多源數據支持下廣佛邊界地區“三生空間”時空分異特征研究
——以“白云—南海”試驗區為例

王成芳 高富麗 周健瑩

2012年中共十八大報告提出以優化“三生空間”為要求的國土空間開發格局，2013年十八屆三中全會劃定三生空間開發管制界限。2019年《關于建立國土空間規劃體系并監督實施的若干意見》提出科學布局生產空間、生活空間、生態空間。上述文件標志著國土開發方式將從以生產空間為主導轉向生產、生活、生態空間相協調（黃金川等，2017）[1]。國內不少學者曾開展“三生空間”相關研究，如“三生空間”分類及影響因素研究等（劉繼來等，2017；朱琳等，2018）、“三生空間”功能識別（李廣東等，2016；曹根榕等，2019；黃安等，2020）、“三生空間”鄉村聚落演變及優化管控等（李伯華等，2018；王成等，2018；張云路等，2019）相關研究及國土空間規劃編制研究（扈萬泰等，2016；周勁等，2019）[2-11]等方面，其相關研究思路的科學性和可行性得到較好印證。

廣州和佛山兩城毗鄰，文化同根同源，廣佛同城是國內跨邊界一體化發展的重要示范區。1982年廣州市總體規劃就提出荔灣區和南海區是首先實現規劃互動對接的地區。2019年2月《粵港澳大灣區發展規劃綱要》發布意味著大灣區發展已成為國家議題，在灣區幾座跨海大橋建設及各核心城市集聚功能不斷增強的背景下，珠江西岸城市群具備明顯極化優勢，因此廣佛同城發展被提上更高的戰略地位（莊筠， 王成芳等，2019）[12]。廣佛交界地帶由于區域交通割裂、集體經濟發展模式受限、現狀空間破碎，半城市化特征明顯。有不少學者針對廣佛區域合作、交通一體化發展曾開展若干討論（李曉暉，肖榮波等，2010；劉超群，李志剛等，2010；吳蕊彤，李郇等，2013；魏宗財等，2014；林雄斌等，2014；袁奇峰等，2019）[13-18]。目前，廣佛發展正從同城對接走向廣佛融合，探索制度共建與要素共享是大勢所趨，2019年《共建廣佛高質量發展融合試驗區備忘錄》提出廣佛兩市共建“1+4”高質量融合發展試驗區（圖1），也正表明廣佛同城化發展已逐步進入融合階段。因此，本文嘗試以廣佛邊界地帶的“白云—南海”試驗區（下文簡稱“試驗區”）作為樣本研究區，從“三生融合”視角探討構建跨邊界地區協同發展模式，這對探索跨邊界地區產業協同創新機制、基礎設施共建、生態保護機制等具有重要意義，同時也為大灣區一體化建設提供參考借鑒。

圖1 廣佛“1+4”融合發展格局

1 研究區概況

如圖1所示，“白云—南海”高質量發展融合試驗平臺為廣佛兩市共建“1+4”高質量融合發展試驗區中其中之一，東側為廣州白云石門片區，西側為佛山南海里水片區部分區域，其間為珠江西航道相隔。從圖2可以看出，東側城市功能相對混雜，西側多為工業用地和生態農業用地。

圖2 “白云—南海”試驗區范圍

2 研究思路與數據處理

2.1 研究思路

實現跨區域兩地的可持續發展，要從社會、經濟、生態可持續發展入手。“三生空間”包涵的生活、生產、生態空間與上述三個方面正好可以形成良好的呼應關系。本文研究分為兩個層次：第一是基于POI（興趣點，Point of Interest的簡稱）大數現狀三生空間分布格局分析；第二是從時空維度切入分析兩地用地空間變化。一方面，基于多時相衛星影像的試驗區建設用地變遷分析兩地之間融合發展情況；另一方面，基于2007和2017年白云西部土地利用GIS數據，梳理三類空間前后空間分布和規模變化特征。技術思路見圖3所示。

圖3 “三生空間”分類分析思路框架

2.2 數據來源與處理

本文研究數據主要包括POI大數據、多時相衛星影像數據、土地利用現狀GIS數據庫等。其中廣佛兩市2019年高德電子地圖POI數據大約210萬條，每條POI數據包含經緯度、名稱、大中小類、所在行政區和道路等8個屬性；對數據進行除噪清理后，如圖4所示對POI數據進行分類，“生產空間”指滿足人們生產經營管理目的所占用的空間，可對應公司企業、金融保險服務、政府機構及社會團體、道路附屬設施、交通設施服務、商務住宅（除中類為住宅區）等6大類POI數據；“生活空間”指滿足人們日常居住、消費、游憩和娛樂休閑等空間，可對應餐飲服務、購物服務、生活服務、醫療保健服務、科教文化服務、體育休閑服務、住宿服務、汽車服務、公共設施、商務住宅（中類為住宅區）等10大類POI數據；“生態空間”指提供人綠色自然的空間，可對應風景名勝類POI數據。

