快速城市化背景下的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展類(lèi)型格局及驅(qū)動(dòng)力分析

呂志強(qiáng)

（重慶工商大學(xué) 旅游與國(guó)土學(xué)院，重慶400067）

土地是生態(tài)功能的基礎(chǔ)，也是生態(tài)過(guò)程的載體。土地利用／土地覆被變化（LUCC）研究在全球氣候變化、食品安全、土地退化和生物多樣性等關(guān)鍵問(wèn)題研究中發(fā)揮著重要作用，也是全球變化研究的重要領(lǐng)域。要理解土地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)特征，必須借助于空間動(dòng)態(tài)分析來(lái)對(duì)建設(shè)用地時(shí)空格局演變進(jìn)行分析。許多學(xué)者對(duì)土地自然、社會(huì)屬性以及由自然變化、社會(huì)發(fā)展進(jìn)程而引起的土地變化做了大量的研究[1]。

建設(shè)用地作為土地利用方式的一種，是利用土地的承載能力或建筑空間，通過(guò)工程手段用于建造建筑物、構(gòu)筑物的土地。建設(shè)用地的景觀格局反映了人類(lèi)干擾土地覆被系統(tǒng)的方式和強(qiáng)度[2]。從全球尺度來(lái)看，盡管建設(shè)用地占地球表面的比例很小[3]，但由于其擴(kuò)張而引起的環(huán)境狀況的明顯改變卻不容忽視。建設(shè)用地的擴(kuò)展和土地利用方式由自然土地到建設(shè)用地的轉(zhuǎn)換直接或者間接地影響著區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致了生境的破碎化、氣候條件的改變和污染物的產(chǎn)生[4]。

建設(shè)用地?cái)U(kuò)展作為一種多尺度、多維數(shù)的現(xiàn)象在世界各地普遍存在[3]。近年來(lái)，眾多學(xué)者通過(guò)不同的方法對(duì)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展和城市蔓延進(jìn)行了定量研究[5]。國(guó)際上關(guān)于建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的研究主要集中在以下4個(gè)方面：建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的監(jiān)測(cè)與識(shí)別[6]；建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究[7]；建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的模擬與預(yù)測(cè)[8]；建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)[9]。但對(duì)于建設(shè)用地?cái)U(kuò)展類(lèi)型的空間模式等一些問(wèn)題缺乏定量化的研究[10]，本文通過(guò)拓?fù)潢P(guān)系對(duì)建設(shè)用地進(jìn)行定量劃分，并結(jié)合人口、經(jīng)濟(jì)、政策等因素對(duì)建設(shè)用地及其擴(kuò)展類(lèi)型的分布和時(shí)空變化進(jìn)行分析。

1 研究數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)域概況

深圳坐落于珠江三角洲的東岸，位于東經(jīng)113°46′—114°37′、北緯22°27′—22°52′。深圳市現(xiàn)轄6個(gè)區(qū)：羅湖、福田、南山、鹽田、寶安和龍崗，其中深圳特區(qū)包括前4個(gè)區(qū)，而寶安和龍崗則是“關(guān)外”區(qū)域。本研究中把深圳特區(qū)、寶安和龍崗作為主要的3個(gè)研究區(qū)域。由于靠近香港這一獨(dú)特的地理優(yōu)勢(shì)，深圳市經(jīng)濟(jì)從20世紀(jì)的70年代末迅速發(fā)展，從原來(lái)以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主的地區(qū)發(fā)展成為現(xiàn)代化水平和城市化水平較高的國(guó)際化大城市。深圳市擁有中國(guó)首批經(jīng)濟(jì)特區(qū)之一的深圳特區(qū)，也具有位居上海之后的第二大國(guó)內(nèi)最繁忙的港口，福布斯在2008年評(píng)出了中國(guó)變化最大的10個(gè)城市，深圳市位居榜首。

