京津冀地區(qū)城市化發(fā)展時空差異特征

楊坤矗,畢潤成,孫然好,陳利頂,3,*

1 山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,臨汾 041004 2 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心,北京 100085 3 中國科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100049

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京津冀地區(qū)城市化發(fā)展時空差異特征

楊坤矗1,2,畢潤成1,孫然好2,陳利頂2,3,*

1 山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,臨汾 041004 2 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心,北京 100085 3 中國科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京 100049

隨著京津冀一體化協(xié)同發(fā)展的提出,如何協(xié)調(diào)城市間城市化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的差異成為目前關(guān)注的焦點。因歷史原因和政策影響,尤其在城市化發(fā)展方面地區(qū)之間存在較大差異,定量識別該區(qū)城市發(fā)展的時空差異性對于制定合理的區(qū)域協(xié)同發(fā)展政策具有重要的指導(dǎo)意義。基于1984—2012年社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù),通過引入偏離度指數(shù)和變異系數(shù),從人口、土地、社會、經(jīng)濟(jì)四方面研究了不同時期京津冀地區(qū)城市化發(fā)展時空差異特征。研究表明：(1)京津冀地區(qū)城市化4個方面的發(fā)展均呈整體上升趨勢,尤其表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展方面。整體增長幅度為：經(jīng)濟(jì)>社會>土地>人口。(2)從發(fā)展速度看,京津冀地區(qū)人口與土地增速最快時期發(fā)生在2000—2004年；而社會與經(jīng)濟(jì)增速最快時期發(fā)生在1992—1996年；這些特征充分反映了我國階段性政策的影響。(3)從城市化發(fā)展的驅(qū)動因子分析,京津冀地區(qū)人口與土地增長速度差異較小,發(fā)展趨勢較為一致,呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系；經(jīng)濟(jì)、社會增長速度差異較小,發(fā)展趨勢較為一致,表現(xiàn)出高度的正相關(guān)性；而人口與社會、人口與經(jīng)濟(jì)、土地與社會、土地與經(jīng)濟(jì)之間的相關(guān)性不顯著。(4)京津冀地區(qū)城市化發(fā)展區(qū)域差異較大,不同時段各城市發(fā)展存在明顯差異；在城市化進(jìn)程中區(qū)域間最大差異性表現(xiàn)在土地的擴(kuò)張,其次是人口增長,而經(jīng)濟(jì)和社會增長差異性相對較小。(5)人口、土地、社會、經(jīng)濟(jì)四項城市化驅(qū)動因子與城市生態(tài)因子的耦合協(xié)調(diào)度均不斷提高。

京津冀；城市化；時空特征

隨著人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展,以及非農(nóng)產(chǎn)業(yè)逐漸向城市地區(qū)集聚[1],中國城市化發(fā)展已經(jīng)成為必然趨勢。城市化不僅僅是人口的集聚化過程,還包括土地的集約高效利用、社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人們生活方式的改變[2]。目前,在研究城市發(fā)展時空差異方面更多基于遙感解譯、定性分析、熵值法、模糊綜合評判法、主成分分析法、聚類分析法、加權(quán)變異系數(shù)和泰爾指數(shù)法、層次分析法和線性加權(quán)求和法等方法[3- 10],涉及到的領(lǐng)域包括經(jīng)濟(jì)、社會、人口、生活、土地、基礎(chǔ)設(shè)施、資源、環(huán)境等[9- 15]。在時間演變方面主要包括兩種,其一是基于單一時間節(jié)點數(shù)據(jù)的城市化測度[16],其二是基于多節(jié)點數(shù)據(jù)以及連續(xù)時間節(jié)點數(shù)據(jù)的城市化測度[10]。

