摘要：在過(guò)去的幾十年中，杭州城市土地利用逐年增加，土地利用的集約度直接影響到城市的發(fā)展。本研究利用1978年至2009年不同年份的遙感數(shù)據(jù)，對(duì)市區(qū)土地利用狀況進(jìn)行反演，比較建成區(qū)面積、人口和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用GIS技術(shù)對(duì)杭州城區(qū)用地的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程及土地利用集約化狀況進(jìn)行分析，得到杭州城市用地發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制和發(fā)展趨勢(shì)。研究為該區(qū)域土地的集約化發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)，也為杭州下階段的總體規(guī)劃提供參考。

　　關(guān)鍵詞：土地利用,遙感,動(dòng)態(tài)演變,集約化

　　1.引言

　　近年來(lái)，由于杭州工業(yè)化、城市化的快速推進(jìn)，建設(shè)用地急速擴(kuò)展，空間格局正經(jīng)歷著變革性的演變：從“西湖時(shí)代”走向“錢(qián)塘江時(shí)代”，“一主三副六組團(tuán)、雙心雙軸”的空間結(jié)構(gòu)。在這過(guò)程中，杭州面臨著諸如土地利用浪費(fèi)、空間盲目增長(zhǎng)、生態(tài)控制薄弱等突出問(wèn)題。本次研究從宏觀的角度，以近三十年來(lái)的遙感影像為基礎(chǔ)，研究城市建設(shè)用地、人口、經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)，探索城市用地增長(zhǎng)的歷史演變、內(nèi)在機(jī)制和發(fā)展趨勢(shì)，為杭州城市的總體發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

　　2.遙感信息的提取及圈層的劃分

　　杭州地處中國(guó)東南部，中心位置地理坐標(biāo)約為東經(jīng)120.2°，北緯30.3°。作為浙江省省會(huì)，它是浙江省政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，中國(guó)東南重要交通樞紐，在中國(guó)長(zhǎng)江三角洲的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。本次研究運(yùn)用遙感影像提取歷年來(lái)杭州市城市用地信息，用目析解譯的方法獲得用地范圍邊界，結(jié)合杭州市的人口、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)用地發(fā)展?fàn)顩r來(lái)劃分其圈層。

　　2.1 提取各年份的遙感影像數(shù)據(jù)

　　本論文的研究區(qū)域?yàn)?978、1991、2000、2009年的杭州城市建成區(qū)，具體為利用美國(guó)政府全球遙感信息平臺(tái)(glovis.usgs.gov)提供的衛(wèi)星圖(見(jiàn)圖1)，根據(jù)遙感影像判讀，結(jié)合其他土地綜合數(shù)據(jù)，運(yùn)用監(jiān)督分類(lèi)、人工修正的方式獲取歷年的城市用地信息。

　　2.2 城市圈層的劃分

　　根據(jù)遙感影像數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)1978-2009年杭州城區(qū)土地空間圈層生長(zhǎng)特點(diǎn)，本次研究將研究區(qū)域的空間地域劃分為以下三個(gè)圈層：中心區(qū)、近郊區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)，分別代表著杭州城區(qū)從萌芽、發(fā)展到優(yōu)化穩(wěn)定的過(guò)程。將中心區(qū)界定為上城區(qū)和下城區(qū)，他們作為杭州市最早的建成區(qū)范圍，反映了杭州城市圍繞西湖點(diǎn)狀緊湊發(fā)展的萌芽階段;將近郊區(qū)界定為西湖區(qū)和拱墅區(qū)，他們作為杭州市建成區(qū)向外拓展的范圍，反映了杭州城市沿西湖和京杭大運(yùn)河帶狀發(fā)展的發(fā)展階段;將遠(yuǎn)郊區(qū)界定為江干區(qū)和濱江區(qū)，他們作為杭州市建成區(qū)不斷向外擴(kuò)張的范圍，反映了杭州城市沿錢(qián)塘江縱深發(fā)展的優(yōu)化穩(wěn)定階段。

