测绘地理信息   2019, Vol. 44 Issue (4): 23-26
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地理国情监测在城市建设用地规划评估中的应用研究[PDF全文]
王占强1, 詹庆明2, 汤硕华1, 刘甲红3    
1. 江门市城市地理信息中心,广东 江门,529000;
2. 武汉大学城市设计学院,湖北 武汉,430072;
3. 广东绘宇智能勘测科技有限公司,广东 广州,510665
摘要: 以地理国情监测数据为基础,结合规划一张图数据库,通过空间数据分析和提取来构建城市建设用地动态变化数据库,并以江门市为例,探索在GIS支撑下利用规划评估指标及模型进行建设用地动态评估的技术与方法。
关键词: 地理国情     建设用地     规划评估     地理信息系统    
Application Research of Geographical National Conditions Monitoring in the Evaluation of Urban Construction Land Planning
WANG Zhanqiang1, ZHAN Qingming2, TANG Shuohua1, LIU Jiahong3    
1. Jiangmen Urban Geography Information Center, Jiangmen 529000, China;
2. School of Urban Design of Wuhan University, Wuhan 430072, China;
3. Guangdong Huiyu Intelligence Survey Technology Co., Ltd., Guangzhou 510665, China
Abstract: This paper constructs a dynamic database of urban construction land through spatial data analysis and extraction based on the monitoring data of national geographical conditions and the incorporation of Planning-in-A-Single -Map database. Jiangmen City is used to explore the techniques and methods for dynamic assessment of construction land with the help of GIS-based planning evaluation indicators and models.
Key words: national geographical conditions     construction land     planning assessment     geographic information system    

规划评估是指在规划实施过程中,对规划实施效果以及实施环境的趋势和变化进行持续的监测,以规划目标为主要参照,采用有关评价方法评估现行规划的合理性与现势性,针对存在问题提出意见和建议,并就规划是否需要修改提出评估结论及相应解决方案。早在2007年颁布的《城乡规划法》提出对城市总体规划评估要求[1],2009年住房和城乡建设部发布《城市总体规划实施评估办法(试行)》[2]。随着规划评估法律地位的明确,规划师对规划动态评估工作展开积极探索,汪军等[3]以杭州城东新城规划建设为例,从评估的目的、组织、内容、开展方式、分析手法等方面进行详细的解构;张月金[4]以南宁为例,构建了总体规划评估的“两个层面、五项内容”体系结构;万纤等[5]对主体功能区规划实施评估进行研究;赵蔚等[6]以杭州滨江中央商务区规划建设评估为例探索了详细规划和单项建设项目的评估办法。由于规划评估涉及到的数据比较大且缺乏有效的精确动态获取方式等原因,对规划的空间载体-城市建设用地的评估以定性描述比较多,缺乏有效的定量数据的获取、处理与指标自动计算。

本文以地理国情监测数据为基础,通过空间数据处理和标准转换来构建规划建设用地动态变化数据库,探索在地理信息系统支撑下利用用地规划评估指标及规则库来进行江门市规划建设用地的动态评估。

1 研究方法

本文运用GIS技术,建立起以地理国情、规划和现状地理信息为核心的基础信息库,将ARCGIS作为实施评估最根本的工作基础平台,按照科学性、全面性和易收集性的原则,选取控制性总量及人均指标、空间形态指标、用地变化指标3类评估指标进行建设用地分析研究,通过规则库定义,利用GIS平台对江门总体规划目标与现状用地进行空间分析评估,从而得到定量的评估结论,总体技术框架如图 1所示。

图 1 地理国情监测在城市建设用地规划评估实施总体框架图 Fig.1 Overall Framework of the Implementation of Urban Construction Land Use Planning Assessment

本文的评估采用的模型方法包括建成区扩张效率、用地空间重心变化、用地空间紧凑度、用地分形维数和用地变化转移矩阵。其中,通过建成区扩张速率来衡量建成区单位时间扩张面积的快慢;利用用地空间重心变化来反映地理对象空间分布位移情况,进而反映总体变化趋势;利用城市空间紧凑度描述用地空间结构紧凑特点;根据用地分形维数反映城市用地轮廓线的复杂曲折程度、用地破碎程度;利用用地变化转移矩阵来分析各类用地在研究时段内的规模变化、类别变化的去向及来源,实现规划的对比与评价。

2 城市建设用地规划动态评估 2.1 建设用地分类提取

1) 数据来源。本次研究的原始数据主要有江门市总体规划、江门市地理国情数据、现状地形图数据以及卫星影像等,以地理国情要素成果数据(2015)为基础,在ArcGIS平台中,对2004年等多时相遥感影像进行变化检测,按照总体规划结合现状情况进行地类匹配,从而得到不同时段的城市建设用地成果数据库,用于开展用地评估研究。

