蘇 雷

（1.中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所 森林與土壤生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽(yáng) 110164；2.遼寧省葫蘆島市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)院，遼寧 葫蘆島 125001）

城市空間擴(kuò)展是城市生長(zhǎng)的需求和體現(xiàn)，是城市土地利用變化最為直接的表現(xiàn)形式，也是城市化過(guò)程空間布局與結(jié)構(gòu)變化的綜合反映.隨著全球城市化的推進(jìn)，城市空間擴(kuò)展已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外城市發(fā)展研究中的熱點(diǎn)領(lǐng)域［1］.錦州－葫蘆島沿海地區(qū)（以下簡(jiǎn)稱錦葫沿海地區(qū)）位置優(yōu)勢(shì)明顯，既是經(jīng)濟(jì)熱點(diǎn)區(qū)域，又是生態(tài)敏感區(qū)域，因此選擇錦葫沿海地區(qū)作為研究區(qū)域具有典型性.本研究基于GIS和RS技術(shù)，采用Logistic－CA 模型對(duì)錦葫沿海地區(qū)的城市空間擴(kuò)展進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，并探討了該區(qū)域城市空間的擴(kuò)展態(tài)勢(shì).由于空間布局與結(jié)構(gòu)是區(qū)域發(fā)展的“函數(shù)”［2］，可以通過(guò)空間布局與結(jié)構(gòu)的調(diào)控來(lái)調(diào)整區(qū)域發(fā)展?fàn)顟B(tài)，因此研究成果對(duì)于強(qiáng)化城市空間管理、控制和引導(dǎo)城市空間的理性增長(zhǎng)、提高城鄉(xiāng)建設(shè)用地布局的科學(xué)合理性等具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，也可為城市規(guī)劃、城市空間管理提供決策依據(jù).

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)處理

研究區(qū)域包括錦州市區(qū)、葫蘆島市區(qū)、興城市和凌海市的行政范圍面積7 847.6km2，沿海岸呈帶狀分布，地理坐標(biāo)在北緯39°59′～41°26′，東經(jīng)119°12′47″～121°45′之間，位于東北經(jīng)濟(jì)圈、京津冀經(jīng)濟(jì)圈和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈三圈交匯處，是傳統(tǒng)的遼西走廊區(qū)位，溝通關(guān)內(nèi)外的重要通道［3］.

主要數(shù)據(jù)源包括1990－09（Landsat TM）、2000－06（Landsat ETM）和2010－09（Landsat ETM）遙感影像，行列號(hào)為120－31、120－32、121－31和121－32；輔助數(shù)據(jù)源包括DEM 數(shù)字高程、地形圖（1∶10萬(wàn)）、遼寧省地圖（1∶55萬(wàn)）及4個(gè)城市的統(tǒng)計(jì)年鑒、相關(guān)規(guī)劃圖等圖件.借助Erdas 2011軟件進(jìn)行影像預(yù)處理，參照1∶10萬(wàn)地形圖進(jìn)行了幾何校正和影像配準(zhǔn)，然后進(jìn)行圖形鑲嵌、剪裁、假彩色合成等步驟；用地分類參照2007年發(fā)布的《土地利用現(xiàn)狀分類》［4］，以及2011年發(fā)布的《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》［5］；借助ArcGIS 9.3軟件，采用人工目視解譯方式進(jìn)行地物分類，形成1990、2000和2010年景觀分類圖（見(jiàn)圖1），作為空間擴(kuò)展模擬預(yù)測(cè)的基礎(chǔ).