圖4 三生空間與POI數據分類對應

同時，基于Google地圖歷史影像工具收集試驗區不同時期衛片，觀察建設用地圖斑的變化，并解析空間生長點、生長軸等信息；同步結合2007年數字總規調研數據、2017年白云區土地利用現狀調研GIS數據庫（基于第二次全國土地調查數據和實地調研進行更新）等，綜合分析十年前后試驗區“生活、生產、生態”三類空間的用地變遷情況。

3 基于POI大數據的 “三生空間”分布特征解析

3.1 “生產空間”現狀分布格局解析

從核密度分析圖看出（圖5），生產空間主要分布在白云區西南部和南海區東南部，呈現連片發展形態，與工業園、商貿園、辦公區用地分布大致一致。從試驗區范圍來看，生產空間并未形成連續發展空間，主要集中在里水鎮西側、南側和石井街道東側、白云湖街道南側。結合試驗區產業物流用地分布情況可知，產業空間分布廣泛，集中分布與零散分布結合（圖6）。這樣明顯不利于土地資源整合和連片整備開發，制約重點項目快速落地，產業空間亟待優化整合。從圖5和6對比來看，核密度圖分析結果與實際產業空間分布所占范圍并不太吻合，主要原因是因為該范圍產業空間低端粗放、發展不集約所致，簡單說就是一個POI設施點所對應的產業空間較大，范圍內POI總數量相對于城市密集建設區較少。

圖5 生產空間核密度

圖6 “白云—南海”試驗區產業物流用地分布圖

通過實地調研也發現，試驗區內企業數量較多的行業包括生產性服務業和制造業，其中生產性服務業多為批發和零售業、科學研究和技術服務業交通運輸、倉儲和郵政業租賃和商務服務業。此外，企業規模小，稅收貢獻較少，缺乏規模大、效益好的龍頭企業帶動。

3.2 “生活空間”現狀分布格局解析

從區域層面分析，可通過2016年百度開放平臺數據探究廣佛就業—居住特征。交通設施不僅與生產緊密相關，與人們日常通勤也密不可分。如圖7所示，在上班早高峰期間，從佛山南海區出發的人群主要前往廣州荔灣、白云、番禺和越秀區；在下班晚高峰期間，則是相反情況。這也側面反映出通勤人流多為佛山居住并在廣州工作的特點，在其他學者研究里也得到了印證[12]。

圖7 廣佛之間跨城出行的起訖點分布

結合生活空間核密度分析圖可發現，生活空間與生產空間緊密聯系，呈現連片發展形態。但從試驗區范圍來看，生活空間并未形成連續發展空間，而是主要分布在里水鎮中心鎮區、白云湖南側（圖8）。當然，數據上不排除POI數據存在局限（如農村宅基地未納入），一般城鎮與農村居住用地分布主要與工業物流用地鑲嵌，部分村莊散落分布在農田中。

3.3 “生態空間”現狀分布格局解析

從圖9核密度分析圖看，生態空間總體呈點狀分布，分布最集中的區域為西樵山森林公園、白云山風景名勝區和龍洞森林公園，這些生態空間規模相對較大。同步結合圖10三大地類現狀分布圖看，以風景名勝類POI為代表的生態空間核密度較低，考慮到此類POI只是包括了公園廣場、旅游景點等類型，并沒有考慮非建設用地的位置。因此，結合三大地類現狀分布圖可發現建設用地與非建設用地相互交錯，珠江西航道濱江地區生態空間破碎化較為嚴重。

圖9 生態空間核密度

圖10 “白云—南海”試驗區三大地類現狀分布圖

4 基于RS和GIS的“三生空間”用地變化解析

4.1 基于多時相衛片解讀試驗區空間形態生長特征

RS是Remote Sensing（遙感）的簡稱，近二十年來，試驗區范圍內用地及交通等建設發生較大變化，如圖11所示，通過對2000年以來每隔五年的多時相衛片進行目視解譯可以觀察該地區的空間形態生長特征。一般空間形態的生長包括“生長點”和“生長軸”（段進等，2011）[19]，通過對試驗區用地和空間形態演變發現，其生長軸主要以主要交通為重要導向，各類建設用地圍繞生長點發展，同時與生長軸緊密聯系，同時也發現廣佛相隔的珠江西航道一直成為兩地聯系發展的最大障礙。

圖11 基于多時相衛片解讀“白云—南海”試驗區城市空間形態演變及生長特征分析

4.2 基于GIS平臺解析試驗區十年前后“三生空間”時空分異

以土地利用為出發點與歸屬點，基于ArcGIS平臺針對2007年和2017年試驗區土地利用現狀引入時間維度從“三生空間”視角剖析十年土地利用變化。其中由于缺失佛山里水試驗區前后十年用地信息，本文主要對比白云試驗區的用地變化（土地利用數據經過多輪內部校核①，具體數據處理過程限于篇幅不做贅述）。

