廣州市城市建設(shè)用地的廊道效應(yīng)分析

張曉丹

(廣州市增城區(qū)國(guó)土資源測(cè)繪院，廣東 增城 511300)

廣州市城市建設(shè)用地的廊道效應(yīng)分析

張曉丹*

(廣州市增城區(qū)國(guó)土資源測(cè)繪院，廣東 增城 511300)

以廣州城市建設(shè)用地為研究對(duì)象，運(yùn)用GIS，RS并以沿地鐵網(wǎng)絡(luò)分布的城市建設(shè)用地的變化情況為指標(biāo)，分析了廣州城市建設(shè)用地的廊道效應(yīng)。結(jié)果表明，到目前為止，廣州地鐵線僅對(duì)白云區(qū)和南沙區(qū)的土地利用產(chǎn)生明顯的廊道效應(yīng)，而廣州地鐵站點(diǎn)也僅對(duì)番禺區(qū)的土地利用產(chǎn)生明顯的分異作用，其他5個(gè)區(qū)和新增的建設(shè)用地并沒有沿著地鐵線或地鐵站點(diǎn)呈現(xiàn)逐級(jí)遞減的規(guī)律分布，即無明顯的廊道效應(yīng)。

廊道效應(yīng)；土地利用；緩沖區(qū)分析；廣州市

1 引 言

在城市演變過程中，城市交通運(yùn)輸與土地利用之間存在著相互作用和相互影響的關(guān)系[1]。許多學(xué)者認(rèn)為，城市交通運(yùn)輸是影響城市土地利用的最重要因素，因此有不少學(xué)者研究城市交通運(yùn)輸如何影響城市土地利用，其中比較典型的問題是交通運(yùn)輸中的“廊道效應(yīng)”。交通運(yùn)輸中的廊道效應(yīng)是指圍繞交通運(yùn)輸網(wǎng)存在一定影響范圍的場(chǎng)效應(yīng)，其效應(yīng)大小遵循隨距離增大而衰減的準(zhǔn)則[2～4]。

廊道效應(yīng)是代杰夫等對(duì)美國(guó)大都市的空間拓展分析時(shí)提出的[5]。隨后Forman[5]等人研究了交通廊道影響區(qū)的范圍。宗躍光[1]指出，廊道效應(yīng)是指交通廊道產(chǎn)生的各種自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)綜合效應(yīng)，且廊道效應(yīng)由中心向外逐步衰減，遵循距離衰減律。李鋮等[6]研究城市軌道交通對(duì)土地利用變化的影響。周俊等[7]研究軌道交通廊道效應(yīng)作用下的城市土地利用空間分異情況，還有一些學(xué)者研究單一或幾條交通線的廊道效應(yīng)[8～10]。但現(xiàn)有的研究大多為公路和鐵路的廊道效應(yīng)，關(guān)于地鐵產(chǎn)生的廊道效應(yīng)的研究仍較少，而以整個(gè)城市為區(qū)域的廊道效應(yīng)的研究更是鳳毛麟角。

因此，本文在前人的研究基礎(chǔ)上，選取在地鐵影響下土地利用變化距離的廣州市作為研究對(duì)象，運(yùn)用GIS和RS手段，對(duì)廣州市地鐵周圍的土地利用情況進(jìn)行緩沖區(qū)分析，分別提取距地鐵 500 m、1 000 m、1 500 m、2 000 m范圍內(nèi)的土地利用信息，研究廣州地鐵沿線土地利用空間分異情況，從而探討并分析廣州地鐵對(duì)城市及周邊土地利用分異的影響。結(jié)果表明，到目前為止，廣州地鐵線僅對(duì)白云區(qū)和南沙區(qū)的土地利用產(chǎn)生明顯的廊道效應(yīng)，而廣州地鐵站點(diǎn)也僅對(duì)番禺區(qū)的土地利用產(chǎn)生明顯的分異作用，其他5個(gè)區(qū)和新增的建設(shè)用地并沒有沿著地鐵線或地鐵站點(diǎn)呈現(xiàn)逐級(jí)遞減的規(guī)律分布，即無明顯的廊道效應(yīng)。