圖1 錦葫沿海地區(qū)景觀分類圖Fig.1 Landscape classification maps of Jinzhou－Huludao coastal area

2 空間擴(kuò)展的模擬預(yù)測(cè)

2.1 Logistic－CA模型介紹

Logistic－CA 模型綜合了CA模型模擬復(fù)雜系統(tǒng)空間變化的能力，以及Logistic回歸模型對(duì)轉(zhuǎn)換規(guī)則的校正功能，該模型已廣泛應(yīng)用于景觀格局變化分析中［6］.Logistic回歸擬合的方程為

2.2 模擬預(yù)測(cè)

（1）影響要素層制作.結(jié)合錦葫沿海地區(qū)城市擴(kuò)展可能存在的驅(qū)動(dòng)要素及研究區(qū)數(shù)據(jù)的可得性等實(shí)際情況［7］，影響要素層包括三大類：①經(jīng)濟(jì)社會(huì)要素，包括GDP、地方財(cái)政收入、人口密度、城市化水平；②地理要素，包括高程、坡度；③區(qū)位要素，包括到海岸線距離、到公路距離、到鐵路距離、到城鎮(zhèn)距離和到河流距離.基于GEOSOS軟件的運(yùn)行能力，空間尺度確定為400m.經(jīng)濟(jì)社會(huì)要素來(lái)源于統(tǒng)計(jì)年鑒；地理要素基于DEM 數(shù)字高程；區(qū)位要素是利用ArcGIS 9.3的Spatial Analyst模塊中的Distance功能分析得到.將影響要素層?xùn)鸥窕幚恚?00m×400m），并將各因素通過(guò)單調(diào)遞增方法，離散到［0，1］，制作成標(biāo)準(zhǔn)化的影響要素層.

（2）模型驗(yàn)證.模型驗(yàn)證以1990 年和2000年的數(shù)據(jù)作為提取轉(zhuǎn)換規(guī)則遙感影像，加載11個(gè)影響要素層作為空間變量數(shù)據(jù)，以2000年的數(shù)據(jù)為模擬起點(diǎn)，運(yùn)用logistic－CA 模型模擬2010 年的景觀格局圖（見(jiàn)圖2），并與2010年的遙感解譯的實(shí)際景觀格局進(jìn)行對(duì)照，以評(píng)價(jià)模擬效果.本研究應(yīng)用MCK 3.0（Map Comparison Kit 3）軟件計(jì)算Kappa指數(shù)來(lái)進(jìn)行模型驗(yàn)證［8］，得到2010 年模擬結(jié)果圖與實(shí)際圖的Kappa值為0.955.因此，logistic－CA 模型能比較精確地模擬錦葫沿海地區(qū)景觀格局變化，可以將其應(yīng)用于錦葫沿海地區(qū)在不同預(yù)案下的景觀格局變化模擬.

圖2 2010年模擬的景觀格局圖Fig.2 Landscape pattern simulation map in 2010

（3）預(yù)測(cè)模擬.本研究對(duì)錦葫沿海地區(qū)空間擴(kuò)展態(tài)勢(shì)的預(yù)測(cè)及模擬基于《遼寧省土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）》《葫蘆島市土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）》和《錦州市土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）》，以下將此預(yù)案稱為“規(guī)劃預(yù)案”.規(guī)劃預(yù)案是按照四個(gè)城市獨(dú)立發(fā)展的模式進(jìn)行預(yù)測(cè)模擬，之后將各城市模擬圖拼合形成總圖.土地利用需求量的數(shù)值采用插值法獲得，各規(guī)劃預(yù)案中建設(shè)用地的轉(zhuǎn)移量見(jiàn)表1～表4，將表中轉(zhuǎn)移的柵格數(shù)輸入GEOSOS軟件的Logistic－CA模塊中，并加載影響要素層進(jìn)行空間模擬.由于篇幅所限，本研究只給出2020年規(guī)劃預(yù)案的模擬結(jié)果（見(jiàn)圖3）.

