、2011 年、2021 年的Landsat1-3 MSS（1981 年）、Landsat4-5 TM（1991 年、2001 年、2011 年）及Landsat8 OLI_TIRS（2021 年）遙感數(shù)據(jù)影像，并選取《徐州統(tǒng)計年鑒》中人口、產(chǎn)業(yè)占比等社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驅(qū)動因素的分析。

為有效獲取徐州市城市空間擴(kuò)展的信息，需要處理遙感影像。首先，利用ERDAS 軟件實現(xiàn)了圖像的幾何精修正，在滿足精度要求的基礎(chǔ)上對圖像進(jìn)行裁剪和增強處理，再利用人機(jī)交互的方法對遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類，獲得研究區(qū)五個時期的用地分類信息（建成區(qū)、非建成區(qū)）。然后，將分類好的影像導(dǎo)入ArcGIS 10.3 中，根據(jù)柵格圖像提取出五個時期的建成區(qū)圖層。最后，利用ArcGIS 10.3 疊加分析方法進(jìn)行疊加分析，生成了1981—2021 年徐州市城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展圖（圖1）。

1.2 研究方法

為做好本次研究，查閱了國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，參考了多種研究方法[9-12]。經(jīng)過篩選歸類并且結(jié)合徐州市地理特點選取了適合本文研究的方法，綜合從數(shù)量、形態(tài)、重心和方向四個方面六個指標(biāo)科學(xué)全面地描述城市擴(kuò)展情況：第一類是擴(kuò)展數(shù)量指標(biāo)，包含城市空間擴(kuò)展強度和擴(kuò)展速度；第二類是擴(kuò)展形態(tài)指標(biāo)，包含城市空間擴(kuò)展形態(tài)的緊湊度和分形維數(shù)；第三類是城市重心指標(biāo)，包括各時期城市重心的變化情況；第四類是擴(kuò)展方向指標(biāo)，包括各時期城市在不同象限的用地擴(kuò)展方位情況。

1.2.1 擴(kuò)展數(shù)量指標(biāo)

（1）擴(kuò)展強度。城市擴(kuò)展強度是研究城市空間擴(kuò)張情況的重要指標(biāo)，也就是在研究周期內(nèi)，某一地域單位的用地占其總用地的比例，公式為：

式中：Et 為t 時期研究區(qū)域的城市擴(kuò)展強度指數(shù)，Ua 為研究前期研究區(qū)域的城市建設(shè)用地面積，Ub 為研究后期研究區(qū)域的城市建設(shè)用地面積，T 為研究時段的長度。

（2）擴(kuò)展速率。主要是指年均的擴(kuò)展速率，公式為：

式中：Ua 為研究初期研究區(qū)域的城市建設(shè)用地面積，Ub為研究末期研究區(qū)域的城市建設(shè)用地面積，T 為研究時段的長度。

1.2.2 擴(kuò)展形態(tài)指標(biāo)

（1）緊湊度。城市邊界形態(tài)的緊湊度可以反映城市空間形態(tài)，公式為：

式中：Ct 代表城市邊界形態(tài)的緊湊度，At 表示研究區(qū)域的面積，Pt 表示研究區(qū)域周長。緊湊度數(shù)值越大，形狀越緊湊；相反，數(shù)值越小，形狀的緊湊性越差。

（2）分形維數(shù)。分形維數(shù)可反映城市形態(tài)的復(fù)雜程度，公式為：

式中：St 為分維數(shù)，Pt 表示研究區(qū)域周長，At 表示研究區(qū)域的面積。當(dāng)D=1.5 時，表征城市形態(tài)處于隨機(jī)分散狀態(tài)，當(dāng)D ＜ 1.5 時，城市形態(tài)趨于穩(wěn)定，當(dāng)D ＞ 1.5 時，城市形態(tài)復(fù)雜。

1.2.3 城市重心指標(biāo)

城市空間重心遷移。用來描述研究空間分布的最有用的單一量，即物體的重心位置發(fā)生了改變，并利用重心的位置來追蹤物體的地理分布，公式分別為：

式中：Xt 為t 年某種土地利用類型分布重心的緯度坐標(biāo)，Yt 為t 年某種土地利用類型分布重心的經(jīng)度坐標(biāo)，Cti 為第i 個小區(qū)域該種土地資源面積，Xi 為第i 個小區(qū)域幾何中心的緯度坐標(biāo)，Yi 為第i 個小區(qū)域幾何中心的經(jīng)度坐標(biāo)，n 表示研究區(qū)內(nèi)小區(qū)域的個數(shù)，D 表示重心遷移距離。

