基于GIS的昆明中心城区1990—2017年建设用地扩展特征研究

李志英 刘阳 龙晔

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基于GIS的昆明中心城区1990—2017年建设用地扩展特征研究

    通讯作者: 李志英, kmlizhiying@126.com
  • 中图分类号: TU984.1

Study of urban construction land expansion characteristics in Kunming central city from1990 to 2017

    Corresponding author: LI Zhi-ying, kmlizhiying@126.com ;
  • CLC number: TU984.1

  • 摘要: 选取1990、2000、2010年及2017年昆明中心城区的遥感影像图,通过ENVI判读各期影像图内建设用地变化,采用象限分析法分析建设用地扩张特征. 结果显示:城市空间形态由“单中心”圈层结构扩张转变为“多中心”组团结构扩张,城市空间往东北向的空港新区及东南向的呈贡区扩张. 影响城市空间扩展的主要因素包括城市地理环境、社会经济及人口、政策引导及道路交通等因素. 建设用地景观格局指数变化显示出中心城区内的主城区建设通过旧城改造实现了新的增长,呈贡新区及空港新区建设虽然逐渐形成建设规模,但是未形成集约发展.
  • 图 1  昆明中心城区范围

    Figure 1.  Range of Kunming central city

    图 2  昆明城市建设用地的4个时期

    Figure 2.  Four periods of Kunming urban construction land

    图 3  昆明中心城区建设用地扩展分布图

    Figure 3.  Extension distribution map of construction land in Kunming

    图 4  昆明中心城区4个时期建设用地象限分析

    Figure 4.  Quadrant analysis diagram of construction land in four periods of Kunming central city

    图 5  昆明中心城区8个象限建设用地扩张面积(增量)雷达图

    Figure 5.  Incremental radar map of construction land is built in the eight quadrants in Kunming central city

    图 6  昆明中心城区8个象限建设用地扩张变化率(速率)雷达图

    Figure 6.  Radar map of expansion rate of the construction land in eight quadrants in Kunming central city

    图 7  昆明中心城区8个象限建设用地扩张贡献率(强度)雷达图

    Figure 7.  Radar map of expansion contribution rate of the construction land in the eight quadrants in Kunming central city

    图 8  昆明中心城区建设用地景观格局指数变化

    Figure 8.  Landscape pattern index change of construction land in Kunming central city

    表 1  昆明市中心城区建设用地年均扩张速度表

    Table 1.  Average annual expansion rate of construction land in Kunming central city

    时期扩张速度/(km2·a−1)扩张类型
    1990—2000年 8.34快速扩张
    2000—2010年17.49高速扩张
    2010—2017年13.70高速扩张
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    表 2  昆明市中心城区建设用地年均扩张强度

    Table 2.  Annual expansion intensity of construction land in Kunming central city

    时期扩张强度/%扩张类型
    1990—2000年0.47低速扩张
    2000—2010年0.99中速扩张
    2010—2017年0.77中速扩张
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    表 3  昆明市中心城区建设用地年均扩张动态度

    Table 3.  Annual expansion of the construction land in Kunming central city

    时期扩张动态度/%扩张类型
    1990—2000年11.42中速扩张
    2000—2010年11.18中速扩张
    2010—2017年 4.14缓慢扩张
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    表 4  昆明中心城区8个象限建设用地数量及扩张面积(增量)

    Table 4.  Number of construction land and the increment table in the eight quadrants in Kunming central city

    象限建设用地面积建设用地扩张面积
    1990年2000年2010年2017年1990—2000年2000—2010年2010—2017年
    4.8410.8342.26 91.01 5.9931.4348.75
    8.6425.9136.80 38.1217.2710.89 1.32
    13.5222.6627.70 30.36 9.14 5.04 2.66
    14.7025.7232.27 33.1111.02 6.55 0.84
    8.0718.7326.13 28.9310.66 7.40 2.80
    3.6711.0124.22 28.96 7.3413.21 4.74
    9.8424.1693.81110.1314.3269.6516.32
    9.7317.4048.14 66.62 7.6730.7418.48
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    表 5  昆明中心城区8个象限建设用地扩张变化率

    Table 5.  Expansion rate of construction land in eight quadrants in Kunming central city