我國在圍繞區(qū)域城市化協(xié)同發(fā)展研究方面,起步相對較晚。隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,城市化進(jìn)程加快,社會、經(jīng)濟(jì)、文化和市場得到快速發(fā)展,然而地域之間城市化發(fā)展差異也在擴(kuò)大[17]。如何處理好地域間城市化發(fā)展的差異直接關(guān)系到區(qū)域城市化和經(jīng)濟(jì)的協(xié)同發(fā)展。在這種背景下,我國提出了通過區(qū)域一體化戰(zhàn)略來帶動及協(xié)調(diào)一個區(qū)域良性發(fā)展。京津冀一體化戰(zhàn)略的提出,茲在通過區(qū)域資源一體化配置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,實現(xiàn)區(qū)域之間土地資源合理利用、資源高效使用和社會公共資源的共享,促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。京津冀地區(qū)是我國的政治和文化中心,也是我國經(jīng)濟(jì)增長的第三極[18]。從區(qū)域協(xié)同發(fā)展來說,不僅面臨著生態(tài)退化嚴(yán)重、環(huán)境污染加劇、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理等問題,還面臨著地區(qū)貧富差距增大、社會矛盾突出、區(qū)域間發(fā)展不平衡的現(xiàn)實問題[19]。因此,客觀、準(zhǔn)確辨識城市化發(fā)展的區(qū)域性差異,對于探討京津冀地區(qū)一體化協(xié)同發(fā)展具有重要的意義。目前已有學(xué)者對京津冀地區(qū)發(fā)展差異做了一些研究。如對京津冀地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化的時空差異性分析后表明區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,河北的經(jīng)濟(jì)發(fā)展低于北京、天津[20]。采用遙感影像等數(shù)據(jù)對京津冀都市圈城鄉(xiāng)建設(shè)用地時空變化特征研究分析后發(fā)現(xiàn)1990—2006年區(qū)域內(nèi)城鄉(xiāng)建設(shè)用地總面積不斷增長,保定、唐山、石家莊三地平均相對變化率較大,大于區(qū)域平均水平[21]。也有學(xué)者分別通過單一年份和多年份社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)揭示了京津冀地區(qū)或都市圈城市化質(zhì)量發(fā)展的差異性[22-23]。另有研究通過城市群間城市化動態(tài)特征對比的方法,分析了京津冀城市群與長三角城市群與珠三角城市群的城市化差異特征[24]。目前基于長時間序列從市域協(xié)同角度對京津冀地區(qū)城市化發(fā)展差異性定量研究的文獻(xiàn)較少。本文基于多年統(tǒng)計數(shù)據(jù),采用典型單一指標(biāo)法系統(tǒng)研究京津冀地區(qū)1984—2012年城市化發(fā)展的時空差異性特征,為探討京津冀地區(qū)后續(xù)協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略提供參考依據(jù)。

1 研究地區(qū)與方法

1.1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

圖1 研究區(qū)地理位置Fig.1 Location of study area

京津冀地區(qū)主要包括北京、天津兩個直轄市以及河北省全境11市(石家莊、承德、保定、唐山、秦皇島、廊坊、張家口、邯鄲、邢臺、滄州、衡水)(圖1)。該區(qū)地處我國華北平原北部,地貌類型復(fù)雜多樣,主要分布有壩上高原、燕山和太行山山地、山前洪積平原三大地貌單元。地勢西北高、東南低,西北以高原、山地和丘陵為主,同時還分布著一些山間盆地和河流谷地,東南部為平原帶,屬于海河流域,主要水系包括北運河、永定河、潮白河和大清河。該區(qū)夏季炎熱多雨,冬季寒冷干燥,呈現(xiàn)典型暖溫帶半濕潤半干旱大陸性季風(fēng)氣候特征[25-26]。據(jù)2014年統(tǒng)計數(shù)據(jù),京津冀地區(qū)土地面積約21.6萬km2,年末常住人口為11052.2萬人,北京、天津、河北年末常住人口分別占19.5%、13.7%和66.8%。

考慮到數(shù)據(jù)的連續(xù)性、可得性和完整性,本研究所使用人口、社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)均來自于以下有關(guān)年鑒：《中國城市統(tǒng)計年鑒》、《新河北五十年》、《北京統(tǒng)計年鑒》、《天津統(tǒng)計年鑒》、《河北經(jīng)濟(jì)年鑒》、《中華人民共和國全國分縣市人口統(tǒng)計資料》、《新河北60年》。建成區(qū)面積(市轄區(qū))和園林綠地面積(市轄區(qū))數(shù)據(jù)來自相關(guān)年份的《中國城市統(tǒng)計年鑒》,人均園林綠地面積采用園林綠地面積(市轄區(qū))/總?cè)丝?市轄區(qū))計算求得。鑒于1988年園林綠地面積(市轄區(qū))數(shù)據(jù)缺失,采用1989年建成區(qū)綠化覆蓋面積中園林綠地面積替代；人均社會消費品零售總額采用社會消費品零售總額/總?cè)丝谇蟮?；對于其它少量缺失或不合理?shù)據(jù)采用相鄰年份平均法或者各地市相關(guān)年份統(tǒng)計年鑒進(jìn)行修正與補齊。

