淮北城市空間結(jié)構(gòu)演化及優(yōu)化研究

楊顯明　焦華富　許吉黎

摘 要：運(yùn)用Arcgis軟件，將淮北市建市以來(lái)4次城市規(guī)劃用地現(xiàn)狀圖進(jìn)行對(duì)比，比較了不同時(shí)期城市外部形態(tài)指數(shù)、城市空間擴(kuò)展規(guī)模、擴(kuò)展速度和擴(kuò)展強(qiáng)度、各主要用地類型規(guī)模及異質(zhì)性指數(shù)。認(rèn)為淮北城市空間經(jīng)歷了4個(gè)發(fā)展階段，外部形態(tài)由早期的相對(duì)緊湊逐漸走向分散布局，并再次向緊湊布局演化；城市空間以?shī)A符鐵路為軸線沿東北—西南——東南向呈“C”形擴(kuò)展；城市內(nèi)部的工業(yè)用地、居住用地以及商業(yè)及公共設(shè)施用地規(guī)模不斷擴(kuò)張，相互之間也不斷取代形成空間重構(gòu)。從區(qū)域競(jìng)合關(guān)系、資源基礎(chǔ)、交通區(qū)位、以及城市空間結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀出發(fā)，認(rèn)為未來(lái)淮北城市空間以東向、南向擴(kuò)展為宜，內(nèi)部以合理調(diào)控各功能用地空間組合、完善城市功能為主。

關(guān)鍵詞：空間結(jié)構(gòu)；演化；優(yōu)化；淮北市

中圖分類號(hào)：K921 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

城市空間結(jié)構(gòu)是城市地理學(xué)重要的研究?jī)?nèi)容，相關(guān)理論是城市規(guī)劃和空間優(yōu)化的理論基礎(chǔ)。西方國(guó)家早在19世紀(jì)末即開始了城市空間研究，他們從靜態(tài)角度總結(jié)了城市空間形態(tài)[1]、城市功能空間[2-4]，動(dòng)態(tài)角度總結(jié)了城市空間擴(kuò)展類型[5]，并從動(dòng)力因素、自然機(jī)制、市場(chǎng)機(jī)制、社會(huì)價(jià)值機(jī)制、政治權(quán)力機(jī)制5方面探究了城市空間擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)機(jī)理[6]。現(xiàn)代城市空間結(jié)構(gòu)研究則趨向不同尺度的空間結(jié)構(gòu)和仿真預(yù)測(cè)研究，前者既關(guān)注以都市圈、都市連綿區(qū)為代表的宏觀城市體系格局[7，8]，也注重對(duì)社區(qū)、鄰里為單元的微觀空間研究[9]。我國(guó)對(duì)城市空間研究起步于20世紀(jì)80年代，前期注重對(duì)國(guó)外相關(guān)理論及方法的介紹[10]，90年代以后則偏重于以實(shí)證方式探究城市空間形態(tài)演變、特征、機(jī)理等問(wèn)題[11，12]；新世紀(jì)注重對(duì)宜居城市、生態(tài)城市空間結(jié)構(gòu)規(guī)劃、設(shè)計(jì)研究[13]。與國(guó)外一樣，凸殼原理[14]、夜間燈光識(shí)別[15]等一些全新的理論、方法也逐漸運(yùn)用到現(xiàn)代城市空間研究中來(lái)。這些新理論、新方法極大地豐富了城市地理學(xué)的分析框架。安徽省淮北市是一個(gè)典型的資源枯竭型城市，城市轉(zhuǎn)型迫在眉睫。因此本文試圖運(yùn)用Arcgis軟件，應(yīng)用形狀指數(shù)等指標(biāo)對(duì)空間結(jié)構(gòu)的演化過(guò)程和優(yōu)化途徑進(jìn)行探討。

2 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

淮北市煤炭資源儲(chǔ)量多、煤種全、煤質(zhì)優(yōu)，是華東地區(qū)重要的能源基地。其于1957年開礦、1960年建市，是依托濉溪縣城發(fā)展起來(lái)的煤炭資源型城市。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，由一個(gè)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱的小縣城發(fā)展為一個(gè)以能源工業(yè)為主體、、現(xiàn)代工業(yè)體系基本建立的工業(yè)城市，為推動(dòng)皖北乃至淮海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。能源工業(yè)的迅猛發(fā)展也導(dǎo)致了煤炭資源的快速耗竭，嚴(yán)重影響后期社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)測(cè)算，到2012年，全市累計(jì)采煤近10億噸，煤炭剩余可采年限不超過(guò)5年，屬于典型的資源枯竭型煤炭城市，并于2009年被國(guó)務(wù)院列入44個(gè)資源枯竭型城市名單，亟待加快轉(zhuǎn)型發(fā)展。