    象限1990—2000年2000—2010年2010—2017年
    12.3729.0216.48
    19.99 4.20 0.51
    6.76 2.22 1.37
    7.50 2.55 0.37
    13.21 3.95 1.53
    20.0011.99 2.80
    14.5528.83 2.49
    7.8817.67 5.48
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    表 6  昆明中心城区8个象限建设用地扩张贡献率

    Table 6.  Expansion contribution rate of construction land in the eight quadrants in Kunming  central city            

    象限1990—2000年2000—2010年2010—2017年
    7.1817.9750.83
    20.70 6.23 1.37
    10.96 2.89 2.77
    13.21 3.74 0.92
    12.78 4.23 2.92
    8.80 7.55 4.94
    17.1739.8217.02
    9.2017.5719.23
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    表 7  昆明中心城区4期建设用地景观格局指数变化

    Table 7.  Landscape pattern index change of construction land in four periods in Kunming central city

    时间NPENN-MN/mCOHESION/%AI/%SHAPR-AMFRAC-AMLPI/%
    19901 762238.2297.8787.84 5.691.171.14
    20002 636181.7799.0488.5511.491.232.92
    20103 654156.9399.5689.0822.501.306.62
    20175 321120.8399.5887.5426.711.307.94
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-21
  • 录用日期:  2019-03-29
  • 网络出版日期:  2019-07-08
  • 刊出日期:  2019-09-01

基于GIS的昆明中心城区1990—2017年建设用地扩展特征研究

    通讯作者: 李志英, kmlizhiying@126.com
  • 云南大学 建筑与规划学院,云南 昆明 650091

摘要: 选取1990、2000、2010年及2017年昆明中心城区的遥感影像图,通过ENVI判读各期影像图内建设用地变化,采用象限分析法分析建设用地扩张特征. 结果显示:城市空间形态由“单中心”圈层结构扩张转变为“多中心”组团结构扩张,城市空间往东北向的空港新区及东南向的呈贡区扩张. 影响城市空间扩展的主要因素包括城市地理环境、社会经济及人口、政策引导及道路交通等因素. 建设用地景观格局指数变化显示出中心城区内的主城区建设通过旧城改造实现了新的增长,呈贡新区及空港新区建设虽然逐渐形成建设规模,但是未形成集约发展.

English Abstract

  • 城市化进程加快带来城市建设用地的快速扩张,环境恶化和生态破坏现象形势较为严峻,城市扩张、演变研究以及城市生态修复受到较多关注,借助遥感及地理信息系统技术,可以较为便捷地提取城市建设用地发展变化信息,有针对性的进行城市空间增长管控. 詹庆明等[1]利用QGIS平台重构地图技术,结合RS和GIS研究了武汉市建成区扩展演变趋势,并与对应时期各版城市总体规划相比较. 王亮[2]运用GIS技术对北京市城乡建设用地扩展与城市空间形态演变进行分析,结果显示空间扩展有明显的阶段性、轴向性和圈层蔓延特征. 黄璐等[3]利用一元二次回归模型对2000—2010年的灯光数据影像进行预处理,利用突变检测法、最大似然法得到南京市建成区的阀值,分析了城市内部建成区的扩展情况. 王海军等[4]运用耦合重心转移模型和时空地理加权回归(GTWR)模型构建重心−GTWR模型,对京津冀城市群用地扩展空间格局进行研究,总结区域发展的主导模式与城市核心驱动力. 徐焕等[5]利用卫星遥感数据,提取西安市城市化扩展过程的时空变化信息及几何学特征. 王钊等[6]基于最小阻力模型对苏锡常地区的城市空间扩展冷热点格局进行分析. 李志英等[7-8]运用景观格局定量分析Fragstates3.3软件对1996—2008年昆明建成区建设用地景观格局变化、建设用地梯度变化进行研究,运用SLEUTH模型进行滇池流域城市扩展模拟分析. 董磊等[9]利用空间分析方法和空间重心转移模型分析昆明市建成区的扩展过程及方向性特征. 王子武等[10]研究了基于TM影像自动提取昆明城区区域变化信息的方法. 冯石等[11]利用景观指数分析了1974—2006年间城市化过程中昆明周边景观格局变化特征.

