城市群人口-土地城鎮(zhèn)化時(shí)空分異特征及影響機(jī)制
——以哈長(zhǎng)-遼中南為例

王雨楓

(中國(guó)海洋大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266100)

1 引言

城鎮(zhèn)化是工業(yè)化時(shí)代的產(chǎn)物，包含了經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式及生活方式的重大轉(zhuǎn)變，也是人口聚集和城市建設(shè)長(zhǎng)期積累的結(jié)果[1]。從國(guó)家“九五”規(guī)劃綱要實(shí)施以來(lái)，中國(guó)的城鎮(zhèn)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，在40年內(nèi)實(shí)現(xiàn)了歐美發(fā)達(dá)國(guó)家兩百年的發(fā)展歷程。這種快速擴(kuò)張的城鎮(zhèn)化模式引起了城市建設(shè)無(wú)序擴(kuò)張、人口快速聚集、經(jīng)濟(jì)粗放發(fā)展、環(huán)境生態(tài)失衡等一系列問(wèn)題，其中最突出的是人口-土地城鎮(zhèn)化失調(diào)，土地低效利用[2]。因此，研究人口-土地城鎮(zhèn)化的時(shí)空演變不僅可以響應(yīng)國(guó)家對(duì)土地資源合理利用的號(hào)召，還能推動(dòng)城市之間協(xié)調(diào)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

目前人口-土地城鎮(zhèn)化發(fā)展協(xié)調(diào)性問(wèn)題已經(jīng)引起了政府部門及學(xué)界的重視和關(guān)注，在理論和實(shí)踐層面獲得了一定的研究成果。早期學(xué)者對(duì)人口-土地城鎮(zhèn)化的概念、內(nèi)涵特征進(jìn)行了論證[3]，隨后陸續(xù)展開了人口-土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性現(xiàn)象的實(shí)證研究，逐漸推導(dǎo)出協(xié)調(diào)度發(fā)展[4]、耦合協(xié)調(diào)[5,6]等模型和離散系數(shù)[7]及匹配度類型劃分[8]等方法。在城鎮(zhèn)化動(dòng)態(tài)演變層面，部分學(xué)者把城鎮(zhèn)化內(nèi)涵擴(kuò)大化并建立多指標(biāo)體系[9]，而深入基層單位的針對(duì)性研究較少。城鎮(zhèn)化影響機(jī)制層面，部分學(xué)者將人口-土地城鎮(zhèn)化不協(xié)調(diào)的原因歸因?yàn)槌青l(xiāng)二元結(jié)構(gòu)下戶籍與土地制度，也有部分學(xué)者認(rèn)為在不徹底的分稅改革制度背景下[10]，土地資本化造成了土地城鎮(zhèn)化價(jià)值高于人口城鎮(zhèn)化[11]，同時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政府決策與社會(huì)環(huán)境等因素都產(chǎn)生了一定的影響[12]。綜上所述，在城鎮(zhèn)化動(dòng)態(tài)演化層面，多指標(biāo)體系量化研究在單獨(dú)評(píng)價(jià)兩者發(fā)展情況具有顯著效果，但是多指標(biāo)體系具有模糊性、籠統(tǒng)性的缺點(diǎn)，掩蓋了城鎮(zhèn)化的本質(zhì)，容易造成研究的偏差。影響機(jī)制層面，已有研究往往忽略人口城鎮(zhèn)化-土地城鎮(zhèn)化兩者的空間關(guān)系。總體而言，當(dāng)前城鎮(zhèn)化格局特征和機(jī)制剖析仍然以傳統(tǒng)的面板數(shù)據(jù)與計(jì)量模型為主，缺乏時(shí)空異質(zhì)性與地理針對(duì)性。而近年來(lái)，隨著空間技術(shù)的逐漸成熟，對(duì)地觀測(cè)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)正成為從三維空間層面探尋城鎮(zhèn)化及影響因素的重要數(shù)據(jù)源[13]，結(jié)合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和地理空間數(shù)據(jù)的城鎮(zhèn)化研究具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

本文利用2000-2020年哈長(zhǎng)-遼中南城市群20個(gè)地級(jí)市及172個(gè)區(qū)縣的夜間燈光、城鎮(zhèn)人口及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)，精細(xì)化測(cè)度了人口-土地城鎮(zhèn)化發(fā)展的相關(guān)指數(shù)，并運(yùn)用多元回歸模型，探討了其內(nèi)在的影響機(jī)制，為推動(dòng)中國(guó)新型城鎮(zhèn)化、鄉(xiāng)村振興等決策提供科學(xué)依據(jù)。

2 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)