2 研究區(qū)概況

本文選取廣州市作為研究區(qū)，作為華南之首的城市，其地鐵覆蓋率較高，土地利用也經(jīng)歷了不同程度的變化。本研究選取該區(qū)2000年和2008年獲取的TM遙感圖像，對(duì)其進(jìn)行大氣糾正和幾何糾正、配準(zhǔn)以及監(jiān)督分類，得到廣州市2000年和2008年的土地利用分類圖。再根據(jù)土地利用分類圖和廣州市范圍圖得到廣州各區(qū)的土地利用變化分類圖(如圖1所示)，其結(jié)果顯示廣州市建設(shè)用地面積2000年為 668.385 km2，占總用地面積的9.15%，2008年增至 1529.213 km2，占總用地面積的20.94%，城市擴(kuò)張的年增長(zhǎng)率高達(dá)10.9%。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)城市用地的平均年擴(kuò)張率為3%，而廣州市為10.9%，這顯然是不正常的，因此本文選擇這個(gè)典型區(qū)域作為研究區(qū)有特別意義。

從2000年～2008年廣州市各區(qū)建設(shè)用地的變化情況(表1)中可以看出，2000年廣州的都會(huì)區(qū)-越秀區(qū)、海珠區(qū)、荔灣區(qū)和天河區(qū)的建設(shè)用地在總面積中所占比例分別為74.7%、49.5%、47.5%和44.9%，這說明在當(dāng)時(shí)的4個(gè)區(qū)在2000年的開發(fā)程度已經(jīng)很高，特別是老城區(qū)越秀區(qū)，基本能用于開發(fā)利用的土地已經(jīng)不多，而海珠區(qū)、荔灣區(qū)和天河區(qū)也只有約一半的用地是耕田、基塘、水域和未開發(fā)用地等非城市建設(shè)用地，可以說開發(fā)潛力遠(yuǎn)不如廣州其他區(qū)。黃埔區(qū)是繼越秀區(qū)、海珠區(qū)、荔灣區(qū)和天河區(qū)之后開發(fā)程度較大的區(qū)域，2000年建設(shè)用地在總面積中占30%，之后便是18.9%的白云區(qū)、14.5%的番禺區(qū)和僅為4.6%的南沙區(qū)。恰恰是這些開發(fā)程度不大的區(qū)域成為廣州接下來發(fā)展的重點(diǎn)，從2008年的數(shù)據(jù)中我們不難發(fā)現(xiàn)，番禺區(qū)、白云區(qū)建設(shè)用地占總面積的比例比2000年的翻了一倍以上，而南沙區(qū)從4.6%變成18%，翻了接近4倍，這是其他研究區(qū)所不能比擬的。開發(fā)程度越大，開發(fā)潛力越小。

圖1 廣州土地利用類型變化圖 2000年～2008年廣州各區(qū)建設(shè)用地的變化情況 表1

3 廊道效應(yīng)分析

3.1 各區(qū)地鐵沿線的緩沖分析

本文對(duì)廣州地鐵沿線分別建立不同尺度緩沖區(qū)，研究不同緩沖區(qū)內(nèi)新增建設(shè)用地的增長(zhǎng)情況。選用ArcGIS軟件中的Arctoolbox工具箱中的“緩沖”，對(duì)廣州地鐵做緩沖。緩沖距離分別設(shè)置為500 m、1 000 m、1 500 m和 2 000 m，生成相應(yīng)的4個(gè)緩沖區(qū)。然后在Arctoolbox工具箱中選用“按掩膜提取的工具”提取出被緩沖區(qū)覆蓋下的廣州市土地利用數(shù)據(jù)。最后通過分類統(tǒng)計(jì)得出距地鐵[0，500)m、[500，1000)m、[1000，1500)m和[1500，2000)m帶狀地區(qū)的新增建設(shè)用地的情況，根據(jù)各個(gè)區(qū)的范圍按掩膜把各個(gè)區(qū)包括其所擁有的地鐵線提取出來，得出廣州各區(qū)地鐵沿線的新增建設(shè)用地情況 ,如圖2和表2所示。

