沈陽百年居住用地空間形態(tài)變化分析

董秀茹，江 凡，楊肖麗

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 土地與環(huán)境學(xué)院，遼寧 沈陽110866)

居住用地是我們賴以生存的場所，隨著城市化進程的不斷加快，大量農(nóng)村人口涌入城市，引起城市居住用地數(shù)量的增加和布局的改變。居住用地是城市用地類型中的一個最主要的組成部分，其利用狀況的改變將影響整個城市空間形狀的變化［1］。研究居住用地空間結(jié)構(gòu)演變及對城市發(fā)展變化的影響，對制定城市發(fā)展規(guī)劃及優(yōu)化城市用地布局，具有一定的參考意義［2］。我國關(guān)于居住用地空間結(jié)構(gòu)及分異的研究起步較晚，但成果相當(dāng)豐富，許學(xué)強［3］在《廣州市社會空間結(jié)構(gòu)的因子生態(tài)分析》中發(fā)現(xiàn):廣州市居住空間結(jié)構(gòu)總體上呈現(xiàn)出“同心圓”態(tài)勢，但是影響的主要因素卻為人口密集程度、科技文化水平、工人干部比重等。之后對城市居住空間演變歷程、特征、影響因素、空間分異機制等方面的研究成為了國內(nèi)研究的重點［4－6］。近年來，由于我國社會轉(zhuǎn)型和住房制度改革，加劇了城市居住社會空間分異的程度，并開始引發(fā)社會問題和矛盾。地理學(xué)者對這一現(xiàn)象進行了充分的關(guān)注，涌現(xiàn)出大量的研究成果，研究成果主要集中在居住社會空間極化及其分異機制［7－9］，以及由此引發(fā)的社會問題等方面［3］，其中黃志宏［10］《城市居住區(qū)空間結(jié)構(gòu)模式的演變》對居住區(qū)空間分異研究較為深入，對國內(nèi)居住空間分異研究起到了推動作用。

伴隨著沈陽市悠久的歷史，城市范圍發(fā)生了大規(guī)模擴展，各類用地面積、布局均發(fā)生了較大變化。本文從百年時間尺度上探討沈陽1910—2010 年城市居住用地時空變化情況及變化特征，以期為沈陽的發(fā)展規(guī)劃及相關(guān)研究提供借鑒。

1 研究區(qū)域概況和數(shù)據(jù)處理

1.1 研究區(qū)域概況

沈陽是遼寧省的省會，東北地區(qū)的經(jīng)濟、文化、交通和商貿(mào)中心，全國的工業(yè)重鎮(zhèn)和歷史文化名城。位于遼寧省中北部，地理坐標(biāo)為:E122°25' ～E123°48'，N41°11' ～N43°02'。2010 年沈陽市行政區(qū)域面積1.29 萬km2，市區(qū)面積3 471 km2，城區(qū)面積488.52 km2，根據(jù)《沈陽市2011 年第六次全國人口普查主要數(shù)據(jù)公報》，全市2010 年11 月1 日零時的常住人口為810.62 萬人［11］。

1.2 資料來源

研究中的數(shù)據(jù)由不同歷史時期、不同精度、不同格式的圖件資料矢量化獲得，具體的圖件資料包括:1910 年最新實測奉天省城全圖(1∶10 000)、1931 年沈陽市最新全圖(1∶10 000)、1948 年沈陽市區(qū)用地狀況圖(1∶20 000)、1966 年沈陽市街圖(1∶12 500)、1978 年沈陽市區(qū)現(xiàn)狀圖(1∶25 000)、1989 沈陽街巷詳圖(1∶13 000)、1996 年沈陽市中心城區(qū)現(xiàn)狀圖(1∶20 000)、2004 沈陽市規(guī)劃區(qū)圖(1∶10 000)、2010 沈陽市中心城區(qū)用地現(xiàn)狀圖(1∶10 000)。在ArcGis 9.3 的支持下，將9 個時期的圖件資料配準(zhǔn)并矢量化，提取9 個時期的城市范圍、居住用地信息。

1.3 數(shù)據(jù)處理

將以上9 個時期空間信息數(shù)據(jù)加入ArcGis 地理信息系統(tǒng)中，以鐵路、方城等位置基本沒有變化的標(biāo)志性地物為參考點，將各時期的數(shù)據(jù)進行配準(zhǔn)、對歷史圖件進行變形糾正，使數(shù)據(jù)資料標(biāo)準(zhǔn)化，精度統(tǒng)一。在ArcGis 的支持下，提取城市邊界和居住用地數(shù)據(jù)，每個時期空間數(shù)據(jù)的提取都是在前一期空間數(shù)據(jù)上進行分割和擴展，并查閱歷史資料進行驗證，得到各階段城市范圍和居住用地變化圖［12］。根據(jù)空間圖形的變化情況，分析城市土地利用空間擴展的形態(tài)特征。