2.1 研究區(qū)概況

哈長(zhǎng)-遼中南城市群位于中國(guó)國(guó)土最北端，區(qū)域地跨東經(jīng) 118°-135°，北緯 48°-55°，包括哈長(zhǎng)城市群(哈爾濱、大慶、齊齊哈爾、綏化、牡丹江、長(zhǎng)春、吉林、四平、遼源、松原、延邊共11個(gè)地級(jí)市，105個(gè)區(qū)縣)和遼中南城市群(沈陽(yáng)、大連、鞍山、撫順、本溪、丹東、遼陽(yáng)、營(yíng)口、盤錦共9個(gè)地級(jí)市，67個(gè)區(qū)縣)兩個(gè)國(guó)家級(jí)城市群。建國(guó)初期，哈長(zhǎng)-遼中南地區(qū)工業(yè)總產(chǎn)值曾占全國(guó)74%，然而隨著礦產(chǎn)資源枯竭、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)僵化、人口流失及老齡化加劇等一系列問(wèn)題[14]，哈長(zhǎng)-遼中南經(jīng)濟(jì)連續(xù)下降。因此研究其人口-土地城鎮(zhèn)化時(shí)空演化，對(duì)于探究東北地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展癥結(jié)具有重要的價(jià)值。

2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

本研究使用的城市空間地理數(shù)據(jù)來(lái)源于NOAA提供的夜間燈光數(shù)據(jù)DMSP、VIIRS，其中DMSP影像的空間分辨率為1km，VIIRS為500m。因?yàn)镈MSP影像數(shù)據(jù)的時(shí)空連續(xù)性是采集于6顆獨(dú)立的衛(wèi)星，所以其存在的問(wèn)題[15]包括：①DN值在城市市區(qū)過(guò)飽和現(xiàn)象；②長(zhǎng)時(shí)間序列年際影像DN值波動(dòng)不連續(xù)現(xiàn)象；③同年份不同衛(wèi)星傳感器獲取的DN值差異現(xiàn)象。而VIIRS影像數(shù)據(jù)是NASA和NOAA繼DMSP衛(wèi)星之后，發(fā)射的高分遙感衛(wèi)星，其顯著優(yōu)勢(shì)在于大大提高了影像精度(500m)，消除了過(guò)飽和、年際數(shù)據(jù)不連續(xù)等問(wèn)題。但是其存在的問(wèn)題[16]包括：①存在著火點(diǎn)及背景噪聲；②與DMSP分辨率不一致；③與DMSP的DN值計(jì)算起始不一致。所以DMSP、VIIRS影像不能直接用于連續(xù)性的科學(xué)定量研究，需要通過(guò)一系列的數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)流程，使得DMSP、VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù)DN值連續(xù)，且能夠如實(shí)反映出城市國(guó)土空間擴(kuò)張的形態(tài)特征。基于已有文獻(xiàn)的研究基礎(chǔ)，本研究使用ArcGIS平臺(tái)，通過(guò)6個(gè)環(huán)節(jié)，最終提取出基本符合現(xiàn)狀的城市群空間邊界數(shù)據(jù)。①通過(guò)投影變換、重采樣、矢量裁剪等步驟，初步構(gòu)建2000-2020年哈長(zhǎng)-遼中南城市群夜間燈光數(shù)據(jù)集；②對(duì)同年度兩顆衛(wèi)星的DMSP影像DN值進(jìn)行年內(nèi)數(shù)據(jù)整合；③對(duì)不同年份的DMSP影像通過(guò)不變目標(biāo)區(qū)域法進(jìn)行DN值連續(xù)性校正；④對(duì)VIIRS影像去除火光點(diǎn)及背景噪聲；⑤以校正后的DMSP影像做參考，對(duì)VIIRS影像的DN值進(jìn)行年際連續(xù)性校正(圖1)；⑥以統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用經(jīng)驗(yàn)閥值法確定城鎮(zhèn)建成區(qū)空間范圍的燈光亮度閥值，提取城市群空間邊界。

圖1 研究區(qū)燈光影像校正對(duì)比

本次研究過(guò)程中使用的數(shù)據(jù)主要包括，2000-2013年DMSP夜間穩(wěn)定燈光數(shù)據(jù)，2012-2020年VIIRS月度合成穩(wěn)定燈光數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于NOAA官網(wǎng)。2000-2020年哈長(zhǎng)-遼中南城市群地級(jí)市、區(qū)縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于遼寧、吉林及黑龍江三省的《統(tǒng)計(jì)年鑒》及政府官網(wǎng)。

3 研究方法

3.1 Moran′s I指數(shù)

為了更全面的衡量城市群人口流動(dòng)的時(shí)空聚集/擴(kuò)散效應(yīng)，對(duì)研究區(qū)的城鎮(zhèn)人口數(shù)據(jù)應(yīng)用計(jì)量地理學(xué)中的Moran′sI的指數(shù)空間自相關(guān)模型。其表達(dá)式：

(1)

(2)