    昆明城市空间扩展经历了从南诏建城初期“点”状结构、民国期间“块聚”形态、20世纪70年代的面状组团格局、20世纪90年代的放射式组团、2008年的 “单核心−轴线组团型”、当今的多中心发展时期[12]. 尤其是近10年来城市化快速的发展导致城市环境和交通问题恶化,本文通过定量分析研究昆明中心城区建设用地的时空演变特征,结合建设用地景观格局的变化,分析了影响城市空间扩张的主要驱动因素,以期对于制定昆明市空间管制规划和管理提供理论依据和参考.

    • 根据《昆明市总体规划修编(2011—2020)》,昆明中心城区范围包括五华区、盘龙区、官渡区的全部行政辖区范围;西山区的主城二环路以内地区和福海、前卫、马街、碧鸡4个街道办事处;呈贡区的乌龙、洛羊、龙城、斗南、吴家营、雨花、大渔、马金铺8个街道办事处,总面积为1 772 km2(含滇池草海水域10.7 km2)(图1).

      图  1  昆明中心城区范围

      Figure 1.  Range of Kunming central city

    • 研究选取1990、2000、2010年和2017年Landsat(30 m分辨率)遥感影像图,昆明市总体规划修编(2011—2020)等相关图纸,以及昆明市相关统计年鉴、政府公报等统计数据. 研究方法和步骤如下:

      (1)对遥感数据进行空间配准校正,提取中心城区边界范围并裁剪,进行波段组合,采用遥感图像处理平台ENVI(The Environment for Visvalizing Images)中监督分类和人工目视对比的方法,提取4个时期建设用地信息,形成各时期的城市建设用地图(图2).

      图  2  昆明城市建设用地的4个时期

      Figure 2.  Four periods of Kunming urban construction land

      (2)将4期建设用地信息叠加形成建设用地扩展分布图(图3),计算分析建设用地扩张时间特性(扩张速度、扩张强度、扩张动态).

      图  3  昆明中心城区建设用地扩展分布图

      Figure 3.  Extension distribution map of construction land in Kunming

      (3)运用等扇分析法分析昆明城市各个象限方向上的增长速度、强度等用地扩张空间特征;最后运用景观格局分析软件Fragstats4.2研究建设用地分布格局变化.

    • 年均城市扩张速度指城市建设用地扩张在一定研究时期内的平均扩张面积,表示用地增长扩张速度的快慢,计算公式为:

      ${V} = \frac{{{U_{ib}} - {U_{ia}}}}{T},$

      其中$V$为年均城市扩张速度(单位:km2/a);Uib为研究时期末的城市建设用地面积(单位:km2);Uia为研究时期初的城市建设用地面积(单位:km2);T为研究时间跨度(单位:a).

      通过公式(1)计算,得到以下结果(表1).

      时期扩张速度/(km2·a−1)扩张类型
      1990—2000年 8.34快速扩张
      2000—2010年17.49高速扩张
      2010—2017年13.70高速扩张

      表 1  昆明市中心城区建设用地年均扩张速度表

      Table 1.  Average annual expansion rate of construction land in Kunming central city

      图2表1结果可知,建设用地在1990—2000年间的扩张速度类型为快速扩张,同时整体城市空间以圈层结构扩张. 这一时期内有3个国家级开发区的建立,城市职能日趋多样性,建设用地快速发展,城市建设向南扩张. 2000—2010年与2010—2017年间建设用地扩张速度均为高速扩张类型,二环路以外路网的建设导致昆明城市建设持续高速发展. 在2000—2010年内,昆明市中心城区建设用地快速蔓延至滇池东侧,以及昆明长水国际机场的建设逐渐引导城市向东北扩张,是昆明市建设的高峰期.

    • 扩张强度指数(urbanization intensity index, UII)指在研究时期内的城市建设用地扩张面积占城市土地总面积的百分比. 计算公式为:

      ${\rm{UII}} = \frac{{{U_{ib}} - {U_{ia}}}}{{{{S}}}} \times \frac{1}{T} \times 100\% ,$

      式中,UII为年均扩张强度指数(单位:%);Uib为研究时期末的城市建设用地面积(单位:km2);Uia为研究时期初的城市建设用地面积(单位:km2);T为研究时段间跨度(单位:a);S为研究区域土地总面积(单位:km2).

