基于时空地理大数据的长春市城市建设发展研究

阚明哲 金晓敏

长春市测绘院 吉林 长春 130021

1 概述

2018年9月，自然资源部批复长春市为智慧城市时空大数据平台建设试点。试点要求长春市建设基础时空数据、公共专题数据、物联网感知数据与互联网在线数据，构建时空大数据，搭建时空信息云平台，开展相关示范应用，并将项目纳入数字长春整体工作中。

本文以智慧长春时空大数据平台国家试点建设项目为契机，依托长春市时空地理大数据，从城市建设的四个方面进行了精细化统计分析研究，旨在刻画城市发展态势、揭示城市发展特征与存在的问题，为城市规划、建设和管理提供决策支持。

2 研究内容

2.1 数据基础

智慧长春时空大数据平台试点建设过程中，形成了多时态的城市大比例尺地形图、高分辨率遥感正射影像、城市三维模型、地理实体数据等精细基础时空数据库，详实地刻画了城市地表、地下、地上地理、物理空间信息，是研究城市形态、结构、发展的理想数据源。

2.2 研究内容

在大比例尺、多时相、多源基础数据支持下，开展城市建成区扩张、城市建筑物、城市道路、城市绿地等四个方面统计分析研究，以精细化的数据反映城市建设发展状况。

3 分析过程

3.1 城市建成区

根据《城市规划基本术语标准》，建成区是指城市行政区内实际已成片开发建设、市政公用设施和公共设施基本具备的区域。建成区是城市市政管理和公共服务的集中区，建成区的规模与城市行政资源、公共服务的配置规模成正比，反映了城市的综合经济实力与现代化水平。利用长春市2018年与2019年0.3m高分辨率正射影像，结合城市土地利用分类数据，通过人机交互方式采集城市建成区，统计结果显示长春市主城区2018年建成区面积462.97km2，2019年建成区464.33km2。

将建成区范围面与行政区划界线叠加分析，获得各区建成区数据，结果如表1所示。分析可见2019年较2018年增加1.36km2，增长了0.29%。建成区面积增加的分区为宽城区、南关区和绿园区，增长率最大的为宽城区，增长率为0.83%。分析建成区面积增长的原因发现，宽城区主要为长春新区城市建设扩张，南关区主要为净月国家高新技术产业开发区城市建设扩张造成，绿园区主要为汽车产业开发区城市建设扩张。

表1 主城区建成区面积统计表

3.2 城市房屋建筑物

3.2.1 房屋建筑物基本情况统计分析

利用长春市地理实体数据，结合建成区矢量范围面，辅以高分辨率正射影像数据，统计房屋建筑物。结果显示，截止2019年底，长春市建成区内共有房屋建筑160404栋，建筑总基底面积7897.50万km2，总建筑面积35574.28万m2。其中，高层建筑（10层及以上）共8888栋。全市已建成最高建筑是位于解放大路与人民大街交汇处的长春国际金融中心H座，楼高69层，楼顶高程420.89m。

3.2.2 房屋建筑物分类统计分析

房屋层数与高度是反映城市形态特征的重要数据，依据《民用建筑设计通则》，将建筑物分为低层（1～3层）、多层（4～6层）、中高层（7～9层）、高层（10～33层）、超高层（34层及以上）。利用长春市地理实体数据，开展单体建筑物层数分类统计分析。结果如表2所示。截至2019年底，长春市建成区内有低层建筑124420栋；多层建筑19356栋，中高层建筑7740栋，高层建筑8737栋，超高层建筑151栋。各楼层分别占建筑总数量的77.57%、4.83%、5.45%、0.09%。通过城市房屋建筑的层数与高度数据的分析可见，长春市总体以低层建筑位置，高层建筑数量较少、分布集中，体现了长春市舒朗大气的规划特点。

表2 主城区房屋建筑按楼层分段统计表

3.3 城市道路

城市道路是反映城市建设的又一项重要内容，详实的数据能够准确刻画城市的交通脉络，反映交通布局特征。本文依据长春市地理实体数据、地表覆盖分类数据，开展了长春市城市道路统计分析。结果如表3所示。截止2019年底，长春市城市道路总长度为2432.87km，道路总面积48.95km2，人均道路面积11.00m2，按照道路类型划分，长春市城区快速路5条，长度为59.40km，道路面积1.86km2；主干路136条，长度为628.27km，道路面积22.59km2；次干路251条，长度为527.41km，道路面积11.70km2；支路1602条，长度为1217.79km，道路面积12.80km2。

表3 长春市中心城区城市道路统计表

分析可见，长春是典型的单中心扩展城市，目前基本形成了以人民广场为中心的放射线和棋盘状相结合的道路网系统。长春市中心城区城市道路网主要由快速路、主干路、次干路和支路4部分组成。在中心城区，骨干路网框架包括东西方向的卫星路、南湖大路、自由大路、吉林大路和解放大路等，南北方向的仙台大街、远达大街、人民大街、前进大街、世纪大街和东盛大街等，以及“两横三纵”的快速路系统。

3.4 城市绿化

城市绿化是城市建设的另一项重要内容，反映了城市的生态宜居水平。利用长春市地理实体数据、长春市地表覆盖分类数据，以及0.3m分辨率的遥感正射影像数据，开展了长春市建成区的城市绿地统计分析。长春市绿地主要包括公园绿地、附属绿地和其他绿地。经统计分析，截止2019年长春市建成区各类绿地总面积171.983km2，详见表4。

表4 长春建成区城市绿地统计表

根据城市绿地面积与城市建成区面积，计算城市绿地率为37.039%。绿地类型以公园绿地和附属绿地为主，其中公园绿地高达43.84%，反映出长春市具有良好的人居环境。

4 结论

本文从城市建成区、城市房屋建筑、城市道路和城市绿地等四个方面对长春市城市建设发展状况进行了统计分析，主要结论如下：

（1）长春市主城区建成区总面积464.33km2，汽车、高新产业开发区为城市建成区增长极；

（2）长春市主城区共有城市房屋建筑160404栋，建筑总基底面积7897.50万m2，总建筑面积35574.28万m2。城市建筑物以中、低层数据为主，占比达到82.4%，高层、超高层建筑较少，且主要集中在南关区、朝阳区的CBD商圈，充分体现了长春市舒朗通透的规划特色；

（3）长春市主城区城市道路总长度为2432.87km，道路总面积48.95km2，人均道路面积11.00m2；

（4）长春市主城区建成区各类绿地总面积171.983km2，城市绿地率为37.039%，公园绿地高达43.84%，反映出长春市具有良好的人居环境。