表1 錦州市規(guī)劃預(yù)案建設(shè)用地轉(zhuǎn)移量Table 1 Construction land transfer amount of plan prediction scheme in Jinzhou

表2 葫蘆島市規(guī)劃預(yù)案建設(shè)用地轉(zhuǎn)移量Table 2 Construction land transfer amount of plan prediction scheme in Huludao

表3 凌海市規(guī)劃預(yù)案建設(shè)用地轉(zhuǎn)移量Table 3 Construction land transfer amount of plan prediction scheme in Linghai

表4 興城市規(guī)劃預(yù)案建設(shè)用地轉(zhuǎn)移量Table 4 Construction land transfer amount of plan prediction scheme in Xingcheng

圖3 2020年錦葫沿海地區(qū)規(guī)劃預(yù)案的模擬結(jié)果Fig.3 Plan scenario simulation of Jinzhou－Huludao coastal area in 2020

3 空間擴(kuò)展的態(tài)勢(shì)分析

3.1 城市空間發(fā)展態(tài)勢(shì)

依據(jù)錦州、葫蘆島、凌海和興城的城市總體規(guī)劃，各城市空間的發(fā)展態(tài)勢(shì)如下：

（1）錦州市主要向南發(fā)展，以老城為依托，向錦州濱海新區(qū)發(fā)展.空間結(jié)構(gòu)為“一軸、二城、四星”.一軸：始于主城區(qū)，向南經(jīng)高鐵錦州南站直至濱海新區(qū)的空間發(fā)展軸線，主城區(qū)—南站區(qū)—濱海新區(qū).二城：即以老城為中心的主城區(qū)和以龍棲灣中國(guó)海洋城為中心的濱海新城.四星：湯河子工業(yè)區(qū)、雙羊鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)、薛家工業(yè)區(qū)、八角臺(tái)工業(yè)區(qū).錦州的濱海新區(qū)通過(guò)渤海大道為紐帶連接錦州市主城區(qū)，并與葫蘆島市北港工業(yè)園區(qū)（北港組團(tuán)）相毗鄰，逐步形成錦州－葫蘆島兩城市空間上的連綿.

（2）葫蘆島市的發(fā)展戰(zhàn)略為“南北拓展、東西優(yōu)化、整體推進(jìn)”，形成了向連山老城區(qū)以北拓展的東城區(qū)，向老城區(qū)以南拓展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)，向龍灣新城區(qū)以南繼續(xù)拓展的東窯組團(tuán)（龍灣中央商務(wù)區(qū)的位置），向北依托葫蘆島港建設(shè)的北港組團(tuán)等.城市總體布局為“五大組團(tuán)、十大片區(qū)”.并在市區(qū)層面上構(gòu)建連山、龍港、興城“三位一體”大城區(qū)格局.城市的發(fā)展方向可以概括為集中在京沈高速公路以東，并主要向南北兩個(gè)方向拓展.十二五期間，葫蘆島市還將構(gòu)建東起高橋，西至興城曹莊的沿海帶狀組團(tuán)式空間發(fā)展格局.

（3）凌海市全境環(huán)抱錦州市區(qū)，依托國(guó)道102線、秦沈高速鐵路、京沈高速公路，采取“東優(yōu)、西進(jìn)、南拓”的發(fā)展戰(zhàn)略拓展城市空間.“東優(yōu)”依托金城區(qū)現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)與社會(huì)基礎(chǔ)優(yōu)化整合現(xiàn)狀資源，梳理城市道路，建設(shè)環(huán)境優(yōu)美、配套合理的綜合組團(tuán).“西進(jìn)”結(jié)合西部九華山優(yōu)越的自然環(huán)境建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代住宅示范區(qū)，形成設(shè)施完備、環(huán)境優(yōu)美的凌海新區(qū).“南拓”依托秦沈客運(yùn)專線、國(guó)道102線、京沈高速公路便捷的交通優(yōu)勢(shì)，建設(shè)富有工業(yè)園區(qū).凌海市的娘娘宮鎮(zhèn)已經(jīng)與錦州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)連片，共同發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè).錦、凌空間一體化的趨勢(shì)也非常明顯.