式中Yi為i城市城鎮(zhèn)人口，n為哈長(zhǎng)-遼中南城市群區(qū)縣數(shù)，Wij為研究對(duì)象的空間鄰接關(guān)系，當(dāng)兩個(gè)研究區(qū)不鄰接的時(shí)候，Wij取值為0，其中當(dāng)兩個(gè)研究區(qū)鄰接的時(shí)候，Wij取值為1。Moran′s的取值范圍為-1≤I≤1，其中當(dāng)I值接近-1的時(shí)候，代表城市群城鎮(zhèn)人口增長(zhǎng)呈現(xiàn)出離散形態(tài)，當(dāng)I值接近1的時(shí)候，代表城市群城鎮(zhèn)人口增長(zhǎng)呈現(xiàn)出聚集形態(tài)。

3.2 異速生長(zhǎng)指數(shù)

異速生長(zhǎng)定律是20世紀(jì)30年代由生物學(xué)家Huxley 和Tessier提出，之后被地理學(xué)者引入城市地理學(xué)中，用來(lái)研究城市系統(tǒng)中各要素與整體、各要素之間的關(guān)系特征[14]。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間序列的人口-土地城鎮(zhèn)化進(jìn)程的定性研究，具有較好的解釋意義。其表達(dá)式：

(3)

式中，y為系統(tǒng)某要素，x為系統(tǒng)其他要素，b為異速生長(zhǎng)系數(shù)(增長(zhǎng)比率)。公式(3)可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為冪函數(shù)。其表達(dá)式：

y=axb

(4)

以P為自變量，S為因變量，把公式(4)等號(hào)兩邊取對(duì)數(shù)，經(jīng)整理后，其表達(dá)式：

lnS=α0+α1lnP

(5)

式中S為i城市夜間燈光提取的城鎮(zhèn)面積，P為其城鎮(zhèn)化人口總數(shù)，α0為常數(shù)項(xiàng)，α1為異速生長(zhǎng)系數(shù)(即模型回歸系數(shù))。根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究，α1的臨界值為0.85，但是實(shí)際應(yīng)用中，默認(rèn)為1，即當(dāng)α1=1時(shí)，人地同速增長(zhǎng)，當(dāng)α1<1時(shí)，為負(fù)異速生長(zhǎng)，城鎮(zhèn)人口增速大于土地城鎮(zhèn)化增速，人口密度上升，城市趨向立體化發(fā)展，當(dāng)α1>1時(shí)，為正異速生長(zhǎng)，城鎮(zhèn)人口增速小于土地城鎮(zhèn)化增速，人口密度降低，城市趨向扁平化發(fā)展。理論上，α1<1符合城市發(fā)展規(guī)律，即城市越大，越傾向于立體化發(fā)展。

3.3 水平協(xié)調(diào)度指數(shù)

協(xié)調(diào)度指數(shù)能夠測(cè)度城市發(fā)展過(guò)程中，人口-土地城鎮(zhèn)化進(jìn)程快慢程度的耦合關(guān)系。其表達(dá)式：

(6)

式中VPi、VLi表示i城市的人口城鎮(zhèn)化、土地城鎮(zhèn)化增長(zhǎng)率，Ci為i城市的人口-土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)度，其值域?yàn)閇-1.414，1.414]。參考已有文獻(xiàn)對(duì)其劃分，其中C>1.40為協(xié)調(diào)，1.40> C>1.35為相對(duì)協(xié)調(diào)，1.35>C>1.30為相對(duì)不協(xié)調(diào)，C<1.30 為不協(xié)調(diào)。

3.4 城鎮(zhèn)化影響力模型

改革開放以來(lái)，中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中最突出的特征是人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化，但是在不同城市發(fā)展過(guò)程中，人口聚集與城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)張均出現(xiàn)了不同程度的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象。一方面，人口在城鎮(zhèn)過(guò)度聚集，對(duì)城市的產(chǎn)業(yè)支撐、公共服務(wù)供給及環(huán)境資源承載等帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。另一方面，政府決策導(dǎo)致城市建設(shè)突飛猛進(jìn)，新城區(qū)、工業(yè)園等占用了大量耕地面積，導(dǎo)致土地城鎮(zhèn)化水平虛高。已有研究[18]表明，城鎮(zhèn)化受到多重維度影響因素的綜合作用，土地城鎮(zhèn)化受到人口城鎮(zhèn)化需求的驅(qū)動(dòng)，并為人口城鎮(zhèn)化提供了聚集和環(huán)境承載空間(圖2)。

