近30年信陽市建設用地擴張規律研究

樊勇，胡春湘，王亮，陳文婷，郭建華，張真

(1.信陽師范學院 地理科學學院，河南 信陽 464000； 2.武漢大學 資源與環境科學學院，湖北 武漢 430079； 3.廣東省佛山市南海區土地測繪所，廣東 佛山 528200； 4.75838部隊，廣東 廣州 510515； 5.武漢縱橫天地空間信息技術股份有限公司，湖北 武漢 430223)

近30年信陽市建設用地擴張規律研究

樊勇1，2*，胡春湘1，王亮3，陳文婷4，郭建華5，張真1

(1.信陽師范學院 地理科學學院，河南 信陽 464000； 2.武漢大學 資源與環境科學學院，湖北 武漢 430079； 3.廣東省佛山市南海區土地測繪所，廣東 佛山 528200； 4.75838部隊，廣東 廣州 510515； 5.武漢縱橫天地空間信息技術股份有限公司，湖北 武漢 430223)

為進一步探索城市建設用地的擴張規律，本研究利用Landsat TM遙感影像與社會經濟相關統計數據，通過地理空間分析技術與方法，對1983—2014年信陽市建設用地擴張規模、擴張方向和擴張速度三個方面的分析。研究發現：近30年信陽市建筑用地擴張驅動力包括社會因素和自然因素，其中社會因素引導建設用地擴張快慢，自然因素對建設用地擴張方向起指引作用。

建設用地；擴張規律；景觀指數；驅動力；信陽市

1 引 言

2010年政府工作報告指出城鄉建設都要堅持最嚴格的耕地保護制度和最嚴格的節約用地制度[1]，《全國土地利用總體規劃綱要2006年—2020年》強調“從嚴控制建設用地總規模”等[2]，這些政策制度都表明對城市建設用地的擴張進行研究具有一定的現實意義。

由于地理空間分析技術的發展，關于城市化過程導致的建設用地擴張問題已有較多研究，主要集中在建設用地擴張規模、強度和空間分異特征[3～5]以及城市景觀格局的演變、模擬與預測等方面[6，7]．這些研究為定量分析建設用地的擴張過程提供了重要的研究思路與技術手段。遙感技術以其探測范圍大、受地面限制少、獲取數據快速、周期短等優點受到城市學研究者的青睞。景觀格局和城市化水平之間存在一定的響應，而地理信息系統則充分發揮了其空間分析和決策能力，與景觀生態學相結合，也使得城市景觀結構、格局等方面得到快速發展。本文基于1983年～2014年之間的7幅Landsat TM遙感影像，運用地理空間分析技術、景觀擴張指數對信陽市建設用地擴張規律進行研究分析，以期為城市規劃和管理提供參考。

2 研究區域概況

信陽市位于河南省南部，東邊與安徽相鄰，南邊與湖北相接，為三省通衢，是江淮河漢間的戰略要地，市區面積 3 672 km2，市區人口123萬人。地勢南高北低，是崗川相間、形態多樣的階梯地貌。信陽區位優越，交通便利，處于武漢經濟圈、皖江城市帶、京廣、京九“兩縱”經濟帶的腹地。

3 數據來源與方法

3.1 數據來源

本文研究信陽市近30年的城市建設用地擴張規律，采用Landsat4、5、7遙感影像數據，以5年為一個變化時相，選取了1983年8月、1990年9月、1995年5月、2000年9月、2005年5月、2010年9月、2014年5月(數據原因，無法找到1985年相關數據，故用1983年ETM影像代替)7幅TM遙感影像；結合相關的統計年鑒，對研究區內的社會經濟數據進行整理與總結。

3.2 數據處理方法

Landsat TM遙感影像數據的處理流程與分析。首先，在ENVI中進行影像的校正、合成等預處理操作，選取合成效果好的波段進行合成，再完成影像的裁剪；其次，對裁剪好的影像進行增強，以便更有利于影像的分類；最后，將研究區土地利用劃分為四類，分別為建設用地(城鄉居民地、道路、工礦用地等)、林地、農用地和水體。3.3 景觀指數法

城市化深刻的改變一個地區的自然景觀，并對城市及其周邊地區的自然、生態、社會經濟過程產生影響[8]，并且城市化水平通常以非農業人口占總人口的比例來表示，但是從景觀格局安全角度考慮，以城鎮用地比例來表示城市化水平更為貼切[9]。根據景觀指數定量分析建設用地擴張中的規律，來表達景觀布局與生態過程之間的聯系。因此，本文選用景觀分析指數對研究區建設用地擴張規律進行分析。其中選取的景觀指數有：景觀面積、最大景觀斑塊所占景觀面積、景觀形狀指數[10]。