1.2.4 擴(kuò)展方向指標(biāo)

運用象限方位分析法，以徐州市1981 年主城區(qū)的幾何重心為原點，東西方向為橫坐標(biāo)軸，南北方向為縱坐標(biāo)軸，按照四個象限、八個方位將研究區(qū)域劃分為八個象限，在ArcGIS 中將其分別與研究的各時期徐州市城鎮(zhèn)建設(shè)用地圖進(jìn)行疊加分析。利用GIS 的字段的計算幾何功能，來計算八個象限方位（北、東北、東、東南、南、西南、西、西北）內(nèi)不同時期的城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展面積情況，通過公式（1）計算各象限方位的擴(kuò)展強度，確定城市擴(kuò)展方向，獲得各個時段城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展的空間變化情況圖。

1.2.5 多元線性回歸模型

多元線性回歸模型可用于分析一個因變量和多個自變量之間函數(shù)的線性關(guān)系， 本文運用此模型探索徐州城市空間擴(kuò)展與四個驅(qū)動方面之間的依存關(guān)系， 將建成區(qū)面積作為因變量（Y），GDP、非農(nóng)業(yè)人口、公路總里程等作為自變量（X1-X7） 進(jìn)行回歸分析，多元線性回歸方程的一般形式為：

Y = β +β X +β X + +β X +μ （7）

式中：Y 為因變量，X 為自變量，k 為自變量個數(shù)，β0 為回歸常數(shù)，β1...βk 為回歸系數(shù)，μ 為隨機(jī)誤差項。

2 城市擴(kuò)展特征分析

2.1 城市擴(kuò)展程度快速，階段性明顯

徐州市建成區(qū)的面積由1981 年的35.16 km2 擴(kuò)展到2021 年的395.45 km2，累計增加了360.29 km2，整體擴(kuò)展強度為26％，城市擴(kuò)展迅速，階段性明顯。由表1 可知：第一階段為1981—2001 年，徐州西北、東北、南部地區(qū)建成若干經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，主要發(fā)展工業(yè)，這一時期城市擴(kuò)展相對穩(wěn)定，累計擴(kuò)展了58.94 km2，擴(kuò)展速度為2.95 km2/a，擴(kuò)展強度為8%；第二階段為2001—2011 年，這一時期是徐州城市擴(kuò)展強度最大的時期，擴(kuò)展速度為13.1 km2/a，擴(kuò)展強度為14%。進(jìn)入新世紀(jì)以來，受地形影響，東部、南部地區(qū)地形平坦適合發(fā)展城市，因而徐州城市化進(jìn)程加速，城市土地使用價值得到充分發(fā)揮。伴隨著新城區(qū)的快速發(fā)展，城市建設(shè)用地的需求也隨著增加；第三階段為2011—2021 年，這一時期擴(kuò)展強度較為減緩，擴(kuò)展速率為17.0 km2/a，擴(kuò)展強度為8%，城市的功能逐漸完善，徐州城市空間趨于穩(wěn)定擴(kuò)展。

2.2 城市擴(kuò)展形態(tài)緊湊穩(wěn)定

依據(jù)表2，整體上城市分形維數(shù)隨時間的變化較為平穩(wěn)，形態(tài)趨于穩(wěn)定，形狀逐漸規(guī)則，城市空間緊湊度逐漸提高。具體特征為：（1）1981—2001 年，城市分維數(shù)總體較高，從1.67 降低至1.62，隨后又增加至1.69，城市形態(tài)較為復(fù)雜。這段時期徐州市調(diào)整行政區(qū)劃并擴(kuò)大市區(qū)面積，發(fā)展步伐加快，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步合理化，徐州經(jīng)濟(jì)社會進(jìn)入快速健康發(fā)展時期，城市空間向北、西、南方向擴(kuò)展。（2）2001—2021 年，分形維數(shù)下降至1.55，緊湊度也下降至0.09，城市形態(tài)趨于穩(wěn)定，隨著城市緊湊程度的提升，城市向更為科學(xué)、合理的空間形態(tài)演進(jìn)，整體城市內(nèi)部資源利用效率水平得到提升。