1.2 研究方法

城市化發(fā)展是一個復(fù)雜的、綜合性過程,涉及到多方面的影響因子。但一般認(rèn)為,人口增長、建設(shè)用地擴(kuò)張、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會需求和政策變動是驅(qū)動城市化發(fā)展的主要因子,然而由于政策的影響十分復(fù)雜,難以量化,常常作為一個定性因子進(jìn)行討論,因此本研究選取人口、經(jīng)濟(jì)、土地、社會四個特征要素的指標(biāo)來研究城市化的時空分異特征。人口方面選擇非農(nóng)人口作為衡量城市化發(fā)展指標(biāo),城鎮(zhèn)人口表征的城市化中一部分城鎮(zhèn)人口在子女教育、社會保障、醫(yī)療衛(wèi)生等方面并未能完全享受和戶籍非農(nóng)人口完全的待遇,所以相較城鎮(zhèn)人口表征的人口城市化,用非農(nóng)人口表征城市化更為真實。土地方面選擇市轄區(qū)建成區(qū)面積作為評價指標(biāo),市轄區(qū)建成區(qū)面積(以下稱建成區(qū)面積)的變化代表了城市化進(jìn)程中城市土地的擴(kuò)張程度。經(jīng)濟(jì)方面選擇人均地區(qū)生產(chǎn)總值(人均GDP)代表,人均GDP反映了人均創(chuàng)造價值的高低,集中體現(xiàn)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量。社會發(fā)展方面選擇了人均社會消費品零售總額作為評價指標(biāo),該指標(biāo)主要反映了人民生活水平變化所帶來的社會消費質(zhì)量,通過研究其變化特征可以反映城市化在社會發(fā)展方面的區(qū)域差異。

通過1984—2012年逐年時間序列數(shù)據(jù)對京津冀地區(qū)城市化整體發(fā)展特征分析；擷取1984、1988、1992、1996、2000、2004、2008、2012共8個節(jié)點年份數(shù)據(jù),以4年為1個研究周期,組成1984—1988、1988—1992、1992—1996、1996—2000、2000—2004、2004—2008、2008—2012年7個分析時段,采用幾何平均增長速度測度不同階段各城市間城市化發(fā)展的差異。為了研究城市化發(fā)展的區(qū)域差異性,我們引入偏離度模型。首先計算各城市不同時期4個方面的城市化發(fā)展的偏離程度,從而分析不同時段城市化發(fā)展的區(qū)域性差異。偏離度計算方法[27]：

(1)

變異系數(shù)(coefficient of variation)也稱離散系數(shù),可以用來比較兩組數(shù)據(jù)之間的差異程度,進(jìn)而也可以分析城市化過程的區(qū)域差異和協(xié)同性特征,其計算方法如下[28-29]：

(2)

通過耦合協(xié)調(diào)性測度,以反應(yīng)京津冀地區(qū)城市化進(jìn)程中的不同驅(qū)動因子(特征要素)與城市生態(tài)因子耦合協(xié)調(diào)性,城市生態(tài)因子通過人均園林綠地面積(市轄區(qū))表征,園林綠地面積包括公共、單位附屬、居住、生產(chǎn)、防護(hù)和風(fēng)景綠地的總面積。人均園林綠地面積主要反應(yīng)了城市化發(fā)展中生態(tài)綠化的發(fā)展程度。耦合協(xié)調(diào)度測度方法為[30- 32]：

(1)數(shù)據(jù)無量綱化

(3)

式中,yij為京津冀地區(qū)城市化驅(qū)動因子和zij分別為京津冀地區(qū)城市生態(tài)因子原始數(shù)據(jù)。Y、Z為無量綱化后的值。

(2)計算京津冀地區(qū)城市化驅(qū)動因子和生態(tài)因子的協(xié)調(diào)度C和城市化驅(qū)動因子和生態(tài)因子的綜合評價指數(shù)T。α、β為待定權(quán)數(shù),作者認(rèn)為城市化驅(qū)動因子和生態(tài)因子同樣重要,故均取值為0.5。