4 景觀格局演變

4.1 景觀面積

由圖1可看出，景觀面積的值總體上在不斷增大，說明研究區的建設用地面積在近30年間總體呈現增長趨勢。由圖2可知：在1990年～2000年間，1990年～1995年的建設用地的增長速率為30.31%，1995年～2000年的建設用地的增長速率為38.23%，總體表現為持續增長，且增長速率變快的趨勢，這可能與改革開放后，國家政策的引導與經濟發展有關；從2000年～2005年，建筑用地面積的擴張速率高到77.79%，是前5年的增長速率的兩倍，這與研究區新規劃的城區——羊山新區的規劃、動工密切相關。羊山新區于2003年進行規劃，2004年動工，2005年大發展；2005年～2010年，建筑用地面積的增長速率為54.71%，較前5年的增長速率有所減緩，但總體還是處于一個快速增長階段，這與國家政策的宏觀調控與市場的飽和程度有關；2010年～2014年，研究區建設用地面積擴張速率增長到一個峰值，約為79.45%，2009年，信陽市城鎮化率僅為31.40%，低于全省同期的40%的平均水平，根據信陽市未來經濟結構調整目標，到2020年，信陽的城鎮化率達到50%以上。

圖1 1983年～2014信陽市建設用地擴張示意圖

圖2 近30年信陽市建設用地擴張變化折線

4.2 最大景觀斑塊所占景觀面積

最大景觀斑塊所占景觀面積(LPI)是某一景觀類型中最大拼塊面積所占整個景觀面積的比例，該值的變化可以體現干擾的強度和頻率，同時也反映了人類活動的方向和強弱。從圖3可知，從1983年～2014年之間，LPI的數值一直呈現增加的趨勢，而且增長速率越來越快，這說明，研究區隨著年份的增加，研究區域內建設用地擴張受人為影響比較大，城市化進程在加快，區域內建筑用地面積的最大斑塊在增大，建設用地逐漸聚合連接起來。而且從2000年以后，LPI的值明顯比2000年以前變化的大，這也正說明，隨著政府政策的引導，研究區內建筑用地的形狀與規模在趨向于板塊化、集中化，也符合城市增長相位理論中認為城市的發展包含擴散、聚合兩種相位[10]。

圖3 最大景觀斑塊所占景觀面積

4.3 景觀形狀指數

景觀形狀指數反映斑塊的聚合程度，值越小說明發展越緊湊，值越大說明發展越分散。由圖4可以看出1983年～2000年間，景觀形狀指數整體略有增長，但變化不大，波動較為平穩，說明城市建設用地的發展比較緩慢，整體是圍繞老城區邊緣發展，形狀比較緊湊；而從2000年以后，景觀形狀指數不斷增大，而且增大的幅度比1983年～2000年間的幅度大，這也與2003年信陽市政府規劃的羊山新區的發展有密切關聯，同時信陽工業區的發展也起到了至關重要的作用；從2005年～2010年，研究區羊山新區建設用地大范圍的擴充動工基本完成，所以從2005年～2010年，建設用地的擴充進入施工階段，所以在這五年中，景觀形狀指數有所下降；從2010年～2014年，景觀形狀指數又有了較大幅度的增大，這也與信陽到2010年～2020年實現城鎮化率達到50%有關，城鎮化水平速度加快，又引起了建設用地的擴張。

5 影響因素分析

社會因素和自然因素共同影響著建設用地擴張，其中社會因素中分為經濟的發展、人口的增長、交通的發展、規劃的制定和政策的引導幾個方面，這些因素影響著建設用地擴張速度的快慢；自然因素中地形，河流走向，氣候等因素則對建設用地的擴張起到了指向作用。

(1)經濟的發展

研究區為典型的勞務經濟大市，自2000年以來，信陽市政府大力發展勞務經濟，推動了信陽市城鎮化的進程。一方面，經濟的快速增長會增大對的建設用地的需求量；另一方面，隨著人們經濟收入的增加，人們對服務業和制造業的需求會增加，而服務業與制造業的增加又需要更多地勞動力作為支撐，進而又促進了人們收入的增多，拉動了經濟的快速發展，進一步導致建設用地的大幅度增加。

(2)人口的增長

人口作為一個獨特的因素，是最具有活力的土地利用與覆被變化影響因素之一，人口的增加會對建設用地產生重要影響。城鎮化表現為人口從農村向城市的轉移、而產生的經濟活動則由農業活動轉化為非農活動，這種現象會導致大量的農用地向城市用地流轉和城市建設用地的增加，伴隨著經濟的快速發展和溫飽問題的解決，人的需求也已經從以前的物質需求轉化為更高的精神需求，這也就促生了更多層面的消費，直接導致基礎設施建設用地面積的增加，同時也拉動了經濟的發展。