2.3 城市重心朝東南方向移動

根據(jù)公式（5）和（6），計算了1981—2021 年徐州市建成區(qū)的重心坐標(biāo)，并分析城市不同時期重心轉(zhuǎn)移狀況。結(jié)果由表3 可知，在1981—1991 年，徐州市的城市重心向東南方向移動，移動幅度較小，重心遷移距離為85.21 m；在1991-2001 年，城市重心向南遷移幅度較大，重心遷移距離為892.09 m，表明該時期整個城市向東南方向擴(kuò)展明顯；在2001—2011 年，城市重心向東南方向遷移，移動幅度較大，重心遷移距離為2 074.06 m，表明該時期受到新城區(qū)和高鐵商務(wù)區(qū)的發(fā)展，城市逐漸向“多核心”方向發(fā)展；在2011—2021 年，城市重心持續(xù)向東南方向移動，移動幅度較為穩(wěn)定，重心遷移距離為798.95 m?？傮w來看，進(jìn)入21 世紀(jì)以來，城市逐漸向東南方向發(fā)展，城市重心逐漸轉(zhuǎn)移，對外延伸擴(kuò)展明顯，城區(qū)面積不斷擴(kuò)大。

2.4 城市擴(kuò)展方向以向東發(fā)展為主，輔以多方向共同發(fā)展

以徐州市1981 年的城市重心為原點，將徐州的城鎮(zhèn)用地分割成為八個象限的區(qū)域[13-14]，分別求出各方向上的建成區(qū)面積狀況以及擴(kuò)展強度，由圖2 和圖3 可知：（1）1981—1991 年，徐州城市空間擴(kuò)展以向東發(fā)展為主，擴(kuò)展強度為12%，城市擴(kuò)展面積比較穩(wěn)定，擴(kuò)展方位較為均勻。這一時期主要建設(shè)工業(yè)用地，如孟家溝、八里屯、礦山路、銅山路等工業(yè)區(qū)；（2）1991—2001 年，城市擴(kuò)展速度明顯加快，在東部和南部方向上出現(xiàn)了較快的增長，尤其集中在東部地區(qū)，位于東南的九里山經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，東北方向的金山橋高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園以及城南的徐州新區(qū)；（3）2001—2011 年，徐州城市擴(kuò)展主要以東部和南部方向為主，在正東方向出現(xiàn)了大幅度的增長，高鐵商務(wù)區(qū)和新城區(qū)發(fā)展成為新的行政商務(wù)中心和商貿(mào)交通基地；（4）2011—2021 年，這一時期城市在西北、東南、西南多方向擴(kuò)展，城市擴(kuò)展趨于穩(wěn)定?？偟膩碚f，徐州城市空間擴(kuò)展在東部、南部、東南部，各時段的擴(kuò)展幅度明顯增加，城市空間呈現(xiàn)條帶狀擴(kuò)展延伸。

3 城市擴(kuò)展驅(qū)動因素分析

3.1 驅(qū)動因素的選取及回歸分析

本文以徐州市40 多年來的城市建設(shè)情況為背景，借鑒了國內(nèi)外關(guān)于城市擴(kuò)展驅(qū)動力的研究成果[15-16]，得出影響城市發(fā)展的主要因素包括經(jīng)濟(jì)因素、人口因素、交通因素、政策因素等。在綜合考慮指標(biāo)選取的可量化性和可獲得性的基礎(chǔ)上，本文選取經(jīng)濟(jì)、人口、基礎(chǔ)設(shè)施和政策規(guī)劃四個方面共七個驅(qū)動因素，利用多元線性回歸分析模型探析徐州城市空間擴(kuò)展的驅(qū)動因素，驅(qū)動因素構(gòu)成見表4。

將徐州市建成區(qū)面積作為因變量，選取1981—2021年的X1～X7 作為自變量，利用SPSS 24.0 軟件進(jìn)行多元線性回歸。從表5 可知，各驅(qū)動因素與建成區(qū)面積存在極高的顯著相關(guān)關(guān)系，說明選取的影響城市建成區(qū)用地擴(kuò)展的驅(qū)動指標(biāo)較合理。從顯著性（sig）來看，X7、X4、X2 三個因子顯著性水平均小于0.05，說明固定資產(chǎn)投資總額、高等學(xué)校在校學(xué)生數(shù)和非農(nóng)業(yè)人口對城市擴(kuò)展的影響顯著；X3、X5 和X6 的顯著性水平在0.05～0.20 之間，說明公路總里程、醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)和地方財政支出對城市擴(kuò)展也產(chǎn)生一定的影響，X1 的顯著性水平為0.915，影響較小。從標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)（Beta）來看，除固定資產(chǎn)投資總額、非農(nóng)業(yè)人口和GDP 對城市擴(kuò)展產(chǎn)生負(fù)向效應(yīng)外，其他四個因子均產(chǎn)生正向效應(yīng)，即對城市擴(kuò)展有促進(jìn)作用。

