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当前,以发展中国家为主体的城市化浪潮不断掀起,城市化所伴生的大规模土地利用/覆盖变化己经成为一种典型的人地系统相互作用过程。广州市番禺区地处经济发达的珠江三角洲,是广州市实施“南拓”战略的重点,从90年代初至今经历了剧烈的城市化进程。研究番禺区在快速城市化进程中的城市土地空间结构演变过程与模式,从中发现番禺区城市土地利用过程中的成功经验以及存在问题,并提出调控措施与对策,为我国经济发达地区城市土地的可持续发展提供借鉴。本研究以广州市番禺区为研究对象,在汲取国际最新理论、技术手段以及对比国内相关研究的基础上,通过资料收集和实地调查分析,综合运用GIS空间分析技术、探索性空间数据和数理模型等方法,在分析番禺区快速城市化进程中土地利用变化规律的基础上,揭示了1996-2009年间番禺区城市土地空间结构的变化规律,并对2010年番禺区的建设用地分布格局进行模拟与预测。主要研究成果如下:
(1)全面揭示了快速城市化过程中番禺区土地利用变化特征及规律
1996-2009年番禺区土地利用结构发生快速变化,建设用地大规模扩张,农业用地资源锐减,城市化水平明显提高;土地利用转移变化数量较大,各类用地之间发生了频繁的转移,耕地、园地和林地减少的空间分布与建设用地增加的空间分布基本吻合;各类用地均发生巨大的动态变化,其中园地、建设用地变化最快,经历了十分频繁的转换过程。
(2)构建了城市化梯度模板,探索建设用地沿城市化梯度空间变异的主要特征;以城市化强度为变量,通过城市化强度的空间自相关分析揭示了番禺区城市土地空间结构分布规律
基于城市化指数公式,应用GIS空间分析技术构建了1996-2009年的城市化梯度模板。通过计算不同城市化梯度上建设用地的增长速度,得出建设用地在城市化梯度上呈现出中、高水平区域增长速度快,低水平区域速度慢的整体特征,增长速度由大到小依次为建成区周边区域、城市核心区和农业地区,在城市化梯度和土地资源供给两者的约束作用下,1996-2009年的建设用地增长速度曲线都沿着城市化梯度呈“先升高后下降”的整体分布特征。结合GIS技术和探索性空间数据方法,通过构建城市化强度指数,运用全局和局部空间自相关测度等方法,得出1996-2009年番禺区城市化强度均存在一定程度的正空间自相关,且城市化强度的空间特性表现为明显的空间二元结构,大部分点落在“高一高”和“低一低”的一、三象限。通过局部G统计,可以得出番禺区的“热点区”在不断增加,城市化强度的各个聚簇形态呈现出较明显的圈层状结构。
(3)结合多元Logistic回归模型和GIS技术,模拟了建设用地的空间分布格局
选取番禺区2005年距公路距离、距城镇中心距离、人口密度等数据,通过随机空间采样,建立2005年建设用地空间分布概率多元Logistic回归方程。通过检验分析可知距公路距离、距城镇中心距离和人口密度3个模型变量通过检验入选方程。结合2009年相关数据,模拟2009年的建设用地空间分布格局,模拟的精度为69.1％,模型基本可用于预测建设用地的分布情况。
(4)总结了番禺区城市土地利用过程中的成功经验以及存在的问题,并针对所存在的问题提出调控措施
通过对番禺区城市土地空间结构变化的分析,可知番禺区在城市土地利用过程中值得其他城市学习和借鉴的经验主要是土地分区较为合理;而存在的问题主要是耕地资源不断减少、土地供需矛盾日趋紧张以及未利用地缺乏适度的开发利用,本研究还针对以上问题提出了调控措施。
本研究将视角定位于城市土地空间结构演变,充分结合GIS空间分析技术、探索性空间数据方法和数理模型,为我国经济发达地区城市土地空间结构的优化与调控建立有力的理论依据,从而有利于促进城市地理学适应时代发展的需要,扩展研究视角和研究思路。