2) 基于地理国情的现状建设用地分类映射和提取。地理国情既包括对国情要素中可见的、有形的空间对象进行观测,如地形地貌、交通网络、自然资源、城市乡村等,也包括无形、不可见的进行观测,如经济总量、产业结构、科技教育、生产力水平等[7]。2015年底第一次地理国情普查数据成果基本完成,地理国情监测成为常态化工作。地理国情监测数据具有种类全、覆盖面广、时效性强、开放性强等特点,可较好解决规划评估研究上建设用地动态数据收集困难这一问题。但是由于地理国情数据分类与城市规划用地分类之间在原则和标准上存在较大的差异,需要解决地理国情数据分类体系与规划用地分类体系衔接问题[8]。通过标准研究,发现两种分类体系[9-11]具有地理空间全覆盖、地物一对多、多对一等特点,因此, 本文以规划用地为框架,通过分类语义、数据匹配统计分析、规划用地分类判读、现状数据校核等方法,进行地理国情地类匹配及分类提取转换,确认了建设用地类别及与地理国情普查内容指标的对应关系。

2.2 研究结果及分析 2.2.1 用地规划目标实施情况

1) 用地规模与总体规划目标的拟合。通过地理国情普查对2004、2009、2015年度的现状建设用地情况与规划预测数据进行对比,可以看出,2004~2009年江门市发展稳定,人口及用地规模均达到规划预期目标;2009~2015年由于人口吸引力下降,虽然在人均用地指标有所提高,但整体人口及用地目标仍没有实现,这在一定程度上影响了城市发展水平。

2) 变化趋势。由表 1可以看出,江门建设用地的年均增长率、建成区扩张强度不断加快,同江门快速城市化相一致。但人口在2009~2015规划区间年均增长明显下降,同江门对人才吸引力不断减弱的实际情况也相吻合,因此,在新版总规中应集约用地并考虑提升人口吸引力。

表 1 2004~2015江门总体规划区人口及用地情况变化 Tab.1 Changes in Population and Land Use of Jiangmen Master Planning Area, 2004-2015

2.2.2 用地空间形态布局变化

1) 用地空间重心变化。由表 2可以看出,2004~2015年,江门市主城区的城市重心整体向东北方向转移,转移距离是188 m。说明主城区在东北方向的建设用地增长所占比重最大。其中,2004~2009年,以城市重心为原点,蓬江区的新增建设用地主要分布于环绕城市重心东方与南方的北新区、西南方向的杜阮片区、西北方向的江沙工业走廊、北方的滨江大道和东北方向的荷塘片区;由于西方的新增建设用地比重明显超过东方,北方的新增建设用地比重明显超过南方,因此,城市重心向西北偏移187 m。2009~2015年,以城市重心为原点,蓬江区的新增建设用地主要分布于北方的北新区及江门大道、西北方向的江沙工业走廊,因此,城市重心向西北方向偏移577 m。

表 2 2004~2015年用地空间重心变化 Tab.2 Changes in the Center of Gravity of Land Used in 2004-2015

2) 用地空间形态变化。由表 3中紧凑度指标可以看出,2004~2015年,江门市主城区及分区的建设用地紧凑度远小于1,说明区域离散程度很大,建设用地分布非常松散,没有形成一定的集聚效应。在2004~2015年呈现缓慢下降的趋势,说明城市向外扩展明显,区域离散化的情形随时间变化而加剧,江门市仍处于一个高速发展的时期。

表 3 2004~2015年空间形态变化 Tab.3 Spatial Morphological Change in 2004-2015

按照分形维数指标,2004~2015年,江门市主城区及分区的建设用地分形维数略高于1.5,说明这段时期的城市建设处于一个有限性的外向扩展状态。在2004~2009年呈现缓慢上升的趋势,说明在2004年江门市主城区及分区的城市边界形状相对简单(尤其是江海区和新会区),随着城市建设用地缓缓向外扩展,城市边界形状逐渐复杂化。在2009~2015年,新会区的建设用地分形维数继续增加,主城区、蓬江区和江海区的建设用地分形维数缓慢下降,说明该时期城市发展以城市边缘或内部填充为主,城市边界形状趋于简单化。

3) 用地变化转移矩阵。由表 4中建设用地变化转移矩阵可以看出, 2009~2015期间新增城市建设用地约占11.2%,规划用地结构内部之间转换约33%,其中尤以工业、居住、公共服务为主,说明江门这一时期城市建设用地规模仍在快速扩张,同时也出现内部功能结构优化的迫切需要,同该期房地产快速发展实际相吻合,在用地结构变化上体现出江门工业立市、公共服务均等化的规划政策引导效果。

表 4 2009~2015年建设用地变化转移矩阵/m2 Tab.4 Construction Land Change Transfer Matrix in 2009-2015/m2

3 结束语

本文主要利用近年江门的地理国情监测数据与规划一张图数据,通过地理空间分析等方法研究两类用地分类之间的对应关系,可高效、动态地提取数据,建设用地现状数据库,用于城乡规划的动态评估。在评估的过程中,以规划用地评价指标体系为规则库,探索出实现GIS支持的动态评估总体实施框架,并以江门总规建设用地为例评估。由于地理国情分类与城乡规划分类体系概念的不一致,部分用地编码对应关系是通过多年历史数据统计分析获得的,在语义仍存在模糊之处,因此,后续研究中需进一步关注空间规划分类体系设计的一致性问题。

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