%本研究采集了淮北市1962年、1980年、1995年、2010年4次城市規(guī)劃用地現(xiàn)狀圖及同時(shí)期城市地圖，通過(guò)對(duì)比4次用地分類標(biāo)準(zhǔn)，將城市用地歸并為居住用地、工業(yè)用地、倉(cāng)儲(chǔ)用地、商業(yè)及公共設(shè)施用地、市政設(shè)施用地、交通用地、綠地等6個(gè)大類，利用Arcgis軟件繪制4個(gè)時(shí)點(diǎn)的城市空間結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)而計(jì)算得到相關(guān)空間結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；有關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)則來(lái)源于淮北統(tǒng)計(jì)年鑒（2002年～2001年）、宿州市統(tǒng)計(jì)年鑒（2002年～2001年）、徐州市統(tǒng)計(jì)年鑒（2002年～2001年）、中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（2002年～2001年）。

3 研究方法

本研究將采用形狀指數(shù)、等扇分析指標(biāo)、城市空間競(jìng)合相關(guān)指標(biāo)對(duì)淮北市的空間結(jié)構(gòu)演化過(guò)程進(jìn)行分析。

3.1 形狀指數(shù)分析

3.1.1 緊湊度指數(shù)

緊湊度指數(shù)可表征理想城市外部形態(tài)特征，以城市建成區(qū)與其最小外接圓的面積之比來(lái)反映城市在水平方向上的土地利用強(qiáng)度，是反映城市空間形態(tài)的重要概念[16]。計(jì)算公式為：

Ic=A/A′=A/（πr2）（1）

其中A為城市建成區(qū)面積，A′為城市輪廓最小外接圓面積，r為最小外接圓半徑。Ic∈（0，1），其值越大，城市形態(tài)約緊湊。

3.1.2 異質(zhì)性指數(shù)

基于景觀生態(tài)學(xué)理論的異質(zhì)性指數(shù)可反映城市內(nèi)部空間形態(tài)的多樣性特征及內(nèi)部各功能用地間的混合使用程度，常用Shannon-Weaver多樣性指數(shù)來(lái)表征：

H=（pi×lnpi），H′=H/N（2）

其中H為信息量（Shannon-Weaver多樣性指數(shù)），i為城市內(nèi)部功能用地類型數(shù)，pi為用地類型i的空間個(gè)體在全部個(gè)體中的比例，n（N）為類型數(shù)。H∈[0，+∞），其值越大，表明城市內(nèi)部結(jié)構(gòu)約復(fù)雜；H′為多樣性均勻度，其值越大，表示各功能用地空間分布越均衡。

3.2 等扇分析

為能更好地揭示城市空間擴(kuò)展過(guò)程的空間取向及演化過(guò)程，以城市中的某一點(diǎn)（多數(shù)為優(yōu)勢(shì)點(diǎn)）為圓心，適當(dāng)半徑畫圓（保證能包絡(luò)城市全部空間范圍）、以某一方位為起點(diǎn)等分為n個(gè)面積相等的扇形區(qū)域；將各考察時(shí)點(diǎn)的城市空間圖進(jìn)行空間疊加后，運(yùn)用Arcgis軟件中的相關(guān)命令，可得到各考察時(shí)點(diǎn)在各個(gè)扇區(qū)的城市面積，進(jìn)而分析不同時(shí)段各扇區(qū)的城市空間擴(kuò)展規(guī)模（ΔU）、擴(kuò)展速度（Mue）和擴(kuò)展強(qiáng)度（Iue）指標(biāo)，見(jiàn)公式（3）。通過(guò)雷達(dá)圖可以直觀地了解城市空間擴(kuò)展的取向。

ΔU=Sit-Sit0；Mue=ΔUj/（Δtj×sj）×100%；Iue=ΔUj/（Δtj×s）×100%。（3）

其中：ΔU為j時(shí)段地建成區(qū)擴(kuò)展面積，Sit為i扇區(qū)t時(shí)點(diǎn)城市建成區(qū)面積，Sit0為i扇區(qū)t0時(shí)點(diǎn)城市建成區(qū)面積，Δtj為j時(shí)段的時(shí)間跨度，sj為j時(shí)段初期建成區(qū)面積，s為轄區(qū)面積或參考面積。

3.3 城市空間競(jìng)合分析

3.3.1 空間交互作用強(qiáng)度分析

空間交互作用強(qiáng)度能反映城市之間、區(qū)域之間通過(guò)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系產(chǎn)生的空間交互情況，可通過(guò)衡量區(qū)域間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系強(qiáng)度大小的區(qū)域經(jīng)濟(jì)聯(lián)系量來(lái)反映。計(jì)算公式為：

Rij=（×）/Dij（4）

式中Rij為絕對(duì)聯(lián)系量；Pi、 Pj為i、j城市的人口數(shù)；Vi、Vj分別為i、j城市的GDP；Dij為城市i和j間的最短距離，可采用物理距離和時(shí)間距離來(lái)度量。一般來(lái)說(shuō)，兩個(gè)城市經(jīng)濟(jì)聯(lián)系量越大，空間相互作用越強(qiáng)，城市空間在協(xié)作發(fā)展模式下會(huì)沿主要聯(lián)系方向擴(kuò)展；但在競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展模式下則會(huì)抑制城市空間的相對(duì)擴(kuò)展。

3.3.2 產(chǎn)業(yè)同構(gòu)系數(shù)