圖2 城鎮(zhèn)化影響機(jī)制邏輯框架

為了進(jìn)一步探究哈長(zhǎng)-遼中南城市群人口-土地城鎮(zhèn)化時(shí)空異質(zhì)化的影響因素，考慮東北地區(qū)的特殊環(huán)境，其人口集聚與城鎮(zhèn)建設(shè)是基于重工業(yè)與資源開發(fā)的大環(huán)境下，在城市經(jīng)濟(jì)與政府決策的雙重主導(dǎo)下形成的。參考已有的研究成果[17]，做出如下假設(shè)：①經(jīng)濟(jì)發(fā)展是城市人口增長(zhǎng)、土地?cái)U(kuò)張的重要影響因素，對(duì)城市城鎮(zhèn)化發(fā)展具有重要的影響力，其中具有典型代表性的指標(biāo)包括人均GDP(可以衡量城鎮(zhèn)人口收入水平)、規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值(可以衡量城鎮(zhèn)工業(yè)的規(guī)模)及社會(huì)消費(fèi)品零售總額(可以衡量社會(huì)工業(yè)與居民生活的流通性)。②政府決策行為能夠決定不同層次城市之間的公共財(cái)政支出(可以衡量其對(duì)公共事業(yè)的投入)、社會(huì)固定資產(chǎn)投資(可以衡量其對(duì)公共基礎(chǔ)設(shè)施的投入)及城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整(可以衡量其對(duì)城市產(chǎn)業(yè)的調(diào)節(jié)能力)等資源的分配。這些資源投入越多，地區(qū)的人口承載力和土地建設(shè)需求就越大，在不合理的政策指導(dǎo)下，城市的人口-土地城鎮(zhèn)化容易失衡。③社會(huì)環(huán)境影響著城鎮(zhèn)化發(fā)展的方向，其中外商投資(可以衡量城市對(duì)外商投資的吸引力)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)(可以衡量城市自身的中小企業(yè)培育能力)及公路里程(可以衡量城市之間的通達(dá)性)等因子能夠滿足人口聚集和土地?cái)U(kuò)張的需求。本文以哈長(zhǎng)-遼中南城市群20個(gè)地級(jí)市夜間燈光解譯的城市城鎮(zhèn)用地面積為因變量，用經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政府決策及社會(huì)環(huán)境3類影響因素為解釋變量，構(gòu)建影響因素模型(表1)。

表1 城鎮(zhèn)化解釋變量

Y=a1*X1+a2*X2........a8*X8+a9*X9+b

(7)

式中an為影響因子的標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)，b為常數(shù)項(xiàng)。

4 人口-土地城鎮(zhèn)化的演化測(cè)度

4.1 人口Moran′s I指數(shù)測(cè)度

城市群人口聚集效應(yīng)持續(xù)增強(qiáng)。利用公式(2)對(duì)哈長(zhǎng)-遼中南城市群172個(gè)區(qū)縣20年來(lái)的城鎮(zhèn)人口數(shù)據(jù)計(jì)算，結(jié)果顯示哈長(zhǎng)-遼中南城市群2000-2010、2010-2020年的Moran′s I分別為0.136、0.292，Z值為2.358、4.730(圖3)。表明哈長(zhǎng)-遼中南城市群城鎮(zhèn)人口流動(dòng)呈現(xiàn)出連續(xù)的“聚集”狀態(tài)，與京津冀城市群空間擴(kuò)張趨勢(shì)相似，但與長(zhǎng)三角、珠三角城市群的擴(kuò)張路徑相反[18]。相關(guān)研究表明，改革開放初期，由于以計(jì)劃經(jīng)濟(jì)為主的思想主導(dǎo)城市建設(shè)，中心城市對(duì)于外來(lái)投資、外地勞動(dòng)力等限制較嚴(yán)，同時(shí)由于在中心城市企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本較高，多方政策下形成了大量企業(yè)的在鄉(xiāng)鎮(zhèn)聚集式運(yùn)營(yíng)。在這種環(huán)境下，長(zhǎng)三角、珠三角城市群的城鎮(zhèn)人口逐漸向郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等地?cái)U(kuò)散，人口地理分布呈現(xiàn)出“離散”狀態(tài)，比如蘇州、常州、東莞、中山等都是以區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的城市。哈長(zhǎng)-遼中南城市群人口主要流入哈爾濱、長(zhǎng)春、沈陽(yáng)等省會(huì)城市，大慶、鞍山等資源型城市以及大連等環(huán)渤海沿海城市，其中省會(huì)城市及資源型城市具有明顯的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)特征，所以哈長(zhǎng)-遼中南城市群的人口城鎮(zhèn)化可以總結(jié)為“聚集”效應(yīng)主導(dǎo)下的城市群組團(tuán)式發(fā)展。

圖3 研究區(qū)人口城鎮(zhèn)化Moran′s I指數(shù)