深圳是研究建設(shè)用地變化和建設(shè)用地?cái)U(kuò)展較為典型的區(qū)域，主要具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：第一，深圳特區(qū)是成立最早的首批經(jīng)濟(jì)特區(qū)之一，從1979—2005年近30a的時(shí)間里無(wú)論是經(jīng)濟(jì)還是建設(shè)都發(fā)生了巨大的變化，伴隨著城市化進(jìn)程，土地利用方式和格局發(fā)生了翻天覆地的變化；第二，深圳是中國(guó)最先發(fā)展起來(lái)的發(fā)達(dá)城市之一，由建設(shè)用地?cái)U(kuò)展帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題和生態(tài)問(wèn)題，對(duì)于其他發(fā)展中的城市或即將進(jìn)入快速發(fā)展的城市具有重要的借鑒意義。

1.2 數(shù)據(jù)資料

本文采用的遙感數(shù)據(jù)是1979年（MSS）、1990年（TM）、2000年（ETM）和2005年（TM）的多光譜遙感數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)分類(lèi)提取對(duì)應(yīng)年份的區(qū)域建設(shè)用地。

由于數(shù)據(jù)資料的短缺，1985年和1990年的土地利用圖采用了中科院地理所通過(guò)遙感解譯得到的土地利用現(xiàn)狀矢量圖[11]。參照歷史存檔土地利用現(xiàn)狀圖，對(duì)兩期矢量圖進(jìn)行了圖斑精糾正，使圖層能正確反映土地利用信息，滿(mǎn)足分析需要。

在分析研究區(qū)建設(shè)用地變化的驅(qū)動(dòng)力的過(guò)程中，采用了人口與投資相關(guān)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)（1979—2005）。

1.3 遙感數(shù)據(jù)處理

根據(jù)地面定位點(diǎn)對(duì)2000年的ETM圖像進(jìn)行了糾正。文中的其他相應(yīng)年份的MSS和TM圖像均以糾正后的2000年遙感圖為底圖，對(duì)每一幅圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，均方根誤差都小于0.3個(gè)像元。

為研究建設(shè)用地的擴(kuò)展，首先需要提取建設(shè)用地。面向?qū)ο蟮姆诸?lèi)除了運(yùn)用光譜信息如顏色、形狀、紋理之外，也通過(guò)這些屬性把圖像中單個(gè)的象元聚合成同質(zhì)特征對(duì)象用以進(jìn)行遙感圖像的解譯分類(lèi)[12]。本文通過(guò)對(duì)遙感影像中建筑用地的光譜特征、幾何特征和空間特征的分析，采用面向?qū)ο蟮姆椒╗13]提取建筑用地。

準(zhǔn)確地提取地類(lèi)信息是進(jìn)行土地利用分析的前提，因此對(duì)圖像解譯得到的所土地利用圖進(jìn)行精度評(píng)定在遙感分類(lèi)過(guò)程中必不可少，通過(guò)精度評(píng)定可以確定分類(lèi)結(jié)果的可靠性和適用性。本文選取總體精度（Overall Accuracy）和卡帕系數(shù)（Kappa）對(duì)分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行評(píng)定。

總體分類(lèi)精度指總分類(lèi)正確的總數(shù)占總抽樣數(shù)的比例，表示對(duì)每一個(gè)隨機(jī)樣本，與分類(lèi)的結(jié)果所對(duì)應(yīng)區(qū)域的實(shí)際類(lèi)型相一致的概率。它是具有概率意義的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量，它反應(yīng)分類(lèi)結(jié)果總的正確程度，其計(jì)算公式為：

Kappa分析采用離散的多元技術(shù)，考慮了矩陣的所有因素，r是總的類(lèi)別數(shù)，xii是第i行第i列的正確分類(lèi)數(shù)，xi＋和x＋i分別是第i行第i列的總像元數(shù)量，N是總的用于精度評(píng)估的像元數(shù)。

1979年、1995年、2000年、2005年4個(gè)時(shí)相的遙感圖像總體精度分別為89.11%，86.91%，89.24%，87.94%，Kappa系數(shù)分別為 0.840 3，0.831 7，0.861 5，0.844 1。

