史姝姝， 竇銀銀， 陳永強， 匡文慧

(1.中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院航天微波遙感系統(tǒng)部，北京 100089； 2.中國科學院大學，北京 100049；3.中國科學院地理科學與資源研究所陸地表層格局與模擬院重點實驗室，北京 100101)

0 引言

海岸帶是海陸交匯地帶，擁有優(yōu)越的資源和環(huán)境條件，全球一半以上的人口居住在海岸線約60 km以內的范圍，世界上人口多于160萬人的大城市有2/3位于海岸帶區(qū)域[1]。憑借良好的區(qū)位條件，大量的人口和經(jīng)濟活動聚集在海岸帶空間[2]。海岸帶區(qū)域城市化進程不斷加快，城市擴展是城市化和城市土地利用變化的最直接表現(xiàn)，城市下墊面連續(xù)擴張導致城市空間布局和結構發(fā)生變化[3-4]。大規(guī)模的城市擴展帶來的土地覆蓋變化會對氣候和生態(tài)環(huán)境造成巨大影響，產(chǎn)生城市熱島效應、區(qū)域氣候變化和城市生態(tài)服務下降等生態(tài)環(huán)境問題[5]，海岸帶區(qū)域面臨著嚴峻的生態(tài)環(huán)境壓力[6]。城市土地覆蓋主要包括城市不透水面、綠地空間和水域等。城市不透水面是指在人為土地利用活動影響下產(chǎn)生的地表水無法向下滲透到土壤中的人工地表覆蓋，主要包括道路、廣場和建筑屋頂?shù)萚7]。城市綠地空間主要包括位于城市建成區(qū)中的公園、草地和林地等[8]。城市不透水面和城市綠地空間比例反映了城市生態(tài)環(huán)境質量和城市宜居舒適性[9-10]。研究分析海岸帶區(qū)域城市擴展和地表覆蓋結構特征，對海岸帶區(qū)域城市的合理開發(fā)及海岸帶生態(tài)環(huán)境保護具有重要意義。

中國海岸帶區(qū)域一直是我國經(jīng)濟發(fā)展重心地帶，該區(qū)域的各省市區(qū)面積僅占國土面積的15%，卻擁有全國70%以上的大中城市和近40%的人口，并創(chuàng)造了全國61%以上的國內生產(chǎn)總值(gross domestic product，GDP)[11]。海岸帶區(qū)域城市的擴展速度遠快于內陸多數(shù)城市，其特殊的海陸生態(tài)環(huán)境也容易受到自然災害及人類活動的影響[12]，城市化發(fā)展和土地集約利用加劇了該區(qū)域的環(huán)境問題，人口持續(xù)增加和土地資源短缺的矛盾日益緊張[13]。如何對海岸帶區(qū)域城市擴展狀況進行大范圍長時間序列的遙感監(jiān)測以及對城市內部地表覆蓋時空特征進行科學描述是評價海岸帶區(qū)域城市國土空間利用質量的重點問題，是提高城市用地效率，實現(xiàn)城市人居環(huán)境高質量發(fā)展的關鍵。

目前，海岸帶區(qū)域城市擴展研究受到學者們的廣泛關注[14-15]。馬金衛(wèi)等[16]研究了濱海城市煙臺市的城鎮(zhèn)空間擴展過程，發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)建設填海造地侵占了大量海域。同樣，填海造地使得廈門市大面積的灘涂變成了城市建成區(qū)，向海要地建設新城區(qū)，城市擴展速度快，出現(xiàn)飛地的跳躍式發(fā)展[17]。Yu等[18]從整個城市和城市內區(qū)級2個尺度量化了深圳市的城市擴展情況，結果表明從1979—2017年深圳市快速擴張，城市用地增長了3 400%； Cao等[19]對舟山群島城市擴展情況進行的研究表明65%的城市擴展集中在綜合開發(fā)型島嶼； Yan等[20]研究表明珠江三角洲區(qū)域城市2000—2015年城市土地面積在持續(xù)擴大，但城市擴展強度呈現(xiàn)了下降趨勢，且逐漸形成了多中心的空間分布格局[21]； 高嘯峰等[22]研究表明長三角城市群的建設用地規(guī)模也向著多中心化趨勢發(fā)展。但是，現(xiàn)有研究多集中于單個城市的研究或者某一城市群的城市擴展研究，對中國整個海岸帶區(qū)域城市擴展及地表覆蓋結構變化的研究較少。