　　3.用地面積與人口、經(jīng)濟(jì)信息

　　根據(jù)遙感影像目析解譯結(jié)果和GIS計(jì)算，以及杭州市統(tǒng)計(jì)年鑒等相關(guān)資料，得出各個(gè)年段杭州市區(qū)建成區(qū)土地、人口、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。

 

　　4.城市用地動(dòng)態(tài)演變分析

　　4.1 以時(shí)間為軸線

　　本節(jié)研究分析各個(gè)時(shí)間點(diǎn)和時(shí)間段的用地—人口、用地—經(jīng)濟(jì)狀況，分析單項(xiàng)指標(biāo)增長(zhǎng)率的時(shí)間演變情況，以反映1978-1991、1991-2000、2000-2009期間這三個(gè)時(shí)間段的變化率絕對(duì)量和1978～2009年期間的整體發(fā)展趨勢(shì)。

　　(1)以人口為指標(biāo)分析

　　比較建成區(qū)和人口從1978年到2000年的資料，建成區(qū)面積增長(zhǎng)和人口增長(zhǎng)基本保持平衡，而從2000年至2009年，建成區(qū)增長(zhǎng)的速度明顯高于人口(見(jiàn)圖2)。

 

　　從建成區(qū)面積變化率和建成區(qū)人口變化率看，說(shuō)明了這兩個(gè)指標(biāo)在1978-2000年間兩者以相差不大的變化率變化，但在2000年以后，杭州周邊的城市郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的大片農(nóng)田入侵和占領(lǐng)了城市建設(shè)，人口密度(人口對(duì)單位市區(qū))趨于不密集。用地面積年均增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于建成區(qū)人口年均增長(zhǎng)率，城市人口—土地的集約性程度不高。

　　(2)以經(jīng)濟(jì)為指標(biāo)分析

　　從表1綜合分析可知，1978年到2009年杭州市城區(qū)范圍內(nèi)的國(guó)民生產(chǎn)總值一直處在高速增加中。地均生產(chǎn)總值也出現(xiàn)了明顯的變化，從1978年的0.71億元每平方千米增長(zhǎng)到了2009年的5.58億元每平方千米。由圖可知1991年后GDP數(shù)值取得了飛躍式的發(fā)展，地均GDP也突飛猛進(jìn)，杭州城市用地地均生產(chǎn)效益逐年增加，城市經(jīng)濟(jì)—土地趨向集約發(fā)展。

　　4.2 以空間為軸線

　　杭州作為省會(huì)城市，是浙江省的政治，經(jīng)濟(jì)和教育中心。在長(zhǎng)江三角洲經(jīng)濟(jì)圈層中發(fā)揮著極其重要的作用。由于城市化加速發(fā)展，建成區(qū)總面積逐年增加。

　　圖3分別為1978、1990、2000、2009年杭州市建成區(qū)地圖。

　　其中紅色為中心圈層，黃色為近郊圈層，藍(lán)色為遠(yuǎn)郊圈層。

　　在本章節(jié)以空間為軸線的演變分析當(dāng)中，我們將以2009年杭州市市區(qū)的行政區(qū)劃范圍來(lái)作為一個(gè)基準(zhǔn)數(shù)，然后將不同時(shí)期是建成區(qū)與之形成比較，通過(guò)這樣的對(duì)比來(lái)反應(yīng)杭州市市區(qū)用地的擴(kuò)張進(jìn)程。下文中對(duì)各圈層的分析亦是如此，即為以各區(qū)在2009年的行政區(qū)劃范圍為基準(zhǔn)。

　　(1)中心圈層：上城區(qū)、下城區(qū)

 