產(chǎn)業(yè)同構(gòu)系數(shù)可衡量城市間、區(qū)域間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異程度。對(duì)于空間鄰近的城市（區(qū)域）而言，產(chǎn)業(yè)同構(gòu)性強(qiáng)，對(duì)生產(chǎn)要素、市場(chǎng)（腹地）會(huì)形成競(jìng)爭(zhēng)，城市發(fā)展過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)空間競(jìng)合：產(chǎn)業(yè)同構(gòu)性強(qiáng)的城市因競(jìng)爭(zhēng)而呈現(xiàn)背向擴(kuò)展，產(chǎn)業(yè)同構(gòu)程度低的城市協(xié)作性強(qiáng)，城市空間可能相對(duì)擴(kuò)展。其計(jì)算公式為：

Kij=Xik-Xjk（5）

其中Kij為行業(yè)分工指數(shù)；Xik為i城市k產(chǎn)業(yè)的比重；Xjk為j城市k產(chǎn)業(yè)的比重；Kij∈（0，2）。其值越大，表明產(chǎn)業(yè)同構(gòu)性越小，空間競(jìng)爭(zhēng)性強(qiáng)；反之亦然。

4 淮北城市空間結(jié)構(gòu)演化分析

4.1 淮北城市外部形態(tài)演化過(guò)程

淮北城市形態(tài)緊湊度指數(shù)低于0.2，呈逐年上揚(yáng)趨勢(shì)，表明城市空間形態(tài)較為分散，正逐步填充融合向緊湊形態(tài)演化（圖1）。從外部形態(tài)演化看（圖2），淮北城市空間形態(tài)經(jīng)歷了4個(gè)演化階段：

（1）單核團(tuán)聚形態(tài)時(shí)期：濉溪鎮(zhèn)是淮北市發(fā)展所依托的“母城”，原為相城鄉(xiāng)的一個(gè)鄉(xiāng)村集市。1950年濉溪縣成立后成為縣政府駐地，人口少、規(guī)模小，1957年開礦前緊鄰老濉河西岸呈單核團(tuán)聚形狀。

（2）“一城多鎮(zhèn)”離散布局時(shí)期：60年代以后，經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)能源需求推動(dòng)淮北礦區(qū)煤炭資源的大規(guī)模開發(fā)，烈山礦、沈莊、張莊、朱莊、相城、岱河、楊莊等煤礦相繼建成投產(chǎn)。為方便遠(yuǎn)離濉溪市的煤礦工人生產(chǎn)、生活，緣礦新建了烈山鎮(zhèn)、相城、杜集以及礦山集等煤礦城鎮(zhèn)，城市形態(tài)呈離散布局態(tài)勢(shì)。

（3）“耳狀”半環(huán)形發(fā)展時(shí)期：1970年，濉溪市更名為淮北市，市政府駐地移駐相城。隨著政府機(jī)關(guān)、礦務(wù)局、醫(yī)院、科研教育單位、商業(yè)、工廠企業(yè)等在相城集聚，形成“兩城多鎮(zhèn)”、分離相伴布局的空間形態(tài)。到1990年代，城市空間沿夾符鐵路延伸擴(kuò)展，“耳”形城市空間結(jié)構(gòu)基本成形，奠定了現(xiàn)在淮南城市空間結(jié)構(gòu)的格局。

（4）“中空環(huán)形”發(fā)展時(shí)期：1990年代中期以后，在城市化、新型工業(yè)化進(jìn)程驅(qū)動(dòng)下，城市空間以?shī)A符鐵路為軸向兩側(cè)擴(kuò)張，相城、濉溪鎮(zhèn)、杜集3大城鎮(zhèn)空間逐步擴(kuò)展融合，烈山鎮(zhèn)逐步東擴(kuò)。同時(shí)在礦山集、濉溪鎮(zhèn)西南及相城區(qū)西北渠溝鎮(zhèn)建成3大工業(yè)集中發(fā)展區(qū)——龍湖工業(yè)園、濉溪經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、鳳凰山工業(yè)園區(qū)，形成中空的環(huán)形城市空間形態(tài)。

從內(nèi)部空間來(lái)看，2000年以前，城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大、功能逐步完善、用地類型逐漸增多，而且內(nèi)部用地間相互轉(zhuǎn)化，空間格局較為復(fù)雜，異質(zhì)性指數(shù)逐漸升高。2000年以后，在城市發(fā)展的自組織調(diào)整和城市規(guī)劃實(shí)施的共同作用下，功能分區(qū)逐步形成，異質(zhì)性指數(shù)降低。無(wú)論是90年代及以前的單位制，還是后期的居住小區(qū)、教育園區(qū)、工業(yè)集中發(fā)展區(qū)等，在空間上都交錯(cuò)分布，城市內(nèi)部空間的多樣性均勻度指數(shù)都很低。隨著城市轉(zhuǎn)型的深入，空間重構(gòu)導(dǎo)致功能分區(qū)日益明顯，多樣性均勻度指數(shù)逐步降低（圖2）。

