景德鎮市不透水面的時空變化及驅動力分析

劉金鋒

（哈爾濱師范大學，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 背景

關于城市邊緣區的研究可以追溯到19 世紀, 其中城鄉結合部的研究中最為經典的理論為競租理論思想及其在土地利用配置中的應用[1]最早提出城鄉之間過渡帶的概念, 后被有關學者加以不斷引申和發展。[2]用“城鄉結合體”來統稱城市與農村之間的過渡地帶。[3]城鄉結合部，學術界把它定義為“一個或多個增長的城市中心輻射帶, 一個以通勤方式與城市保持一定距離的不斷擴展的類似同心圓式的外圓城鄉結合帶, 一個沿著交通干線形成的地域”, 或是“城市建成區與周邊廣大農業用地融合漸變的地域, 它在空間上的連續性, 土地特征向量的漸變性, 以及社會、經濟、人口、土地等方面的復雜性, 使之成為介于城市與鄉村之間獨立的地域單元”。[4]城市化形式主要分為兩種，一種是中心區的再建設，城市中心區高樓林立，城市建設早已飽和或趨于飽和，土地利用基本穩定，另一種則是城市邊緣的不斷擴張進行，是景德鎮市的城市化最主要形式，近年來，景德鎮市城市規模不斷擴大，景德鎮市城市邊緣土地的空間結構與土地利用性質劇烈變化，特殊的區位條件也使其成為土地規劃和城鄉建設規劃較為薄弱的地區。如何實現城鄉結合部土地集約利用, 業已成為未來土地規劃、城鄉規劃建設關注的重要問題。其中土地利用時空如何變化，影響土地利用的主要驅動力是什么，以及土地資源如何規劃，都是值得思考的問題。

2 研究區與數據

研究區，簡言之，即景德鎮市城鄉結合部。數據來源地理空間數據云的美國NASA 的陸地衛星（Landsat4-5TM,Landsat7ETMSLC-on,Landsat8）, 行號40 列號121 區域，2000年，2010 年，2020 年三個時間段的衛星遙感影像。

圖1 左起依次00 年10 年20 年景德鎮市遙感影像

Landsat 是美國航空航天局與美國地質調查局的聯合計劃，該計劃提供了現有的世界上最長的連續空基觀測記錄。每天，Landsat 系列衛星都會提供重要信息，以輔助土地管理者和決策者就地球資源和環境做出決策。目前Landsat 已發射八顆，以其數據易得性與成本低，時間覆蓋度高，分辨率較高，往往成為科學家對地觀測最常用的遙感數據之一。

圖2 Landsat 系列衛星

3 研究方法

關于城市不透水面的研究，李苗提出了線性光譜混合分解的方法[5]李涵提出光譜指數的方法[6],詹慶民提出了地理加權回歸法[7]，本文研究方法采用羅納德費雪提出的最大似然法，以遙感數據分析和實地考察驗證相結合。最大似然法分類是基于經典統計模式識別理論的監督分類方法之一, 它的實質是基于貝葉斯準則的分類錯誤最小的非線性分類[8]。最大似然法假設遙感影像中每個波段中的數據都呈正態分布, 把多波段的遙感數據作為多多維正態分布, 從而來構造判別分類函數, 進一步求出每一個像元相對于每個地物類別的歸屬概率, 通過比較將該像元分到概率最大的地物類別中[9]。遙感數據的分析方面首先將原始數據多波段融合，利用envi 軟件RGB 依次選取5，4，3 波段，再從行號40，列號121 的遙感影像中剪裁出景德鎮市城區影像，然后在剪裁出的景德鎮市城區遙感影像中選取訓練樣本，接著用Maxium likelihood 方法對樣本進行監督分類，最后分別獲取景德鎮市2000 年，2010 年，2020 年的城市及硬化地面，水域，山林綠化的分布，通過對比，分析景德鎮市新世紀以來城鄉結合部的不透水面變化。除了遙感數據分析，為了結論的可靠性同時也進行了大量實地考察與走訪，獲取了景德鎮市近年的建設變化與現狀。

4 研究結果與分析

2000 年，2010 年，2020 年訓練樣區分離度報告（roi.separability report）不同地類分離度均大于或約等于1.8,符合要求。2000 年，2010 年，2020 年最大分類結果如圖3 所示。從實驗結果與實地走訪調查可知，2000 年至2020 年景德鎮市城鄉結合部的土地利用從綠色蔬菜種植區耕作區和較密集居民居住區向不透水面和高密集居民居住區轉變，同時綠色蔬菜種植區耕作區和較密集居民居住區的外環不斷向外擴大。此區域的綠色區域漸漸轉變成不透水面，原有水域被占用，亦轉變成不透水面或新的耕植區。二十年來城市規模不斷擴大，摩天高樓拔地而起，尤其以2010 年以后摩天大樓的建設特別迅速，城市邊緣地區各種新小區高樓，政府機關新大樓紛紛興建。2000 年時景德鎮地區無任何超高層可居住建，到2010 年以前，景德鎮市超高層建筑僅集中于城市中央的人民廣場周圍，高樓數量屈指可數，2010 年以后景德鎮市超高層建筑遍地開花，以學校附近，城市中軸線附近，城市公園附近特別集中，其他地區也非常普遍。形成高樓替代矮樓，城進耕退的格局。