4.2 人口-土地城鎮(zhèn)化異速生長(zhǎng)測(cè)度

利用公式(5)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到的結(jié)果如表2。總整體而言，異速生長(zhǎng)系數(shù)α1差異明顯，呈現(xiàn)出了顯著的區(qū)域聚集現(xiàn)象。其中α1<1.0的城市有鞍山(0.087)、四平(0.320)、綏化(0.455)、延邊自治州(0.459)及松原(0.818)，這5個(gè)城市為基本為負(fù)異速生長(zhǎng)，城鎮(zhèn)人口增速大于土地城鎮(zhèn)化增速，城鎮(zhèn)趨向立體化發(fā)展。1.0<α1<2.0的有哈爾濱(1.122)、大連(1.204)、遼源(1.564)、盤錦(1.636)、營(yíng)口(1.715)及鐵嶺(1.919)，這6個(gè)城市城鎮(zhèn)人口增速約等于土地城鎮(zhèn)化增速。α1>2.0的有長(zhǎng)春(2.133)、遼陽(yáng)(2.291)、撫順(2.918)、大慶(3.239)、沈陽(yáng)(3.248)、牡丹江(3.333)、齊齊哈爾(3.846)、本溪(6.726)及吉林(14.524)，這9個(gè)城市為正異速生長(zhǎng)，城鎮(zhèn)人口增速小于土地城鎮(zhèn)化增速，城鎮(zhèn)趨向扁平化發(fā)展。利用ArcGIS空間工具對(duì)其地理空間賦值，其結(jié)果如圖4。

表2 研究區(qū)異速生長(zhǎng)模型回歸結(jié)果

圖4 研究區(qū)人口-土地城鎮(zhèn)化示意圖

由圖4可知，哈長(zhǎng)-遼中南城市群α1總體上呈現(xiàn)南部沿海地區(qū)低，北部?jī)?nèi)陸城市高的態(tài)勢(shì)，南部沿海城市擁有良好的港口，對(duì)外貿(mào)易交通便利，能夠創(chuàng)造較多的工作崗位，對(duì)于城鄉(xiāng)人口以及外來(lái)人口吸引力較大，城鎮(zhèn)人口增速大于土地城鎮(zhèn)化增速，導(dǎo)致人口密度上升，城鎮(zhèn)趨向立體化發(fā)展。而內(nèi)陸城市的新市區(qū)建設(shè)雖然也不斷擴(kuò)張，但是人口流失比較明顯，城鎮(zhèn)人口增速小于土地城鎮(zhèn)化增速，導(dǎo)致人口密度降低，城鎮(zhèn)趨向扁平化發(fā)展。

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)城市群體系內(nèi)，城市經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，對(duì)于人口的吸引力就越強(qiáng)，其城鎮(zhèn)人口增速大于土地城鎮(zhèn)化增速，城鎮(zhèn)趨向立體化發(fā)展。但是東北地區(qū)的城市發(fā)展主要集中在21世紀(jì)初期，且受到計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的重工業(yè)、資源開發(fā)政策影響，其人口-土地城鎮(zhèn)化異速生長(zhǎng)α1系數(shù)與市場(chǎng)機(jī)制下有一定差異，需要結(jié)合人口城鎮(zhèn)化與土地城鎮(zhèn)化實(shí)際情況做出解釋。其中α1<1.0的城市中鞍山、四平、綏化、延邊自治州及松原5個(gè)城市雖然為負(fù)異速生長(zhǎng)。主要因?yàn)槠浣?jīng)濟(jì)發(fā)展疲軟，城鎮(zhèn)開發(fā)及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)緩慢，城鎮(zhèn)人口增速大于土地城鎮(zhèn)化增速，城鎮(zhèn)趨向立體化發(fā)展。這樣的人口-土地城鎮(zhèn)立體化發(fā)展并不代表其經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人地關(guān)系協(xié)調(diào)，這僅僅是特殊環(huán)境下城鎮(zhèn)人地關(guān)系不健康發(fā)展的縮影。α1>2.0的城市中長(zhǎng)春、大慶、沈陽(yáng)、齊齊哈爾及吉林5個(gè)城市雖然為正異速生長(zhǎng)。主要因?yàn)榻陙?lái)，其城市建設(shè)用地粗放擴(kuò)張，導(dǎo)致其城鎮(zhèn)人口增速小于土地城鎮(zhèn)化增速，城鎮(zhèn)趨向扁平化發(fā)展。這樣的人口-土地城鎮(zhèn)扁平化發(fā)展并不代表其經(jīng)濟(jì)滯后，人地關(guān)系不協(xié)調(diào)，這是當(dāng)前大城市粗放發(fā)展的典型特征，需要進(jìn)一步優(yōu)化土地集約利用。