　　圖4反映的是杭州城市中心圈層建成區(qū)(黃色部分)在1978-2009年間逐漸擴(kuò)展演變的過(guò)程。

　　上城區(qū)和下城區(qū)，是杭州最早建成的區(qū)域，也是杭州歷史最悠久的區(qū)域，共轄17個(gè)街道，占地49平方千米。改革開(kāi)放以來(lái)，中心圈層城區(qū)面貌煥然一新，各種高新產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，時(shí)至今日，上城區(qū)與下城區(qū)已經(jīng)成為杭州市的政治中心、金融中心、商貿(mào)中心和文體中心，進(jìn)入21世紀(jì)后，傳統(tǒng)工業(yè)外遷，上城區(qū)和下城區(qū)正式確立了以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和服務(wù)業(yè)為兩輪驅(qū)動(dòng)的發(fā)展方針。上城區(qū)和下城區(qū)作為杭州市最早建成的區(qū)域，反映了杭州城市沿錢(qián)塘江點(diǎn)狀緊湊發(fā)展的萌芽階段。目前杭州的中央商務(wù)區(qū)，諸多用地投入產(chǎn)出效益較高的企業(yè)都聚集在這里，各類(lèi)建筑圍繞著黃龍CBD和武林廣場(chǎng)-延安路商業(yè)帶展開(kāi)，土地利用呈現(xiàn)高聚集性，地均生產(chǎn)總值極高，2009年，中心圈層的地均生產(chǎn)總值達(dá)17.80億元每平方千米，極大地超過(guò)了杭州城市的平均水平，土地利用的集約性也相應(yīng)較高。

　　(2)近郊圈層拱墅區(qū)、西湖區(qū)

　　圖5反映的是杭州城市近郊圈層建成區(qū)(黃色部分)在1978-2009年間逐漸擴(kuò)展演變的過(guò)程。

　　拱墅區(qū)和西湖區(qū)是杭州城市的文化和教育聚集地，轄17個(gè)街道，共189個(gè)社區(qū)，占地350平方千米，境內(nèi)土地以居住、教育用地為主，土地用于生產(chǎn)的比例不高;拱墅區(qū)與西湖區(qū)內(nèi)聚集了杭州市大部分的旅游資源和歷史文化遺產(chǎn)，境內(nèi)產(chǎn)業(yè)以文化閑暇產(chǎn)業(yè)為主，改革開(kāi)放后，拱墅區(qū)與西湖區(qū)抓住“申遺”的契機(jī)，搶抓機(jī)遇，乘勢(shì)而上，依托自身的文化遺產(chǎn)和中心城區(qū)的各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)來(lái)發(fā)展自身;從土地利用發(fā)展歷程上看，近郊圈層沿著西湖和京杭大運(yùn)河帶狀發(fā)展，由最原始的散狀分布逐漸聚為一體，并逐步與中心圈層銜成一個(gè)整體，各類(lèi)建筑逐漸向中心區(qū)聚集，土地利用的集約性由原先的不集約逐漸變得集約，集約性逐年增加。

　　(3)遠(yuǎn)郊圈層：江干區(qū)、濱江區(qū)

　　圖6反映的是杭州城市遠(yuǎn)郊圈層建成區(qū)(黃色部分)在1978-2009年間逐漸擴(kuò)展演變的過(guò)程。

　　江干區(qū)和濱江區(qū)發(fā)展較其他區(qū)晚，境內(nèi)以新興工業(yè)和居住區(qū)為主，土地圍繞著中心城區(qū)呈現(xiàn)圈層發(fā)展。20世紀(jì)90年代，江干區(qū)和濱江區(qū)作為杭州城市中心城區(qū)在東南部的延伸，在其區(qū)域的西面逐漸聚集起一批工業(yè)帶;進(jìn)入21世紀(jì)后，江干區(qū)和濱江區(qū)加速發(fā)展，大片土地沿著錢(qián)塘江被陸續(xù)開(kāi)發(fā)，從2000年至2009年，江干區(qū)和濱江區(qū)的建成面積增長(zhǎng)了數(shù)倍。但目前遠(yuǎn)郊圈層各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施不完善，用地量大，人口密度低，單位土地經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值較整體水平低，土地資源利用不經(jīng)濟(jì)，特別是近年來(lái)遠(yuǎn)郊圈層的粗放式擴(kuò)張，用地結(jié)構(gòu)松散，土地建筑率不高，導(dǎo)致地均生產(chǎn)總值較低，土地利用不集約。