      通过公式(2)计算得到表2结果. 由表2可见,2000—2010年中心城区建设用地扩张强度最大,通过对比中心城区面积可知这一时期城市发展最快,建成区面积增量最大,主城范围内建设用地密度较大,是房地产行业快速发展、市级行政中心南迁呈贡区(含呈贡大学城)建设时期,建设用地空间形态由单中心向多心形态逐渐转变. 2010—2017年城市建设用地扩张强度放缓,一方面是由于城市建设用地在2010年已经达到331.33 km2,建设用地面积基数相对较大;另一方面是由于整个昆明城市建设空间结构已经趋于稳定.

      时期扩张强度/%扩张类型
      1990—2000年0.47低速扩张
      2000—2010年0.99中速扩张
      2010—2017年0.77中速扩张

      表 2  昆明市中心城区建设用地年均扩张强度

      Table 2.  Annual expansion intensity of construction land in Kunming central city

    • 城市扩张动态度指城市建设用地在数量上的年变化速度,定量描述区域内用地利用的变化速率. 具体计算公式为:

      $K = \frac{{{U_{ib}} - {U_{ia}}}}{{{U_{ia}}}} \times \frac{1}{T} \times 100\% ,$

      式中,K为城市建设用地扩张动态度(单位:%);Uib为研究时段末年份时城市建设用地面积(单位:km2);Uia为研究时段初年城市建设用地面积(单位:km2);T为研究时间跨度(单位:a).

      通过公式(3)计算得到以下结果(表3).

      时期扩张动态度/%扩张类型
      1990—2000年11.42中速扩张
      2000—2010年11.18中速扩张
      2010—2017年 4.14缓慢扩张

      表 3  昆明市中心城区建设用地年均扩张动态度

      Table 3.  Annual expansion of the construction land in Kunming central city

      2010—2017年城市建设用地扩张动态度为4.14%,在3个时段中最低. 一方面是由于城市建设用地在2010年已经达到331.33 km2,建设用地面积基数相对较大;另一方面,主城区城市建设用地余量不足.

    • 象限分析用于定量研究不同时期内昆明市中心城区各个方向的扩张强度与速度. 首先计算1990年建设用地中心点(市中心点),该点代表着城市区域空间的平衡点. 中心点会随着区域空间的增长、减弱而发生变化,客观地反映城市规划引导城市发展转移的特征. 提取各斑块重心,运用GIS要素转点工具,得到1990年各个建设用地斑块的重心点共计428个点,通过重心点公式计算得到1990年建设用地中心点的地理空间数据. 该中心点位于昆明城市中轴线北京路附近,位置计算符合1990年昆明市建设用地发展情况. 然后以该中心点为中心,进行等扇分析,通过GIS地理信息系统软件建立40 km缓冲区,以东西向为横轴,南北向为纵轴,以东偏北45°区域为第一象限(Ⅰ),逆时针划定8个象限,得到昆明市中心城区建设用地象限分布图(图4)和各象限建设用地数据(表4图5).

      图  4  昆明中心城区4个时期建设用地象限分析

      Figure 4.  Quadrant analysis diagram of construction land in four periods of Kunming central city

      图  5  昆明中心城区8个象限建设用地扩张面积(增量)雷达图

      Figure 5.  Incremental radar map of construction land is built in the eight quadrants in Kunming central city

      象限建设用地面积建设用地扩张面积
      1990年2000年2010年2017年1990—2000年2000—2010年2010—2017年
      4.8410.8342.26 91.01 5.9931.4348.75
      8.6425.9136.80 38.1217.2710.89 1.32
      13.5222.6627.70 30.36 9.14 5.04 2.66
      14.7025.7232.27 33.1111.02 6.55 0.84
      8.0718.7326.13 28.9310.66 7.40 2.80
      3.6711.0124.22 28.96 7.3413.21 4.74
      9.8424.1693.81110.1314.3269.6516.32
      9.7317.4048.14 66.62 7.6730.7418.48

      表 4  昆明中心城区8个象限建设用地数量及扩张面积(增量)

      Table 4.  Number of construction land and the increment table in the eight quadrants in Kunming central city

      对昆明中心城区3个时期8个象限内建设用地增量分别运用扩张动态度计算出建设用地的扩张速率,运用扩张贡献率计算扩张强度,测度昆明市中心城区建设用地在空间形态上的变化特征,计算8个象限内建设用地的增长变化速率(表5图6).

