湖南省城市緊湊度時空特征及影響因素研究

周維 朱紅梅 劉慶 陸楊惠

摘要：隨著城市化進程的不斷加速，人地矛盾日益突出，緊湊城市這一抑制城市無序蔓延，緩解“大城市病”的發展模式愈發受到關注。根據其核心內涵與相關理論，以湖南省為研究對象，從密度較高、結構合理、效率良好3個維度建立緊湊度評價指標體系，采用主成分分析法、逐步回歸分析法及ArcGIS空間分析方法，對2000、2013年城市緊湊度及其主要影響因素進行計算分析，探討湖南省城市緊湊度的時空變化特征。結果表明，湖南省城市緊湊度的總體水平得到提高，高、中度緊湊型城市有所增加，低度緊湊型城市減少，但城市之間的差距逐漸擴大。湖南省高、中、低度緊湊型城市的數量分布已從“水滴”形轉化為“倒水滴”形，且呈現由西到東緊湊度不斷提升的空間格局特征。影響湖南省城市緊湊度的主要因素是經濟密度，其次是土地混合度、人口增長彈性、人口密度等。

關鍵詞：城市緊湊度；時空特征；影響因素；湖南省

中圖分類號：F292 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）11-0025-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.11.005

Abstract： With the continuous acceleration of the urbanization process， the contradiction between man and land has become increasingly prominent， and the compact urban development mode has become one of the main ways to curb the disorderly spread of the city and alleviate the “big city disease”. According to its core connotation and related theories， this paper takes 13 cities in Changsha， Hunan， Zhuzhou and Xiangtan as the object of study. The compactness evaluation index system is established from three dimensions： high density， reasonable structure and good efficiency. Stepwise regression analysis， the urban compactness and its main influencing factors were analyzed and analyzed to explore the spatial and temporal characteristics of urban compactness in Hunan province. The results show that： the overall level of urban compactness in Hunan province is increasing， the high and medium degree compact cities are increasing， the low degree of compact cities are decreasing， and the gap between cities is gradually widening. The distribution of the high， medium and low degree of compact cities in Hunan province has changed from “water droplets” to inverted “water droplets”， and presents the spatial pattern of rising from west to east. The main factors influencing the urban compactness of Hunan province are economic density， followed by land mixture， population growth elasticity， population density and so on.

Key words： urban compactness；characteristics of the synergetic evolution；influence factors；Hunan province

當前，中國正處于新型城鎮化的深入發展時期，在城市數量和規模迅速上升的同時，環境惡化、交通擁堵、資源利用效率低等“城市病”問題亦層出不窮，并逐漸成為影響城鎮化可持續發展的關鍵。隨著 “優化國土空間開發格局”“調整空間結構”等要求的多次提出，“緊湊城市”作為中國城鎮空間結構發展和調整的新模式，能有效提高土地利用率、改善城市的居住和生活環境，這對抑制城市的無序擴張，改善交通擁堵等諸多問題具有重要的現實和指導意義。

“緊湊城市”一詞最早于1973年由西方學者Dantzing G和Satty T提出，他們認為集中設置公共設施可有效降低資源損耗，減少交通距離和污染的排放量[1]。隨著城市的不斷發展，國內外學者在其理論探討和實證分析上的研究也不斷深入。在緊湊城市的概念內涵上，目前尚無統一標準，國外學者的觀點可大致歸納為以下3類：①“緊湊”主要包括功能和物質兩個層次；②“緊湊”是一種空間形態，特點是高密度和功能混合；③“緊湊”是一種發展模式，以高密度為特征[2-4]。而國內學者則更多地偏向于認為，“緊湊”是一種城市發展策略，而非具體的空間形態[5-7]。在緊湊度測度上，主要分為單一指標測度法、多指標測度法及綜合指標體系測度法，與前兩種方法相比，綜合指標體系測度法能更全面地反映城市緊湊度的各個因子，因而受到廣泛使用[3-12]。此外，緊湊城市測度的空間尺度已基本涵蓋全國、省域、市域等多個層級[3-5，7，8-10，12]，但對其進行時空特征分析和影響因素研究的還較少。

湖南省作為中國中部地區的重要省份之一，2013年底完成GDP 24 621.67億元，第二三產業分別占GDP比重46.9%、40.9%，城鎮總人口達3 427.84萬人，城鎮化水平47.96%，是“中部崛起”計劃、“兩型社會建設”試驗區建設的重要組成部分，經濟發展勢頭強勁。鑒于此，本研究以2000、2013年湖南省13個城市（因數據資料無法獲取，不包括吉首市）為研究對象，構建城市緊湊度評價指標體系，探索湖南省城市緊湊度的時空變化特征及主要影響因素，以期為提升湖南省城市空間利用效率，促進城鎮化發展的可持續提供理論依據，同時為豐富緊湊城市的相關研究助力。