鑒于此，本文從不同視角分析了中國海岸帶區(qū)域2000—2020年的城市擴展和城市土地覆蓋的時空分異特征。利用30 m空間分辨率全球城市土地利用/覆蓋變化數(shù)據(jù)產(chǎn)品(global urban land use/cover composites with 30 m spatial resolution, GULUC-30)，將距海岸線50 km緩沖區(qū)內的城市作為研究區(qū)，通過對城市土地面積的擴展速度和擴展強度等進行分析，揭示中國海岸帶城市擴展及內部地表覆蓋結構變化特征和空間差異，并結合城市土地增長彈性系數(shù)和地均GDP等指標衡量城市擴展質量和城市用地效率，為海岸帶城市的可持續(xù)發(fā)展提供技術支持。

1 研究區(qū)概況

我國海岸線漫長，東西、南北跨度大，大陸海岸線北起鴨綠江口，南抵北侖河口，共跨越了30個緯度，包括熱帶、亞熱帶及溫帶三大氣候帶。全國共有14個省市特別行政區(qū)處于沿海地區(qū)，分別是遼寧、河北、天津、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、廣西、海南、香港、澳門和臺灣[23-25]。本文將與全國的海岸線50 km緩沖區(qū)相交的地級市及以上行政區(qū)(不包括臺灣省)作為研究區(qū)，共涵蓋了上海、泉州、廣州等76個市級行政區(qū)及香港和澳門2個特別行政區(qū)，研究區(qū)范圍如圖1所示。根據(jù)第七次人口普查數(shù)據(jù)統(tǒng)計，研究區(qū)的城市人口共4.65億人，占全國總城市人口的32.23%。

圖1 研究區(qū)示意圖Fig.1 Sketch map of study area(審圖號： GS(2019)1824號-01。圖2、圖6和圖9同。)

2 數(shù)據(jù)源

本研究所用數(shù)據(jù)主要包括土地利用/覆蓋數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)。土地利用/覆蓋數(shù)據(jù)主要采用Kuang等[26]研發(fā)的GULUC-30產(chǎn)品，下載自國家綜合地球觀測數(shù)據(jù)平臺(http: //www.chinageoss.cn/geoarc/en/index.html)，主要包括2000年、2010年和2020年3期的城市邊界數(shù)據(jù)、城市不透水面組分和綠地空間組分數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)基于等級尺度的城市下墊面表征以及制圖的原理和模型算法，主要識別了陸地表層不透水面比例大于35%的集中連片且和中心城區(qū)密切聯(lián)系的建成用地，即城市土地。該套數(shù)據(jù)產(chǎn)品的城市土地制圖精度為93%，城市地表結構組分信息的相關系數(shù)均高于0.90，均方根誤差低于15%，可以滿足研究的需求。輔助數(shù)據(jù)包括來自歐洲航天局(European Space Agency，ESA)的global land cover數(shù)據(jù)(http: //maps.elie.ucl.ac.be)。社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)包括城市人口數(shù)據(jù)和GDP數(shù)據(jù)，城市人口數(shù)據(jù)指的是城市常住人口，采用了2000年、2010年和2020年的人口普查數(shù)據(jù)，來自各省市的人口普查公報。GDP數(shù)據(jù)來源于2000年和2020年各地區(qū)的國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報及統(tǒng)計年鑒。

3 研究方法

3.1 城市擴展分析

城市擴展狀況采用城市擴展速度和城市擴展強度來分析，以比較不同時段內城市擴展的快慢、強弱及趨勢[27]。城市擴展速度指研究時段內平均每年城市擴展的面積； 城市擴展強度指年際城市面積增長的比率[28]。具體公式分別為：

(1)

(2)

式中：V為城市擴展速度，km2/a；E為擴展強度，%；t1和t2分別為研究初期和末期的年份；S1和S2分別為t1和t2對應的城市土地面積，km2。依據(jù)自然斷點法，按城市擴展強度將研究區(qū)城市分為低強度擴展城市(E<6%)，中強度擴展城市(E為[6，12)%)以及高強度擴展城市(E≥12%)。

