吳勤書，張時智，趙卓文

（1.江蘇省測繪研究所，江蘇 南京 210013）

城鎮(zhèn)發(fā)展是近年來重要的社會聚焦點，“十九大”報告多次提及城鎮(zhèn)化，反映國家也高度重視城鎮(zhèn)發(fā)展[1]。城鎮(zhèn)發(fā)展是現(xiàn)代化發(fā)展的必由之路，有利于解放內需，提高生產(chǎn)率，破解城鄉(xiāng)二元結構，促進社會公平和共同富裕[2]。當前我國城鎮(zhèn)化正在進入轉型為主的發(fā)展新階段，城鎮(zhèn)發(fā)展也出現(xiàn)了一些新態(tài)勢[3-5]。深入探索新型城鎮(zhèn)化背景下城鎮(zhèn)發(fā)展趨勢，對于分析區(qū)域城鎮(zhèn)發(fā)展方向、探索城鎮(zhèn)演變規(guī)律具有重要意義，可以為城鎮(zhèn)科學有序發(fā)展、城市建設宏觀決策提供一定的科學參考。

本文從時空分析的角度，以地理國情監(jiān)測的城鎮(zhèn)建成區(qū)數(shù)據(jù)為基礎，設計了基于多個時期城鎮(zhèn)建成區(qū)的多層次城鎮(zhèn)發(fā)展空間變化趨勢分析方法，并以江蘇省為例，從江蘇省域、揚子江城市群和省會南京市3 個層級開展城鎮(zhèn)發(fā)展趨勢研究，獲得不同時期城鎮(zhèn)發(fā)展趨勢的總體變化，對長序列的時間段城鎮(zhèn)重心演變進行統(tǒng)計和分析，總結不同層級內城鎮(zhèn)發(fā)展的變化趨勢和相互關系，從空間上探索城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)律。

1 研究區(qū)和數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)

江蘇省面積10.32 萬km2，約占全國的1%，人均國土面積在全國各省區(qū)中最少。截至2017 年，江蘇省實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值85 900.9 億元，常住人口8 029.3 萬人，城鎮(zhèn)化率為67.7%。在城市群層面，選取揚子江城市群開展研究，其由南京、鎮(zhèn)江、常州、無錫、蘇州、揚州、泰州、南通沿江八市組成，面積5.1 萬km2，人口近5 000 萬，經(jīng)濟規(guī)模達到6 萬億元，人均GDP 超過12 萬元，是我國經(jīng)濟發(fā)展基礎最好，綜合競爭力最強的地區(qū)之一。在城市層面，選取南京市作為研究對象，南京市是江蘇省省會，位于江蘇省西南部、長江下游，面積6 587.02 km2，常住人口833.5 萬人，是長江三角洲唯一的特大城市[6]。在省域、城市群和城市三個層面，本文選取江蘇省作為實例具有一定的典型性。

1.2 數(shù)據(jù)基礎

本文研究依托江蘇省地理國情城鎮(zhèn)監(jiān)測項目所采集的江蘇省區(qū)縣級及以上城市2005 年、2010 年、2015 年、2016 年、2017 年多個時間節(jié)點建成區(qū)數(shù)據(jù)。建成區(qū)是指城市行政范圍內，實際建成或正在建成的，相對集中分布的地區(qū)，是城市建設發(fā)展在地域分布上的客觀反映。建成區(qū)標志著城市不同發(fā)展時期建設用地狀況的規(guī)模和大小。