4.2 淮北城市擴(kuò)展的空間取向變化

淮北市是典型的有依托型煤炭資源型城市，本研究選取相陽(yáng)路與劉橋鐵路支線延長(zhǎng)線交點(diǎn)為控制點(diǎn)、正東方向?yàn)槠瘘c(diǎn)，逆時(shí)針?lè)较蚍譃?6個(gè)等分扇形區(qū)域進(jìn)行研究，以便于分析“母城”濉溪鎮(zhèn)和新生淮北城區(qū)空間擴(kuò)展過(guò)程。從圖3可以看出，淮北城市建成區(qū)擴(kuò)展的空間取向經(jīng)歷了“北向—東北、東南向—東北、偏南、西北”3個(gè)階段的變化。

（1）北向擴(kuò)張階段（1962年～1980年）：18年間，城市建成區(qū)面積擴(kuò)張了16.36k㎡，主要集中在偏北的方位，其次是偏東方位；擴(kuò)張速度和擴(kuò)展強(qiáng)度相一致，北向擴(kuò)張主導(dǎo)整個(gè)城市空間的擴(kuò)展。這一階段城市擴(kuò)張主要得益于老礦區(qū)相城等煤礦的開發(fā)建設(shè)；尤其是1970年改建淮北市，政府駐地移駐相城，行政中心產(chǎn)生的空間集聚效應(yīng)促進(jìn)了淮北市區(qū)的迅速擴(kuò)展，北向發(fā)展成為主導(dǎo)。

（2）東北、東南向擴(kuò)張階段（1981年～1995年）：15年間城市建成區(qū)擴(kuò)張面積僅為6.51

k㎡，主要集中在東北和東南兩個(gè)方向；擴(kuò)張速度以東北方位最大；東北和偏東兩個(gè)方位的擴(kuò)展強(qiáng)度最大。進(jìn)入1980年代以后，雖然社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度大為提速，但城市化進(jìn)程普遍緩慢?；幢笔兄饕ㄎ粸槟茉椿?，在前期基本建設(shè)完成后，各礦區(qū)城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展緩慢：同期只有在淮北主城區(qū)因布局建設(shè)新的配套性工業(yè)部門導(dǎo)致城市人口規(guī)模和用地規(guī)模緩慢擴(kuò)張；“母城”濉溪鎮(zhèn)擴(kuò)展速度也較為緩慢。

（3）東北、偏南、西北向擴(kuò)張階段（1996年～2010年）：15年間城區(qū)擴(kuò)張面積高達(dá)56.61

k㎡，擴(kuò)展面積和擴(kuò)展強(qiáng)度以東北最大；擴(kuò)張速度以東北方向最大，城市空間向東北、偏南、西北3個(gè)方向擴(kuò)張。受城市化進(jìn)程提速的推動(dòng)作用，這一時(shí)期的淮北城市空間向兩側(cè)地帶擴(kuò)展、內(nèi)向填充提速，城市體量增大。2000年以后，隨著老礦區(qū)煤炭資源逐漸枯竭，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型促使新型工業(yè)化進(jìn)程加快，分別在礦山集、烈山鎮(zhèn)東部、濉溪縣城西南部以及相城區(qū)西北部建設(shè)工業(yè)集中發(fā)展區(qū)，尤其是龍湖工業(yè)園區(qū)、濉溪店口工業(yè)園區(qū)以及鳳凰山工業(yè)園區(qū)的建設(shè)，促使淮北城市空間向外圍擴(kuò)張，導(dǎo)致東北、偏南、西北3個(gè)方位成為城市空間擴(kuò)展的主要方向。

5 淮北城市空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

5.1外部空間的優(yōu)化——城市空間發(fā)展取向

5.1.1 空間競(jìng)合關(guān)系

區(qū)域城市發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)濟(jì)實(shí)力和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的差異產(chǎn)生城市能級(jí)梯度，在鄰近空間內(nèi)爭(zhēng)奪資源要素和發(fā)展空間——高等級(jí)城市對(duì)低等級(jí)城市產(chǎn)生引力；同等級(jí)城市間因競(jìng)合而抑制或引導(dǎo)城市空間的相向擴(kuò)展。宏觀層面看，淮北市與周邊主要經(jīng)濟(jì)區(qū)的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系中，以南向的長(zhǎng)三角地區(qū)為主，城市空間宜向南發(fā)展（表1）。中觀層面看，淮北、宿州、徐州3個(gè)城市空間最為接近，淮北市與宿州、徐州以及宿州與徐州之間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系量分別為44465711.5、86100264.5、123130366.9，徐州已經(jīng)發(fā)展為淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)的中心性城市；但淮北與宿州、徐州間的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)同構(gòu)系數(shù)分別為0.58、0.76。表明淮北與徐州間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)同構(gòu)性強(qiáng)，空間競(jìng)爭(zhēng)主導(dǎo)區(qū)域發(fā)展；與宿州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相似性低，可以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，空間協(xié)作潛力大?；诳臻g帕累托最優(yōu)視角，淮北城市空間發(fā)展最佳取向?yàn)橄驏|發(fā)展（圖4）。

5.1.2 資源基礎(chǔ)