以2020年城市土地面積為分層標準，選擇1 000 km2，500 km2和100 km2為分界點，將研究區(qū)城市分為特大城市、大城市、中等城市和小城市。

城市擴展的協(xié)調性則采用城市土地增長彈性系數(shù)來測定。城市土地增長彈性系數(shù)K是指某段時間內城市土地增長率與城市人口增長率之比，用來衡量城市擴展與人口增長之間的協(xié)調關系[29]，其公式為：

K=(RG/RP)×100%，

(3)

式中：RG為城市土地面積年均增長率；RP為城市人口年均增長率。K的最優(yōu)值為1.12，當K>1.12時，表明城市土地相對人口增長來說擴展過快，反之，表明城市土地擴展不足； 且K值越大時，說明城市空間擴展越稀疏[30]。

3.2 城市地表覆蓋變化分析

基于2000年、2010年和2020年3期城市不透水面和綠地空間數(shù)據(jù)分析城市地表覆蓋組分空間變化及差異特征，統(tǒng)計不同年份城市區(qū)域對應的不透水面和綠地空間比例和面積。城市不透水面比例及城市綠地空間比例分別指城市不透水面面積及城市綠地空間面積所占城市土地總面積的比例，公式分別為：

(4)

(5)

式中：ISAm和UGSm分別為城市不透水面比例和城市綠地空間比例，%；ISA和UGS分別為城市不透水面和城市綠地空間的面積，km2；S為城市土地的總面積，km2。將ISAm≥65%的城市表示為高不透水面比例城市；ISAm在[60，65)%的城市表示為中等不透水面比例城市；ISAm<60%的城市表示為低不透水面比例城市。

3.3 城市用地效率分析

城市用地效率采用地均GDP來衡量，即每km2城市用地產(chǎn)出的GDP。通過地均GDP可以表示城市經(jīng)濟增長與城市用地之間的關系，反映城市的經(jīng)濟集中程度和發(fā)展程度，來判斷城市規(guī)模大小的合理性[31]。

4 結果與分析

4.1 海岸帶區(qū)域城市擴展時空特征

2020年，中國海岸帶區(qū)域城市土地面積共4.80萬km2，由2000年的1.66萬km2擴展了3.13萬km2，城市空間范圍不斷向外沿推進，擴展強度為9.41%。海岸帶區(qū)域城市在加速擴展，2000—2010年的城市擴展速度為1 260.04 km2/a，2010—2020年上升至1 871.74 km2/a。近20 a間，城市土地面積擴展排名前五位城市依次是上海(1 521.87 km2)、無錫(1 478.99 km2)、蘇州(1 446.48 km2)、天津(1 132.48 km2)和杭州(1 116.00 km2)，主要位于長江三角洲和環(huán)渤海灣區(qū)域，這些城市在各自區(qū)域城鎮(zhèn)化發(fā)展中起到了很好的引領作用[32]。研究區(qū)城市擴展強度如圖2所示。

圖2 研究區(qū)城市擴展強度Fig.2 Urban expansion intensity in the study area

城市土地擴展空間分布差異顯著，整體上看，海岸帶中北部區(qū)域城市擴展強度高，高強度擴展城市數(shù)量占比41.03%，在江蘇、山東和浙江等省份分布較多。低強度擴展城市只有12個，主要包括上海市及廣東省的多個城市。有34個城市以中等強度擴展，數(shù)量占比43.59%，2020年的城市土地面積共占研究區(qū)的36.37%，在整個海岸帶區(qū)域呈分散分布，如天津市、浙江省溫州市和廣東省湛江市等。

