1984-2014年南充市城市空间扩展过程分析

周思琪 温玉雯

(成都理工大学 四川 成都 610000)



1984-2014年南充市城市空间扩展过程分析

周思琪 温玉雯

(成都理工大学 四川 成都 610000)

在遥感和GIS的技术支持下，使用1984、1994、2003和2014年4个不同时期的MSS、TM、ETM+、OLI的影像数据，用人机交互式解译提取了南充市城区在四个不同时相的建成区面积；采用ARCGIS的空间分析工具分别计算提取了城市扩展强度指数、城市重心、中心迁移率、城市扩展弹性系数等指标，对南充市的城市空间扩展过程进行分析；并结合社会、经济、人口的统计数据对城市扩张驱动进行分析。结果表明：1984-2014年南充市城市空间扩展呈现快速扩展的趋势，其中2003-2014年南充市城市空间扩展速度最快；南充城市空间扩展主要发生在顺庆区，嘉陵区，整个城市的重心逐渐向东北部发展；人口增加和工业化进程是南充城市空间扩展的主要驱动力。

南充市；城市空间扩展；遥感

土地城镇化是城镇化过程的一个重要组成和表现，它直接推动城市建成区的扩展以及城市地域结构的变化。土地城镇化过程与城市人口变迁、社会经济发展以及环境变化密切相关。改革开放至今，中国城市化进程不断加快，城市土地利用与空间扩张已经成为国内外研究的热点。现有研究主要集中于城市扩展模式、城市扩展驱动机制、城市扩展空间过程模拟等方面。目前国内众多研究结果共同表明城市的扩展具有明显的地域特点[1]。

南充是四川省首批年GDP总量达到千亿的城市。近年来南充市的城市建成区呈现出块速扩展模式，受到越来越多的学者和社会大众关注。但目前与此相关的主要数据源为统计数据，其数据的实时性、可靠性方面为部分学者所不认同。而遥感数据和方法的客观性可以弥补传统方法的不足，成为当前常用的数据来源和方法。

本文基于遥感与GIS技术，提取1984年以来不同时相南充城市建成区面积及其扩张过程；并分析其扩张的驱动机制。为南充城市未来城市空间发展规划提供决策参考。

一、材料与方法

(一)研究区概况

南充市介于北纬30°35′-31°51′、东径105°27′-106°58′之间，位于四川盆地东北部、嘉陵江中游，全市可分为北部低山区和南部丘陵区两大地貌单元。地势从北向南倾斜，海拔256-889米。地貌类型以丘陵为主，浅丘平坝、中丘中谷、高丘低山类型大体各占1/3。全市辖3区1市5县，全市人口759.64万(2010年)，幅员面积1.25万平方公里，是四川省第二人口大市。截止2014年，南充GDP总量达1432.02亿元，社会固定资产投资达1244亿元。

主城区位于南充市南部，跨顺庆、嘉陵、高坪三区，三区因嘉陵江、西充河分割而成组团状。据统计资料知南充市2014年城市人口为106万，2012年城市人口为103万，建成区面积为101平方公里[2]。

(二)数据来源

1.遥感数据及处理

采用美国陆地卫星Landsat系列多光谱数据为基础，提取不同时相的城市建成区。根据数据的可得性、图像质量等，分别采用了1984、1994、2003、2014年4个时相TM、ETM+、OLI数据，轨道编号(path/row)均为128/39。

将不同时相遥感影像按照标准假彩色模式进行彩色合成，基于ARCGIS的矢量化操作，分别获取4个时相城市建成区边界(如图2)，以及不同时相得建成区面积。

2.统计数据及其处理

研究中涉及的工业总产值、城镇人口等均来自南充市统计局编写的《南充六十年》和四川统计年鉴、南充市政府工作报告[3-5]。

本文后续研究中的城市建成区面积数据及其衍生数据均以遥感图像解译结果为准。

图1 南充市不同时期标准假彩色图

图2 南充市不同时相城市建成区范围(左)

