地理学报 ›› 2020, Vol. 75 ›› Issue (12): 2730-2743.doi: 10.11821/dlxb202012013
岳文泽1,2(), 吴桐1, 刘学1, 张琳琳3(
), 吴次芳1,2, 叶艳妹1,2, 郑国轴4
收稿日期:
2019-08-05
修回日期:
2020-06-30
出版日期:
2020-12-25
发布日期:
2021-02-25
作者简介:
岳文泽(1977-), 男, 安徽凤台人, 博士, 教授, 博士生导师, 研究方向为城镇化与土地利用。E-mail: 基金资助:
YUE Wenze1,2(), WU Tong1, LIU Xue1, ZHANG Linlin3(
), WU Cifang1,2, YE Yanmei1,2, ZHENG Guozhou4
Received:
2019-08-05
Revised:
2020-06-30
Published:
2020-12-25
Online:
2021-02-25
Supported by:
摘要:
城市蔓延已成为具有普遍意义的现象,然而,城市蔓延内涵的争议性和模糊性问题一直没有得到很好的解决。本文将城市蔓延定义为一种低效、低密度、无序的城市空间开发模式,这种开发模式与中国城市高质量发展的目标和要求是相违背的。为实现对城市蔓延的宏观管理和精准调控,有效遏制城市蔓延带来的负面影响,本文开发了一套多维度、可比较的,并且与城镇化质量紧密关联的城市蔓延指数。基于卫星影像与人口、经济统计数据,选取代表城市蔓延核心特征的多个指标,采用主成分分析法计算了全国主要大城市2014年城市蔓延指数。结果发现,经济效率维主成分对综合蔓延指数贡献最大(41.30%),人口密度维主成分次之(20.49%),空间形态维主成分贡献率排第三(12.35%)。值得注意的是,许多经济发展较落后的城市因为经济效率维度的短板效应显著而被列入最蔓延的行列。此外,不同维度城市蔓延指数空间分布差异明显,并且综合蔓延指数与城市规模呈一定的负相关关系。
岳文泽, 吴桐, 刘学, 张琳琳, 吴次芳, 叶艳妹, 郑国轴. 中国大城市蔓延指数的开发[J]. 地理学报, 2020, 75(12): 2730-2743.
YUE Wenze, WU Tong, LIU Xue, ZHANG Linlin, WU Cifang, YE Yanmei, ZHENG Guozhou. Developing an urban sprawl index for China's mega-cities[J]. Acta Geographica Sinica, 2020, 75(12): 2730-2743.
表1
城市蔓延测度指标体系
一级指标 | 二级指标 | 二级指标方向 | 说明 |
---|---|---|---|
空间紧凑度 | 景观形状指数(X1) | 正向 | |
平均最近邻距离(X2) | 正向 | ||
分离度(X3) | 正向 | ||
人口聚集度 | 户籍人口密度(X4) | 负向 | 户籍人口/建设用地面积 |
常住人口密度(X5) | 负向 | 常住人口/建设用地面积 | |
从业人口密度(X6) | 负向 | 从业人口/建设用地面积 | |
建设用地效率 | 地均GDP(X7) | 负向 | 市辖区GDP/建设用地面积 |
地均二三产值(X8) | 负向 | 市辖区二三产值/建设用地面积 | |
地均财政收入(X9) | 负向 | 市辖区财政收入/建设用地面积 |
表2
各主成分特征值与方差贡献率
指标 | 第一主成分 | 第二主成分 | 第三主成分 |
---|---|---|---|
X1 | 0.489 | -0.574 | -0.143 |
X2 | -0.328 | 0.218 | 0.596 |
X3 | -0.053 | 0.506 | 0.651 |
X4 | 0.113 | 0.838 | -0.422 |
X5 | 0.603 | 0.682 | -0.216 |
X6 | 0.772 | 0.126 | 0.026 |
X7 | 0.923 | -0.043 | 0.174 |
X8 | 0.924 | -0.069 | 0.170 |
X9 | 0.830 | -0.144 | 0.169 |
特征值 | 3.717 | 1.844 | 1.111 |
方差贡献率(%) | 41.296 | 20.489 | 12.348 |
累计贡献率(%) | 41.296 | 61.785 | 74.133 |
表3
中国106个重点城市的地理分区
地理分区 | 城市数量(个) | 城市名称 |
---|---|---|
东北地区 | 20 | 鞍山、本溪、长春、大连、大庆、丹东、抚顺、阜新、哈尔滨、鹤岗、鸡西、吉林、佳木斯、锦州、辽阳、牡丹江、盘锦、齐齐哈尔、沈阳、伊春 |
华北地区 | 12 | 包头、保定、北京、大同、邯郸、呼和浩特、秦皇岛、石家庄、太原、唐山、天津、张家口 |
华东地区 | 34 | 常州、德州、东营、福州、杭州、合肥、淮北、淮南、济南、嘉兴、临沂、马鞍山、南昌、南京、南通、宁波、青岛、厦门、上海、绍兴、苏州、台州、泰安、泰州、威海、潍坊、温州、无锡、徐州、烟台、扬州、枣庄、镇江、淄博 |
华南地区 | 14 | 东莞、佛山、广州、桂林、海口、惠州、江门、柳州、南宁、汕头、深圳、湛江、中山、珠海 |
华中地区 | 16 | 安阳、新乡、焦作、平顶山、荆州、南阳、开封、洛阳、襄阳、武汉、黄石、衡阳、株洲、长沙、郑州、湘潭 |
西北地区 | 5 | 兰州、乌鲁木齐、西安、西宁、银川 |
西南地区 | 5 | 成都、重庆、贵阳、昆明、拉萨 |
表4
2014年不同地区的城市蔓延指数