1 研究方法與數據來源

1.1 城市緊湊度評價指標體系構建

緊湊城市具有高強度開發、相對密度較高、城市功能緊湊等特征，但“緊湊”這一過程的實現并非一味地追求高密度及高強度，其主要目的在于緩解城市的無序蔓延，為人們提供緊密而有序的宜居環境。因此，要實現城市的緊湊發展，在關注密度、強度的同時，還應注重城市人口-土地-經濟結構的優化以及城市效率的提升。綜合比較前人的研究成果[2，6，13]，本研究將緊湊城市定義為一種通過加強城市土地的開發和利用，使之具有較高的產出，從而提高城市密度，促進用地功能的混合，優化城市結構，提升資源利用效率的未來城市發展模式。其中，密度較高主要表現為在有限的面積上有盡量多的經濟活動、人口與交通建設，結構的優化主要體現為人口增長、經濟增長與用地增長的協調，以及不同功能用地的合理分配，效率良好則體現在城市綠化和城市資源的使用上。以此為基礎，參考相關緊湊城市評價研究[5，8-10]，本研究從密度較高、結構合理、效率良好3個層次構建緊湊城市發展的評價指標體系（表1）。

1.2 緊湊度綜合測度方法

采用Z值標準化法進行指標數據的無量綱化，選用主成分分析法進行指標權重的確定。根據原始數據的協方差矩陣特征值提取主成分，用bartlett計算出各主成分得分并保存為變量，再與各主成分的方差貢獻率所占所有主成分累計貢獻率的比重進行加權求和，得到各城市緊湊度綜合得分。

主成分分析法在保留全部指標大部分信息的同時，能有效地減少指標數量，簡化數據的處理。與專家打分法、熵值法等方法相比，主成分分析法在指標降維的基礎上，更多地減少了指標之間的相互干擾和信息重疊，使結果更為客觀合理。

1.3 逐步回歸分析法

運用SPSS19.0軟件的多元線性回歸模塊，采用逐步回歸分析法，對城市緊湊度的密度、結構、效率類指標進行逐步回歸分析，研究其主要影響因素。

1.4 數據來源

研究數據來源于2001、2014年《湖南省統計年鑒》《中國城市建設統計年鑒》《中國城市統計年鑒》及各市國民經濟和社會發展統計公報等。

2 結果與分析

2.1 湖南省城市緊湊度綜合分析

在時序上，從2000、2013年的湖南省城市緊湊度統計性描述中可知（表2），2013年長沙市、株洲市、湘潭市的平均緊湊度較高且穩定，分別位列前三。張家界市、懷化市、永州市平均排名較后，基本在末三位徘徊。從整體看，湖南省城市緊湊度得分的中位數由-0.18上升至0.31，偏度系數由1.04降低至0.26，說明高于全省平均水平的城市逐漸增多，且緊湊度的不對稱程度減弱，湖南省城市緊湊度在總體上得到提高。標準差系數由0.46升為0.52，說明緊湊度得分的離散程度逐漸增強，各城市間的差距逐漸擴大。

根據緊湊度得分，同時借鑒相關研究的分類方法[4，5，12]，將湖南省13個城市劃分為高度緊湊、中度緊湊和低度緊湊3種類型（表3）。在2000年，高度緊湊型城市為長沙市；中度緊湊型城市為株洲市、湘潭市、衡陽市、岳陽市、婁底市、邵陽市和郴州市7個城市，占全部城市的54%；低度緊湊型城市為常德市、懷化市、益陽市、永州市、張家界市5個城市，占城市總數的38%。高、中、低度緊湊型城市的數量呈“水滴”形分布。2013年高度緊湊型城市為長沙市、株洲市、湘潭市3個城市，占總體的23%；中度緊湊型城市為衡陽市、常德市、岳陽市、婁底市、邵陽市、郴州市、益陽市、張家界市等8個城市，占總數的62%；低度緊湊型城市為懷化市、永州市，占總數的15%。3種類型的城市數量出現“倒水滴”形特征，湖南省城市緊湊度結構得到優化，但大部分城市仍處于中度緊湊階段，具有較大的提升空間，且緊湊度最高值與最低值分別相差1.77、1.75，說明湖南省城市緊湊度的極化現象明顯。