由于海洋逐漸成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略空間，海洋經(jīng)濟快速發(fā)展給沿岸城市土地擴展帶來了巨大影響[33]，《全國海洋經(jīng)濟發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中指出，中國海岸帶區(qū)域形成了三大海洋經(jīng)濟圈——北部海洋經(jīng)濟圈、東部海洋經(jīng)濟圈和南部海洋經(jīng)濟圈，包含上海、深圳和廣州3個全球海洋中心城市，還包含天津、廈門和珠海等12個區(qū)域海洋中心城市[34]，三大海洋經(jīng)濟圈的城市土地面積統(tǒng)計結果如表1所示。從表1可以看出，城市土地面積最大的是南部海洋經(jīng)濟圈，該區(qū)域包含城市多，發(fā)展較早，一直處于領先地位。但南部海洋經(jīng)濟圈的城市擴展面積一直小于其他2個經(jīng)濟圈，20 a間城市土地面積共增加了9 229.32 km2。2000—2020年，東部海洋經(jīng)濟圈的城市擴展面積最大，共增加了1.13萬km2，擴展強度高，達13.08%。其次是北部和南部海洋經(jīng)濟圈，城市擴展強度分別為11.69%和5.98%。3個經(jīng)濟圈的城市土地均呈加速擴展態(tài)勢，北部和東部經(jīng)濟圈更為明顯。北部和東部經(jīng)濟圈城市后10 a(2010—2020年)的擴展速度均為前10 a(2000—2010年)的1.5倍左右； 南部經(jīng)濟圈城市擴展速度相對平穩(wěn)。

表1 三大海洋經(jīng)濟圈中海洋城市及城市土地面積Tab.1 Marine cities and urban land area in the three marine economic circles

北部海洋經(jīng)濟圈包括渤海灣、遼東半島以及山東半島沿岸，包含天津、大連和青島3個區(qū)域海洋中心城市(圖3)，都屬于中強度擴展城市。20 a間，這3個中心城市擴展面積分別為1 132.48 km2，442.53 km2

圖3 北部海洋經(jīng)濟圈城市擴展Fig.3 Urban expansion of northern marine economic circle(審圖號： GS(2022)4307號-01。圖4和圖5同。)

和752.25 km2，擴展方向有所不同。其中，天津在2000—2010年以填充型擴展為主，2010—2020年轉為以外延型為主，空間上呈現(xiàn)沿西北—東南軸向延伸擴展。大連城市擴展以填充型為主，主城區(qū)土地逐漸趨于飽和。青島城市土地向內陸縱深擴展，表現(xiàn)為環(huán)灣發(fā)展的空間形態(tài)。北部海洋經(jīng)濟圈城市間聯(lián)系較少，各自獨立分散發(fā)展，城市間差距較大，城市發(fā)展稍落后于其他2個經(jīng)濟圈。

東部海洋經(jīng)濟圈包括上海、江蘇和浙江沿岸(圖4)，位于“一帶一路”建設和長江經(jīng)濟帶發(fā)展戰(zhàn)略的交匯區(qū)域，城市發(fā)展具有極大的優(yōu)勢，城市擴展強度大。包含了上海這一全球海洋中心城市以及連云港、寧波和舟山3個區(qū)域海洋中心城市。2020年上海城市土地面積為2 842.42 km2，城市土地面積在海岸帶區(qū)域城市中排名第一，20 a間共增加了1 521.86 km2，擴展強度為5.76%，擴展模式由外延式逐漸轉變?yōu)樘畛涫桨l(fā)展。連云港城市擴展強度為21.11%，城市土地沿南北軸向高強度擴展，尤其是在2010—2020年城市擴展較快，這10 a擴展面積是前10 a擴展面積的2.8倍。受制于地形因素，寧波和舟山擴展面積相對較少。其中，寧波城市土地向四周延伸擴展，且向南部擴展較多； 舟山是典型的群島城市，城市土地受地形因素影響明顯，但自2011年國家設立浙江舟山群島新區(qū)后，城市土地面積增長顯著。東部海洋經(jīng)濟圈在上海這個全球海洋中心城市的帶領下，城市間協(xié)作條件優(yōu)越，逐漸實現(xiàn)聚攏發(fā)展。

(a) 東部海洋經(jīng)濟圈 (b) 上海市 (c) 連云港市 (d) 寧波市和舟山市圖4 東部海洋經(jīng)濟圈城市擴展Fig.4 Urban expansion of eastern marine economic circle