從圖2第二張圖和表2可以看出，在距離地鐵[0，500)m內(nèi)新增建設(shè)用地為 40.59 km2；[500，1000)m內(nèi)新增建設(shè)用地為 38.34 km2；[1000，1500)m內(nèi)新增建設(shè)用地為 35.48 km2；[1500，2000)m內(nèi)新增建設(shè)用地為 29.81 km2。它們分別占總用地面積的20%、21.07%、23.07%、21.96%。這種比例并沒有呈現(xiàn)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，說明城市建設(shè)用地并沒有隨著與地鐵距離的增加而逐漸減少，即沒有體現(xiàn)明顯的廊道效應(yīng)。

廣州市不同緩沖區(qū)范圍內(nèi)建設(shè)用地的變化情況 表2

在圖2中8個(gè)圖則可以看出，僅有白云區(qū)和南沙區(qū)地鐵沿線的建設(shè)用地體現(xiàn)出明顯的廊道效應(yīng)。白云區(qū)距地鐵沿線[0，500)m、[500，1000)m、[1000，1500)m和[1500，2000)m內(nèi)新增建設(shè)用地面積分別為 10.53 km2、8.55 km2、7.85 km2、6.28 km2，占總用地面積的29.1%、24.3%、23.0%和19.1%；南沙區(qū)距離地鐵沿線[0，500)m、[500，1000)m、[1000，1500)m和[1500，2000)m內(nèi)新增建設(shè)用地面積分別為 3.53 km2、3.49 km2、2.41 km2、2.47 km2，占總用地面積的33.5%、33.0%、22.1%和21.8%。這兩個(gè)區(qū)沿線土地的新增用地面積所占比例均符合逐級(jí)遞減的規(guī)律，說明這兩個(gè)區(qū)域的城市建設(shè)用地隨著與地鐵距離的增加而逐漸減少，具有明顯的廊道效應(yīng)。

圖2 廣州地鐵沿線及各區(qū)沿線地鐵的緩沖分析

剩下的6個(gè)區(qū)地鐵沿線的建設(shè)用地沒有體現(xiàn)出明顯的廊道效應(yīng)。番禺區(qū)距離地鐵沿線[0，500)m、[500，1000)m、[1000，1500)m和[1500，2000)m內(nèi)新增建設(shè)用地面積分別占總用地面積的22.0%、21.2%、23.3%、21.0%；海珠區(qū)為17.6%、15.0%、12.3%、17.6%；黃浦區(qū)為24.3%、19.6%、25.3%、24.6%；荔灣區(qū)為15.2%、20.0%、20.0%、23.6%；越秀區(qū)為4.2%、9.7%、19.2%、27.7%；天河區(qū)為14.1%、17.4%、26.0%、28.5%，這6個(gè)區(qū)沿線土地的新增用地面積所占總面積的比例并沒有符合逐級(jí)遞減的規(guī)律，因而不具備廊道效應(yīng)。

通過調(diào)查與分析，本文認(rèn)為產(chǎn)生這種情況的原因主要有：①2000年廣州都會(huì)區(qū)(包括越秀區(qū)、荔灣區(qū)、海珠區(qū)、天河區(qū))的開發(fā)程度就相當(dāng)高了，整個(gè)區(qū)的開發(fā)潛力太小，特別是沿線開發(fā)幾乎不可能，所以沿線新增建設(shè)用地少之又少，即距地鐵沿線越近，開發(fā)潛力越小，開發(fā)面積也會(huì)越小，因此其廊道效應(yīng)不明顯。②政府的力量不容小覷，像越秀區(qū)這樣的老城區(qū)的發(fā)展多以改造為主，沿線開發(fā)密度過大而被抑制開發(fā)，所以地鐵交通對(duì)沿線的土地開發(fā)作用不大。不過由于越秀區(qū)開通地鐵的時(shí)間較早，在2000年距地鐵線[0，500)m、[500，1000)m、[1000，1500)m和[1500，2000)m帶狀地區(qū)內(nèi)建設(shè)用地分面積所占比例分別為88.0%、74.2%和49.1%，逐級(jí)遞減的規(guī)律符合廊道效應(yīng)原則，說明地鐵對(duì)于建設(shè)用地的吸附作用還是相當(dāng)明顯的。