      象限1990—2000年2000—2010年2010—2017年
      12.3729.0216.48
      19.99 4.20 0.51
      6.76 2.22 1.37
      7.50 2.55 0.37
      13.21 3.95 1.53
      20.0011.99 2.80
      14.5528.83 2.49
      7.8817.67 5.48

      表 5  昆明中心城区8个象限建设用地扩张变化率

      Table 5.  Expansion rate of construction land in eight quadrants in Kunming central city

      图  6  昆明中心城区8个象限建设用地扩张变化率(速率)雷达图

      Figure 6.  Radar map of expansion rate of the construction land in eight quadrants in Kunming central city

      建设用地的扩张贡献率(强度)指一定时间内,部分区域建设用地的增长占整体研究区域中建设用地总增量的比重. 一定程度上可以反映研究区域内各个部分区域建设用地的增长强度. (表6图7)具体公式如下:

      象限1990—2000年2000—2010年2010—2017年
      7.1817.9750.83
      20.70 6.23 1.37
      10.96 2.89 2.77
      13.21 3.74 0.92
      12.78 4.23 2.92
      8.80 7.55 4.94
      17.1739.8217.02
      9.2017.5719.23

      表 6  昆明中心城区8个象限建设用地扩张贡献率

      Table 6.  Expansion contribution rate of construction land in the eight quadrants in Kunming  central city            

      图  7  昆明中心城区8个象限建设用地扩张贡献率(强度)雷达图

      Figure 7.  Radar map of expansion contribution rate of the construction land in the eight quadrants in Kunming central city

      ${C_i} = \frac{{{U_{ib}} - {U_{ia}}}}{{{T_b} - {T_a}}} \times 100\% ,$

      其中,Ci为第i个区域内建设用地扩张贡献率(单位:%);Uib为第i个区域研究时段末建设用地总量(单位:km2);Uia为第i个区域研究时段初始建设用地总量(单位:km2);Tb为整个区域研究时段末建设用地总量(单位:km2);Ta为整个区域研究时段初建设用地总量(单位:km2).

      1990—2000年昆明建设用地扩张中,增量最大为Ⅱ象限17.27 km2,其次为Ⅶ象限14.32 km2,Ⅳ和Ⅴ象限增量分别为11.02 km2、10.66 km2表4),昆明市整体城市空间形态形成“中心为核心、东西两翼面状延伸、南北沿交通线轴向发展”的格局,城市建设沿盘龙江及北京路向北发展,同时建设用地扩张形成包围草海的基础布局. 建设用地增速在Ⅱ、Ⅵ象限内增速较大,分别为19.99%、20.00%(表5),该时段城市空间结构主要向北向和西向延伸,同时海埂片区建设用地不断增加. 从建设用地增量雷达图5可知8个象限增量相对均匀,证明昆明整体空间形态仍然处于同心圆圈层结构扩张.

      2000—2010年昆明建设用地扩张中,增长最大的为Ⅰ、Ⅶ、Ⅷ象限,分别为31.43、69.65 km2和30.74 km2表4),上述3个象限增长贡献率最大为17.97%、39.82%、17.57%(表6),增量贡献占了整体建设用地增长的75.36%,占了整体中心城区建设增长的四分之三. 由于整个中心城区建设过于密集,突破二环路向呈贡方向及东北方向扩张,形成多方向的组团发展. 交通成为城市扩张的主要牵引力,中心城区东南方向上的昆玉高速、昆石高速、贵昆高速、彩云南路和环湖东路等主要对外交通的建设不断引导城市建设发展. 其余象限建设受到自然地理条件限制及相关规划保护的管制,增量相对平缓.

      2010—2017年昆明建设用地扩张中,除Ⅰ、Ⅶ、Ⅷ以外象限的增量均未超过5 km2. Ⅰ象限增长贡献率为50.83%,原因是长水国际机场建设后,城市主要向空港新区发展;Ⅶ、Ⅷ象限增长贡献率分别为17.02%、19.23%(表6),以上3个象限总增量贡献为87.08%. 相比2000—2010年的75.36%增加了11.72%,中心城区主城区建设用地扩张受到自然地理条件的约束,在其象限内趋于饱和,单中心城市无法满足城市建设的需求. 道路交通建设及规划引导产业结构的布局,建设用地扩张延续自然空间肌理向东北及东南向扩张.