(4)

(3)測度耦合協(xié)調(diào)度D

(5)

2 結(jié)果分析與討論

2.1 京津冀地區(qū)城市化總體發(fā)展特征

圖2 1984—2012年京津冀地區(qū)城市化整體發(fā)展趨勢Fig.2 The whole trend of urbanization development in Beijing-Tianjin-Hebei from 1984 to 2012

從京津冀地區(qū)城市化整體發(fā)展的特征看(圖2),1984—2012年,4個特征要素的城市化發(fā)展均呈現(xiàn)上升趨勢。從增長幅度來看,經(jīng)濟(jì)方面增長幅度最大,人均GDP由960.7元增長到53245.7元,增長5442.4%,年均增長率15.4%；其次是社會方面,人均社會消費品零售總額由409.9元增長到19775.2元,增長4724.4%,年均增長率14.8%；土地方面建成區(qū)總面積(以下均不含縣級市)增幅位于第三位,由1072km2增長到3241km2,增長202.3%,年均增長率為4.0%,人口方面,非農(nóng)人口增長幅度相對最小,由1723.2萬人增長到4034.4萬人,增長幅度為134.1%,年均增長率為3.1%。人口與土地方面的年均增長率差異性較小,為0.9個百分點,表明人口與土地的絕對擴(kuò)張速度相對較為一致。經(jīng)濟(jì)與社會方面的年均增長率差異性較小,為0.6個百分點,說明社會與經(jīng)濟(jì)的增長速度相對較為一致。人口、土地兩方面年均增長率遠(yuǎn)低于社會、經(jīng)濟(jì)兩方面年均增長率,其中,人口、土地與社會、經(jīng)濟(jì)之間最小差異為土地與社會方面的差異性,高達(dá)10.8個百分點,表明人口、土地的城市化帶來的社會、經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

通過京津冀地區(qū)統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以獲得4個方面不同階段城市化平均增長率(圖3)。人口與土地平均增長率最高時期均出現(xiàn)在2000—2004年,分別為5.5%和13.6%。由于這一時期國家認(rèn)為推進(jìn)城鎮(zhèn)化的條件已漸成熟,開始實施城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略,城市化速度快速提升。同時,這一時期也是人口與土地平均增長率差異最大時期,相差8.1個百分點?？傮w來看,人口增長速度相對波動較小,較為平穩(wěn),各時期極差為3.7個百分點。

圖3 京津冀地區(qū)階段城市化整體年均增長率 Fig.3 The average annual growth rate of urbanization in Beijing-Tianjin-Hebei

從經(jīng)濟(jì)與社會增長趨勢與波動情況看,1988—1992時期出現(xiàn)下降,由于明顯的通貨膨脹和大幅度物價上漲,國家開始治理經(jīng)濟(jì)環(huán)境、整頓經(jīng)濟(jì)秩序。1992—1996時期伴隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制建立,經(jīng)濟(jì)和社會出現(xiàn)快速增長。受1997年亞洲金融危機(jī)影響,1996—2000時期的經(jīng)濟(jì)和社會增長率再一次出現(xiàn)下降。隨著金融危機(jī)的消退,2000—2008時經(jīng)濟(jì)、社會出現(xiàn)不同程度增長。2008—2012時期受美國次貸危機(jī)的影響,經(jīng)濟(jì)和社會增長率再一次下降,經(jīng)濟(jì)增長率下降4.1個百分點,而社會增長率僅下降0.8個百分點,降幅小于經(jīng)濟(jì)增長率,主要是由于國家迅速采取了有效的救市計劃,出臺了多項鼓勵消費、擴(kuò)大內(nèi)需政策,社會城市化增長速度并沒有因此而明顯的放緩。