（4）興城市建成區(qū)受地理?xiàng)l件的限制，各方向均無(wú)充裕的發(fā)展用地（東臨渤海，北依首山，南靠興城河并緊臨軍用機(jī)場(chǎng)，西南與曹莊鎮(zhèn)接壤）.作為葫蘆島市域?qū)用娲蟆叭灰惑w”戰(zhàn)略格局的重要組成部分，興城市城市空間的拓展策略為“重點(diǎn)突破、首尾拓展、內(nèi)部?jī)?yōu)化、整體推進(jìn)”.目前，興城一方面發(fā)展臨海工業(yè)組團(tuán)，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上繼續(xù)向東南填海用地方向拓展；另一方面，正逐步向東北部拓展用地，使得興城的海濱片區(qū)與葫蘆島龍灣組團(tuán)、東窯組團(tuán)連片，功能聯(lián)系緊密，興、葫之間正在形成一體化的空間.

3.2 錦葫地區(qū)呈現(xiàn)一體化發(fā)展跡象

（1）交通聯(lián)系緊密跡象.錦葫沿海地區(qū)目前已經(jīng)形成了由鐵路、公路、港口、航空、管道等組成的立體現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡(luò)，對(duì)內(nèi)對(duì)外交通聯(lián)系極其便利，交通聯(lián)系日益緊密.沈山鐵路、高速鐵路縱貫錦葫地區(qū)；102國(guó)道、京沈高速公路在此通過(guò)；特別是近年來(lái)葫蘆島市將龍灣大街延伸至興城，加速了高教園區(qū)、龍灣CBD的開(kāi)發(fā)，體現(xiàn)了“三位一體”大城區(qū)格局和國(guó)際性現(xiàn)代旅游名城的城市發(fā)展思路，沿海觀光路工程也繼續(xù)延伸，促進(jìn)了葫蘆島和興城的空間一體化發(fā)展；此外，影響最大的是遼寧省濱海公路的修建開(kāi)通，極大地方便了區(qū)域內(nèi)人流、物流、信息流的運(yùn)行.

（2）產(chǎn)業(yè)基地轉(zhuǎn)移跡象.錦葫沿海城市加強(qiáng)工業(yè)園區(qū)建設(shè)，打造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移積聚基地，推進(jìn)沿海經(jīng)濟(jì)帶建設(shè).錦州市依托龍棲灣港、白沙灣、建業(yè)和大有經(jīng)濟(jì)區(qū)，利用廢棄灘涂地規(guī)劃建設(shè)綜合服務(wù)區(qū)及化工島，增加岸線資源，大力發(fā)展臨港產(chǎn)業(yè)和濱海旅游業(yè).凌海市的大有經(jīng)濟(jì)區(qū)不斷聚集倉(cāng)儲(chǔ)物流、機(jī)械制造和航空航天等產(chǎn)業(yè)，建業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)重點(diǎn)發(fā)展高新技術(shù)纖維和復(fù)合材料、電子信息和輕型機(jī)電產(chǎn)品制造、航天航空附屬產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)等；錦州市的龍棲灣新區(qū)依托新能源和可再生能源園、石化工業(yè)園和輕紡工業(yè)園打造國(guó)家級(jí)光伏產(chǎn)業(yè)和石化輕紡“雙千億產(chǎn)業(yè)”基地；葫蘆島市的產(chǎn)業(yè)基地比較密集，從打漁山工業(yè)園區(qū)到葫蘆島經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，從葫蘆島高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)到海洋工程園區(qū)，再到興城市的臨海產(chǎn)業(yè)區(qū)，基本上沿著濱海公路分布，形成產(chǎn)業(yè)集群.葫蘆島經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)、北港工業(yè)區(qū)同眾多在全國(guó)重點(diǎn)行業(yè)中有較大影響力的特大型企業(yè)相鄰，接受葫蘆島市所有大企業(yè)的直接輻射，臨近特大型企業(yè)為工業(yè)區(qū)構(gòu)建造船與船用配套、石油化工、機(jī)械制造、有色金屬深加工等產(chǎn)業(yè)集群提供了強(qiáng)有力的支撐.