(三)分析方法和评价指标

为全面反映南充城市扩展的时空特征，也为便于不同研究结果之间的横向比较，本文选择城市空间扩展研究中常用的指标[7-8]包括城市扩张强度指数、城市重心变化、重心迁移率、城市扩张弹性指数等，对南充城市扩展进行综合分析，进而揭示城市扩展的时空演变规律。

二、分析

(一)南充市城市扩展规模与强度

南充城区建成区面积从1984年的6.11平方公里增加到2014年的88.05，增长了14.41倍，年均扩展速度2.731平方公里每年，扩展强度指数为44.70%。1984-1994年间，南充城市扩展速度逐渐加快，扩展面积达10.21平方米，扩展速度达到1.02平方公里每年。1994-2003年，南充城市进入了城市扩展相对较快的时期，扩展面积达13.41平方米，扩展速度达到1.49平方公里每年，扩展强度指数为9.12%；2003年以后，南充城市建设面积进入高速增加阶段，2003—2014年间，城市扩展面积58.32平方公里，扩展速度达5.3平方公里每年，扩展强度指数为17.83%。

(二)南充市城市中心变化

根据ARCGIS软件的帮助下，计算出南充市城市在不同时期的城市中心位置变化。1984—1994年，南充市的城市扩展主要是向城市以西发展，发展到了西山出现瓶颈。1994—2003年，嘉陵区这个新区的出现引领了南充城市在这段时期向南发展。2003—2014年，由于市政府的搬迁，市政府新区和北部新城的建设，南充城市扩展逐步向北发展。如图2。

(三)南充城市重心迁率

根据2.2中陆地卫星解译提取出来的城市面积图斑，利用ARCGIS计算出的南充市的重心坐标，再使用重心迁移速率计算公式得(表1)

表1 不同时段的南充重心迁移速率

根据上表分析可知：2003-2014年是南充市面积重心迁移最快的一段时间，迁移速率为125.35M/年。这是由于南充市市政府的成功迁移带动了市政府新区的高速发展，以及北部新城建设和潆华工业园的建设促成的。1994-2003年是重心迁移最慢的，应该是南充市在这个时间段南北同时发展造成的，南方嘉陵建立新区，北方发展工业集中区。1984-1994年迁移速率不快不慢，城市最要向西边发展。

(四)南充市城市扩展的弹性分析

从计算结果可以获知:1984—1994年与1994—2003年的弹性系数为1.14与1.09，他们都在标准值1.12左右浮动，而1.12是中国城市规划设计院认为的比较合理的值所以南充市在这段时间中都是比较正常的进行城市扩展。但从2003开始至2014年南充城市面积由于城市化的加快呈现出快速扩展趋势，而城市人口却没有相应的跟上脚步，出现了所谓的房地产热问题，从而使弹性系数上升为1.64。

(五)南充市城市扩展驱动力分析

1.自然地理环境的影响

自然地理因素不仅对城市的形成和发展具有重要影响，也决定了城市扩展的总体趋势，20世纪90年代以前，由于顺庆，嘉陵，高坪三区被西河嘉陵江分割，城市的大部分发展都集中在顺庆。随着改革开放后，南充城市发展逐渐向西边地势平坦地带发展但是后来受到西山的限制。但是后来随着建设嘉陵新区的口号，南充城市扩展跨过西河向嘉陵发展但是同样受到了凤垭山的限制。最后南充在北部新城的发展中挖山填坑，城市整体向着东北方发展。

2.经济发展对城市扩张的影响

经济的发展推动了城市化进程，决定着城市化水平的高低，当经济处于高速发展阶段时，带来了实际收入水平和城市建设投资的增加，促使城市空间的加速扩展。通过对南充市建成区面积和南充市GDP的相关分析发现，二者具有相当的相关性，相关系数达0.9989，说明南充市的城市扩展与经济发展具有很强的相关性，经济发展很大程度上推动了城市的扩展。通过南充市城市扩展的弹性分析可知，我国房地产的发展也是城市面积扩展的主要驱动力，表中2003—2014的弹性系数为1.63，比标准的1.12增大不少。这是结果的产生主要是房地产的过热现象带来的城市面积的不断扩展。由此可以看出房地产的带动也是南充城市面积扩展的驱动力之一。同时南充的工业发展在2003—2014年间得到飞速发展。潆华工业区，南充工业集中区，南充化学工业园区相继出现，从而成为推动南充城市建成区面积扩展的主要动力。

