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当前,随着我国社会经济的快速发展,地区之间的竞争愈发激烈,对国土资源的需求量越来越大。与此同时也出现了许多我们无法忽视的问题,比如国土空间开发较为混乱,不同功能的国土空间发展不平衡且生态环境正在面临着持续恶化等问题都愈发明显和严重,既与可持续发展理念背道而驰也不符合人类社会的长远利益。因此,如何实现国土空间的平衡发展,如何优化国土空间的格局是关系到地区可持续发展的重要问题。基于主体功能区战略的国土空间的功能分区尚处于探索阶段,基于“三生功能”的视角是一个比较新的视角,本研究在借鉴国内外的有关研究和实践基础上结合长株潭城市群实际情况上,基于“三生功能”对长株潭城市群的国土空间格局优化进行研究,对完善我国国土空间格局优化的理论、方法与空间管治的理论具有一定的学术价值。长株潭城市群是长江中游城市群的重要组成部分,是湖南省经济发展的核心增长极。近年来湖南省政府正在逐渐加快长沙、株洲、湘潭三市融合的进程,长株潭城市群的国土空间开发利用程度越来越高,因此选择长株潭城市群作为研究区域具有十分重要的现实意义。本文首先从国土空间的数量结构入手,分析国土空间的数量变化、转换特征、重心转移规律,并从利用二元Logistic回归分析从定量的角度分析长株潭城市群国土空间结构的演变动力机制。其次,利用Markov-FLUS复合模型预测2025年以及2035年的长株潭城市群的国土空间结构。另外,基于三生功能视角,构建指标体系,分析长株潭城市群的三生功能空间格局的特征及其分布规律并探寻三生功能的全局空间相关性和局部空间相关性等特征。最后,引入比较优势理论测算长株潭城市群各区县国土空间功能的比较优势指数,以此为基础运用空间聚类分析、对比分析等方法结合城市群的有关空间特征,逐步调整优势功能区单元,最终确定长株潭城市群总体的国土空间优化分区方案并提出政策建议。主要研究结果与结论如下:(1)对长株潭城市群国土空间结构演变分析的结果表明:①在1995-2015年这20年间,耕地以及林地大量转出,其保护形势不容乐观;而其他生产用地和城镇生活用地增加幅度较大,这说明20年间,长株潭城市群的工业化和城镇化发展十分迅速;而国土空间动态度的变化也能体现这一情况。从国土空间转移特征来看,其内在演化主要是农业生产用地和林地生态用地大量转为其他生产用地和生活用地。这说明经济社会的快速发展、城镇化进程的加快和人口的大量增加是长株潭城市群国土空间发生变化的主要驱动力,驱动因子的二元Logistic回归分析也能印证这一点。②运用Markov-FLUS模型对长株潭城市群2025、2035年国土空间结构的模拟发现随着长株潭城市群一体化进程的不断发展,如果不加以保护,未来中心城区的郊区将会有大量的耕地和林地流失。(2)对长株潭城市群国土空间三生功能的评价以及空间自相关分析结果表明:①长株潭城市群的生产功能的特征是整体上呈现北高南低的分布特征;长株潭城市群的生活功能的特征是以长株潭三市的中心城区为核心,其功能值向外逐渐递减的趋势;长株潭城市群的生态功能的特征是以长株潭三市的中心城区为中心,其功能值向外逐渐递增并且呈现南高北低的空间格局。②长株潭城市群生产功能的高高集聚类型地区(H-H)为长沙县和望城区,高低集聚类型地区(H-H)为湘潭县和醴陵市,低低集聚类型地区(H-H)为茶陵县。长株潭城市群生活功能的高高集聚类型地区(H-H)都集中在长株潭城市群核心区,低高集聚类型地区(H-H)为望城区、岳塘区和石峰区,低低集聚类型地区(H-H)为茶陵县、炎陵县以及湘乡市。长株潭城市群生态功能的高高集聚类型地区(H-H)为城市群南部的茶陵县低低集聚类型地区(H-H)包括了长沙市、株洲市以及湘潭市市区,高低集聚类型地区(H-H)为望城区。(3)综合长株潭城市群国土空间“三生功能”的评价结果、比较优势指数及分层聚类分析结果,从各优势功能区特征、区域优势、发展规划等出发将长株潭城市群国土空间划分为农业-生态优势功能区、生活-生态优势功能区、工业-生活优势功能区、综合生产-生活优势功能区、农业-工业-生态优势功能区以及生态优势功能区一共6种优化分区,并针对每一个区域提出了对应的优化措施与建议。