為監(jiān)測(cè)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展，首先需要把與研究時(shí)間對(duì)應(yīng)的土地利用圖中的建設(shè)用地提取出來(lái)。對(duì)于矢量圖而言，用地類(lèi)屬性提取建設(shè)用地；對(duì) MSS／TM／ETM遙感圖像而言，基于對(duì)象的分類(lèi)方法[13]用以識(shí)別建設(shè)用地斑塊。通過(guò)兩個(gè)相鄰年份建設(shè)用地圖的疊加，得到5個(gè)不同時(shí)期的蔓延圖：1979—1985年、1985—1990年、1990—1995年、1995—2000年、2000—2005年。

1.4 建設(shè)用地?cái)U(kuò)展類(lèi)型識(shí)別

為了對(duì)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展類(lèi)型進(jìn)行分析，通過(guò)相鄰年份的建設(shè)用地圖的疊加得到建設(shè)用地?cái)U(kuò)展圖。在疊加之后的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展圖中，所有的建設(shè)用地斑塊類(lèi)型分為新增斑塊和舊有斑塊兩種，疊加圖中的新增斑塊用以產(chǎn)生擴(kuò)展類(lèi)型圖。在不同的研究中，盡管蔓延類(lèi)型的描述和名稱(chēng)的表達(dá)各不相同，但表述的原理卻是一致的。建設(shè)用地?cái)U(kuò)展類(lèi)型可以分為很多種[14]，本研究中有3類(lèi)主要的擴(kuò)展類(lèi)型：邊緣增長(zhǎng)型（edge—expansion）、填充型（infilling）和外延型（outlying）[4]。邊緣增長(zhǎng)型擴(kuò)展，主要發(fā)生在舊有建設(shè)用地斑塊的邊界，是舊有建設(shè)用地斑塊向外蔓延的一種擴(kuò)展類(lèi)型；填充型擴(kuò)展一般發(fā)生在舊有建設(shè)用地內(nèi)部區(qū)域，是舊有建設(shè)用地斑塊包圍的非建設(shè)用地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)變；外延型擴(kuò)展是新增的建設(shè)用地斑塊在空間上和舊有的建設(shè)用地斑塊無(wú)直接的比鄰關(guān)系的一種新增建設(shè)用地?cái)U(kuò)展類(lèi)型。

在通過(guò)疊加得到的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展圖中，依據(jù)公式（3）可以把新增斑塊劃分成3種擴(kuò)展類(lèi)型。在公式（3）中，R（n，P）是新增斑塊與其臨近的舊有建設(shè)用地斑塊之間的拓?fù)涔策吔绲拈L(zhǎng)度，b（n）是新增斑塊的邊界長(zhǎng)度總和。擴(kuò)展類(lèi)型可以通過(guò)R（n，P）的值來(lái)進(jìn)行判別。如果R（n，P）的值為1，說(shuō)明新增的建設(shè)用地斑塊被舊有的斑塊完全包圍，是典型的填充型擴(kuò)展；如果R（n，P）的值為0，說(shuō)明新增建設(shè)用地斑塊的邊界和舊有建設(shè)用地斑塊沒(méi)有公共邊界，是典型的外延型擴(kuò)展。本文中以0.4和0.6作為判定閾值來(lái)判斷蔓延的類(lèi)型。

2 結(jié)果與分析

2.1 建設(shè)用地?cái)U(kuò)展

在過(guò)去的26a里，深圳市的建設(shè)用地面積從1979的19.55km2增加到2005年的894.31km2，期間建設(shè)用地面積增加了近50倍（表1）。建設(shè)用地?cái)U(kuò)展在不同的時(shí)期增長(zhǎng)也不均衡，大規(guī)模的擴(kuò)展主要發(fā)生在1990年之后。