2 研究技術路線與方法

2.1 技術路線

本文研究技術流程如下：以建成區(qū)數(shù)據(jù)為基礎，對數(shù)據(jù)進行預處理，從江蘇全省省域、揚子江城市群和省會南京市3 個層級開展城鎮(zhèn)發(fā)展趨勢研究。計算各個區(qū)縣建成區(qū)幾何中心，在3 個層級研究區(qū)計算不同年份的區(qū)域城鎮(zhèn)空間重心，為了研究區(qū)域在不同時期城鎮(zhèn)發(fā)展的趨勢變化，計算相鄰時間重心的距離。以此衡量城鎮(zhèn)發(fā)展變化的大小，進一步分析相鄰城鎮(zhèn)重心的發(fā)展方向變化情況，獲得城鎮(zhèn)發(fā)展趨勢的總體變化方向，最后，對長序列的時間段城鎮(zhèn)重心演變進行統(tǒng)計和綜合分析，總結不同層級內城鎮(zhèn)發(fā)展的變化趨勢，分析3 個層級不同時期變化城鎮(zhèn)發(fā)展的原因。分析流程如圖1 所示。

圖1 分析流程圖

2.2 研究方法

參考相關學者對空間重心相關研究成果[7-10]，確定城鎮(zhèn)空間重心計算方法，形成本文研究方法，具體如下：

1）求取3 個層級的地區(qū)范圍內建城區(qū)各地塊面的幾何中心點和各個地塊的占地面積。分別計算2005-2017 年各時間節(jié)點建成區(qū)范圍各個地塊幾何中心點。

2）求取各個地區(qū)城鎮(zhèn)空間重心。城鎮(zhèn)空間重心通過對各城鎮(zhèn)建城區(qū)地塊的幾何中心坐標值加權平均求得，計算公式是：

式中，Xt、Yt分別為t 時間城市用地重心坐標；Xi、Yi為第i 個城市地塊的幾何中心坐標；Cti為第i 個地塊面積。

3）求取相鄰時間城鎮(zhèn)空間重心兩點空間距離。兩點距離計算相鄰時間重心點移動距離大小，主要反映城鎮(zhèn)發(fā)展空間變化幅度。

4）分析相鄰時間城鎮(zhèn)空間重心變化方向。以某一時間節(jié)點的區(qū)域城鎮(zhèn)空間重心點為原點建立直角坐標系，豎直向上為正北方向，水平正方向為正東方向，判斷與下一時間節(jié)點區(qū)域城鎮(zhèn)空間重心點的方向作為該時間段內的區(qū)域城鎮(zhèn)空間重心變化方向。

5）城鎮(zhèn)空間重心軌跡分析。連接相鄰時間城鎮(zhèn)空間重心點，形成時間軌跡線，綜合分析城鎮(zhèn)空間發(fā)展方向和變化趨勢。

3 分析結果

基于本文所述的研究方法，分別對江蘇全省省域、揚子江城市群和省會南京市3 個層面的城鎮(zhèn)空間重心進行計算。

3.1 省級層面

全省不同時期城鎮(zhèn)空間重心的位置結果如圖2 所示。對各相鄰時期城鎮(zhèn)空間重心計算其空間位置變化距離和轉移方向，計算結果如表1 所示。

2005 年江蘇省城鎮(zhèn)空間重心位于揚州市南部，到2010 年城鎮(zhèn)空間重心往東南方向移至鎮(zhèn)江市東北部，臨近鎮(zhèn)江、揚州和泰州三市交界處，變化幅度較大。2015 年城鎮(zhèn)空間重心往北微移至揚州市內南部邊界，仍臨近鎮(zhèn)江、揚州和泰州三市交界處。2016-2017 年城鎮(zhèn)空間重心繼續(xù)往北微移至揚州市內南部邊界，總體上變化幅度較小。

圖2 2005－2017 年江蘇省城鎮(zhèn)空間重心遷移位置示意圖

表1 江蘇省省域城鎮(zhèn)空間重心變化情況表

3.2 城市群層面

不同時期揚子江城市群城鎮(zhèn)空間重心的結果如圖3和表2 所示。

從圖3 分析可知，2005-2017 年揚子江城市群城鎮(zhèn)空間重心都位于常州市區(qū)內；2005 年揚子江城市群城鎮(zhèn)空間重心都位于常州市區(qū)內以北；2010 年城鎮(zhèn)空間重心往東南方向移至常州市東北部；2015 年城鎮(zhèn)空間重心往北微移至常州與江陰市邊界；2016-2017 年城鎮(zhèn)空間重心往南微移后；再往北小幅移動至江陰市南部邊界外。