2.2 京津冀地區(qū)城市化發(fā)展的區(qū)域差異性分析

從1984—2012期間京津冀地區(qū)不同城市4個特征要素的年均增長率(圖4),可以看出各市社會和經(jīng)濟(jì)年均增長率均高于人口和土地年均增長率。人口、土地年均增長率最高的城市分別為廊坊、承德,達(dá)到了6.1%和6.8%,分別高出京津冀地區(qū)整體均值3.0和2.8個百分點,比增長率最低的天津、張家口分別高出4.8和5.9個百分點。唐山市社會和經(jīng)濟(jì)年均增長率均為區(qū)域最高。分別為16%和17.7%,分別高出京津冀地區(qū)整體均值1.2和2.3個百分點,比增長率最低的張家口、邢臺高2.5和4.2個百分點。廊坊市總體發(fā)展超前,各方面年均增長率均高于京津冀地區(qū)整體均值。

圖4 1984—2012年京津冀地區(qū)市域城市化年均增長率 Fig.4 Annual growth rate of Beijing-Tianjin-Hebei from 1984 to 2012

由京津冀地區(qū)不同時段四方面城市化過程的偏離程度,可以看出不同時段京津冀地區(qū)城市化發(fā)展的區(qū)域差異特征(圖5)。主要有以下特點：

(1)城市化發(fā)展的區(qū)域性差異表現(xiàn)在要素之間的不平衡性。根據(jù)圖5可以看出,京津冀地區(qū)城市化的區(qū)域性差異主要表現(xiàn)在土地和人口方面,尤以土地擴(kuò)張最為突出,且不同時段地區(qū)之間存在差異；社會和經(jīng)濟(jì)增速區(qū)域間差異性不明顯。在土地方面,1984—1988、1988—1992、1992—1996、1996—2000、2000—2004、2004—2008和2008—2012,土地增速最大的城市分別為天津、廊坊、承德、邢臺、北京、承德和滄州；而人口增速最大的城市在上述時段內(nèi)分別為邢臺、衡水、衡水、邢臺、廊坊、邯鄲和邢臺。由此可以看出,城市化過程中,土地和人口的增長并非同步增長,地區(qū)之間存在較大差異。

(2)城市化發(fā)展的區(qū)域性差異還表現(xiàn)出明顯的時段性特征。城市化發(fā)展在土地方面的區(qū)域性差異,1984—1988、2000—2004時段明顯低于其它幾個時段。這是因為1984—1988時段屬于我國城市化發(fā)展的初期,城市化過程受到政策影響,城市擴(kuò)張受到嚴(yán)格約束,由此導(dǎo)致城市化發(fā)展區(qū)域之間的差異性較小；隨著對城市化發(fā)展認(rèn)識的提高,我國城市發(fā)展走上快速通道,各地區(qū)在城市化發(fā)展方面各顯神通,城市化過程的區(qū)域差異性也逐漸顯現(xiàn)出來。雖然2000—2004時段,京津冀地區(qū)城市間土地擴(kuò)張差異性絕對值較大,但地區(qū)總體發(fā)展速度較快,由偏離度反應(yīng)的區(qū)域差異性反而相對較小,由于這一時期國家認(rèn)為推進(jìn)城鎮(zhèn)化的條件已漸成熟,開始實施城鎮(zhèn)化發(fā)展戰(zhàn)略,各城市積極響應(yīng)國家政策,土地城市化擴(kuò)張速度快速提升。

(3)綜合各個時段數(shù)據(jù),研究分析了1984—2012年城市化發(fā)展4個特征要素的偏離程度,可以看出(圖5h),京津冀地區(qū)各城市化特征要素在這一時段差異性最小?？傮w上,城市化發(fā)展速度較為均衡。這也表明,雖然不同分段時期,京津冀地區(qū)城市化發(fā)展的差異性較大,但是總體的發(fā)展趨勢相同。在城市化進(jìn)程中需要處理好先發(fā)展與后發(fā)展的矛盾,國家出臺政策鼓勵部分城市先發(fā)展,同時,先發(fā)展起來的城市需要帶動后發(fā)展的城市,最終達(dá)到共同發(fā)展。