圖3 分類結果

4.1 經濟發展是土地利用變化的第一驅動力

2000 年以來，景德鎮市旅游區新建與擴建了許多旅游與旅游服務設施。與此同時產業的發展也帶動了人口的激增，這些產業的發展所帶來的大量人口帶動了房地產居民居住區及城市居民生活服務設施的迅速擴張。此外國家積極推動的高鐵網建設和市府積極推動的棚戶區改造也較大程度改變了影響了景德鎮市城鄉結合部土地利用的格局。無論產業的發展帶來的人口激增從而導致的居民居住區面積擴大，還是國家積極推動的高鐵網建設，市府積極推動的棚戶區改造政府推動的城市建設帶來的土地利用變化，這些產業的用地因為城市中心的高度建設，其過程主要發生在城市的邊緣，即城鄉結合部。顯然，經濟的發展對用地的需求是景德鎮市城鄉結合部土地利用變化的最主要原因。城鄉結合部是未來的城市，是城市的未來，是經濟發展的新的增長極，是城市建設的活躍區，土地利用的劇烈變化帶。

4.2 房地產開發和城市基礎設施建設是土地利用變化的主要因子

隨著經濟的發展，產業的興起，周邊大量農村地區人口涌入，景德鎮市人口激增，人們對住房的需求越來越大。正所謂哪里有人口，哪里就有住房。城市大量新增的人口對住房的需求與城市居民對更好居住環境的需求共同推動了景德鎮市房地產的建設與發展。進入21 世紀以來，景德鎮市常住人口數量從2000 年的不足三十萬，截止2017 年景德鎮市常住人口已突破60 萬，增長兩倍以上。這些人口的激增必然導致常住人口對住房的需求，進而推動景德鎮市房地產的發展與城市空間規模的擴大。此外距離景德鎮城區極近的浮梁縣城（原景德鎮市浮梁區）中心區近年來高層建筑拔地而起，主要是居民居住的房地產開發建設用地。房地產的開發與興建帶來一系列的生活基礎設施的興建，如道路，廣場，醫院，學校，商場等隨之而興起。這些地區因為處于城市的邊緣地區土地價格比較低廉，備受房地產商青睞。

圖4 2000-2020 景德鎮市不透水面面積變化

4.3 城鄉結合部土地集約利用的導向是“變無序為有序”

城鄉結合部因為處于城市的邊緣地帶，往往面積較大且人口密度與中心城區相比稍低，城市在此投入的人力，資金，設施等管理資源往往較少，因而在管理上成為城市比較薄弱的環節，早年因為景德鎮市城鄉結合部管理制度的不健全，對居民自建房缺乏有效管理，當地居民自己建設了大量的居民自建房，這些居民自建房往往缺乏統一規劃，建設較為無序甚至混亂，成為景德鎮市城鄉結合部未來進一步發展的難題與瓶頸。總的來說，這部分已經建設的居民自建房占整個城鄉結合部的比例不大，目前對城市邊緣地區居民自建房的統一規劃與管理仍處于大有可為的階段。我們城市的管理人員對城鄉結合部的土地管理務必要有一個重視的態度，城鄉結合部就是未來的城市，城市的未來。怎樣對景德鎮市城鄉結合部的土地資源實行有效地管理呢？首先，對于政府手里的土地資源做到統一規劃，合理布局，然后對居民的自有土地實行上報原則，待專業人員認真評估以后方可對土地利用的類型進行變更，政府出臺相關政策規定，嚴格執行。目前從不同區域看，景德鎮市高鐵站附近的城市北郊對土地規劃較好，無論是政府主導的住房建設，綠化，高鐵站，道路規劃還是房地產商推動的房地產開發規劃與建設均較為合理且較少有居民自建房，總體來說，布局合理，密度適中，規劃優質。而昌江區的景德鎮市西南盆地一帶因為本來就擁有較大外來務工人口與當地人口，目前存在較多的無序居民自建房，這一地區的土地利用監控有待進一步加強和提高。浮梁縣城（原景德鎮市浮梁區）與景德鎮城區地理極近連為一片，實際上也可以看作景德鎮市城鄉結合部的一部分。未來景德鎮市城鄉結合部的土地資源管理工作可以和浮梁縣城共同合作，統一規劃，協同建設。

4.4 充分發揮地理信息系統在國土規劃和規劃中的作用

GⅠS 技術最優越的實踐表現是在國家土地資源規劃信息系統的應用。無論是在信息采集、處理、分析、監控等環節都可以有效提升工作效率, 使我國土地規劃水平實現質的飛躍。[10]因此在復雜的城市土地規劃與規劃問題之中，我們要積極發揮地理信息系統的作用，充分利用現代化手段對土地資源進行有效低成本的規劃與規劃。要實現景德鎮市城鄉結合部的土地資源的有效規劃和規劃，首先的任務是對土地資源進行土地評估。