4.3 人口-土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性測(cè)度

本文利用公式(6)測(cè)算20年來(lái)哈長(zhǎng)-遼中南城市群172個(gè)區(qū)縣人口-土地城鎮(zhèn)化水平協(xié)調(diào)度指數(shù)，并將其劃分為四個(gè)協(xié)調(diào)等級(jí)，其地理空間分布如圖5，并統(tǒng)計(jì)了2000-2020年間區(qū)縣的協(xié)調(diào)度分類(表3)。隨著區(qū)縣的城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)度上升，各類型對(duì)應(yīng)的區(qū)縣數(shù)量遞減，呈現(xiàn)出明顯的金字塔結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖5和表3可知，大多數(shù)區(qū)縣的人地關(guān)系處于不協(xié)調(diào)狀態(tài)，其人口-土地城鎮(zhèn)化進(jìn)程差異較大。基于東北地區(qū)的特殊情況，參考172個(gè)區(qū)縣的發(fā)展現(xiàn)狀及20年的《統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)，剖析形成其人口-土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)度的深層原因，對(duì)其如下分類：

表3 研究區(qū)人口-土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性類型(2000-2020)

圖5 研究區(qū)人口-土地城鎮(zhèn)化協(xié)調(diào)性

(1)城鎮(zhèn)擴(kuò)張不協(xié)調(diào)型。城鎮(zhèn)用地?zé)o序擴(kuò)張指城鎮(zhèn)建設(shè)用地盲目擴(kuò)張，且快于城鎮(zhèn)人口增長(zhǎng)，導(dǎo)致人口-土地城鎮(zhèn)化不協(xié)調(diào)，此類城市的城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)張?jiān)谌说仃P(guān)系和城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)方面都失衡。與城鎮(zhèn)人口不匹配的城鎮(zhèn)土地供給維持城市的持續(xù)增長(zhǎng)是不可持續(xù)的，長(zhǎng)期以往會(huì)導(dǎo)致地方財(cái)政不斷透資，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)失衡的惡性后果。此類區(qū)縣在未來(lái)的規(guī)劃中應(yīng)注重城鎮(zhèn)用地供給的均衡性，在東北地區(qū)人口外流的背景下，創(chuàng)新試點(diǎn)政策，鼓勵(lì)農(nóng)村流出人口有償退出宅基地。根據(jù)城鎮(zhèn)人口的現(xiàn)狀合理確定城鎮(zhèn)用地的供給指標(biāo)，通過(guò)土地整治將城鎮(zhèn)粗放建設(shè)用地復(fù)墾為綠化或農(nóng)業(yè)用地。這類城市包括哈爾濱、長(zhǎng)春、沈陽(yáng)及大連等城市下轄的大部分區(qū)縣。

(2)工業(yè)衰退不協(xié)調(diào)型。工業(yè)衰退指初始工業(yè)總產(chǎn)值位于172個(gè)區(qū)縣前50%，且在2000年后工業(yè)產(chǎn)值比重持續(xù)下降，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)低速增長(zhǎng)，甚至低于城市群平均增長(zhǎng)速率。這類區(qū)縣不具備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的外部條件，被動(dòng)去工業(yè)化的路徑造成了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢甚至出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)衰退現(xiàn)象。此類區(qū)縣在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中政府部門應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識(shí)工業(yè)化發(fā)展的規(guī)律，有選擇性的去工業(yè)化，因地制宜引導(dǎo)城市新型城鎮(zhèn)化發(fā)展。這類城市包括齊齊哈爾、大慶等城市下轄的大部分區(qū)縣。

(3)資源枯竭不協(xié)調(diào)型。資源枯竭指因資源消耗和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型導(dǎo)致其人口-土地城鎮(zhèn)化也出現(xiàn)不同程度的不協(xié)調(diào)。《全國(guó)資源型城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃》中認(rèn)定的衰退型資源城市，其資源逐漸枯竭，經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后，生態(tài)環(huán)境承載力大大下降，并引起了一系列民生問(wèn)題。此類區(qū)縣在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)破除城市內(nèi)部的二元結(jié)構(gòu)、解決因資源枯竭后遺留的人口與城鎮(zhèn)化問(wèn)題。促進(jìn)失業(yè)曠工的二次就業(yè)培訓(xùn)、積極推進(jìn)礦區(qū)的改造工作，加快廢棄礦坑、沉陷區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害和生態(tài)恢復(fù)綜合治理。加大政策相關(guān)財(cái)政支出，大力扶持替代行業(yè)，逐步增強(qiáng)區(qū)縣的可持續(xù)發(fā)展能力。這類城市包括撫順、盤錦、遼源等城市下轄的部分區(qū)縣。