（3）港口資源整合跡象.錦葫沿海地區(qū)擁有豐富的港口資源，無(wú)論從《遼寧沿海城鎮(zhèn)帶規(guī)劃》還是《遼西城市圈規(guī)劃》來(lái)看，打破行政界限，通過(guò)資產(chǎn)并購(gòu)行為或合資合作方式進(jìn)行資源整合，形成組合式港口建設(shè)已成必然.錦州港重點(diǎn)發(fā)展油品化工、集裝箱、糧食、煤炭、礦石等大宗散（件）雜貨運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)中轉(zhuǎn).葫蘆島市的北港港區(qū)開(kāi)展散雜貨和油品及化工品等大宗貨物運(yùn)輸，為北港工業(yè)區(qū)配套；興城港區(qū)作為葫蘆島港預(yù)留港區(qū)，近期以陸島交通和旅游客運(yùn)為主，搞好興城覺(jué)華島客運(yùn)碼頭改造和龍灣海濱客運(yùn)碼頭建設(shè).岸線資源是不可再生的國(guó)家戰(zhàn)略資源，港口屬地化管理以及市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)以后，政府在岸線資源的總體掌控上難度增大，而港口間的資源整合有利于節(jié)約有限的岸線資源，比較好地實(shí)現(xiàn)有限岸線資源的高效利用，符合國(guó)家可持續(xù)性發(fā)展的基本方針.

（4）人居環(huán)境選擇跡象.興城市與葫蘆島市在城市基礎(chǔ)設(shè)施與城市管理體系對(duì)接與融合方面具有優(yōu)勢(shì)，客運(yùn)交通公交化，加快了葫蘆島市主城區(qū)與興城市城區(qū)同城化的進(jìn)程，特別是集商務(wù)會(huì)展、康體休閑、旅游度假為一體的龍灣中央商務(wù)區(qū)的建立，使得人們對(duì)人居環(huán)境的選擇已逐漸向該區(qū)位靠攏，龍灣中央商務(wù)區(qū)及興城市沿海地區(qū)的住宅銷售對(duì)象除葫蘆島和興城本地人外，黑龍江、內(nèi)蒙古和河北等外地人也占據(jù)很大比重.錦州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)特別是錦州港地區(qū)，雖然也是沿海區(qū)位，但由于與錦州主城區(qū)距離過(guò)遠(yuǎn)難以呼應(yīng)，且基礎(chǔ)配套不完善，導(dǎo)致了雖有大面積住房卻入住率極低的狀況.錦州龍棲灣新區(qū)受2013年世界園藝博覽會(huì)在此舉辦的影響，周邊人口有向該區(qū)域集中的跡象.

4 結(jié) 語(yǔ)

錦葫地區(qū)的城市擴(kuò)展仍將集中在海岸帶地區(qū)，城市空間相向連接、連綿一體的格局十分明顯，伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)聯(lián)系的日趨緊密，錦葫一體化發(fā)展將成為一種必然的趨勢(shì).城市空間擴(kuò)展是以土地為基礎(chǔ)的開(kāi)放、復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，其背后隱藏著城市主體間交織的行為.因而，區(qū)域一體化也不能僅僅視為區(qū)域內(nèi)城市的外延增長(zhǎng)，而是以協(xié)作分工、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)為重點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)，以跨地區(qū)企業(yè)集團(tuán)為龍頭的企業(yè)聯(lián)動(dòng)，以暢通的立體交通為載體的基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)動(dòng)，以商品和要素流動(dòng)為基礎(chǔ)的市場(chǎng)聯(lián)動(dòng)，以拓展綜合服務(wù)功能為網(wǎng)絡(luò)的城鎮(zhèn)聯(lián)動(dòng)等.盡管區(qū)域內(nèi)部存在差異性，但思想接軌、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整接軌、城市化進(jìn)程接軌、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)接軌、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略接軌等是大勢(shì)所趨.

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