    • 将4期遥感影像判图信息通过ENVI转出栅格TIF文件,并将栅格数据导入景观格局分析软件Fragstats4.2中,根据景观格局指数的类别区分,主要选取斑块类型指数中的聚散性指标、形状指标及面积−边缘指标,分析昆明市中心城区建设用地格局演变特征. 通过Fragstats4.2运算导出如表7图8.

      时间NPENN-MN/mCOHESION/%AI/%SHAPR-AMFRAC-AMLPI/%
      19901 762238.2297.8787.84 5.691.171.14
      20002 636181.7799.0488.5511.491.232.92
      20103 654156.9399.5689.0822.501.306.62
      20175 321120.8399.5887.5426.711.307.94

      表 7  昆明中心城区4期建设用地景观格局指数变化

      Table 7.  Landscape pattern index change of construction land in four periods in Kunming central city

      图  8  昆明中心城区建设用地景观格局指数变化

      Figure 8.  Landscape pattern index change of construction land in Kunming central city

      建设用地斑块数量(NP)在1990—2010年期间呈线性增长,在2010—2017年增速略微提高,而空港新区及呈贡区大规模建设均在2010年前后,同时主城区的旧城改造使得主城区建设密度增加,整体数据基本符合现状建设情况. 斑块平均距离(ENN-MN)在4个时期内呈逐渐减小的态势,主城区建设用地密度仍在持续增加,建设用地扩张沿主城区周边逐渐开始向呈贡及空港新区发展. 斑块结合度(整体性指数,COHESION)在2010年以前一直处于增长状态,在2010—2017年阶段平稳,表现为城市扩张过程中建设用地斑块之间的结合度较好. 建设用地斑块聚集度指数(AI)在2010—2017年骤减,表现出城市扩张中出现脱离主城区的新的城市建设增长点,城市空间扩展跳跃发展,呈贡及空港新区的建设逐渐形成规模,导致中心城区范围内整体建设用地聚集度下降. 面积平均形状指数(SHAPR-AM)值越低,表明建设用地斑块形状越简单,指数呈上升趋势,是主城区不断改造和新区建设共同作用的结果. 面积平均分维数(FRAC-AM)值越小,证明城市空间扩张形态越简单,在1990—2010年FRAC-AM数值呈线性增大,2010—2017年昆明城市空间形态趋于稳定.

      最大斑块指数(Largest Patch Index,LPI)表示建设用地斑块中最大的部分占整体斑块面积的比重,昆明整体城市发展由主城区逐渐扩张,经历同心圆扩张到多中心扩展的空间结构变化,单中心圈层结构扩张下主城区建设用地占比不断增长,城市多中心扩张发展后主城区建设用地占比仍处于增长状态. 2000—2010年最大斑块指数(LPI)增速明显增加,说明城市虽然向新区方向开始扩张,但是没有形成建设规模,新区建设未形成一定的发展规模,整体斑块数增加的同时,主城区仍持续扩展. 2010—2017年最大斑块指数增速降缓,但仍在增加,一方面表明主城区建设用地本身基数相对新区建设较大,加之旧城改造下主城区建设密度不断增加;另一方面说明呈贡及空港新区建设初具规模,但是没有形成较好的集聚效应,未来城市向东北及东南方向发展,应该形成更加紧凑的建设规模.

    • 城市建设扩张要综合考虑城市周边山体、水域、地质地貌等多方面的自然地理因素. 不同自然地理环境直接影响城市建设扩张的方向、速度以及整体空间结构. 昆明市目前城市快速扩张,中心城区内建设用地发展蔓延形成环滇池的布局,西部、北部建设用地延伸至山体周边,城市发展严重受制于整体山水空间格局. 城市新的增长带被西侧的拱王山系和东侧的梁王山系明确限定,新区建设明确被划定在中心城区东北部及南部区域.