通過檢驗可知，回歸方程的相關(guān)系數(shù)R 為0.988，判定系數(shù)R2 為0.977，統(tǒng)計量F=196.998，對應(yīng)的p 值小于0.05。多元線性回歸通過總體顯著性檢驗，表明回歸模型具有意義。根據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)，可建立的多元線性回歸模型為：

Y=27.443-0.003X1-0.460X2+0.002X3+0.000X4+0.003X5+0.205X6+0.059X7

3.2 驅(qū)動因素分析及對策建議

3.2.1 經(jīng)濟(jì)因素

由表5 可知，GDP（X1）對徐州城市空間擴(kuò)展有負(fù)向效應(yīng)，說明GDP 每增加1 個單位，建成區(qū)面積減少0.041個單位。徐州市五區(qū)的GDP 從1981 年11.56 億元升到了2021 年的4 087.58 億元，經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展影響了城市用地擴(kuò)展的變化，主要表現(xiàn)為在發(fā)展過程中GDP 的快速增長給土地帶來壓力，城市對周圍區(qū)域的輻射作用不強，降低了城市擴(kuò)展的效率。

3.2.2 人口因素

由表5 可知，非農(nóng)業(yè)人口（X2）對徐州城市空間擴(kuò)展有負(fù)向效應(yīng)，說明非農(nóng)業(yè)人口每增加1 個單位，建成區(qū)面積減少0.378 個單位。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量勞動力向城市轉(zhuǎn)移，在這一過程中大量農(nóng)業(yè)人口進(jìn)城務(wù)工，導(dǎo)致眾多農(nóng)業(yè)人口轉(zhuǎn)變?yōu)榉寝r(nóng)業(yè)人口，非農(nóng)業(yè)人口的大量增加使得城市人口密度上升，這給城市的發(fā)展帶來負(fù)擔(dān)。

3.2.3 基礎(chǔ)設(shè)施因素

在基礎(chǔ)設(shè)施方面，考慮到交通、教育、醫(yī)療三個方面，由表5 可知，選取的驅(qū)動因素中公路總里程、高等學(xué)校在校學(xué)生數(shù)和醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)（X3～X5）三者均對徐州城市空間擴(kuò)展有正向效應(yīng)，說明基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展對城市擴(kuò)展有明顯的推動作用。公路總里程用來衡量交通發(fā)展水平，在城市空間擴(kuò)展的過程中，徐州市公路布局更加合理，等級逐年提高，結(jié)構(gòu)顯著改善，路網(wǎng)整體運行效率大幅提升。高等學(xué)校在校學(xué)生數(shù)是衡量城市科教發(fā)展水平，徐州市是科教名城、國家創(chuàng)新型城市，豐富的科教資源推動高新產(chǎn)業(yè)的興旺，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長，從而推動城市空間擴(kuò)展。醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)床位數(shù)用來衡量城市公共服務(wù)水平，公共醫(yī)療服務(wù)水平的提高也為城鎮(zhèn)用地擴(kuò)展提供的重要的動力。同時，由于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對城市用地的需求，使得城市向外擴(kuò)展，從而推動了城市化進(jìn)程。

3.2.4 政策規(guī)劃因素

在政策方面選用地方財政支出（X6）和固定資產(chǎn)投資總額（X7）兩項驅(qū)動因素。由表5 可知，兩者對城市擴(kuò)展的影響較為顯著，其中地方財政支出對城市擴(kuò)展產(chǎn)生正向效應(yīng)，而固定資產(chǎn)投資總額產(chǎn)生負(fù)向效應(yīng)。政府通過從上到下的固定資產(chǎn)投資、公共財政支出、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等手段影響城市空間擴(kuò)展的方向和速度等方面。在一定程度上，政府的政策和規(guī)劃影響著城市的發(fā)展，城市規(guī)劃通過引導(dǎo)和調(diào)控干預(yù)城市空間發(fā)展，在一定時期內(nèi)實現(xiàn)城市規(guī)劃和城市發(fā)展的目標(biāo)，推動了城市空間擴(kuò)展。然而，在某些情況下由政府主導(dǎo)的城市空間擴(kuò)展模式存在著空間結(jié)構(gòu)失衡、發(fā)展動力不足等問題，并逐漸出現(xiàn)交通擁堵、住房緊張等阻礙城市發(fā)展的城市病。