地理区位 | 东北 | 华北 | 华东 | 华南 | 华中 | 西北 | 西南 | 总体 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
第一主成分 效率维 | 最大值 | 2.357 | 2.342 | 2.650 | 2.067 | 2.237 | 2.309 | 2.496 | 2.650 |
最小值 | 1.775 | 1.210 | 1.389 | 0.814 | 1.297 | 1.778 | 1.249 | 0.814 | |
平均值 | 2.087 | 1.908 | 1.865 | 1.641 | 1.883 | 2.015 | 1.897 | 1.893 | |
标准差 | 0.188 | 0.332 | 0.275 | 0.404 | 0.238 | 0.203 | 0.515 | 0.314 | |
第二主成分 密度维 | 最大值 | 1.389 | 1.146 | 1.291 | 1.295 | 1.072 | 1.115 | 1.379 | 1.389 |
最小值 | 0.735 | 0.443 | 0.491 | 0.614 | 0.537 | 0.768 | 0.453 | 0.443 | |
平均值 | 0.970 | 0.871 | 0.984 | 0.933 | 0.796 | 0.915 | 0.909 | 0.927 | |
标准差 | 0.173 | 0.219 | 0.189 | 0.217 | 0.138 | 0.148 | 0.329 | 0.199 | |
第三主成分 形态维 | 最大值 | 1.428 | 0.628 | 0.854 | 1.346 | 0.737 | 0.538 | 0.647 | 1.428 |
最小值 | 0.287 | 0.278 | 0.205 | 0.000 | 0.246 | 0.347 | 0.350 | 0.000 | |
平均值 | 0.577 | 0.443 | 0.451 | 0.579 | 0.540 | 0.450 | 0.439 | 0.504 | |
标准差 | 0.253 | 0.120 | 0.148 | 0.338 | 0.123 | 0.078 | 0.120 | 0.202 | |
综合蔓延 指数 | 最大值 | 1.352 | 1.237 | 1.372 | 1.223 | 1.169 | 1.225 | 1.356 | 1.372 |
最小值 | 0.968 | 0.733 | 0.758 | 0.523 | 0.747 | 0.958 | 0.661 | 0.523 | |
平均值 | 1.132 | 1.021 | 1.027 | 0.940 | 1.007 | 1.075 | 1.024 | 1.034 | |
标准差 | 0.112 | 0.163 | 0.136 | 0.201 | 0.114 | 0.104 | 0.267 | 0.155 |
表5
2014年不同人口规模的城市蔓延指数
城市规模 | 超大城市 (1000万以上) | 特大城市 (500万~1000万) | 大城市Ⅰ型 (300万~500万) | 大城市Ⅱ型 (100万~300万) | 中等城市 (50万~100万) | 总体 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
第一主成分 效率维 | 最大值 | 1.584 | 2.062 | 2.181 | 2.650 | 2.496 | 2.650 |
最小值 | 0.814 | 1.249 | 1.434 | 1.114 | 1.297 | 0.814 | |
平均值 | 1.206 | 1.734 | 1.893 | 1.935 | 2.086 | 1.893 | |
标准差 | 0.317 | 0.248 | 0.221 | 0.263 | 0.300 | 0.314 | |
第二主成分 密度维 | 最大值 | 1.023 | 1.295 | 1.172 | 1.389 | 1.379 | 1.389 |
最小值 | 0.443 | 0.453 | 0.719 | 0.491 | 0.625 | 0.443 | |
平均值 | 0.773 | 0.887 | 0.952 | 0.932 | 0.958 | 0.927 | |
标准差 | 0.238 | 0.237 | 0.133 | 0.208 | 0.190 | 0.199 | |
第三主成分 形态维 | 最大值 | 0.378 | 1.346 | 0.544 | 1.029 | 1.428 | 1.428 |
最小值 | 0.000 | 0.219 | 0.246 | 0.277 | 0.350 | 0.000 | |
平均值 | 0.221 | 0.504 | 0.390 | 0.543 | 0.593 | 0.504 | |
标准差 | 0.139 | 0.303 | 0.087 | 0.157 | 0.242 | 0.202 | |
综合蔓延 指数 | 最大值 | 0.858 | 1.223 | 1.165 | 1.372 | 1.356 | 1.372 |
最小值 | 0.523 | 0.661 | 0.800 | 0.758 | 0.747 | 0.523 | |
平均值 | 0.684 | 0.960 | 1.025 | 1.057 | 1.131 | 1.034 | |
标准差 | 0.139 | 0.145 | 0.095 | 0.126 | 0.154 | 0.155 |
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