深圳市的建設(shè)用地比例從1979年的1.05%增加到2005年的48.08%。最大的增幅出現(xiàn)在2000—2005年，建設(shè)用地比例從30.72%增加到48.08%。寶安和特區(qū)的建設(shè)用地比例分別從1979年的0.88%和3.34%增加到2005年的62.28%和46.70%。在5個(gè)研究期內(nèi)，龍崗的建設(shè)用地比例增加較緩，2005年龍崗建設(shè)用地比例為33.28%，只有同期寶安建設(shè)用地比例的一半。

表1 深圳市建設(shè)用地動(dòng)態(tài)變化

建設(shè)用地?cái)U(kuò)展迅速，特別是1990年之后香港經(jīng)濟(jì)繁榮的帶動(dòng)作用和勞動(dòng)力的涌入，以及外商直接投資和固定資產(chǎn)投資的投入增加了工廠、居民點(diǎn)、道路和辦公場(chǎng)地的建設(shè)，這些都加快了建設(shè)用地的擴(kuò)展。

盡管在1979年之后建設(shè)用地的擴(kuò)展加速（表1），但是因?yàn)橥恋乩脷v史、利用難度和規(guī)劃的限制，擴(kuò)展在3個(gè)區(qū)域（寶安、龍崗、深圳）并不均衡。1979年，建設(shè)用地主要分布在主城區(qū)（深圳特區(qū)），隨著時(shí)間的推移，建設(shè)用地開(kāi)始往“關(guān)外”擴(kuò)展延伸。

深圳特區(qū)是經(jīng)濟(jì)、政治、貿(mào)易和高新技術(shù)中心，是3個(gè)區(qū)域中發(fā)展最早的區(qū)域，且在1985年之前已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，所以之后的發(fā)展較其他后發(fā)展的兩個(gè)區(qū)域緩慢。作為深圳特區(qū)和香港的衛(wèi)星城，寶安和龍崗的建設(shè)速度在1990年經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展之后，比特區(qū)的發(fā)展速度更為迅速。

從研究區(qū)的數(shù)字高程圖分析，龍崗的高程較高，坡度較大，從土地利用圖中也可以看到該區(qū)域大部分的土地覆被類(lèi)型是林地。一方面，與寶安和特區(qū)相比，龍崗的土地從非建設(shè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換成建設(shè)狀態(tài)更為困難；另一方面，作為沿海和多山區(qū)域，有較為豐富的旅游資源來(lái)吸引游客帶動(dòng)旅游經(jīng)濟(jì)。所以從利用難度和利用特點(diǎn)來(lái)看，龍崗建設(shè)用地的擴(kuò)展速度在整個(gè)研究區(qū)內(nèi)比寶安和特區(qū)的要慢。

改革開(kāi)放之后，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和政策的支持，無(wú)論是在城市還是在鄉(xiāng)村，深圳市的建設(shè)用地都出現(xiàn)了迅猛的擴(kuò)展[15]。雖然研究區(qū)域內(nèi)的建設(shè)用地出現(xiàn)了明顯的增加，但3個(gè)研究區(qū)域（深圳特區(qū)、寶安、龍崗）在 不 同 時(shí) 段 （1979—1985 年、1985—1990 年、1990—1995年、1995—2000年、2000—2005年）內(nèi)的擴(kuò)展差異卻十分明顯。

建設(shè)用地的擴(kuò)展和蔓延與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的增加和各項(xiàng)投資是密不可分的。建設(shè)用地的擴(kuò)展和自然土地到建設(shè)用地的轉(zhuǎn)換是由城市化進(jìn)程導(dǎo)致的，例如居民點(diǎn)的增加、工業(yè)的發(fā)展和交通用地的擴(kuò)張。

在深圳，建設(shè)用地的變化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程相互影響。以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為中心，與改革開(kāi)放、土地投資、戶(hù)籍政策3方面相關(guān)的一系列政策得到貫徹實(shí)施[16]。這3方面政策的實(shí)施對(duì)引進(jìn)投資、勞動(dòng)力，形成社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、土地景觀結(jié)構(gòu)發(fā)揮了巨大的作用。大量的外商直接投資、勞動(dòng)力涌入、固定資產(chǎn)投資和房地產(chǎn)投資的興起等影響因素是促使深圳市從一個(gè)小漁村發(fā)展成為高城市化水平區(qū)域的強(qiáng)有力的驅(qū)動(dòng)力（圖1a，b，c，d）。