4 結(jié)論

通過動態(tài)監(jiān)測城市用地可以為城市空間規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)，城市空間擴(kuò)展研究對當(dāng)今有著重要意義。本文利用1981 年、1991 年、2001 年、2011 年和2021 年五個年份遙感影像作為數(shù)據(jù)源，從擴(kuò)展的數(shù)量、形態(tài)、重心轉(zhuǎn)移和方向四個角度，分別對擴(kuò)展面積、擴(kuò)展速度、擴(kuò)展強度、緊湊度、分形維數(shù)、重心遷移距離等進(jìn)行了定量的研究。同時，結(jié)合1981—2021 年的社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，從經(jīng)濟(jì)、人口、基礎(chǔ)設(shè)施、政策規(guī)劃對城市擴(kuò)展驅(qū)動因素進(jìn)行分析。

（1） 城市整體擴(kuò)張階段性明顯，擴(kuò)展強度先增加后減少：由1981—1991 年的5%，到1991—2001 年的8%，增加到2001—2011 年的14%，再減少到2011—2021 年的8%。2001—2011 年是徐州城市擴(kuò)展強度最大的時期，原因是這一時期新城區(qū)帶動了城市發(fā)展，此后擴(kuò)展速度和強度趨于減緩，城市形態(tài)趨于穩(wěn)定和集中。

（2） 城市的分形維數(shù)總體在時間上是先增大后減小的，緊湊度逐漸趨于0.1 呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)，其原因在于：徐州早前以煤炭資源開發(fā)為主拉動經(jīng)濟(jì)，空間形態(tài)因而變得復(fù)雜和分散；之后，通過調(diào)整行政區(qū)劃、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)占比結(jié)構(gòu)等多種行政規(guī)劃手段，使城市空間變得規(guī)則和緊湊度提高，城市向更加合理科學(xué)的空間形態(tài)演變。

（3） 城市重心逐漸向東南方向移動，尤其是2001—2011年，重心遷移距離為2 074.06 m。受到新城區(qū)和高鐵商務(wù)區(qū)的影響，城市逐步呈現(xiàn)出多中心發(fā)展的趨勢，不同區(qū)域的空間擴(kuò)展方位存在著顯著的差別。從八個象限方位來分析，不同方位的擴(kuò)展強度特征為：1981—1991 年，城市空間擴(kuò)展向東為主，擴(kuò)展強度為12%，同時，在西南、南、北方向也有一定的擴(kuò)展；1991—2001 年，向東擴(kuò)展方向明顯，受到了經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)建設(shè)的影響；2001—2011 年，城市擴(kuò)展方向以東和南為主，由于高鐵商務(wù)區(qū)和新城區(qū)的建設(shè)發(fā)展帶動城市擴(kuò)展方向的變化；2011—2021 年，城市擴(kuò)展方向在西北，東南，西南方向擴(kuò)展。徐州市城市空間整體呈現(xiàn)條帶狀擴(kuò)展延伸。

（4） 徐州城市空間擴(kuò)展方向受到多重因素的影響?；貧w分析表明，人口、基礎(chǔ)設(shè)施和政策規(guī)劃因素對徐州市城市空間擴(kuò)展影響較為顯著，而經(jīng)濟(jì)因素也會對城市的發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。

隨著城市空間形態(tài)的逐步擴(kuò)展，應(yīng)重視提高城市各類資源的利用效率，推動空間格局的優(yōu)化，避免過度擴(kuò)張導(dǎo)致的用地緊張。當(dāng)前，徐州市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，城市基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)逐步完善，交通網(wǎng)絡(luò)持續(xù)建設(shè)。未來，應(yīng)依托重要交通道路，發(fā)展內(nèi)部道路建設(shè)并且加強與周邊城市的對接聯(lián)動，為建設(shè)淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)中心城市和江蘇省域副中心城市打下堅實基礎(chǔ)。受自然條件的影響，徐州未來的發(fā)展重心仍在東部、南部地區(qū)，應(yīng)推動賈汪、銅山兩區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展。本文在對城市空間擴(kuò)展驅(qū)動因素分析時，只選擇了幾種主要因素，在今后的研究中可以選取更多因素例如地形、地貌等自然因素進(jìn)行定量分析。另外，在討論交通對城市擴(kuò)展的影響時，只研究了公路這一種形式，未對其他交通形式進(jìn)行討論，今后需要進(jìn)一步研究。

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基金項目：國家自然科學(xué)基金項目“新發(fā)展格局下區(qū)域極化與協(xié)調(diào)聯(lián)動發(fā)展的調(diào)控機(jī)理研究”（42271177）