4.4.1 當下城鄉的生態環境主要受到來自城市無控制的擴張和城鄉內部工業區的不斷建設的影響, 有必要思考和尋求一種良性的開發利用方式，有些區域當嚴禁開發，例如景德鎮西北邊緣區的昌江河上游段事景德鎮市城市水源地，景德鎮自來水廠取水地，這里的水的質量直接影響景德鎮城區六十多萬人的飲水與生活。因此對水源地的保護十分重要。貴州畢節市保護水源地方法是，建立飲用水源地保護名錄, 對未劃分保護區的飲用水水源地以及規劃的飲用水水源地確定保護區劃分方案。對已受到污染, 現狀存在水質問題并影響飲用的水源地, 提出有針對性的治理和保護措施;對于現狀水質良好的水源地本著預防為主的原則, 因地制宜, 采取水源涵養、移民搬遷、規范設置標志標牌、實施隔離防護工程、垃圾收運、污水收集等污染源綜合整治工程保護措施, 進一步保障水源地水質水量達標。我們可以在昌江河區域利用地理信息系統空間分析的設立一定寬度緩沖區的方式來確定嚴禁開發的地區以保護水源地不受污染。昌江河水源地緩沖區寬度不必都一致，根據需要可以適當調節，例如昌江河支流西河可以和昌江河干流設置寬度不一致的線緩沖區。干流可以稍寬，支流可以稍窄，但必須都得足夠的寬度。特殊的地方寬度可以稍寬。例如景德鎮市自來水廠周邊的昌江河段的緩沖區可以設置得略寬一點，差別化的設置緩沖區寬度最終的目的在于既能夠最大的利用珍貴的城鄉結合部的土地資源，又能對城市水源地的生態環境較好的保護。

4.4.2 有些區域要限制開發，例如景德鎮市羅家機場，位于景德鎮市西北郊，處于距離城市中心不太遠的城市邊緣地區。此地區人口密度低于城區人口密度，但也遠高于農村地區人口密度。若是在機場周邊地區嚴禁一切土地開發并不妥當，附近的一些低層建筑的建設對飛機的起飛著陸無任何影響，低層的定義是什么可以經過物理科學的評估，在此不作細論。這些低層建筑容納了一定的城鄉結合部的人口，疏散了城市人口的壓力，并且為機場旅客提供住宿餐飲服務，形成機場經濟，為進一步建設城鄉結合部新型航空城鎮服務。機場限制開發的地區的確立亦可利用建立空間分析中緩沖區的方法，緩沖區寬度的設置條件為只要不影響機場正常運作且為其預留較大空間即可。

完成禁止開發區與限制開發區的緩沖區建設之后，將禁止開發緩沖區與限制開發緩沖區做空間疊加分析，禁止開發緩沖區的優先級比限制開發緩沖區高，也就是說，當禁止開發緩沖區與限制開發緩沖區重疊時，重疊部分均視為禁止開發區。

4.4.3 除嚴禁開發區與限制開發區以外地區均為可允許開發區，與禁止開發區與限制開發區相比，可允許開發區開發條件比較寬松，沒有特別的限制，但是這不意味可允許開發區就可以沒有規則的隨意建設，這一區域的建設仍然需要縝密的規劃，細致的研究，科學的布局。例如城市公園的建設，盡可能建設在所有小區居民區的較中央位置，使得該地區居民能比較方便到達公園，充分發揮城市公園作用。城建率不宜過高，保持較好水平的植被綠化等問題都是這一區域需要重視的

5 結論

根據2000 年至2018 年遙感影像處理結果與實地考察，過去十幾年來，景德鎮市城鄉結合部土地利用急劇變化，人口迅猛增長，城市建設日新月異，規模不斷擴大，硬化率一直在快速增長，產業發展用地穩定增長，房地產建設蓬勃，超高層建筑遍地開花。城市邊緣地帶的規劃與管理面臨一系列問題。我們提出了土地集約利用的導向“變無序為有序”的原則，充分發揮地理信息系統在城鄉結合部土地管理中的作用，對不同地方土地區別化管理，以地學的角度提出建設嚴禁開發區緩沖區與限制開發區緩沖區的想法，既能夠充分利用寶貴的土地資源，又能夠實現特殊目的。嚴禁開發區與限制開發區我們分別例舉了三個例子，幾乎囊括景德鎮市影響較大典型常見比較重要的地方，包括昌江河水源地，地質災害易發山體，化工廠建立禁止開發緩沖區的例子，景德鎮羅家機場，三賢湖建立限制開發緩沖區的例子。磨刀不誤砍柴工，城市化是人類歷史上最偉大的事之一，城市建設是未來國家發展的重點，城市建設之前的規劃與管理更是重中之重，相關人員應當給予其非常的重視，才能建設好城市的未來。