（1）經(jīng)濟(jì)改革和開(kāi)放政策。經(jīng)濟(jì)改革和開(kāi)放政策始于1978年。深圳特區(qū)作為4個(gè)最先確立的經(jīng)濟(jì)特區(qū)之一，從1979年得到確立后，特殊的政策支持更有利于吸引外商直接投資。自此，與外商直接投資相關(guān)的企業(yè)被允許建立起來(lái)，一些非國(guó)有經(jīng)濟(jì)成分也相繼出現(xiàn)（圖1c，d）。這些強(qiáng)有力的措施加快了深圳市的城市化進(jìn)程，加速了農(nóng)用地到其他建設(shè)用地的轉(zhuǎn)換。

（2）土地投資。土地投資和收益的循環(huán)，加速了農(nóng)用地的流失和建設(shè)用地的擴(kuò)展。改革開(kāi)放之前，土地市場(chǎng)不是十分活躍[16]。1987年的土地改革允許土地使用權(quán)轉(zhuǎn)讓?zhuān)?jīng)濟(jì)特區(qū)土地管理改革允許國(guó)有土地以招標(biāo)拍賣(mài)的形式租賃給開(kāi)發(fā)者，所得的收益可以用來(lái)資助基礎(chǔ)設(shè)施的改造，例如道路、通訊等。建設(shè)項(xiàng)目的增加需要大量的用地作為保證，受香港經(jīng)濟(jì)的影響，建設(shè)用地全面分散擴(kuò)展。1990年香港的經(jīng)濟(jì)繁榮和資產(chǎn)投資引起土地市場(chǎng)的迅速升溫，房地產(chǎn)投資規(guī)模不斷增大（圖1b），資產(chǎn)市場(chǎng)的迅速發(fā)展加快了其他用地向建設(shè)用地的轉(zhuǎn)化。

（3）戶(hù)籍制度的放寬。20世紀(jì)80年代之前，戶(hù)籍與住房、子女教育、醫(yī)療、工資等密切相關(guān)。嚴(yán)格的戶(hù)籍制度限制了人口的流動(dòng)。戶(hù)籍制度的松動(dòng)使大量的勞動(dòng)力能從鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)移到其他大城市或者經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地方成為可能[15]，廣東省內(nèi)和省外的大量勞動(dòng)力涌入深圳（圖1a）。外來(lái)人口在1979年所占比例較小，自1989年開(kāi)始超過(guò)了當(dāng)?shù)厝丝冢?005年外來(lái)人口更是達(dá)到645.82萬(wàn)人，占全市總?cè)丝诘?8%。外來(lái)人口的涌入提供了大量的勞動(dòng)力，為深圳市的城市建設(shè)、工業(yè)發(fā)展和服務(wù)業(yè)提供了勞動(dòng)力。人口的增加也需要建設(shè)工廠、宿舍、住房來(lái)容納新進(jìn)人員。

圖1 建設(shè)用地增加和影響因素之間關(guān)系

建設(shè)用地的重心轉(zhuǎn)移反映區(qū)域的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展對(duì)于整個(gè)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展在區(qū)位上的影響。如某一區(qū)域相比其他區(qū)域的建設(shè)用地增加的速度較快、建設(shè)用地總量大，則該區(qū)域的發(fā)展將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建設(shè)用地的重心向該區(qū)域移動(dòng)。

1979—1985年，建設(shè)用地重心在水平位置自西向東移動(dòng)了3.6km，南北方向偏移量較小。1985年之后重心的轉(zhuǎn)移主要為自南向北的方向。1990—2005年期間，重心點(diǎn)在南北方向上移動(dòng)了8.7km，而東西方向只有2.3km的移動(dòng)量。東西方向和南北方向移動(dòng)的最大量分別發(fā)生在1979—1985年、1990—1995年，相應(yīng)的移動(dòng)距離為3.6km和4.9km（圖2）。建設(shè)用地重心在1979—1985年主要是橫向移動(dòng)。1990年之后，深圳特區(qū)的擴(kuò)展速度降低，而受寶安和龍崗的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的影響，土地利用重心向東北方向移動(dòng)。