在空間上，從圖1可以看出，湖南省城市緊湊度具有較為明顯的的空間聚集性，總體上呈現出由西到東，緊湊值不斷提高的空間特征。其中，高度緊湊型城市主要集中在湘東地區，如長沙市、株洲市、湘潭市，這與長沙市的省會帶動優勢和建設“長株潭兩型社會”區位優勢相匹配；中度緊湊型城市主要分布在湘中、湘北部和部分湘南地區，如岳陽市、常德市、張家界市、益陽市、婁底市、邵陽市、衡陽市以及郴州市，這類城市在地理空間上所占面積最大，呈“C”形對高度緊湊型城市進行包圍。其緊湊程度正處于頻繁地過渡階段，應大力發展城市的特色經濟，如利用洞庭湖生態經濟圈、東南沿海產業向中西部轉移等優勢進行經濟建設，不斷提高經濟發展水平，同時結合科學的城市規劃，促進城市緊湊度的提高；低度緊湊型城市則主要位于湘西和湘南地區，如懷化市、永州市，這是由于城市的基礎建設與經濟發展較為落后，城區結構不合理，從而導致其緊湊發展水平較低。應加大城市的土地投入和建設投資力度，提高用地效率，提高城市的產出與就業容納力，以此優化城市布局及其產業結構。

結合表2可知，在2000-2013年湖南省城市緊湊度的空間變化趨勢上，除省會長沙市以外，各城市的緊湊度均出現了一定程度的提高，其中湘潭市和株洲市從中度轉型為高度緊湊型城市，張家界市、常德市、益陽市從低度轉型為中度緊湊型城市。長沙市雖始終保持為高度緊湊型城市之列，但其緊湊度呈下降趨勢。主要原因是隨著長沙市城鎮化進程和經濟發展速度的不斷加速，城市用地需求上漲，面積迅速擴張，使得交通、經濟、人口等密度出現不同程度的下降，在今后發展中，需嚴格控制城市的擴張用地，在土地城鎮化的同時，注重人口、經濟城鎮化的同向增長，不斷優化城市發展結構。

2.2 湖南省城市緊湊度影響因素分析

為研究湖南省城市緊湊度的主要影響因素，將路網密度（X1）、經濟密度（X2）、人口密度（X3）、經濟增長彈性（X4）、人口增長彈性（X5）、土地混合度（X6）、燃氣普及率（X7）和人均公共綠地面積（X8）等8個指標因子作為自變量，城市緊湊度為因變量（Y），建立多元線性回歸模型，選取逐步回歸方法進行分析，來避免變量之間共線性帶來的干擾。結果發現，路網密度（X1）、經濟密度（X2）、人口密度（X3）、人口增長彈性（X5）、土地混合度（X6）和人均公共綠地面積（X8）指標的回歸效果最佳，且膨脹系數最小。從表4可知，修正的相關系數R平方為0.996，F值為455.964，通過顯著性檢驗，說明這6個指標是影響湖南省城市緊湊度的主要因素，對緊湊值的提高作用顯著。因此，可建立湖南省城市緊湊度與上述6個指標的回歸方程：Y=0.142X1+0.422X2+0.273X3+0.342X5+0.374X6+0.114X8。

從回歸系數中可以看出，經濟密度（X2）對城市緊湊度的影響最大，土地混合度（X6）、人口增長彈性（X5）、人口密度（X3）、路網密度（X1）、人均公共綠地面積（X8）對其影響程度依次減弱。說明湖南省緊湊城市的發展主要取決于城市經濟-人口的發展水平和用地結構的優化程度，三者的匹配度是影響湖南省城市緊湊發展效率的最大因素，而基礎設施建設和資源利用效率對城市緊湊度的影響則相對較小。

3 結論與討論

通過對2000、2013年湖南省城市緊湊度進行綜合評價，分析其時空變化特征和影響因素，得出：①在研究區內，湖南省城市緊湊度在總體上呈上升趨勢。高、中度緊湊型城市有所增加，低度緊湊型城市有所減少。其中高度緊湊型城市主要聚集在湘東地區，中度緊湊型城市數量最多，主要分布在湘中部一帶，低度緊湊型城市則分布于湘西、湘南部分地區?？傮w呈現東高西低的空間格局。②經濟密度（X2）、土地混合度（X6）、人口增長彈性（X5）、人口密度（X3）、路網密度（X1）和人均公共綠地面積（X8）這6個因素對城市緊湊度的影響較大，說明城市的緊湊發展不僅依仗于單一的經濟驅動，而是需要社會、生態因素的綜合促進，與此同時，緊湊城市的發展水平也是城市功能混合和資源使用效率的集中體現。因此，在提升城市經濟發展水平的同時，也要注意人口、交通及用地結構的優化，加強資源利用效率，實現密度較高、結構合理、效率良好的內在要求，進而構建高效的城市發展空間，促進新型城鎮化的可持續發展。

這些成果對于各級政府制定相關政策具有一定的參考價值，有利于促進湖南省“緊湊型”城市建設及新型城鎮化的可持續發展，與此同時，對緊湊城市時空特征及影響因素的相關研究也具有一定意義。但因數據不夠全面，城市緊湊度的分析還存在不足，各城市之間的空間關聯性有待進一步研究。

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