通過對比分析發現（圖12）：土地利用現狀發生變化的區域主要集中在道路沿線用地，流溪河、許廣高速、江府路沿線以南區域變化較為明顯；十年來用地性質發生變化的建設用地面積為3912.1hm2。對比2007年和2017年建設用地變化，圖片斑塊越密集的區域該片區開發強度越大，可以發現沿流溪河、許廣高速、江府路沿線以南的區域建設用地變化較為明顯；排除面積小于0.1hm2的散點型分布誤差，十年來白云范圍內建設用地增加約717hm2，總量增加有所，但城鄉用地結構變化并不大，公共服務、倉儲等占建設用地比例幾乎沒變，僅工業用地減少和交通用地增加，居住用地和商業服務用地略有增長。

圖12 2007年和2017年城鄉建設用地面積占比

結合三生空間的內涵進行對應的用地劃分（圖13），基于GIS平臺將三類空間用地分布十年前后的變化進行對比分析，列出各類用地的變化情況。

圖13 2007年和2017年三生空間各類用地變化

通過2007年和2017年各類用地數據的量化比對，發現三生空間變化特征如下：

①生產空間整體優化，部分有待提升。商業服務業設施用地近十年總規模增長180hm2，商圈主要分布于松洲街道、同德街道和新市街道；同時，十年來工業用地規模有所減少，主要減少M2及M3類工業，原本分散的工業進一步向現代產業園區集聚；其中，2007年小面積村工業斑塊大部分轉化為村莊建設用地；道路與交通設施由于2007年數據沒有對區域性道路交通設施單獨分類，為減少誤差，本文將道路與交通設施用地和區域交通設施用地作為一個大類進行對比，可以發現十年來區域道路交通設施用地增加4%，路網加密，但也發現城市節點間缺乏新的主次干路級別的聯系，綜合交通體系有待提升；十年前的兩片集聚狀態的物流倉儲用地也轉化為交通設施用地。

②生活空間整體變化不大，局部略有變動。居住用地主要分布在流溪河以南區域。增加的居住用地主要分布在石井街道、新市街道一帶及金沙洲一帶，居住區開發以小樓盤開發為主，大規模開發主要分布在金沙洲片區并呈點狀分布；村莊建設用地散點分布在整個用地區域，變化較小，流溪河以南石井街道、新市街道存在部分用地減少的情況；公共管理與公共服務設施用地空間上呈散點式分布，十年來無新增大型用地；隨著城市水源地遷移和污水處理用地遷移，市政用地總量減少，但十年來零散增加了幾處公用設施用地，生活相關配套設施有所改善。

③生態空間整體呈破碎化趨勢。新增綠地與廣場用地主要分布在白云湖公園及金沙洲居住片區周邊；水域面積基本無變化，農林用地依舊主要集中在流溪河以北地區；白云西部南端農林用地已逐步轉為建設用地。整體來看，流溪河以北地區生態類用地較為完整，南部被蠶食嚴重，呈破碎化趨勢。

結語

本文基于時空維度對三生空間發展特征進行總結，廣佛邊界地區作為典型的跨行政區域具有很好的借鑒參考。通過針對試驗區POI、衛星影像數據、土地利用現狀調查等多源數據時空分布特征發現：結合POI大數據分析和城市規劃相關輔助數據聯合解讀，可以對跨邊界區域“三生空間”現狀分布特征有快速掃描、體檢的作用；通過多時相衛片數據對比和分析，可以總結發現跨邊界區域空間形態生長特征由于行政邊界存在自然障礙和行政管制，和普通城鄉結合部地區蔓延式發展是有區別的；同時，引入時間維度，通過十年前后白云試驗區土地利用GIS數據庫對比分析發現三生空間變化并不顯著，整體用地結構變化不大。

因此，基于粵港澳大灣區廣佛城市協同發展大背景下，“白云—南海”試驗區未來同城化建設思路需要從“三生空間”共建共享共融入手。生產空間方面，需要產業協同發展，加強聯系兩者之間的交通聯系，充分利用“邊界”區位依托交通干線尋求兩地產業協作分工發展；生活設施方面，需要優化地區骨架路網實現與樞紐站點及中心城區及周邊城區的快速交通聯系，且客貨分離分流過境交通提高地區交通通行效率，同時基于居民對生活服務的需求和出行的便利度形成不同層級的生活圈；生態建設方面，需要依托現狀河流水系以珠江西航道為紐帶通過碧道規劃統籌建設綠色基礎設施，探索跨界區域河流共治共享生態補償政策等。

資料來源：

圖1～2，6：《“白云-南海”高質量發展融合實驗平臺建設總體規劃》征求意見稿，2019.8；

圖8：作者自繪，基于2016年百度地圖開放平臺研究跨城通勤的起訖點分布與人口流動特征；

圖10：作者基于土地利用現狀圖整理繪制；

其余圖片均為作者繪制。

注釋

① 由于國標用地分類有差異，將2007年的數據與新用地類型劃分標準進行置換，并根據2007年衛星圖對缺失數據的用地進行補充。2007年的用地現狀圖用地代碼為舊版國標，2017年的用地現狀圖用地代碼為新版國標，無法直接進行比較，因而需要將舊版國標數據與新版國標數據進行對接。