南部海洋經(jīng)濟圈由福建、珠江口及其兩翼、北部灣和海南島沿岸組成，包含了深圳和廣州2個全球中心海洋城市，以及廈門、汕頭、珠海、湛江、海口和三亞6個區(qū)域海洋中心城市(圖5)。其中，廣州的土地面積增加最多，20 a間共增加了933.62 km2。廣州和深圳發(fā)展早，在前10 a城市土地面積增長快，后10 a的擴展速度明顯變慢，城市擴展強度低，分別為5.51%和3.12%。廈門作為福建省的區(qū)域中心城市，城市擴展面積也較大，為394.38 km2。汕頭、珠海和湛江在各自區(qū)域中起到引領作用，城市土地面積逐年增加，以中等強度擴展。海南島沿岸城市以?？诤腿齺啚楹诵模浞掷猛恋刭Y源，城市土地增加面積分別為91.79 km2和48.83 km2。南部海洋經(jīng)濟圈以廣州、深圳這2個全球海洋中心城市為核心，城市土地組團聚集發(fā)展，東莞和深圳、珠海和澳門等地城市土地邊界趨于融合。

圖5 南部海洋經(jīng)濟圈城市擴展Fig.5 Urban expansion of southern marine economic circle

全球海洋中心城市應同時具備“全球城市、中心城市、海洋城市”三大特征，發(fā)揮城市核心吸引力，帶動周邊城市一同發(fā)展，是“中心城市”的關鍵所在。北部海洋經(jīng)濟圈目前尚未有全球海洋中心城市的關鍵之一在于中心城市的核心凝聚力不足，空間統(tǒng)籌發(fā)展水平不夠。土地是城市最基本的組成要素，和城市的經(jīng)濟發(fā)展相互制約，關于三大海洋經(jīng)濟圈城市擴展趨勢的研究與目前城市的發(fā)展水平相一致。

北部、東部和南部海洋經(jīng)濟圈的城市土地增長彈性系數(shù)K依次為14.78，8.78和2.85，說明北部海洋經(jīng)濟圈的城市擴展更為稀疏，而南部海洋經(jīng)濟圈的城市擴展更為緊湊，從圖3—5中也可以看出，南部海洋經(jīng)濟圈城市間聯(lián)系緊密，城市組團聚集發(fā)展。城市土地增長彈性系數(shù)K在最佳值1.12附近的以大城市和特大城市為主，其中最為接近的是廈門和佛山2市，K分別為1.09和1.14，城市擴展與城市化水平較為協(xié)調。連云港、南通、宿遷、泰州、鹽城、淮安和丹東、葫蘆島、鞍山、淮安、錦州以及遼陽這11個城市的人口呈減少趨勢，而城市土地面積在持續(xù)擴展，城市擴展與城市化水平不協(xié)調程度大，城市化水平亟待提升。83.33%城市的K>1.12，表明多數(shù)城市擴展超前于人口增長。梅州和營口等城市的K>100，遠遠大于最優(yōu)值1.12，城市擴展速度遠快于人口增長速度。深圳和海口的K分別為0.41和0.53，這些中心城市的城市化速度快，人口聚集能力強，城市擴展略慢于人口增長速度。

4.2 海岸帶區(qū)域城市內部地表覆蓋分異特征

近20 a間隨著城市化浪潮的不斷推進，海岸帶區(qū)域城市不透水面在迅速增加。2000年時，海岸帶區(qū)域城市不透水面和城市綠地空間面積分別占城市土地面積的69.49%和20.81%。20 a間，城市不透水面面積以949.34 km2/a的速度持續(xù)增加，共增加了18 986.75 km2。同時，城市綠地空間面積以467.50 km2/a的速度增加了9 349.96 km2。到2020年，海岸帶區(qū)域城市不透水面積為30 555.74 km2，占城市土地面積的63.70%； 城市綠地空間面積為12 814.28 km2，占城市土地面積的26.72%?？傮w來看，研究區(qū)城市不透水面面積在持續(xù)增加，但不透水面比例呈現(xiàn)下降趨勢，城市綠地空間比例在不斷升高。研究區(qū)78個城市中，高、中等以及低不透水面比例城市的個數(shù)分別為23個、51個和4個。其中，高不透水面比例城市主要分布在研究區(qū)中上部的江蘇、山東等省份，如淮安、宿遷、德州和日照等城市； 低不透水面比例城市包括莆田、珠海、崇左及澳門等城市； 海岸帶區(qū)域有3/5城市的不透水面比例處于中等水平，分布廣泛(圖6)。