淮北煤田按地質(zhì)構(gòu)造可劃分為濉蕭、宿州、臨渙、渦陽(yáng)4個(gè)礦區(qū)，目前濉蕭老礦區(qū)煤炭資源基本枯竭。未來(lái)淮北城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有賴于新礦區(qū)煤炭資源的開發(fā)以延長(zhǎng)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)生命周期，就空間鄰近關(guān)系來(lái)看，東部宿州礦區(qū)及南部臨渙礦區(qū)為其提供了資源支撐，必然導(dǎo)致淮北城市空間重心向東、向南移動(dòng)。

5.1.3 交通因素

城市有沿主要聯(lián)系方向發(fā)展的客觀規(guī)律[17]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以高速公路和高鐵為代表的快速交通運(yùn)輸方式取代了傳統(tǒng)的鐵路、公路運(yùn)輸，使資源型城市的區(qū)位進(jìn)一步發(fā)生偏離[18]，快速交通對(duì)煤炭資源型城市空間發(fā)展具有強(qiáng)大的引力作用。早期，夾符鐵路、省道101承擔(dān)了淮北煤炭資源運(yùn)輸?shù)闹厝?，由此形成了物流、人流、資金流及信息流軸輻，導(dǎo)致淮北城市主體空間沿夾符鐵路軸向延伸擴(kuò)展?，F(xiàn)今，隨著老礦區(qū)煤炭資源的枯竭以及資源經(jīng)濟(jì)在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中地位的下降，高速公路、高鐵在承擔(dān)淮北市對(duì)外聯(lián)系功能方面所起的作用越來(lái)越重要。京臺(tái)高速、京滬高鐵以及省道101聯(lián)結(jié)淮北的進(jìn)出口都布局在靠近宿州一側(cè)的東南部（圖5），淮北城市空間向東、向南擴(kuò)展乃是必然。

綜合來(lái)看，未來(lái)淮北城市空間發(fā)展的最優(yōu)取向是向東和向南發(fā)展。

5.2 內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化

淮北城市內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)主要存在3個(gè)方面的問(wèn)題（圖6）：一是各功能用地空間上混雜布局。受工業(yè)用地空間慣性的影響，早期城市外緣空間演化為城市內(nèi)部空間，與居住用地、商業(yè)用地、公共設(shè)施用地等交錯(cuò)分布。這類問(wèn)題廣泛存在于淮北市濉溪老縣城、相山區(qū)、杜集區(qū)。二是商業(yè)用地以及公共設(shè)施用地與居住用地空間不匹配，城市居民生活不便。淮北市商業(yè)用地高度集中于相山區(qū)淮海路、古城路、人民路、相山南路以及濉溪縣城淮海路地段，在居住區(qū)分布較為集中的城市東部較為缺乏。三是廣場(chǎng)用地和公共綠地面積少、空間集中，不能滿足居民的需要。由于城市內(nèi)部“寸土寸金”，用于居民休閑娛樂(lè)的綠地空間主要分布于淮北市北部和東部城郊地帶，遠(yuǎn)離居住區(qū)；城市廣場(chǎng)存在個(gè)體規(guī)模大、總體數(shù)量少、遠(yuǎn)離居民區(qū)，其建設(shè)重視城市形象，忽視居民需要。從空間帕累托最優(yōu)視角看，在城市建成區(qū)面積一定的情況下，必須重新組織協(xié)調(diào)各類功能用地的合理布局，發(fā)揮城市的最大功能以滿足城市生產(chǎn)生活需要。因此，在新的城市規(guī)劃和城區(qū)整治過(guò)程中，推進(jìn)不同用地類型相互置換，對(duì)于優(yōu)化淮北城市空間結(jié)構(gòu)、構(gòu)建“生產(chǎn)—居住—生活”相協(xié)調(diào)的新型煤炭城市空間具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。圖6表明：淮北城市空間還不盡合理，隨著轉(zhuǎn)型發(fā)展的深入，以產(chǎn)業(yè)調(diào)整和城市規(guī)劃為契機(jī)，城市內(nèi)部需要加快居住用地、工業(yè)用地、商業(yè)用地3大主要用地類型的調(diào)整重構(gòu)，城郊地區(qū)要注重農(nóng)村居住用地與工業(yè)用地間的合理規(guī)劃調(diào)配。

5.3 淮北城市空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化障礙因子分析

5.3.1 地形與地質(zhì)環(huán)境因素

淮北市城市空間布局于相山、龍脊山之間的復(fù)向斜平原內(nèi)，地形為王引河、濉河、龍河、龍岱河、岱河、閘河分割為成片狀，跨河擴(kuò)展城區(qū)的成本增加，而且影響城市形態(tài)緊湊度和各片區(qū)間的空間聯(lián)系。老礦區(qū)開發(fā)煤炭資源形成大面積塌陷區(qū)，積水成湖，占用了城市擴(kuò)展空間；另外，塌陷區(qū)地質(zhì)條件不穩(wěn)定，地基承載力小，穩(wěn)沉?xí)r間長(zhǎng)，將長(zhǎng)期阻礙淮北城區(qū)內(nèi)向填充擴(kuò)展（圖7）。