圖2 6個(gè)年份建設(shè)用地重心位置轉(zhuǎn)移圖

2.2 擴(kuò)展類(lèi)型分析

1979—2005年，深圳市全市建設(shè)用地持續(xù)高速增長(zhǎng)。在整個(gè)研究期內(nèi)，外延型擴(kuò)展是其主要的擴(kuò)展類(lèi)型。1979—2005年，超過(guò)60%的新增建設(shè)用地是外延式擴(kuò)展，而填充型擴(kuò)展的比例不到16%。外延式擴(kuò)展的峰值出現(xiàn)在1990—2000年，而邊緣增長(zhǎng)型和填充型擴(kuò)展的峰值都出現(xiàn)在2000—2005年。邊緣型擴(kuò)展、填充型擴(kuò)展和外延型擴(kuò)展3種類(lèi)型在1979—2005年間分別增加了215.71km2，132.25km2和526.80 km2。2000年之前外延式擴(kuò)展是主要的擴(kuò)展類(lèi)型，2000年之后填充型擴(kuò)展則成為了主要的擴(kuò)展類(lèi)型。

邊緣擴(kuò)展型、填充型、外延擴(kuò)展型的擴(kuò)展量的峰值分 別 出 現(xiàn) 在 2000—2005 年、2000—2005 年、1990—1995年，且都出現(xiàn)在寶安區(qū)（圖3a）。1990—1995年和2000—2005年兩個(gè)時(shí)段的增量最大。深圳特區(qū)的3種擴(kuò)展類(lèi)型之和增加最快的時(shí)段是1979—1985年，之后擴(kuò)展較慢。在整個(gè)研究期內(nèi)，寶安區(qū)是3個(gè)研究區(qū)中增量最多的區(qū)域。邊緣增長(zhǎng)型是第二大擴(kuò)展類(lèi)型，在1979—2000年的擴(kuò)展量只有75.22km2，但在2000—2005年的增加量卻為140.49 km2（圖3b）。邊緣增長(zhǎng)型擴(kuò)展在寶安和龍崗逐年增加，但在深圳特區(qū)增加卻不甚明顯。填充型擴(kuò)展在特區(qū)1979—2000年只有16.33km2，但在2000—2005年期間迅速增加到了115.93km2（圖3c）。填充型擴(kuò)展最先出現(xiàn)在深圳特區(qū)和寶安區(qū)，然后在整個(gè)研究區(qū)內(nèi)蔓延。與其他兩種擴(kuò)展類(lèi)型相比，填充型擴(kuò)展在1990年之前數(shù)量較小，1990—2000年緩慢增加，2000—2005年迅猛增加（圖3c）。外延型擴(kuò)展在各個(gè)研究區(qū)內(nèi)5個(gè)不同的時(shí)段內(nèi)都有分布（圖3d）。深圳特區(qū)外延擴(kuò)展峰值出現(xiàn)在1979—1985年，為46.96km2；寶安和龍崗?fù)庋訑U(kuò)展峰值都出現(xiàn)在1990—1995年，分別為131.08km2和71.35km2。1979—1985年，外延型擴(kuò)展量占到整個(gè)擴(kuò)展總量的87.77%。外延型擴(kuò)展盡管在1990年之后的各個(gè)時(shí)間段內(nèi)都存在，但其衰減的趨勢(shì)卻十分明顯，甚至在2000—2005年之間的增加量?jī)H為88.31km2，增量只占同期3種蔓延類(lèi)型總和的20.59%。