　　4.3 總結(jié)

　　本文利用遙感和GIS技術(shù)，對(duì)杭州城市土地利用狀況進(jìn)行反演，分析杭州城市空間的擴(kuò)展?fàn)顩r。杭州地域空間上的使用面積在過(guò)去幾十年里顯著擴(kuò)大，而集約率近年來(lái)逐年下降。

　　從用地-經(jīng)濟(jì)指標(biāo)看，杭州經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)快于建成區(qū)擴(kuò)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為集約，相對(duì)而言中心區(qū)集約度較高、近郊區(qū)次之，遠(yuǎn)郊區(qū)最低。通過(guò)對(duì)遙感影像的目視解譯，可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的地域分化明顯，突出表現(xiàn)為中心圈層內(nèi)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)較為集中，地均生產(chǎn)總值較高，土地利用集約性較好;近郊圈層以文化閑暇產(chǎn)業(yè)為主，兼帶較多居住區(qū)，地均生產(chǎn)值相對(duì)較低，土地集約性一般;遠(yuǎn)郊區(qū)地均工業(yè)總產(chǎn)值較高，地均生產(chǎn)值低，土地利用不集約。

　　從用地-人口指標(biāo)看，杭州建成區(qū)擴(kuò)張快于人口增長(zhǎng)，用地發(fā)展不夠集約。中心圈層人口集聚度高，建筑布置較為緊湊，土地集約性相對(duì)于其他圈層高;近郊圈層人口密度呈上升趨勢(shì)，集約性程度在逐年增加，但總體來(lái)說(shuō)集約程度不高;遠(yuǎn)郊圈層建筑布置較為零散，人口集聚度低，用地集約性差。

　　5.結(jié)論與展望

　　5.1 研究結(jié)論

　　本次研究對(duì)杭州市1978年、1991年、2000年、2009年共4個(gè)時(shí)段的城區(qū)建成區(qū)范圍、城市化空間演變狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。研究結(jié)果表明:

　　30年來(lái)，杭州城市建成區(qū)面積增長(zhǎng)了7倍，建成區(qū)面積從1978年的46.2Km2，增長(zhǎng)到了2009年的367.4Km2。中心圈層，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整使得土地利用逐漸集約化;遠(yuǎn)郊圈層，由于發(fā)展剛剛起步，產(chǎn)業(yè)布局相對(duì)分散，土地利用不夠經(jīng)濟(jì);而處于中心圈層與遠(yuǎn)郊圈層中間的近郊圈層，處于高速發(fā)展的階段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正逐漸優(yōu)化調(diào)整，土地利用向中心圈層靠攏，集約性程度有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

　　5.2 研究展望

　　中國(guó)的土地資源非常有限，這個(gè)問(wèn)題在東部沿海地區(qū)發(fā)達(dá)城市中尤為明顯。土地集約化是中國(guó)現(xiàn)代化城市發(fā)展的唯一可行途徑。在杭州市城市化進(jìn)程中，必須重視土地空間利用效率，使得“城市人口——經(jīng)濟(jì)——用地”達(dá)到平衡。所以，優(yōu)化城市中心圈層的土地利用模式，改善近郊圈層的產(chǎn)業(yè)布置形式，促進(jìn)對(duì)遠(yuǎn)郊圈層的土地保護(hù)，并加大其集約化程度。

　　通過(guò)對(duì)城市土地的集約化利用，做到用地結(jié)構(gòu)合理，土地結(jié)構(gòu)緊湊，土地產(chǎn)出高效，充分利用城市存量土地，使城市閑置地最大限度地減少，努力改造中心圈層，重視內(nèi)涵性開(kāi)發(fā)，挖掘土地再開(kāi)發(fā)使用潛力，實(shí)現(xiàn)中心圈層與近、遠(yuǎn)郊圈層相結(jié)合，促進(jìn)杭州城市的可持續(xù)發(fā)展。

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