在圖件處理過程中，有3 種原因會對結(jié)果產(chǎn)生誤差。一是是由于原始地圖數(shù)據(jù)信息載體介質(zhì)為紙介質(zhì)，其由于折疊，褶皺以及氣候影響，變形較大，變形誤差一般在1 ～2 mm;二是由于地圖掃描矢量化產(chǎn)生的誤差，掃描儀本身精度不高或設(shè)置不當(dāng)都會產(chǎn)生誤差;三是地圖矢量化時光柵圖像沒有配準(zhǔn)就矢量化，從而形成誤差［13］。針對上述情況，在圖件處理時，盡可能提高各個環(huán)節(jié)的精度，減少誤差，提高數(shù)字信息的質(zhì)量和精度，使內(nèi)圖廓邊長和對角線長度誤差控制在0.1 ～0.2 mm。由于研究區(qū)域?qū)嶋H面積精確到公頃，所以上述誤差不會影響研究結(jié)論的準(zhǔn)確性。

2 沈陽城市用地面積及城區(qū)形態(tài)變化

百年來沈陽城市用地面積不斷上升，擴張速度也逐漸上升。1910 年沈陽城市土地總面積為2 189 hm2，2010 年為48 852 hm2，是1910 年的22 倍，100 年間共增加了46 663 hm2，年均增長467 hm2。其中增長最慢的是在20 世紀(jì)初，年均擴張不到100 hm2;增長速度最快的是20 世紀(jì)90 年代至今，年均擴張面積達到800 hm2以上。100 年來沈陽城市的擴張程度在各個階段都不相同，1910—1931 年，沈陽城市年增長面積僅85 hm2，這一階段可以說是相當(dāng)緩慢的;1931—1948 年呈現(xiàn)快速增長，僅17 年間增加了4 335 hm2，年均增長達255 hm2，1910—1931 年的3 倍;而1948—1966 年受解放戰(zhàn)爭的影響，城市擴張速度有所減緩，年均僅增長190 hm2，甚至呈現(xiàn)滯后趨勢，這是沈陽城市擴張的一個過渡。此后，城市擴張速度呈急劇上升趨勢，到20 世紀(jì)已經(jīng)達到年均增長近3 000 hm2?？梢姡蜿柍鞘袛U展速度經(jīng)歷了“緩慢—快速—過渡—迅猛”這樣一個擴張過程，20 世紀(jì)90 年代以后是擴張最為迅速的時期。具體分析情況如表1 所示。

表1 1910—2010 年沈陽城市用地面積變化Tab.1 The area change of Shenyang city from 1910 to 2010

沈陽城市形態(tài)的變化主要表現(xiàn)為城市范圍的擴張。1910—2010 年沈陽市在各個方向上都有擴展，南部、西南和東北方向擴展的最多，西北和東部擴展較為緩慢。1910 年的沈陽老城區(qū)僅僅包括了故宮和西邊的部分郊區(qū)，1931 年日本侵占東北后，對沈陽進行了大規(guī)模重建，集中建設(shè)了鐵西工業(yè)區(qū)，改建了東部的工業(yè)區(qū)。建國以后，在市區(qū)西部、北部和東部分別興建了大型工人村;城市用地向南、向北少量擴展，整體形態(tài)呈掌狀、東西略長。改革開放后，沈陽市擴大至近郊，城市邊緣陸續(xù)出現(xiàn)了新的城市板塊。1996 年之后，渾河南岸大片未利用土地，南郊的蘇家屯和北郊的虎石臺都劃為市建設(shè)區(qū)，成為市區(qū)兩翼，改變了沈陽城市整體布局形態(tài)。2004 年以后是城市擴張最為迅猛的時期，城市“攤大餅”式的擴展形態(tài)表現(xiàn)較明顯。到2010 年沈陽城市范圍重點在西南和東北方向展開擴展。

3 沈陽城市居住用地數(shù)量及擴展方位變化

1910—2010 年沈陽城市居住用地面積逐漸增加。1910 年為479 hm2，2010 年為13 663 hm2，是1910 年的28.5 倍，100 年間共增加了13 184 hm2，年均增長131.84 hm2。居住用地占城市總面積的比例變化不大。1948 年最高，達到33.28%，1910 年最低，為21.24%。具體如表2 所示。

表2 1910 年—2010 年沈陽城市居住用地面積變化Tab.2 Residental land area change of Shenyang city from 1910 to 2010

百年來沈陽城市居住用地布局發(fā)生了較大變化，1910 年主要是圍繞故宮分布，到2010 年居住用地在各個方向上都有較大范圍的擴張，東邊已經(jīng)延伸到沈河區(qū)馬官橋社區(qū)，南邊跨越渾河擴展到渾南新區(qū)，西邊延伸到了經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，北部已經(jīng)到達道義開發(fā)區(qū)和虎石臺鎮(zhèn)。從不同時期擴展方位來看，1910 年沈陽城市居住區(qū)主要集中于沈陽故宮街區(qū)和部分西邊的郊區(qū)，1948 年主要向西發(fā)展，1978 年主要是向西南擴展，東部也向東陵區(qū)緩慢延伸，1996 年居住用地一方面向鐵西區(qū)集中，另一方面向東南方向扇形擴展，2010 年基本是在1996 年居住用地的基礎(chǔ)上向四面八方全面擴張，延伸到了渾南、經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)和沈北新區(qū)，且在各個方向上分布都較為均勻。具體擴展情況如圖1 所示。