圖3 研究區(qū)域內(nèi)3種擴(kuò)展類(lèi)型在5個(gè)時(shí)段的動(dòng)態(tài)變化

整個(gè)研究期內(nèi)，外延型擴(kuò)展是深圳市建設(shè)用地?cái)U(kuò)展數(shù)量最多的擴(kuò)展類(lèi)型，填充型擴(kuò)展是數(shù)量最小的擴(kuò)展類(lèi)型。經(jīng)濟(jì)的超常規(guī)發(fā)展和大量的人口轉(zhuǎn)入加速了農(nóng)用地的流失和建設(shè)用地的擴(kuò)張。外延型擴(kuò)展作為一種隨意性強(qiáng)、可持續(xù)性較差的擴(kuò)展方式，在深圳的擴(kuò)展類(lèi)型中占據(jù)較高的比例，說(shuō)明在注重發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，與土地利用和土地規(guī)劃相關(guān)政策的監(jiān)管和規(guī)劃力度不夠。1990年之后，隨著基本農(nóng)田保護(hù)條例（1994年頒布）和深圳市土地利用總體規(guī)劃（1997—2010）的實(shí)施，之后的研究期內(nèi)，外延型擴(kuò)展的比例降低，另外兩種擴(kuò)展類(lèi)型比例顯著增加，土地的有序利用明顯增強(qiáng)。自此，散布在建設(shè)用地周邊的非建設(shè)用地開(kāi)始逐步優(yōu)先轉(zhuǎn)換成為建設(shè)用地，在2000—2005期間，填充型的擴(kuò)展比例超過(guò)了外延型擴(kuò)展比例。聯(lián)系建設(shè)用地?cái)U(kuò)張和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素，發(fā)現(xiàn)固定資產(chǎn)投資、外商直接投資和人口在1990年之后迅速增加，建設(shè)用地?cái)U(kuò)展在1990年之后比之前擴(kuò)展也較為迅速圖1a。外延型擴(kuò)展在1995年之前在各個(gè)研究區(qū)域都存在。1979—1995年，大量具有良好的可達(dá)性和優(yōu)越交通條件的耕地轉(zhuǎn)換成了建設(shè)用地。之后的土地規(guī)劃和城市規(guī)劃對(duì)于土地的利用更加規(guī)范，建設(shè)用地盲目擴(kuò)張的現(xiàn)象得到有效的控制，因此這一擴(kuò)展類(lèi)型的數(shù)量逐步減少。

2.3 建設(shè)用地格局分析

格局指數(shù)已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于景觀格局的定量分析[17]，特別是隨著各種景觀指數(shù)軟件的普遍應(yīng)用，格局的定量化研究更為方便，景觀格局的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化研究也更為可行。本研究選取幾個(gè)有代表的格局指數(shù)如斑塊密度（PD）、最大斑塊指數(shù)（LPI）、景觀形狀指數(shù)（LSI）、周長(zhǎng)面積分維數(shù)（PAFRAC）來(lái)對(duì)建設(shè)用地的格局和擴(kuò)展進(jìn)行時(shí)間序列分析。

由圖4看出，3個(gè)區(qū)域的指數(shù)趨勢(shì)相似度較高。斑塊密度總體呈下降的趨勢(shì)，但在1990年出現(xiàn)一個(gè)波峰。斑塊密度的下降和建設(shè)用地的總面積增加說(shuō)明，1990—2005年研究區(qū)的建設(shè)用地斑塊數(shù)量越來(lái)越大。龍崗的斑塊密度值最大、特區(qū)的斑塊密度最小，在1979年值都較大都超過(guò)40，自1985年之后的幾年，值基本停留在20左右，2005年的值降到最低。