表2 揚子江城市群城鎮(zhèn)空間重心變化情況表

圖3 2005－2017 年揚子江城市群空間重心遷移位置示意圖

3.3 城市層級

南京市城鎮(zhèn)空間重心的位置結果如圖4和表3所示。

從計算結果分析可知，2005 年南京市空間重心位于玄武區(qū)東南部，近秦淮區(qū)北部邊界；2010 年城鎮(zhèn)空間重心往南移至秦淮區(qū)北部；2015 年城鎮(zhèn)空間重心仍在秦淮區(qū)北部，略往南移。2016-2017 年南京市城鎮(zhèn)空間重心變化幅度較小，仍在本地區(qū)秦淮區(qū)北部。

圖4 2005－2017 年南京市城鎮(zhèn)空間重心遷移位置示意圖

表3 南京市城鎮(zhèn)空間重心變化情況表

4 結論與討論

綜上可得：①在省級層面，2005-2017 年間全省城鎮(zhèn)空間重心全部落在江蘇省南部，說明全省城鎮(zhèn)的空間拓展重點在南部，從2010 年后全省城鎮(zhèn)空間重心運動軌跡皆偏向西北，說明蘇北、蘇中的城市拓展在提速。②在城市群層面，2005-2017 年間全省城鎮(zhèn)空間重心全部落在揚子江城市群中心的南向，說明城市群層的空間拓展重點在長江以南，與省級層面的結果相似，從2010年后全省城鎮(zhèn)空間重心運動軌跡總體上有北向運動趨勢。③在城市層面，2005-2017 年間南京市城鎮(zhèn)空間重心全部落長江以南的主城區(qū)，且全市鎮(zhèn)空間重心運動軌跡總體上一直往東南方向發(fā)展，與省級與揚子江城市群城鎮(zhèn)空間重心變化方向不一致，但總體上速度在減弱。

從省級、城市群到城市三層面對比綜合分析，總體上省級與城市群城鎮(zhèn)空間重心在2005-2017 年間發(fā)展軌跡較為趨近，而南京市城鎮(zhèn)空間重心自2010 年后則與所在城市群、全省發(fā)展趨勢相關性不強。其變化原因分析主要是因為2005-2017 年間江蘇城鎮(zhèn)建設的重點在江蘇省南部，特別在十一五期間，由于蘇南地區(qū)城鎮(zhèn)大規(guī)模建設和建成區(qū)邊界的急劇擴展，導致全省城鎮(zhèn)空間重心進一步向南遷移，而揚子江城市群幾乎覆蓋了蘇南地區(qū)的全面區(qū)域，因而在省級層面和揚子江城市群的城鎮(zhèn)空間重心在2005-2017 年間發(fā)展軌跡較為趨近。在十二五期間以及后期，江蘇全省城鎮(zhèn)空間建成區(qū)增長由蘇南地區(qū)占絕對主導變?yōu)樘K南、蘇中、蘇北齊增長，全省城鎮(zhèn)空間重心有略微回彈的狀態(tài)，而南京市在2015 年啟動了跨江發(fā)展戰(zhàn)略，城市發(fā)展重點轉向江北新區(qū)，導致城鎮(zhèn)空間重心向南趨勢大大減緩。總體上在不同層級，城鎮(zhèn)空間重心變化可以體現(xiàn)出不同區(qū)域城鎮(zhèn)發(fā)展重點和趨勢的變遷。本文基于理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過對省級、城市群到城市三層面城鎮(zhèn)空間重心綜合分析，可以全面掌握江蘇省不同層級城鎮(zhèn)發(fā)展空間發(fā)展與格局變化，為全省城鎮(zhèn)空間發(fā)展戰(zhàn)略制定提供決策支撐，為其他地區(qū)進行城鎮(zhèn)發(fā)展趨勢相關研究提供一定的借鑒參考。