2.3 京津冀地區(qū)城市化發(fā)展的時間差異性分析

從京津冀地區(qū)不同時段城市化發(fā)展的空間變異特征,同樣反映出與偏離度類似的結(jié)果(圖6)。通過對4個特征要素增長速度的變異系數(shù)分析發(fā)現(xiàn)：1984—2012年各研究時段土地增長方面變異系數(shù)均大于其它方面,說明京津冀地區(qū)城市化過程中最大的差異表現(xiàn)在土地的擴(kuò)張。1996—2000年土地增長區(qū)域差異性最大,為111.9%。其次是人口增長的差異性,其變異系數(shù)值均低于各期土地值,變異程度最大為2004—2008年,變異系數(shù)為81.9%,仍遠(yuǎn)大于經(jīng)濟(jì)和社會方面各時期變異系數(shù)值。這表明京津冀地區(qū)城市化進(jìn)程中城市間人口發(fā)展不平衡。相比之下,經(jīng)濟(jì)和社會增長率的差異性相對較小,各時期變異系數(shù)均低于40%,其中,社會方面除1988—1992年變異系數(shù)為39.8%,其余時期均處于10%—20%之間,這說明城市間的增長速度差異性較小。經(jīng)濟(jì)與社會增長率變異程度在1988—1992年均為最大值,分別為31.4%和39.8%。雖然總體上京津冀地區(qū)各城市間經(jīng)濟(jì)、社會方面的城市化增長差異性相對較小,發(fā)展速度相對平衡,但是各市經(jīng)濟(jì)和社會生活水平差距依舊明顯,經(jīng)濟(jì)與社會城市化發(fā)展程度差異性大的格局并沒有改變。北京、天津兩個超大城市經(jīng)濟(jì)城市化和社會城市化程度依舊遠(yuǎn)高于河北省各市,同時河北省內(nèi)城市間經(jīng)濟(jì)與社會城市化程度差異性仍然較大。

2.4 京津冀地區(qū)城市化驅(qū)動因子協(xié)同性分析

圖5 京津冀地區(qū)不同時段城市化發(fā)展偏離度比較Fig.5 The departure degree of urbanization development in different periods of Beijing-Tianjin-Hebei

偏相關(guān)分析(凈相關(guān)分析)可以在很好的控制對其造成影響的其它變量基礎(chǔ)上,分析特定兩個變量間的線性相關(guān)關(guān)系,所采用的分析工具稱為偏相關(guān)系數(shù)。為了進(jìn)一步分析四個變量之間的相關(guān)關(guān)系,研究采用1984—2012年京津冀地區(qū)逐年整體數(shù)據(jù)進(jìn)行偏相關(guān)分析法分析人口、土地、社會、經(jīng)濟(jì)兩兩之間的偏相關(guān)關(guān)系,(表1)。表中r人土·社經(jīng)表示將社會、經(jīng)濟(jì)作為控制變量后的人口與土地間的偏相關(guān)系數(shù),同理可知其它兩兩之間的偏相關(guān)系數(shù)。在控制社會與經(jīng)濟(jì)因素后,人口與土地之間的偏相關(guān)系數(shù)r人土·社經(jīng)=0.862,且P=0.000<0.01,表明人口與土地之間高度正相關(guān),反映城市化過程中人口的增加需要更多的土地資源來支撐?？刂迫丝谂c土地因素后,社會與經(jīng)濟(jì)之間的偏相關(guān)系數(shù)r社經(jīng)·人土=0.985,且P=0.000<0.01,表明社會與經(jīng)濟(jì)之間高度正相關(guān),同時也反映出隨著經(jīng)濟(jì)水平提高,人民的社會消費水平也隨之提升。分別控制另外兩個變量后,人口與社會之間、人口與經(jīng)濟(jì)之間、土地與社會之間、土地與經(jīng)濟(jì)之間的相關(guān)性均不顯著,P值均大于0.05。在城市化早期,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展最直接的作用是提高人民生活消費水平。城市人口的增加需要更多的生產(chǎn)生活空間來滿足,進(jìn)而直接引起城市土地的剛性需求,導(dǎo)致城市土地擴(kuò)張。從城市化早期發(fā)展過程來看,城市化是多因素交互作用的過程,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展最直接的作用是人民購買力加強(qiáng),生活消費水平提高。而隨著生活消費水平的提高,一方面反過來促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,另一方面,人民的生產(chǎn)生活方式逐漸由鄉(xiāng)村生產(chǎn)生活為主的方式向更為豐富多樣的城市生產(chǎn)生活方式轉(zhuǎn)變,人口開始逐漸往城市集聚或者自發(fā)聚集為新的城市,而城市人口的增多,直接帶來土地的剛性需求,通過城市空間延伸以解決人口擴(kuò)張矛盾。而人口的集聚,城市的空間擴(kuò)張一定程度上使得城市生產(chǎn)生活方式更加多樣化,進(jìn)而又可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。但總體而言,人口與社會之間、人口與經(jīng)濟(jì)之間、土地與社會之間、土地與經(jīng)濟(jì)之間直接因果作用并不很強(qiáng)。