圖6 研究區(qū)城市不透水面比例Fig.6 Proportion of urban impervious surface in the study area

2000—2020年三大海洋經(jīng)濟圈城市地表覆蓋比例如圖7所示。三大海洋經(jīng)濟圈中，南部海洋經(jīng)濟圈城市不透水面和城市綠地空間面積最大，2020年分別為10 680.42 km2和4 448.13 km2，占城市土地面積的63.04%和26.25%。東部海洋經(jīng)濟圈的城市不透水面增加最快，20 a間城市不透水面面積增加了7 048.45 km2。北部海洋經(jīng)濟圈20 a間城市綠地空間面積增加最多，共增加了3 428.01 km2。從城市不透水面比例來看，東部海洋經(jīng)濟圈的城市不透水面平均比例最高，20 a來一直處于領先，但呈現(xiàn)了下降趨勢，由2000年的71.16%下降到2020年的64.74%。與之相反，3個經(jīng)濟圈的城市綠地空間比例均呈現(xiàn)上升趨勢，2000年南部海洋經(jīng)濟圈的城市綠地空間比例最高，為23.02%，到2020年上升到26.25%，略低于北部海洋經(jīng)濟圈的28.01%。城市在發(fā)展過程中逐漸重視城市綠地建設，致力于建設高質量發(fā)展的綠色宜居城市。

圖7 三大海洋經(jīng)濟圈城市地表覆蓋比例Fig.7 Proportion of urban surface coverage in the three marine economic circles

建設全球海洋中心城市需有宜居宜業(yè)的城市環(huán)境，城市綠地空間面積比例是重要的生態(tài)環(huán)境評價指標之一，三大海洋經(jīng)濟圈中海洋中心城市的地表覆蓋情況如圖8所示。全球海洋中心城市上海、深圳和廣州的綠地空間面積比例變化分別呈現(xiàn)了“增-增”，“減-增”和“增-減”模式，到2020年綠地空間面積比例分別為26.74%，26.93%和27.20%。2020年區(qū)域海洋中心城市中綠地空間面積比例最高的是青島市，為28.73%。其次是三亞市，為28.64%； 20 a間，三亞市綠地空間面積比例呈現(xiàn)先升后降的趨勢，2010年綠地空間比例為32.84%，綠地覆蓋率高，在海洋城市中處于領先地位。珠海市、廣州市和?？谑芯o隨其后，綠地空間比例分別為28.49%，27.20%和27.07%，著力打造綠色濱海城市。

圖8-1 三大海洋經(jīng)濟圈海洋中心城市地表覆蓋Fig.8-1 Surface coverage of marine central cities in the three marine economic circles

圖8-2 三大海洋經(jīng)濟圈海洋中心城市地表覆蓋Fig.8-2 Surface coverage of marine central cities in the three marine economic circles

4.3 海岸帶區(qū)域城市用地效率分析

進入21世紀以來城市經(jīng)濟飛速發(fā)展，研究區(qū)城市的地均GDP都在上升，而隨著城市規(guī)模變大，城市地均GDP在逐漸降低。研究區(qū)內城市地均GDP情況如圖9所示，其中，香港和澳門2個特別行政區(qū)擁有的土地資源少，但GDP高，地均GDP較大。此外，深圳以23.79億元/km2的地均GDP遙遙領先，城市用地效率高。寧德、舟山、茂名和南通等城市因城市土地面積小而GDP高，地均GDP都在15億元/km2以上。江蘇省的幾個城市地均GDP也都比較高，在城市土地面積上充分發(fā)揮自身的特色產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，以較少的土地面積貢獻出較大的經(jīng)濟效益，城市土地效率較高。上海、蘇州、廣州、杭州和青島等城市的地均GDP都在10～15億元/km2之間，較大的城市土地面積創(chuàng)造了相對多的GDP，城市規(guī)模大對周邊城市具有一定的聚集作用，大型城市靠攏組團發(fā)展，城市GDP平穩(wěn)發(fā)展。