5 城鎮(zhèn)化影響因素分析

在對(duì)人口-土地城鎮(zhèn)化影響因素研究前，對(duì)設(shè)定的3類影響因素及9個(gè)影響因子進(jìn)行相關(guān)性驗(yàn)證，通過(guò)相關(guān)性回歸分析，結(jié)果顯示經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素、政府決策因素、社會(huì)環(huán)境因素與土地城鎮(zhèn)化的相關(guān)性系數(shù)為0.94、0.95、0.92，表明設(shè)定的驅(qū)動(dòng)因素與土地城鎮(zhèn)化有著顯著相關(guān)性(表4)。為了能夠更加直觀地表現(xiàn)出三個(gè)影響因素對(duì)哈長(zhǎng)-遼中南城市群土地城鎮(zhèn)化的影響力大小，模型回歸方程的因子系數(shù)均采用標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)，最終構(gòu)建了20年20個(gè)地市的總進(jìn)程回歸模型及10年周期的階段I、階段II回歸模型及哈長(zhǎng)城市群、遼中南城市群的總進(jìn)程回歸模型。

表4 研究區(qū)人口-土地城鎮(zhèn)化影響因素的回歸分析

從表4的擬合數(shù)據(jù)結(jié)果分析，總進(jìn)程(2000-2020)期間，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政府決策、社會(huì)環(huán)境3類驅(qū)動(dòng)因素對(duì)哈長(zhǎng)-遼中南城市群城鎮(zhèn)化擴(kuò)張具有比較明顯的影響力，其平均回歸系數(shù)分別為0.549、0.432及0.237。從因子系數(shù)可知，經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素對(duì)哈長(zhǎng)-遼中南城市群擴(kuò)張起主要驅(qū)動(dòng)作用，其次是政府決策因素、社會(huì)環(huán)境因素。總體而言，經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素、政府決策因素對(duì)哈長(zhǎng)-遼中南城市群擴(kuò)張起主導(dǎo)作用，社會(huì)環(huán)境因素有一定的影響力，表明哈長(zhǎng)-遼中南城市群城鎮(zhèn)化受經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政府政策影響較大。從單個(gè)城市群模型回歸結(jié)果分析，總進(jìn)程(2000-2020)期間，哈長(zhǎng)城市群城鎮(zhèn)化影響因素中政府決策因素(0.370)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素(0.305)、社會(huì)環(huán)境因素(0.069)依次減弱，表明政府決策因素和經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素共同促進(jìn)了哈長(zhǎng)城市群的人口-土地城鎮(zhèn)化發(fā)展，但是政府決策的影響力更大，對(duì)重要城市及資源型城鎮(zhèn)的定向投資效果明顯，資源過(guò)度集中，導(dǎo)致黑龍江、吉林北部和東部廣闊地區(qū)的人口-土地城鎮(zhèn)化進(jìn)程緩慢，經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后。社會(huì)環(huán)境因素的影響力較小，表明其對(duì)于外資引進(jìn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)培育及道路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)較差。遼中南城市群城鎮(zhèn)化的主導(dǎo)因素為經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素(0.505)、政府決策因素(0.250)及社會(huì)環(huán)境因素(0.231)，表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素促進(jìn)了其城鎮(zhèn)化發(fā)展，政府決策及社會(huì)環(huán)境也具有一定的影響力。遼中南城市群擁有天然的海灣及港口，渤海對(duì)外的海運(yùn)渠道，極大的促進(jìn)了環(huán)渤海城市的人口吸引力，同時(shí)工業(yè)貿(mào)易的發(fā)展促進(jìn)了土地城鎮(zhèn)化快速提高，對(duì)外資的利用，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的產(chǎn)值及公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)在不斷的提高。

從階段I、階段II的演變進(jìn)程看，階段I(2000-2010)期間，東北地區(qū)處于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型階段，地區(qū)之間的貿(mào)易活動(dòng)比較活躍。哈長(zhǎng)-遼中南城市群擁有全國(guó)最完善的重工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈貿(mào)易、糧食銷售額連年上漲，同時(shí)國(guó)家重大工業(yè)研發(fā)相繼在此投資，相應(yīng)的3類驅(qū)動(dòng)因素的平均影響力對(duì)哈長(zhǎng)-遼中南城市群擴(kuò)張影響大小為政府決策因素(0.459)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素(0.414)及社會(huì)環(huán)境因素(0.184)。其中政府決策因素的系數(shù)最高，表明其經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然以政府主導(dǎo)的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)為主，資源主要集中在省會(huì)及資源型城市的重工業(yè)、礦產(chǎn)、糧食等特殊行業(yè)，其市場(chǎng)體制全面改革開放的進(jìn)程受阻，比沿海地區(qū)市場(chǎng)化水平低，而此階段，社會(huì)環(huán)境因素系數(shù)較小，說(shuō)明哈長(zhǎng)-遼中南城市群對(duì)外商投資的吸引力還較弱。階段II(2010-2020)期間，東北地區(qū)處于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)深化改革階段，國(guó)家及政府部門出臺(tái)了一系列相關(guān)政策促進(jìn)市場(chǎng)開放及經(jīng)濟(jì)質(zhì)量提高，這個(gè)階段城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)張驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素(0.636)超越了政府決策因素(0.379)，表明政府政策的影響力持續(xù)下降，而社會(huì)環(huán)境因素由0.187上升到0.278，表明此階段對(duì)外商投資的吸引力持續(xù)提高。