表1 城市化指標(biāo)間偏相關(guān)系數(shù)表

圖6 京津冀地區(qū)整體城市化變異系數(shù)Fig.6 Variance coefficient of urbanization in Beijing-Tianjin-Hebei

2.5 京津冀地區(qū)城市化驅(qū)動因子與城市生態(tài)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)性分析

通過對1984、1988、1992、1996、2000、2004、2008、2012年份城市生態(tài)數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn),城市生態(tài)指標(biāo)值呈總體上升趨勢,表明城市發(fā)展過程中城市生態(tài)建設(shè)也在總體加強(qiáng)(圖7)。進(jìn)一步對4項城市化驅(qū)動因子和城市生態(tài)因子進(jìn)行耦合協(xié)調(diào)性分析。參考已有文獻(xiàn)[30-32]將結(jié)果分為低度協(xié)調(diào)、中度協(xié)調(diào)、較高協(xié)調(diào)、高度協(xié)調(diào)4類、取值區(qū)間分別為[0.00—0.3)、[0.3—0.5)、[0.5—0.7)、[0.7—1]。結(jié)果表明：1984—2012期間,人口、土地因子分別與生態(tài)因子的耦合協(xié)調(diào)性較為接近,社會、經(jīng)濟(jì)因子分別與生態(tài)因子的耦合協(xié)調(diào)性較為接近。人口、土地、社會、經(jīng)濟(jì)4項城市化驅(qū)動因子分別與城市生態(tài)因子的耦合協(xié)調(diào)度均不斷提高,其中,人口、土地兩項城市化驅(qū)動因子與城市生態(tài)因子的耦合協(xié)調(diào)性指數(shù)分別由1984年的中度協(xié)調(diào)類(0.3436、0.3285)提高到2012年的高度協(xié)調(diào)類(0.7421、0.7564)。社會、經(jīng)濟(jì)兩項城市化驅(qū)動因子與城市生態(tài)因子的耦合協(xié)調(diào)性指數(shù)分別由1984年的低度協(xié)調(diào)類(0.1814、0.1744)提高到2012年的高度協(xié)調(diào)類(0.8347、0.8308)。這表明京津冀地區(qū)城市化發(fā)展過程中人口、土地、社會、經(jīng)濟(jì)與城市生態(tài)發(fā)展協(xié)調(diào)性越來越強(qiáng)。京津冀地區(qū)城市建設(shè)過程中并沒有只注重人口、土地、社會、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時也在加強(qiáng)城市生態(tài)的建設(shè),城市發(fā)展由過去傳統(tǒng)工業(yè)化城市發(fā)展模式向生態(tài)化發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。

圖7 京津冀地區(qū)城市化驅(qū)動因子與城市生態(tài)發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度Fig.7 Coupling coordination between urbanization driving factors and urban ecological development in Beijing-Tianjin-Hebei

3 結(jié)語

基于社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù),從人口、土地、社會、經(jīng)濟(jì)4方面分析了1984—2012年京津冀地區(qū)城市化發(fā)展的時空分異特征,研究發(fā)現(xiàn)：

