基于遥感影像与开放数据的城市土地承载力评价

摘要

城市土地承载力研究的主要目的是指导城市合理发展,从自然资源、社会资源、经济条件等因素保障城市长远发展,辅助城市规划决策.目前关于城市土地人口承载力的研究往往忽略了城市系统的复杂性和城市土地利用/覆盖的空间异质性,将城市作为一个整体估算承载阈值.本研究提出基于空间分异的城市土地承载力评估方法,耦合遥感观测和社会开放数据,通过对土地利用空间分区和土地承载力指数的空间分级,估算人口承载数量阈值范围.首先将城市划分不同的空间子集,包括农业生产区、生态保护区、生活服务区和产业发展区;其次引入压力-状态-响应(pressure-status-response;P-S-R)模型,针对各空间子集的土地利用特点,选取不同评价指标,计算各空间分区的土地承载力指数并划分等级;最后结合国内外文献及城市案例中单位面积的人口承载标准,根据不同承载力指数等级估算土地人口承载阈值范围.模型评估结果显示北京市人口承载阈值范围上限为2270.62—2401.07万人,阈值浮动区间为278.38—327.01万人.统计显示2013年北京市实际常住人口为2114.8万人,结合模型估算北京市有约155.82万的人口增长空间.研究基于不同的数据源(包括遥感数据、社会感知、统计年鉴等),不仅考虑了城市内部土地利用、社会功能的空间分异结构,同时完善了各空间分区的评价指标.本研究方法不仅是对当前城市承载力研究中空间异质性要素的补充,也是土地相对承载力评价与人口绝对承载数量评价有效结合的尝试,并为城市规划提供决策支持和政策依据.