基于灰色關聯(lián)度的深圳市生態(tài)環(huán)境與城市擴展時空演化研究

李文慧 ，許劍輝 ，孫彩歌

1.華南師范大學地理科學學院，廣東 廣州 510631；2.南京師范大學虛擬地理環(huán)境教育部重點實驗室，江蘇 南京 210023；3.廣東省科學院廣州地理研究所，廣東 廣州 510070；4.南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州），廣東 廣州 511458

最早由 Whyte提出的“城市擴展”（urban sprawl）概念，是指城市在空間上的蔓延，是非城市用地轉化成為城市用地的過程（Bai et al.，2012；許彥曦等，2007；徐新良等，2014）。城市化發(fā)展過程中，建設用地在數(shù)量、空間分布方面的變化是最能反應城市擴展實況的外在表現(xiàn)形態(tài)（何媛婷等，2020）。城市擴展在推動經(jīng)濟進步和社會繁榮發(fā)展的同時，對資源、生態(tài)、環(huán)境等方面也產(chǎn)生了連環(huán)的負面影響，所導致的生態(tài)環(huán)境退化已日趨嚴重（Liu et al.，2020）。在景觀和環(huán)境變化上的重要表現(xiàn)是城市建設用地不斷蠶食農(nóng)田、林地、草地等生態(tài)空間，打破了原有的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡，并削弱其生態(tài)服務功能，進一步加劇人地矛盾（白立敏等，2019；楊智威等，2018）。生態(tài)環(huán)境作為人類賴以生存的基礎，日趨受到人們的重視和關注，生態(tài)環(huán)境質量通常是衡量其優(yōu)劣水平的指標。生態(tài)環(huán)境質量的變化與城市發(fā)展、擴展密切相關（Rafig et al.，2018），作為區(qū)域可持續(xù)性發(fā)展的重要研究內容，明確城市擴展模式與生態(tài)環(huán)境之間的關聯(lián)性（Zhang et al.，2020），有助于定量化地了解生態(tài)環(huán)境質量受城市擴展的影響程度，對實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展具有重要指導意義（彭云飛，2018；杜霞等，2020）。

深圳市自 1979年建市以來，經(jīng)歷了快速的城市擴展，至 2004年成為沒有農(nóng)民的完全城市化地區(qū)（王琳，2017）。作為中國的發(fā)達城市之一，隨著城市化進程加快，深圳目前可用于建設的用地較少（林伊婷等，2020），已對深圳的社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了剛性束縛（詹慶明等，2007）。而其為實現(xiàn)“現(xiàn)代化的國際性城市”的發(fā)展目標，又必須要保證城市生態(tài)環(huán)境良好，并能提供“宜居生態(tài)”的環(huán)境。因此研究其城市用地的擴展模式、生態(tài)環(huán)境質量評價及其之間的關聯(lián)度具有代表性和借鑒性，對于我國快速城市化背景下的其他區(qū)域土地變化調控和管理具有現(xiàn)實理論意義和指導價值（金浩然等，2017）。本文通過對深圳市城市擴展的空間形態(tài)以及生態(tài)環(huán)境質量指數(shù)的變化進行研究，并基于灰色關聯(lián)模型分析兩者之間的時空關聯(lián)性，以期為控制建設用地的非理性擴張、城市建設與生態(tài)建設相結合和構建綠色城市等提供依據(jù)（鄒兵，2013）。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

深圳市位于廣東省南部沿海地區(qū)，東臨大鵬灣和大亞灣，與惠州市相連；西瀕伶仃洋和珠江口，與中山、珠海市相望；北與東莞市、惠州市接壤；南至深圳河和香港毗鄰。它在北回歸線以南，屬于亞熱帶地區(qū)。全市陸地總面積約1997.30 km2，常住人口1302.66萬，人口密度達到6484 person·km?2。目前有10個行政區(qū)：寶安區(qū)（394.32 km2）、大鵬區(qū)（295.57 km2）、福田區(qū)（78.78 km2）、光明區(qū)（155.7 km2）、龍崗區(qū)（428.49 km2）、龍華區(qū)（175.84 km2）、羅湖區(qū)（78.86 km2）、南山區(qū)（185.41 km2）、坪山區(qū)（126.69 km2）、鹽田區(qū)（74.72 km2），如圖1所示。自1980年建立經(jīng)濟特區(qū)以來，作為珠三角經(jīng)濟圈中的核心城市，在過去 40年的快速城市化進程中，深圳市經(jīng)歷了深刻的土地覆被變化，人類對區(qū)域生態(tài)的干預作用加強且復雜，使得深圳市生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)了惡化的趨勢，而近年來深圳市對于生態(tài)文明建設、提升城市環(huán)境品質的重視程度日益增強，目前生態(tài)惡化得到一定程度的緩解。

