快速城镇化地区城市开发边界及其住房空间溢出效应

摘要

本文旨在开展面向城市开发边界的微观模拟研究，对城市开发边界的住房溢出效应进行探讨。新型城镇化背景下的城市开发边界，是城市空间演变规律下城市自身发展的最佳目标，也是控制城市蔓延、引导城市空间合理扩展的有效技术措施，具有重要的理论和现实意义。但从已有研究看，中国城市开发边界的研究尚不成熟，突出表现为①城市开发边界的理论内涵不清，各试点城市对城市开发边界的理解百花齐放；②城市开发边界的划定技术方法主观随意性较大；③城市开发边界的管控研究偏弱。基于此，本研究首先在理论上综合运用精明增长、反规划、不确定性、景观生态学、系统论和控制论以及土地多功能等理论剖析了城市开发边界的发展演变、理论内涵和形成机制，并提出了基于“双轨思维”的城市开发边界技术体系；其次，以三水中心城区为实证区，采用遥感解译和土地调查数据，引入扩展强度指数、景观扩展指数、扩展象限方位、紧凑度指数、分维数、放射状指数以及Logistic回归模型等城镇用地边界扩展分析方法，从空间扩展、形态扩展和驱动力3个维度分析城镇用地边界扩展的演化特征和驱动机制；第三，基于三水中心城区的图底分析，以生产生态用地作为本底评价对象，运用景观格局理论，从生态和生产分析入手，综合识别三水中心城区城市扩展的“双生”安全格局，在此基础上，以现状城镇建设用地为源，核心型“双生”用地为扩展障碍，从驱动和限制因素视角构建城镇建设用地扩展的基面阻力，提取极限规模下刚性城市开发边界；第四，从增量城镇用地视角，提出了宏观多智能体系统（MAS）和微观智能体优化模型（AOC）相结合的多情景弹性城市开发边界模拟模型，模拟了惯性发展、低速发展和高速发展3种不同情境的弹性城市开发边界；第五，采用GeoSOS模拟仿真了城市开发边界对不同收入阶层住房空间需求的影响。研究结果表明:
　　(1)城市开发边界是耦合城市不可开发的“关键性约束边界”、不可突破的“城市上限规模边界”和动态调整的“多情景引导边界”而形成的城市开发边界簇，其形成机制包括人口、经济、交通等驱动机制，自然环境、生态保护、历史文化、农田保护等约束机制以及管控机制。
　　(2)1990-2015年，三水中心城区城镇用地边界扩展总体较快。边界扩展方位上，以东北和西北轴向扩展为主；模式上，以飞地式扩展和边缘式扩展为主；形态上，经历了从简单到复杂、从紧凑-离散-相对紧凑的演变过程。边界扩展是内外部驱动力综合作用的结果，其中，规划政策对边界扩展的影响最为显著，道路对边界扩展具有重要的导向作用。
　　（3）在“多规融合”基础上，基于生态-生产安全格局的刚性城市开发边界划定方法将生态或生产空间传统的被动防御变为主动约束，避免了城镇发展的不确定性，抑制了城镇蔓延式扩展，形成了“山-水-田林-城”的协调发展格局。
　　（4）弹性城市开发边界受刚性城市开发边界约束明显，新增的城镇土地能有效避免侵占基本农田及关键生态用地，城镇土地由主城区边缘向交通区位较好的地区扩展，模拟的城市形态更为紧凑，为弹性城市开发边界确定提供了有力的支撑。
　　（5）城市开发边界对不同收入阶层居民住房空间需求的溢出效应主要表现为居民住房空间分布更为紧凑，有效避免了侵占城市周边的关键生产或生态用地现象。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究进展

1.3 研究目的与意义

1.4 研究内容与方法

1.5 研究的技术路线

2 城市开发边界理论基础

2.1 城市开发边界的内涵解析

2.2 空间规划视角下城市开发边界的再认识

2.3 相关理论基础

2.4 城市开发边界对住房影响的一般规律

2.5 本章小结

3 研究区域概况及数据处理

3.1 研究区域概况

3.2 数据来源

3.3 数据处理

4 城市边界的演化特征及机制

4.1城市边界的提取

4.2 城市边界扩展的分析方法

4.3 城市边界的演化特征

4.4 城市边界的驱动力

4.5 城市边界的驱动机制分析

4.6 本章小结

5 基于“规土合一”的城镇空间规划范围确定

5.1 “两规”存在的差异与矛盾

5.2 “两规”的技术协调机制

5.3 “两规”协调的技术实现路径

5.4 本章小结

6 基于生态-生产安全格局的刚性城市开发边界空间辨识

6.1 研究方法

6.2 生态-生产安全格局构建

6.3 刚性城市开发边界辨识

6.4 本章小结

7 基于智能体系统的弹性城市开发边界模拟

7.1 基于多智能体系统的城镇空间增长模型构建

7.2 城镇空间增长预测

7.3 本章小结

8 城市开发边界的住房需求空间溢出效应

8.1 城市开发边界对住房空间需求溢出的理论机制

8.2 基于GeoSOS的居民居住决策模型

8.3 不同收入阶层居民住房需求模拟

8.4 城市开发边界对住房需求的空间溢出效应分析

8.5 本章小结

9.1 主要结论

9.2 研究特色和创新之处

9.3 研究展望

致谢

参考文献

附录