社會(huì)環(huán)境因素對(duì)哈長(zhǎng)-遼中南城市群城鎮(zhèn)擴(kuò)張的影響力持續(xù)上升，表明其已經(jīng)初步融于全球化經(jīng)濟(jì)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)分工合作的大環(huán)境中。但是近年來(lái)隨著東北地區(qū)人口外流、本地工資上漲等因素導(dǎo)致了人口紅利逐漸減弱，對(duì)于外商投資的吸引力也弱于京津冀、山東半島等市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)活躍的城市群。面對(duì)當(dāng)前的局面，應(yīng)該提高外商投資的植根性與特色化，才能保持哈長(zhǎng)-遼中南城市群經(jīng)濟(jì)與城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)張的可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)該改變以往以引進(jìn)粗加工、高污染、低附加值外商投資的特點(diǎn)，積極引進(jìn)具有研發(fā)、高技術(shù)、高附加值的外資企業(yè)，并與京津冀、山東半島主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)形成錯(cuò)位發(fā)展并強(qiáng)化自身的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，鼓勵(lì)本土企業(yè)及產(chǎn)業(yè)外延到全國(guó)及世界，強(qiáng)化高端產(chǎn)業(yè)對(duì)東北亞、東南亞、全球的輻射及合作，比如加強(qiáng)大連等沿海城市的海洋資源優(yōu)勢(shì)度，強(qiáng)化海洋藥物、海洋養(yǎng)生、海洋旅游等高端海洋產(chǎn)業(yè)鏈[19]。當(dāng)前在國(guó)家推動(dòng)綠色產(chǎn)能，提高經(jīng)濟(jì)耗費(fèi)比的宏觀政策下，哈長(zhǎng)-遼中南城市群應(yīng)積極響應(yīng)并作出調(diào)整，關(guān)停低附加值高污染的企業(yè)、走出產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)重構(gòu)等困境，并向中高端產(chǎn)業(yè)推進(jìn)，構(gòu)建具有地方特色的產(chǎn)業(yè)鏈，并避免重復(fù)建設(shè)的惡性競(jìng)爭(zhēng)[20]。

6 結(jié)論與討論

本文采用哈長(zhǎng)-遼中南城市群的夜間影像與城市統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析其人地時(shí)空特征，揭示了擴(kuò)張路徑和影響機(jī)制，結(jié)果表明：

(1)城市群人口聚集效應(yīng)持續(xù)增強(qiáng)，人口主要流入哈爾濱、長(zhǎng)春、沈陽(yáng)及大連等城市，表現(xiàn)出明顯的城市集群組團(tuán)式發(fā)展。(2)城市群異速生長(zhǎng)系數(shù)呈現(xiàn)出顯著的區(qū)域聚集現(xiàn)象，總體上呈現(xiàn)南部沿海地區(qū)低，北部?jī)?nèi)陸城市高的態(tài)勢(shì)，部分系數(shù)較低的城市雖然為負(fù)異速生長(zhǎng)，主要因?yàn)槠浣?jīng)濟(jì)發(fā)展疲軟，城市建設(shè)緩慢，部分系數(shù)較高的城市雖然為正異速生長(zhǎng)，主要因?yàn)槠涑鞘薪ㄔO(shè)用地粗放擴(kuò)張，需要進(jìn)一步優(yōu)化土地集約利用。(3)城市群人口-土地城鎮(zhèn)化水平協(xié)調(diào)分類，各類型對(duì)應(yīng)的區(qū)縣數(shù)量遞減，呈現(xiàn)出明顯的金字塔結(jié)構(gòu)。大多數(shù)區(qū)縣的人地關(guān)系處于不協(xié)調(diào)狀態(tài)，并進(jìn)一步分類為城鎮(zhèn)擴(kuò)張不協(xié)調(diào)型、工業(yè)衰退不協(xié)調(diào)型及資源枯竭不協(xié)調(diào)型。(4)城市群城鎮(zhèn)化影響因素整體上以經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素為主，其次是政府決策因素及社會(huì)環(huán)境因素，從20年的演化看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素持續(xù)上升，而政府決策因素呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，社會(huì)環(huán)境因素具有一定的影響力。本文提出降低行政干預(yù)，構(gòu)建政府監(jiān)督、市場(chǎng)主導(dǎo)、擴(kuò)大對(duì)外貿(mào)易引進(jìn)高附加值科技產(chǎn)業(yè)，整合內(nèi)部低端、高污染企業(yè)及產(chǎn)業(yè)鏈并加強(qiáng)城市間的分工合作，促進(jìn)錯(cuò)位式發(fā)展等政策建議。