圖9 研究區(qū)城市地均GDPFig.9 GDP per urban land in the study area

隨著我國海洋經(jīng)濟布局的逐步優(yōu)化，三大海洋經(jīng)濟圈根據(jù)各自的資源稟賦和發(fā)展?jié)摿?，在城市發(fā)展和整體定位上有所不同，城市用地效率也表現(xiàn)出差異性。2000年時，三大海洋經(jīng)濟圈地均GDP從大到小依次為東部(3.74)、北部(3.04)和南部(2.20)。到2020年時，東部海洋經(jīng)濟圈的地均GDP最大，為10.79，南部海洋經(jīng)濟圈地均GDP(10.72)超越北部海洋經(jīng)濟圈(6.92)。東部海洋經(jīng)濟圈的城市用地效率較高，土地集約化利用程度高。南部海洋經(jīng)濟圈城市土地面積最大，經(jīng)濟發(fā)展稍落后于東部，穩(wěn)中求進，實現(xiàn)高質量發(fā)展。北部海洋經(jīng)濟圈教育科研優(yōu)勢顯著，正處于經(jīng)濟轉型發(fā)展階段，著眼于先進制造業(yè)方向發(fā)力，城市土地擴展?jié)摿Υ螅嚓P注城市間協(xié)同發(fā)展的優(yōu)勢，提高城市間的聯(lián)系，充分發(fā)揮大城市輻射帶動作用，促進周邊中小城市的結構升級，提升城市的整體土地利用效率，實現(xiàn)生產(chǎn)要素的合理配置。

5 結論與討論

利用30 m空間分辨率全球城市土地利用/覆蓋變化數(shù)據(jù)產(chǎn)品(GULUC-30)分析了中國海岸帶區(qū)域城市擴展狀況，對比分析了不同區(qū)域城市擴展的特征及城市內部地表覆蓋結構的時空差異。得出以下結論：

1)中國海岸帶區(qū)域城市土地面積20 a間共增長了3.13萬km2，擴展強度為9.41%。43.59%的城市擴展強度處于中等水平，海岸帶中北部城市擴展強度高。三大海洋經(jīng)濟圈城市擴展規(guī)模和模式存在顯著異質性，南部海洋經(jīng)濟圈城市發(fā)展早，擴展少，城市集中平穩(wěn)擴張； 東部海洋經(jīng)濟圈城市擴展勢頭猛，強度大，城市聚攏發(fā)展； 北部海洋經(jīng)濟圈城市擴展慢，城市發(fā)展分散。

2)2020年，中國海岸帶區(qū)域城市不透水面面積和綠地空間面積分別占城市土地面積的63.70%和26.72%。近20 a，城市不透水面面積在持續(xù)增加，但不透水面比例呈現(xiàn)下降趨勢，城市綠地空間比例不斷上升。南部海洋經(jīng)濟圈的城市不透水面和城市綠地空間面積最大。東部海洋經(jīng)濟圈的城市不透水面比例最高，城市不透水面增加最快。2020年北部海洋經(jīng)濟圈的城市綠地空間比例最高，20 a間城市綠地空間面積增加最多。

3)中國海岸帶區(qū)域83.33%城市的擴展超前于人口增長，廈門和佛山的城市擴展與城市化水平最為協(xié)調。小城市的地均GDP大，用地效率高。東部海洋經(jīng)濟圈城市土地集約化利用程度高。

本研究旨在揭示城市擴展和城市內部地表覆蓋結構特征，對于城市擴展的驅動力分析較少。研究發(fā)現(xiàn)在特大城市中超半數(shù)的城市都屬于副省級城市及以上，可見國家對城市的戰(zhàn)略定位對城市自身發(fā)展來說至關重要，國家政策引導的城市發(fā)展規(guī)劃以及城市經(jīng)濟活動等因素對城市擴展和城市地表覆蓋結構等具有重要影響，后續(xù)可以結合地形、距海距離和開發(fā)區(qū)規(guī)劃等自然和社會經(jīng)濟驅動因子分析城市擴展特征的外在因素，從更深層次探究城市今后的發(fā)展方向。

近年來，繼上海、廣州和深圳之后，天津、青島、大連、寧波和舟山等城市紛紛提出要打造“全球海洋中心城市”的目標，城市人口和城市不透水面分布逐漸向海岸帶移動。隨著全球氣候變化，海岸帶區(qū)域城市將面臨更加嚴峻的挑戰(zhàn)，而“全球海洋中心城市”的評選對城市的環(huán)境資源承載力也提出了更高要求。因此，海岸帶區(qū)域城市在大力發(fā)展經(jīng)濟的同時，也要做好城市空間布局的合理規(guī)劃，提高土地資源配置效率和產(chǎn)出效率，優(yōu)化城市不透水面及綠地空間比例，構建陸海綠色生態(tài)格局，建設高質量濱海城市。