(1) 無論從人口和土地,還是社會和經(jīng)濟(jì)方面,京津冀地區(qū)城市化發(fā)展趨勢總體一致,均呈現(xiàn)整體上升趨勢。但不同方面增長速度存在明顯差異。1984—2012年,京津冀地區(qū)城市化整體增長幅度表現(xiàn)為：經(jīng)濟(jì)>社會>土地>人口；各市社會和經(jīng)濟(jì)要素年均增長速度均高于人口和土地要素的年均增長速度。(2)從京津冀地區(qū)各城市分時段增長速度看,4個特征要素的城市化發(fā)展存在不同步現(xiàn)象。人口與土地最快增長時段發(fā)生在2000—2004期間,而社會與經(jīng)濟(jì)最快增長時段發(fā)生在1992—1996時期。(3)京津冀地區(qū)城市化發(fā)展表現(xiàn)為人口與土地同步發(fā)展,經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展同步,但是人口/土地系統(tǒng)與社會/經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間城市化發(fā)展存在較大差異,人口與土地之間、社會與經(jīng)濟(jì)之間均存在高度的正相關(guān),然而人口與社會、人口與經(jīng)濟(jì)、土地與社會、土地與經(jīng)濟(jì)之間相關(guān)性不顯著。(4)京津冀地區(qū)城市化發(fā)展時空差異明顯。城市化發(fā)展是一個復(fù)雜的、綜合性的交錯提升過程,不同時間段各城市的發(fā)展存在不同的特點；城市化過程中空間的最大差異表現(xiàn)在土地的擴(kuò)張,其次是人口增長,相反,經(jīng)濟(jì)和社會的增長時空差異相對較小。(5)京津冀地區(qū)人口、土地、社會、經(jīng)濟(jì)四項城市化驅(qū)動因子與城市生態(tài)因子的耦合協(xié)調(diào)度均不斷提高。

基于偏離度的方法,從4個城市化特征要素研究了京津冀地區(qū)不同時段城市化發(fā)展的區(qū)域性差異,為定量研究區(qū)域城市化發(fā)展的差異提出了一種思路。然而城市間不同要素城市化發(fā)展存在差異性并非都不利于區(qū)域的協(xié)調(diào)發(fā)展,仍然需要根據(jù)城市之間的分工和功能定位,確定土地、人口、社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系。例如,針對特大城市人口、土地實行限制政策而引起的人口、土地城市化緩慢,而對中小城市實行鼓勵人口、土地的城市化發(fā)展政策而導(dǎo)致的人口、土地城市化迅速,兩者之間發(fā)展速度的合理差異反而有助于地區(qū)城市化的整體協(xié)調(diào)推進(jìn)。如何定量評價城市化發(fā)展的區(qū)域性差異,探討適合區(qū)域功能定位和協(xié)同發(fā)展的合理區(qū)間,將是下一步研究的重點。

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The spatio-temporal changes of urbanization in Beijing-Tianjin-Hebei region in Northern China

YANG Kunchu1,2, BI Runcheng1, SUN Ranhao2, CHEN Liding2,3,*

1CollegeofLifeSciences,ShanxiNormalUniversity,Linfen041004,China2StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China3CollegeofResourcesandEnvironment,UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China

How to reduce the regional differences on urbanization and economic growth for balance development among the Beijing-Tianjin-Hebei regions is currently debated. Based on statistical socioeconomic data from 1984 to 2012, the spatial and temporal urbanization characteristics of Beijing-Tianjin-Hebei region were analyzed for four aspects including population,land,socioeconomics The development characteristics and spatio-temporal variation of all cities in different periods were discussed using the degree of deviation. We found that: (1) An overall increase trend on urbanization in the Beijing-Tianjin-Hebei region, and the growth rates of the development driving factors followed a pattern of economy > society > land > population.(2) The fastest growth of population and land occurred mainly during 2000—2004, while the fastest growth of social and economic mainly during 1992—1996.(3) An extremely significant positive correlation was found between the population and land development growth rate, as well as between the economic and social growth rates; however, there were no significant correlations between the growth rates of population and society, population and economy, land and society, land and economy. (4) The urbanization in Beijing-Tianjin-Hebei region was characterized by both diversification and regional contrast during the development processes. We found a large difference in both land expansion and population growth, but little differences in growth rates in society and economic development, and(5)the degree of coupling of urbanization drivers of population, land, society, and economy, and ecological factors have been increasing.

Beijing-Tianjin-Hebei；urbanization；spatio-temporal characteristics

國家自然科學(xué)基金重大項目(41590841)；國家自然科學(xué)基金重點項目(41230633)

2017- 03- 07;

2017- 05- 08

10.5846/stxb201703070378

*通訊作者Corresponding author.E-mail: liding@rcees.ac.cn

楊坤矗,畢潤成,孫然好,陳利頂.京津冀地區(qū)城市化發(fā)展時空差異特征.生態(tài)學(xué)報,2017,37(12):3998- 4007.

Yang K C, Bi R C, Sun R H, Chen L D.The spatio-temporal changes of urbanization in Beijing-Tianjin-Hebei region in Northern China.Acta Ecologica Sinica,2017,37(12):3998- 4007.