(3)交通的發展

京廣、京九兩大干線鐵路在信陽交會、并軌運行，使信陽站成為我國中部一處重要的旅客換乘中心；京珠、大光與滬陜高速在信陽交會；106國道、107國道與312國道在信陽形成“公路十字交叉”，發達的交通網絡，是信陽成為重要的公路、鐵路交通樞紐城市之一。交通的便利帶來了人流量的增多，促進了經濟的快速發展，增大了對建設用地的需求。

(4)規劃的制定

羊山新區是信陽市委、市政府加快城市化進程，全面建設小康社會的重大戰略舉措。羊山新區與2003年進行了規劃，2004年開始動工，2005年得到了全面發展，使研究區建設用地的擴張速度迅速增加；在信陽市土地利用總體規劃(2010年～2020年)中：到2020年，要率先成為社會主義新型農村社區，全市城鎮化率達到50%以上。該規劃帶動了建設用地的擴張與發展。

(5)政策的引導

建設用地的擴張很大一部分用于住宅區的開發，在國家政策的引導下，房地產行業得到了蓬勃的發展，導致建設用地面積的增加速度加快，這也產生了一些不好的現象：城市蔓延，一部分地區甚至出現“空城”現象，造成了土地的大量浪費，也阻礙了城市的健康發展。所以國家又出臺相關政策來控制減緩了建設用地的發展速度，以建設資源節約型社會為目標，嚴格執行建設用地的定額標準，提高土地利用效率，推動土地利用方式由外延擴張向內涵挖掘、由粗放低效向集約高效轉變。

(6)自然因素

自然因素相比社會因素對建設用地的擴張快慢影響在一段時期內比較小，但自然因素對建設用地的擴張方向則有很大的指向作用。地形、河流走向與氣候等因素都對建設用地的擴張方向、擴張幅度有著不可忽視的作用。

近30年信陽市的建筑用地擴張受社會因素和自然因素共同驅動，其中社會因素引導建設用地擴張快慢，自然因素對建設用地擴張起指引作用。

[1] 2010年政府工作報告(全文)[R]. 2010-03-15

[2] 全國土地利用總體規劃綱要(2006-2020年)[R]. 2008-10-23

[3] Wu X-Q，Hu Y-M ，He H-S，etal.Spatiotemporal pattern and its driving forces of urban growth in Shenyang City[J]. Chinese Journal of Applied Ecology . 2007，18(10)：2282～2288.

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[9] 袁藝，謝鋒，史培軍. 快速城市化過程中城鎮用地與農業用地的景觀斑塊特征研究——以深圳市為例[J]. 北京師范大學學報，2003，39(6)：835～841.

[10] 劉小平，黎夏，陳逸敏等. 景觀擴張指數及其在城市擴展分析中的應用[J]. 地理學報，2009，64(12)：1430～1438.

[11] 信陽市土地利用總體規劃2010-2020年[R]. 2008-08-01.

Research on Expansion Regular of Construction Land in Xinyang City in Recent 30 Years

Fan Yong1，2，Hu Chunxiang1，Wang Liang3，Chen Wenting4，Guo Jianhua5，Zhang Zhen1

(1.Xinyang Normal University，Xinyang 464000，China； 2.Wuhan University，Wuhan 430079，China； 3.Foshan City Nanhai District Land Survey Institute，Foshan 528200，China； 4.75838 Troops，Guangdong 510515，China； 5.Wuhan sky and ground vertical and horizontal space information technology co.，Ltd，Wuhan 430223，China)

In order to explore the regular pattern of urban construction land expansion，landsat TM remote sensing image data and socio-economic statistical data has been used to this study，Xinyang city construction land expansion regular of scale，direction from 1983 to 2014 have been analyzed by geospatial analysis technology. The results show that the driving forces of construction land expansion in Xinyang in recent 30 years include social factors and natural factors，in which social factors guide the expansion of construction land，and natural factors play a guiding role in the expansion of construction land.

construction land；expansion regular；landscape index；driving force；Xinyang City

1672-8262(2017)02-37-04

P208.2，P236

A

2016—10—17

樊勇(1983—)，男，博士研究生，講師，主要研究方向為土地利用與土地覆蓋變化及地理信息系統應用。 基金項目：教育部人文社科項目(14YJCZH028)，河南省社科項目(2016BJJ047)