    • 经济发展是城市不断扩张的核心动力,社会经济与城市空间形态的扩张始终保持至较高的一致性,城市建设用地的规模一定程度上反映出该城市社会经济的发展阶段. 据昆明市新型城镇化五年实施方案(2016—2020年),2020年昆明城市化水平将达到73%,中心城区的发展将强化其辐射带动能力,提升综合服务功能,加快特色产业发展,成为支撑全市发展的重要增长极. 此外,人口是城市发展建设的重要因素,昆明市作为云南省省会城市,城市人口持续聚集,据2017年《昆明市国民经济和社会发展统计公报》(截止2017年底),昆明市域范围常住人口678.3万人,其中城镇常住人口488.72万人,占常住人口比重的72.05%. 人口自然增长率为6.68‰,户籍总人口563.00万人,其中城镇人口336.18万人,占户籍人口比重的59.7%,人口的迅速增长成为昆明市城市扩张的最大诱因. 王海军[13]等研究表明,城镇等级规模与城市用地扩展格局存在关联性. 随着以昆明为主的滇中城镇体系的发展,城镇等级变化也会进一步改变城市用地扩展格局,应以培育周边二级城市来缓解昆明城市经济人口的过度聚集,减少昆明城市建设用地压力.

    • 政府作为主导城市发展的主体,对城市建设及管理中占有较大的主动权. 昆明城市向南扩张主要依靠规划政策,主城区在建设压力下提出建设东南副中心的政策思路,规划呈贡为集物流仓储、行政商务、科研培育等于一体的综合职能区域,昆明市行政中心南移呈贡区带来城市配套设施建设的补充,成为促进城市建设向南发展的驱动力.

      政策调整产业布局,引导城市工业布局集中化,形成关联产业的聚集交流,通过用地置换将二环内的工业用地向东南部的经开区、西北部的高新技术开发区等方向转移,不断调整主城区内部空间结构. 政策引导重大基础设施建设也是影响城市空间形态的重要原因,空港新区的成立及2010年长水国际机场的建设,城市东北方向成为面向南亚、东南亚及欧亚的空中物流中转站. 昆明城市建设在东北方向依托空港新区逐渐形成建设规模. 乔伟峰等[14]研究揭示,32年来南京城市扩展历经了加速演变−变化趋缓−剧烈演变−整合重构4个主要阶段,昆明在2010年以来城市用地变化趋势放缓,说明增量建设用地潜力已经充分释放,政策引导应该向优化存量建设用地结构方向发展.

    • 昆明中心城区路网建设依据城市发展之初的路网格局,在主城区形成“环状放射+方格网式”的空间布局,建设用地蔓延导致主城区环状扩张形成同心圆圈层式的发展. 呈贡行政中心确立后,地铁1、2号线、彩云路、新昆洛公路的建设,加快引导呈贡区发展. 呈贡目前初步形成以彩云路为中心的“环状+方格网式”路网结构,路网结构以方格网为主,以景明南路及梁王路形成环状态势,与地铁和高铁站有机衔接. 同时,空港新区与主城以东三环人民东路和机场高速(包括地铁1、2、3、6号线)联通,形成与主城相衔接的南北结构,引导城市向东北向建设发展.

    • (1)通过ENVI判读4期建设用地,GIS空间叠加分析昆明市中心城区建设用地扩张特征,昆明市城市空间形态由单中心圈层结构扩张转变为多中心组团结构. 1990—2000年建设用地扩张在8个象限内扩张相对均匀,说明该时期城市建设仍以单中心圈层扩张为主;2000—2017年城市扩张以东南及东北为主,中心城区范围内主城区建设用地扩张趋于饱和,城市主要向东北向空港新区及东南向呈贡区扩张.

      (2)研究4期建设用地景观格局指数变化,反映出城市建设用地扩张符合昆明城市由单中心向多中心扩张结构转变的基本特征. 最大斑块指数(LPI)在2000—2017年持续增长,说明昆明中心城区范围内主城区建设通过旧城改造实现了新的增长. LPI增速在2000—2010年增大、2010—2017年变缓,说明呈贡新区及空港新区建设虽然逐渐形成建设规模,但是没有集约发展.

      (3)影响城市空间扩展的主要因素包括自然地理环境、社会经济及人口、政策及产业结构、城市职能因素、交通因素. 其中自然地理环境因素对城市空间扩展有较为直接的影响,昆明城市空间扩展已经由粗放外延扩展转向提升空间利用率的方向,随着人口、产业政策的调整,城市可利用空间余地越来越小,城市空间优化面临着较大的挑战.

参考文献 (14)

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