5.3.2 城市發(fā)展空間慣性因素

地理慣性是影響城市空間重構(gòu)優(yōu)化的重要因素。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期，城市土地的使用是以無(wú)償劃撥的方式取得的；市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，則是以招牌掛的方式來(lái)獲得，經(jīng)濟(jì)規(guī)律逐步發(fā)揮作用。在“退二進(jìn)三”的城市土地利用方式轉(zhuǎn)變過(guò)程中，已有的城市空間使用主體人為抬高重構(gòu)成本或者因資產(chǎn)專用性強(qiáng)導(dǎo)致沉淀成本較高，加之一些制度性因素強(qiáng)化了空間慣性，拆遷難度大，空間重構(gòu)成本高，阻礙了城市內(nèi)部空間的優(yōu)化。

6 淮北城市空間形態(tài)優(yōu)化對(duì)策

6.1 以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整完善城市功能用地的合理組合

就本質(zhì)而言，城市空間是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)空間效應(yīng)的結(jié)果?；幢笔挟a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期鎖定在煤炭資源型產(chǎn)業(yè)和農(nóng)副食品加工業(yè)部門，形成了現(xiàn)有的城市空間格局。隨著老礦區(qū)煤炭資源的逐步枯竭和轉(zhuǎn)型發(fā)展的深入，傳統(tǒng)的資源型初加工工業(yè)體系將被精細(xì)化工、現(xiàn)代制造業(yè)及現(xiàn)代服務(wù)業(yè)所取代，各專業(yè)性強(qiáng)、協(xié)作度高的工業(yè)集中發(fā)展區(qū)和產(chǎn)業(yè)園區(qū)將取代傳統(tǒng)的工居一體、獨(dú)立分散布局的工業(yè)城鎮(zhèn)；房地產(chǎn)業(yè)的崛起導(dǎo)致人口容量大、配套設(shè)施完善的居住社區(qū)將取代原有的單位制家屬大院；生活需求的多樣化、品質(zhì)化促使散點(diǎn)狀的商業(yè)點(diǎn)逐步為條帶狀、面狀集中布局的商業(yè)區(qū)所取代。因此，加快轉(zhuǎn)型期產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，是推動(dòng)城市空間優(yōu)化的重要基礎(chǔ)。

6.2 以采煤塌陷區(qū)治理來(lái)拓展城市用地空間

采煤塌陷區(qū)是淮北城市空間緊湊化發(fā)展的空間障礙，當(dāng)前，對(duì)阻礙城區(qū)擴(kuò)展的塌陷地治理需要作兩方面的工作：（1）采用工程措施對(duì)塌陷地進(jìn)行回填、加固，為城市擴(kuò)展提供可利用空間。濉溪鎮(zhèn)老城區(qū)東面、烈山鎮(zhèn)北面的老礦區(qū)采煤塌陷地形成時(shí)間早，基本上已經(jīng)沉穩(wěn)，可以采用礦渣、煤灰回填、壓實(shí)，規(guī)劃建設(shè)商貿(mào)交易中心、現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)園、輕工業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)等建筑容積率低、地基負(fù)載小的城市建筑群。（2）結(jié)合“山水城市”、“生態(tài)城市”建設(shè)目標(biāo)對(duì)塌陷湖進(jìn)行綜合規(guī)劃利用，以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為先導(dǎo)，大力打造“皖北水鄉(xiāng)”景觀，將阻礙城市發(fā)展的不利因素轉(zhuǎn)變?yōu)槲丝?、資金、技術(shù)、信息集聚的有利條件。在相山組團(tuán)與礦山集組團(tuán)之間龍岱河沿岸的采煤塌陷地形成時(shí)間晚、正處于沉降過(guò)程中，近期不利于新建城市。既可以將現(xiàn)有塌陷湖、塌陷地規(guī)劃為濕地公園，也可建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園，作為城市的休閑場(chǎng)所。

6.3 以舊城改造和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)引導(dǎo)城市的轉(zhuǎn)型

作為煤炭資源型城市，老城及城郊邊緣存在許多工人村，曾經(jīng)的“高檔居住區(qū)”淪落為臟亂差的棚戶區(qū)；因老礦區(qū)資源枯竭、企業(yè)改制，大量煤炭職工下崗淪為低收入人群，社區(qū)無(wú)力改善居住環(huán)境、完善配套設(shè)施，嚴(yán)重影響城市的形象；加之工人村人口數(shù)量多、集中連片，城市改造成本高。政府要推進(jìn)煤炭資源型城市的轉(zhuǎn)型發(fā)展，在對(duì)城市新區(qū)進(jìn)行建設(shè)的同時(shí)，必須統(tǒng)籌舊城和工人村的改造：一方面需要對(duì)相山區(qū)、烈山鎮(zhèn)、杜集區(qū)、礦山集幾個(gè)規(guī)模較大的工人村進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，建設(shè)工人新村，置換出來(lái)的土地作為城市新區(qū)建設(shè)用地；另一方面可依托工業(yè)（產(chǎn)業(yè)）園區(qū)建設(shè)，依托工人村改造、建成失地農(nóng)民集中安置點(diǎn)，推進(jìn)城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展。以道路設(shè)施建設(shè)為先導(dǎo)，綜合考慮城郊工人、市民化農(nóng)村居民的購(gòu)物、醫(yī)療、教育、文娛、休閑等需求，通過(guò)提升城市化質(zhì)量的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)城市空間重構(gòu)。