3.2 各區(qū)地鐵站點(diǎn)的緩沖分析

為了進(jìn)一步揭示廣州市沿地鐵的廊道效應(yīng)，本文以地鐵站點(diǎn)為對(duì)象，分別建立各區(qū)距地鐵站 500 m、1 000 m、1 500 m和 2 000 m的緩沖區(qū)，通過整理可以得到如圖3所示。

圖3 廣州各區(qū)地鐵站點(diǎn)的緩沖分析

從圖3分析可以看出，僅有番禺區(qū)沿地鐵站點(diǎn)的建設(shè)用地符合廊道效應(yīng)，番禺區(qū)距地鐵站點(diǎn)[0，500)m、[500，1000)m、[1000，1500)m和[1500，2000)m內(nèi)新增建設(shè)用地面積分別為 3.89 km2、9.62 km2、10.99 km2、10.40 km2，各占總用地面積的29.0%、24.6%、21.3%和20.1%。這表明了番禺區(qū)地鐵站點(diǎn)不同范圍內(nèi)新增建設(shè)用地所占比例呈現(xiàn)出逐級(jí)遞減的規(guī)律，符合廊道效應(yīng)的特征。

廣州地鐵站點(diǎn)對(duì)海珠區(qū)、越秀區(qū)、黃浦區(qū)、荔灣區(qū)和天河區(qū)的土地利用沒有體現(xiàn)明顯的廊道效應(yīng)。海珠區(qū)距地鐵站點(diǎn)[0，500)m、[500，1000)m、[1000，1500)m和[1500，2000)m內(nèi)新增建設(shè)用地面積所占比例分別為18.7%、15.4%、14.4%、15.6%；越秀區(qū)分別為3.9%、7.0%、17.2%、26.7%；黃浦區(qū)分別為24.5%、22.1%、23.8%、24.2%；荔灣區(qū)分別為15.3%、18.0%、19.9%、22.2%；天河區(qū)分別為13.7%、15.3%、24.8%、27.3%。這5個(gè)區(qū)地鐵站點(diǎn)不同范圍內(nèi)新增建設(shè)用地所占比例沒有體現(xiàn)出逐級(jí)遞減的規(guī)律，說明城鄉(xiāng)建設(shè)用地并沒有隨著與地鐵站點(diǎn)距離的增加而減少，即沒有體現(xiàn)明顯的廊道效應(yīng)。

通過調(diào)查與分析，番禺區(qū)的土地利用沒有產(chǎn)生典型的分異作用卻具有明顯的廊道效應(yīng)的原因如下：由于地鐵是地下交通工具，是通過站點(diǎn)建立與外界的聯(lián)系，所以地鐵對(duì)土地利用的影響應(yīng)該是由點(diǎn)到線到面遞進(jìn)的，因?yàn)橐话愕罔F線相鄰站點(diǎn)間的距離較小，所以通常研究都會(huì)忽略了站點(diǎn)最初始的影響而選擇研究地鐵沿線的土地分異規(guī)律。但是番禺區(qū)站點(diǎn)間的距離普遍較大，甚至有些相鄰站點(diǎn)之間距離太大了(如圖3)，使得站點(diǎn)的影響無法聯(lián)成線，從而導(dǎo)致了番禺區(qū)特殊的研究結(jié)果。

4 結(jié) 論

通過研究廣州地鐵對(duì)廣州市土地利用空間分異情況的影響，可得出如下結(jié)論：

(1)運(yùn)用GIS和RS手段，可以非常方便地分析在地鐵影響下城市土地利用的變化情況，探討地鐵對(duì)周邊土地利用的廊道效應(yīng)。

(2)在對(duì)廣州市各區(qū)地鐵進(jìn)行緩沖分析中，分別提取并統(tǒng)計(jì)了距地鐵 500 m，1 000 m，1 500 m，2 000 m范圍內(nèi)的土地利用信息，發(fā)現(xiàn)到目前為止，廣州地鐵線僅對(duì)白云區(qū)和南沙區(qū)地鐵沿線的建設(shè)用地體現(xiàn)出明顯的分異作用和廊道效應(yīng)，而剩下的6個(gè)區(qū)地鐵沿線的建設(shè)用地沒有體現(xiàn)出明顯的分異作用和廊道效應(yīng)。