3.人口增长对城市扩张的影响

城市人口的增长是城市空间扩展的主要驱动力之一，人口数量的增加，推动了城市住宅、商业、工业和交通运输等产业的发展，从而推动了城市建设用地的扩展。通过对二者相关性的分析可以看出人口增长和建成区面积基本都是成相似的斜率增长。也就是说，南充市市辖区人口增长与建设用地扩展之间基本保持同步的发展态势。

4.政策与规划对城市扩张的影响

政府的相关行为，作为一种激励或约束机制，通常会助长或制约城市土地利用的变化，决定城市空间扩展的方向和规模。从南充城市扩展速度来看。由于受到改革开放的影响以及改革开放后的房地产市场放开，南充在1984—1994年间城市扩展得到较快的发展。1994—2003年间，国家政策上调控，很多南充本地的国有企业倒闭，大量工人下岗，整个城市经济的不景气造成了城市扩展的停滞，虽然成立了新区嘉陵区，也没法让城市扩展快速进行。新世纪后随着国家的西部大开发战略、新型城镇化的建设、成渝经济区的规划造就了南充城市扩展高速发展的新篇章。

5.交通基础设施的建设对城市扩张的影响

城市主要交通干线对城市扩展具有重要的牵引作用。目前，南充市公路已形成了以“一环五射”的高速公路网为主骨架、以国道212，国道318为主的6条放射状国、省干线为主通道的路网体系。同时，千吨级船队可从南充北上广元，南下重庆，直达上海。这些不断产生的交通基础设施有效的促进了南充的经济，人口的发展，从而对城市建设区扩展产生一定的影响。

三、结论

1.南充市城市扩展在时间上存在不均衡性。改革开放初期，由于国家政策的引导和经济发展的限制，城市扩展速度较慢；20世纪90年代以后，随着改革开发带来的经济增长加快城市扩展随之加快，但是这个期间受到国有企业倒闭和大量职工下岗的影响城市扩展速度的增加得到一定的抑制；随着新世纪以来，城市进入高速扩展阶段，扩展规模达到历史最高水平。

2.南充市城市扩展方向的空间分异特征明显。1984-1994年间，南充市城市重心向西方向有较强移动；1994-2003年，城市扩展在各个方向都有比较均匀的移动，但是由于嘉陵新区的建设，主要向南方向。2003-2014年，随着南充市政府的搬迁以及市政府新区的建设，潆华工业园区的发展，荆溪、小龙、龙门的撤镇设街道办。城市发展重心主要向北移动。但同时嘉陵新区的工业区建设和高坪航空港工业区的发展也为城市扩展提供重要作用。标志着南充市已形成了轴向拓展、多中心发展的开放式空间扩张新格局。

3.南充市城市扩展的诸多驱动因素中，除国家和地区政策的导向及自然环境因素对城市扩展有一定影响外，经济发展、人口增长及交通基础设施的建设也有较大影响，尤其是经济发展的影响最大。

[1]王厚军，李小玉等.1979-2006年沈阳城市空间扩展过程分析[J].应用生态学报，2008，19(12)：2673-2679.

[2]四川统计年鉴2014[M].北京：中国统计出版社，2014.

[3]李明玉,黄焕春等.改革开放以来延吉市城市空间扩展过程与演变趋势研究[J].地理科学，2009，29(6)：833-839.

[4]匡文慧，邵全琴等.1932年以来北京主城区土地利用空间扩张特征与机制分析[J].地理信息科学学报，2009，11(4)：428-435.

[5]萧笃宁.城市化进程与土地资源的可持续利用[J].云南地理环境研究，1997，9(1)：34-39.

周思琪，(1992,11-)，女，新疆，成都理工大学硕士研究生，人文地理专业，师从杨尽教授；温玉雯，(1992,09-)，女，四川，成都理工大学硕士研究生，人文地理专业，师从杨尽教授。