6.4 以城市規(guī)劃實(shí)現(xiàn)城市空間的合理布局

城市空間結(jié)構(gòu)演化有一套內(nèi)在的自我調(diào)控、優(yōu)化機(jī)制，但這種優(yōu)化調(diào)控機(jī)制對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯效應(yīng)需要較長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)程，對(duì)淮北這種需要急遽轉(zhuǎn)型的城市而言，無(wú)論是時(shí)間成本還是經(jīng)濟(jì)成本都不劃算。2000年以前，淮北市早期的規(guī)劃未能統(tǒng)籌濉溪縣城、淮北主城區(qū)及礦鎮(zhèn)。在新一輪的城市規(guī)劃中，有必要結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整突破原有發(fā)展空間，對(duì)淮北主城區(qū)、濉溪縣城及東部城鎮(zhèn)統(tǒng)一規(guī)劃，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、人口、資本等要素向南部、東部地區(qū)轉(zhuǎn)移集聚，形成結(jié)構(gòu)緊湊、用地布局合理、功能完善的城市空間結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

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[9] 威廉·洛爾（張純譯）.從地方到全球：美國(guó)社區(qū)規(guī)劃100年[J].國(guó)際城市規(guī)劃，2011，26（2）：85-98.

[10] 林炳耀.城市空間形態(tài)的計(jì)量方法及其評(píng)價(jià)[J].城市規(guī)劃匯刊，1998（3）：42-45.

[11] 武進(jìn).中國(guó)城市形態(tài)：結(jié)構(gòu)、特征及其演變[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1990.

[12] 顧朝林，甑峰，張京祥.集聚與擴(kuò)散—城市空間結(jié)構(gòu)新論[M].南京：東南大學(xué)出版社，2001.

[13] 程慶國(guó).關(guān)于溫州建設(shè)“山水城市·家園城市·網(wǎng)絡(luò)城市”的思考[J].現(xiàn)代城市研究，2001，1：35-37.

[14] 劉紀(jì)遠(yuǎn)，王新生，莊大方，等.凸殼原理用于城市用地空間擴(kuò)展類型識(shí)別[J].地理學(xué)報(bào)，2003，58（6）：885-892.

[15] 陳蔚鎮(zhèn)，鄭煒.城市空間形態(tài)演化中的一種效應(yīng)分析—以上海為例[J].城市規(guī)劃，2005，（3）：15-21.

[16] 廖和平，彭征，洪惠坤，等.重慶市直轄以來(lái)的城市空間擴(kuò)展與機(jī)制[J].地理研究，2007，26 （6）：1137-1146.

[17] 周一星.主要經(jīng)濟(jì)聯(lián)系方向論[J].城市規(guī)劃，1998，2：22-25.

[18] 孫威，李洪省.中國(guó)資源枯竭城市的區(qū)位條件辨析[J].地理學(xué)報(bào)，2013，68（2）：199-108.

Research on the Evolution and Optimization of Spatial Structure in Huaibei City

YANG Xian-ming1， JIAO Hua-fu2， XU Ji-li2

（1. College of Territorial Resources， China West Nornal University， Nachong 637002， China；2.College of Territorial Resources and Tourism， Anhui Normal University， Wuhu 241003， China）

Abstract： Using Arcgis software， the paper compared the status quo chart of urban land planning in 4 stages since the Huaibei was built. And through comparing the city external morphology index， the urban spatial expansion scale， rate， intensity， scale of main land use types， the heterogeneity index and other indicators， the paper got the following conclusions. Firstly， the spatial expansion process of Huaibei has undergone four stages， and the external form has gone through the relatively compact in early， the scattered layout， and the compact layout again. Next， the JiaFu railway is the axis of urban expansion. And the urban space expands along the northeast， southwest and then turns to the southeast direction， forming a ‘C shape expansion. The scale of urban land within city is expanding， including industrial land， residential land， commercial land and land for public facilities. And then the urban formed space reconstruction through the main land use types within urban areas. Based on regional competition relations， resource base， traffic location， and the situation of urban spatial structure， we put forward some suggestions on spatial re structuring.

Key words： spatial structure； evolution； optimization； Huaibei

6.4 以城市規(guī)劃實(shí)現(xiàn)城市空間的合理布局

城市空間結(jié)構(gòu)演化有一套內(nèi)在的自我調(diào)控、優(yōu)化機(jī)制，但這種優(yōu)化調(diào)控機(jī)制對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯效應(yīng)需要較長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)程，對(duì)淮北這種需要急遽轉(zhuǎn)型的城市而言，無(wú)論是時(shí)間成本還是經(jīng)濟(jì)成本都不劃算。2000年以前，淮北市早期的規(guī)劃未能統(tǒng)籌濉溪縣城、淮北主城區(qū)及礦鎮(zhèn)。在新一輪的城市規(guī)劃中，有必要結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整突破原有發(fā)展空間，對(duì)淮北主城區(qū)、濉溪縣城及東部城鎮(zhèn)統(tǒng)一規(guī)劃，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、人口、資本等要素向南部、東部地區(qū)轉(zhuǎn)移集聚，形成結(jié)構(gòu)緊湊、用地布局合理、功能完善的城市空間結(jié)構(gòu)。

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[10] 林炳耀.城市空間形態(tài)的計(jì)量方法及其評(píng)價(jià)[J].城市規(guī)劃匯刊，1998（3）：42-45.