圖1 沈陽居住用地變化Fig.1 The change of Shenyang residential land

4 沈陽城市居住用地形態(tài)演變特征

沈陽城市居住用地形態(tài)演變主要分為4 個時間段:

(1)1910—1948 年:這一階段居住用地擴展呈現(xiàn)出“同心圓+多中心組團”的外延式擴張，這是一種相對分散的擴張方式。1910 年，居住用地大多以故宮為中心向四周呈同心圓狀擴張，同時在老城的西邊有小范圍的組團式擴張，形成了“一大一小”多中心的組團。1911 年辛亥革命以后，張作霖統(tǒng)治了沈陽，進行了大規(guī)模擴建。在老城區(qū)的西北部和東塔周圍，建立工業(yè)區(qū)，在舊城東北部沈陽東站前，建沈陽商業(yè)區(qū)，在北陵、柳條溝等地區(qū)，建設(shè)東北大學(xué)、東大營、北大營等教育、軍營設(shè)施。1931 年日本侵占東北后，又對沈陽進行大規(guī)模的重建，在日本全面占領(lǐng)的14 年中，集中建設(shè)了鐵西工業(yè)區(qū)，擴改建了東部的東塔工業(yè)區(qū)。隨著大規(guī)模建設(shè)，居民區(qū)也逐漸發(fā)展起來，主要擴張在東西方向上，形成了“多中心組團”。

(2)1948—1978 年:這一階段居住用地擴展較為緩慢，形成“低密度+多中心組團”的外延式擴張。這是一種無秩序、無計劃的隨機性空間擴展方式。這種擴展方式?jīng)]有明確的城市用地發(fā)展方向和功能分區(qū)，城市用地擴展盲目，土地利用率低。形成這種局面的原因主要是這一期間由于戰(zhàn)爭和文革動蕩，城市土地市場不健全，城市空間的擴展多受政府行政劃撥影響，城市缺乏有效的規(guī)模管理控制。這一時期的沈陽城市居住用地相對分散，主要還是在東西方向上無序、混亂地擴張。

(3)1978—1996 年:這一階段居住用地主要呈現(xiàn)出“扇形”擴張方式。這一階段受改革開放的影響，城市建設(shè)從實際出發(fā)，健全和加強了城市建設(shè)和管理機構(gòu)，制定了新一輪城市總體規(guī)劃，有效指導(dǎo)城市發(fā)展建設(shè)，市政設(shè)施逐漸完善，人居生活環(huán)境得到改善。小部分居住區(qū)在西南方向上呈同心圓狀擴張，大部分在原來的基礎(chǔ)上呈扇形向東南延伸，還有零星居住區(qū)分布在城市北部。這一時期居住用地密度逐漸增加，擴張也形成了一定規(guī)模，已經(jīng)不再是無序、混亂的擴張。

(4)1996—2010 年:這一階段居住用地擴展呈現(xiàn)出“同心圓+十字軸式”的發(fā)展。這是我國大城市空間擴展的典型方式。它以已形成的主城區(qū)為核心向外分層擴展，整個城市的平面像樹的年輪一樣，每發(fā)展一次就向外擴大一圈，俗稱“攤大餅式”的擴展。與其他方式相比，這種方式的推進速度比較緩慢，并主要受經(jīng)濟發(fā)展速度制約。但城市的空間擴展達到一定程度后，如再按此方式繼續(xù)擴展下去，將會引起一系列城市問題。這一階段沈陽居住用地在各個方向的擴張都相對均勻，以老城區(qū)故宮為中心，向四周呈同心圓狀以圈層向外擴張，同時在東南西北4 個方向上也有零星分布，形成了“同心圓+十字軸”的外延式擴張方式。

5 小結(jié)

通過對沈陽居住用地形態(tài)與面積變化研究可知:百年來，沈陽居住用地由多個中心擴展成為“同心圓+十字軸”形態(tài)，但居住用地面積占城市總面積的比重卻相當(dāng)穩(wěn)定，且居住用地形態(tài)與城市形態(tài)具有一致性。百年沈陽城市居住用地擴展強度在各個方位上是不斷增強的。1910—1948 年主要在西部擴展;1948—1978 年擴展強度較大的在東部;1979—1996 年在各個方向上擴展相對均勻;1996—2010 年主要往南部擴展。

研究也表明:居住用地總是與各類用地混雜且分布于城市的各個方位，即使是工業(yè)集中區(qū)，居住用地也有大面積分布，這一方面說明居住用地與工業(yè)用地和商服用地等具有伴生性，另一方面也說明，大面積的孤立住宅區(qū)在城市內(nèi)不可能長期存在;百年來，居住用地面積占城市面積的比例沒發(fā)生太大變化，基本是居住用地增加1 倍，城市面積就會相應(yīng)擴張一倍。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，大量農(nóng)業(yè)人口市民化，定會導(dǎo)致城市居住用地的增加，隨之而來的必然是城鎮(zhèn)面積的加速擴張，城鎮(zhèn)用地供需矛盾的尖銳［14－15］。

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