圖4 1979－2005年不同區(qū)域的指數(shù)變化

雖然期間有微小的下降，但最大斑塊指數(shù)呈總體上升的趨勢(shì)。LPI的增加說(shuō)明在研究區(qū)內(nèi)，大型斑塊所占的面積比例增加。深圳特區(qū)和龍崗的LPI較大，這兩個(gè)區(qū)域的大斑塊面積的比例更高。LPI隨著時(shí)間的推移變化較小，1990年之后的增大速度較1990年之前快，反映出1990年之后大型斑塊占據(jù)的面積比例增加更為迅猛。形狀指數(shù)LSI先增加后降低，建設(shè)用地斑塊先離散，然后自2000年開(kāi)始變得緊湊。寶安的建設(shè)用地斑塊的格局更為離散，特區(qū)的LSI變化最小。特區(qū)的分維數(shù)比寶安和龍崗的大，說(shuō)明特區(qū)的斑塊形狀更為復(fù)雜。與其他年份相比，1979年的分維數(shù)最低，并且在1985—2005年分維數(shù)變化不大。

4個(gè)指數(shù)的變化趨勢(shì)相似，說(shuō)明在城市化的進(jìn)程中建設(shè)用的蔓延特征在3個(gè)區(qū)域中也基本類(lèi)似。隨著建設(shè)用地的擴(kuò)展，斑塊的面積增大，不同的斑塊逐漸融合，形成更大的斑塊，PD和LSI共同反映出區(qū)域的總體斑塊數(shù)目降低并且大型斑塊的數(shù)量增加。因?yàn)橥恋乩玫碾y易程度不同，格局的結(jié)構(gòu)更加多樣化，景觀形狀越發(fā)不規(guī)則，促使了邊界形狀的不斷增加。龍崗的斑塊密度最大，斑塊較為零碎，這一現(xiàn)象主要是因?yàn)辇垗彽牡匦蔚孛草^為復(fù)雜，土地利用難度較大，因而斑塊的分布主要是面積小數(shù)量多的特點(diǎn)。

3 結(jié)論

（1）以深圳為典型研究區(qū)的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展研究說(shuō)明，人口（特別是流動(dòng)人口）、經(jīng)濟(jì)（外商直接投資、固定資產(chǎn)投資、房地產(chǎn)投資）、政策（耕地保護(hù)政策、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)政策、土地與城市規(guī)劃）的合力，在一定程度上推動(dòng)了深圳市建設(shè)用地的擴(kuò)展，并影響著建設(shè)用地?cái)U(kuò)展類(lèi)型的格局分布。

（2）1979—1985年期間，受特區(qū)政策的影響，建設(shè)用地的擴(kuò)展主要是在南部的深圳特區(qū)，因此建設(shè)用地重心在南部水平方向移動(dòng)距離較大。隨著特區(qū)建設(shè)用地的相對(duì)飽和，建設(shè)用地?cái)U(kuò)展主要發(fā)生在龍崗和寶安，使得建設(shè)用地重心北移，并且遷移方向也主要發(fā)生在南北方向。

（3）在整個(gè)研究期內(nèi)，雖然外延型建設(shè)用地?cái)U(kuò)展是深圳市數(shù)量最大的擴(kuò)展類(lèi)型，但隨著時(shí)間的推移，這一擴(kuò)展類(lèi)型的比例顯著下降。邊緣增長(zhǎng)型和填充型擴(kuò)展的比例在5個(gè)研究期內(nèi)數(shù)量、比例持續(xù)升高。2000—2005年期間，填充型擴(kuò)展從1979—2000年期間的16.33km2增加到2000—2005年期間的140.49 km2，成為數(shù)量最多的建設(shè)用地?cái)U(kuò)展類(lèi)型。由分散、擴(kuò)張?zhí)卣髅黠@的外延式擴(kuò)展到以舊有建設(shè)用地邊緣和內(nèi)部連續(xù)擴(kuò)展的轉(zhuǎn)變，在一定程度上體現(xiàn)了城市擴(kuò)張由無(wú)序向有序、由粗放到集約的土地利用理念得到了很好的貫徹實(shí)施。

（4）隨著建設(shè)用地?cái)U(kuò)展，建設(shè)用地斑塊的邊界逐漸融合，斑塊數(shù)量減少、單個(gè)斑塊面積增大，斑塊的格局呈現(xiàn)出由零散分布到集中分布的趨勢(shì)。

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