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[17] 周一星.主要經(jīng)濟(jì)聯(lián)系方向論[J].城市規(guī)劃，1998，2：22-25.

[18] 孫威，李洪省.中國(guó)資源枯竭城市的區(qū)位條件辨析[J].地理學(xué)報(bào)，2013，68（2）：199-108.

Research on the Evolution and Optimization of Spatial Structure in Huaibei City

YANG Xian-ming1， JIAO Hua-fu2， XU Ji-li2

（1. College of Territorial Resources， China West Nornal University， Nachong 637002， China；2.College of Territorial Resources and Tourism， Anhui Normal University， Wuhu 241003， China）

Abstract： Using Arcgis software， the paper compared the status quo chart of urban land planning in 4 stages since the Huaibei was built. And through comparing the city external morphology index， the urban spatial expansion scale， rate， intensity， scale of main land use types， the heterogeneity index and other indicators， the paper got the following conclusions. Firstly， the spatial expansion process of Huaibei has undergone four stages， and the external form has gone through the relatively compact in early， the scattered layout， and the compact layout again. Next， the JiaFu railway is the axis of urban expansion. And the urban space expands along the northeast， southwest and then turns to the southeast direction， forming a ‘C shape expansion. The scale of urban land within city is expanding， including industrial land， residential land， commercial land and land for public facilities. And then the urban formed space reconstruction through the main land use types within urban areas. Based on regional competition relations， resource base， traffic location， and the situation of urban spatial structure， we put forward some suggestions on spatial re structuring.

Key words： spatial structure； evolution； optimization； Huaibei

6.4 以城市規(guī)劃實(shí)現(xiàn)城市空間的合理布局

城市空間結(jié)構(gòu)演化有一套內(nèi)在的自我調(diào)控、優(yōu)化機(jī)制，但這種優(yōu)化調(diào)控機(jī)制對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯效應(yīng)需要較長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)程，對(duì)淮北這種需要急遽轉(zhuǎn)型的城市而言，無(wú)論是時(shí)間成本還是經(jīng)濟(jì)成本都不劃算。2000年以前，淮北市早期的規(guī)劃未能統(tǒng)籌濉溪縣城、淮北主城區(qū)及礦鎮(zhèn)。在新一輪的城市規(guī)劃中，有必要結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整突破原有發(fā)展空間，對(duì)淮北主城區(qū)、濉溪縣城及東部城鎮(zhèn)統(tǒng)一規(guī)劃，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、人口、資本等要素向南部、東部地區(qū)轉(zhuǎn)移集聚，形成結(jié)構(gòu)緊湊、用地布局合理、功能完善的城市空間結(jié)構(gòu)。

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[6] 劉盛和，吳傳鈞，沈洪泉.基于GIS的北京城市土地利用擴(kuò)展模式[J].地理學(xué)報(bào)，2000，55（4）：407-416.

[7] 顧朝林.巨型城市區(qū)域研究的沿革和新進(jìn)展[J].城市問(wèn)題，2009，8：2-10.

[8] 史育龍，周一星.關(guān)于大都市帶（都市連綿區(qū)）研究的論爭(zhēng)及近今進(jìn)展述評(píng)[J].國(guó)際城市規(guī)劃，2009：160-166.

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[10] 林炳耀.城市空間形態(tài)的計(jì)量方法及其評(píng)價(jià)[J].城市規(guī)劃匯刊，1998（3）：42-45.

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Research on the Evolution and Optimization of Spatial Structure in Huaibei City

YANG Xian-ming1， JIAO Hua-fu2， XU Ji-li2

（1. College of Territorial Resources， China West Nornal University， Nachong 637002， China；2.College of Territorial Resources and Tourism， Anhui Normal University， Wuhu 241003， China）

Abstract： Using Arcgis software， the paper compared the status quo chart of urban land planning in 4 stages since the Huaibei was built. And through comparing the city external morphology index， the urban spatial expansion scale， rate， intensity， scale of main land use types， the heterogeneity index and other indicators， the paper got the following conclusions. Firstly， the spatial expansion process of Huaibei has undergone four stages， and the external form has gone through the relatively compact in early， the scattered layout， and the compact layout again. Next， the JiaFu railway is the axis of urban expansion. And the urban space expands along the northeast， southwest and then turns to the southeast direction， forming a ‘C shape expansion. The scale of urban land within city is expanding， including industrial land， residential land， commercial land and land for public facilities. And then the urban formed space reconstruction through the main land use types within urban areas. Based on regional competition relations， resource base， traffic location， and the situation of urban spatial structure， we put forward some suggestions on spatial re structuring.

Key words： spatial structure； evolution； optimization； Huaibei