(3)通過對(duì)廣州市各區(qū)地鐵站點(diǎn)緩沖區(qū)的分析和統(tǒng)計(jì)，得出僅有番禺區(qū)沿地鐵站點(diǎn)的建設(shè)用地符合廊道效應(yīng)，而海珠區(qū)、越秀區(qū)、黃浦區(qū)、荔灣區(qū)和天河區(qū)的土地利用則沒有體現(xiàn)明顯的廊道效應(yīng)和典型的分異作用。

(4)從白云區(qū)、南沙區(qū)的研究結(jié)果上看，地鐵沿線對(duì)于建設(shè)用地的吸附作用十分強(qiáng)烈，使人流、物流。交通流集中在地鐵沿線，形成一條發(fā)展的廊道，直接影響周邊區(qū)域的土地功能、土地利用強(qiáng)度和土地價(jià)值，這不僅可以拉近各個(gè)功能區(qū)間的聯(lián)系，共同促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，而且有助于緩解城市單中心圈層結(jié)構(gòu)所帶來的矛盾，使廣州市城市結(jié)構(gòu)從單中心向多中心發(fā)展。

[1] 宗躍光. 大都市空間擴(kuò)展的廊道效應(yīng)與景觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化——以北京市區(qū)為例[J]. 地理研究，1998，17(2)：119～124.[2] 毛蔣興，閆小培. 城市交通干道對(duì)土地利用的廊道效應(yīng)研究——以廣州大道為例[J]. 地理與地理信息科學(xué)，2004，20(5)：58～61.

[3] 周華榮，肖篤寧，周可法. 干旱區(qū)景觀格局空間過程變化的廊道效應(yīng)—以塔里木河中下游河流廊道區(qū)域?yàn)槔齕J]. 科學(xué)通報(bào)，2006(S1)：66～72.

[4] Taaffe E J，Krakover S，Gauthier H L. Interactions between spread-and-backwash，population turnaround and corridor effects in the inter-metropolitan periphery：A case study[J]. Urban Geography，1992，13(6)：503～533.

[5] Forman R T T，Deblinger R D. The Ecological Road-effect Zone of a Massachusetts(USA) suburban highway[J]. Conservation Biology，2000，14(1)：36～46.

[6] 李鋮，李俊祥，李蓉等. 上海軌道交通對(duì)城市土地利用變化的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，19(7)：1537～1543.

[7] 周俊，徐建剛. 軌道交通的廊道效應(yīng)與城市土地利用分析[J]. 城市軌道交通研究，2002，5(1)：77～78.

[8] 廖駿. 成都地鐵一號(hào)線站點(diǎn)周邊土地利用與客流量關(guān)系研究[J]. 高教論述，2012(6)：24.

[9] 王錫福，徐建剛，李揚(yáng)帆. 南京城市軌道交通建設(shè)潛在影響下的土地利用分異研究[J]. 人文地理，2005(3)：112～116.[10] 肖為周，王樹盛，黃富民. 軌道交通沿線土地利用變化對(duì)其客運(yùn)量需求的影響分析——以蘇州市城市軌道交通1號(hào)線為例[J]. 現(xiàn)代城市研究，2010(2)：80～85.

Analysis on the Corridor Effect of Urban Construction Land in Guangzhou City

Zhang Xiaodan

(Surveying and Mapping Institute of Land and Resources in Zengcheng of Guangzhou，Zengcheng 511300，China)

Taking Guangzhou city construction land as the research object，using RS，GIS and taking the change of urban construction land as the index，the corridor effect of Guangzhou urban construction land was analyzed. The results show that，so far，the Guangzhou subway line only to Baiyun District and Nansha District land use has the corridor effect obviously，while the Guangzhou subway station is only of land use in Panyu District have obvious differentiation，the other 5 areas and new construction land and not along the subway or subway station distribution presents the gradual decreasing law，no obvious corridor effect.

the corridor effect；land use；buffer analysis；Guangzhou City

1672-8262(2017)01-62-05

P208.2

A

2016—10—11 作者簡(jiǎn)介：張曉丹(1975—)，女，工程師，主要從事測(cè)繪工程、3S應(yīng)用、數(shù)據(jù)建庫(kù)等工作。