圖1 深圳市行政區(qū)劃圖Fig.1 Administrative map of Shenzhen

1.2 數(shù)據(jù)來源與預處理

遙感數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云平臺，包括Landsat 8 OLI_TIRS衛(wèi)星產(chǎn)品（2015、2020年）和Landsat 5 TM衛(wèi)星產(chǎn)品（2005、2010年），所選擇的遙感影像云量較少、質量較好，空間分辨率均為30 m，獲取軌道號為P121R44、P122R44每年各兩景影像。遙感數(shù)據(jù)的預處理主要包括輻射定標與大氣校正、圖像鑲嵌與研究區(qū)域裁剪、水體掩膜等。數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)來源于ASTER GDEM的數(shù)字高程數(shù)據(jù)產(chǎn)品，空間分辨率為30 m，投影為UTM/WGS 84，預處理包括鑲嵌、裁剪。

輔助數(shù)據(jù)包括深圳市行政區(qū)劃矢量數(shù)據(jù)、土地利用規(guī)劃圖件和統(tǒng)計資料。其中矢量數(shù)據(jù)來源于國家測繪地理信息局，土地利用規(guī)劃圖件來源于《廣東省深圳市土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）》，統(tǒng)計資料來自《深圳市統(tǒng)計年鑒》和《深圳市土地變更調查主要數(shù)據(jù)成果公報》，數(shù)據(jù)覆蓋 2005、2010、2015、2020年。

1.3 研究方法

1.3.1 建設用地信息提取

前人研究中建設用地的提取多采用遙感指數(shù)的方法（Debashish et al.，2018），本研究采用歸一化建筑指數(shù)（NDBI）提取城市建設用地。在城市用地、建筑、邊界等的變化檢測中，查勇等（2003）設計了歸一化建筑指數(shù)用于提取城市用地，通過增加建設用地灰度、減小其他地類灰度值，從而達到突顯城市用地灰度值的效果。在Landsat遙感影像的中紅外波段與近紅外波段之間，只有建設用地的灰度值為中紅外波段大于近紅外波段，而其他地類都相反，因此可較好地提取建成區(qū)。歸一化建筑指數(shù)（NDBI）的計算公式如下：

式中，MIR為中紅外波段，對應TM/ETM+影像的第5波段、OLI影像的第6波段；NIR為近紅外波段，如TM/ETM+的4波段、OLI的5波段。

為避免水體信息對于提取建成區(qū)信息時產(chǎn)生干擾，在應用NDBI提取建設用地前先對影像水體信息進行了掩膜剔除，所采用的方法是徐涵秋（2005）提出的改進歸一化差異水體指數(shù)（MNDWI），計算公式如下：

式中，Green代表綠光波段，對應TM/ETM+影像的第2波段、OLI影像的3波段；MIR如前所述。MNDWI指數(shù)的取值范圍為[?1, 1]，本研究中通過MNDWI指數(shù)直方圖法結合目視解譯確定水體的取值范圍為[0.7, 1]。

根據(jù)NDBI結果圖，去除異常值，使圖的灰度取值范圍在[?1, 1]之間，理論上 NDBI取值大于 0為建成區(qū)，取值小于0為非建成區(qū)?？紤]到實際應用中的差異，為提高準確性，對不同時相的遙感影像的提取采用不同的閾值，提取建成區(qū)信息。本研究在NDBI指數(shù)直方圖法的基礎上參考現(xiàn)狀建設用地分布圖采用經(jīng)驗試錯法調整閾值，并采用中值濾波消除前述結果中的椒鹽噪聲，最后將大于上述閾值的部分作為各相應年份的建設用地提取結果?；诠雀栌跋耠S機選擇了驗證樣本，通過建立混淆矩陣，采用總體精度和Kappa系數(shù)對建設用地提取結果進行精度驗證。

1.3.2 生態(tài)環(huán)境質量評價

本研究采用廣泛應用的綜合指數(shù)法來評價生態(tài)環(huán)境質量，借鑒新型遙感生態(tài)指數(shù)（Niu et al.，2020；徐涵秋，2013），構建了基于植被覆蓋度、裸土植被指數(shù)和地形坡度為基礎的生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)模型（王思夢等，2018）。植被覆蓋度和裸土植被指數(shù)是反映生態(tài)環(huán)境的核心因子，前者反映植物生長情況和分布特征，后者反映土壤裸露情況。兩者均可以從遙感影像上獲取，不僅時效性較好，也便于反映生態(tài)環(huán)境的時空變化。地形是自然地理環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎，影響著氣候、河流流向、植被、土壤、地質災害等，其中坡度因子關乎地表物質流動和能量強度，是制約生態(tài)環(huán)境的重要因子，其值越高越容易造成滑坡、水土流失、植物難以生長等不利的生態(tài)環(huán)境狀態(tài)（林漳，2019）。

植被覆蓋度的計算公式如下：

式中，F(xiàn)C表示植被覆蓋度；NDVI表示歸一化植被指數(shù)，其中NDVImax表示區(qū)域最大NDVI值，NDVImin表示區(qū)域最小的NDVI值。由于圖像中不可避免的存在著噪聲，導致NDVImax和NDVImin未必是最大NDVI值和最小的NDVI值，可根據(jù)直方圖分別取兩頭“拐點處”的值。本文選取累積百分比位于2%—97%區(qū)間的值作為有效值（李苗苗，2003）。

裸土植被指數(shù)的計算公式如下（楊存建等，2002）：

式中，GRABS表示裸土植被指數(shù)；VI和BI分別為纓帽變換的綠度指數(shù)和土壤亮度指數(shù)。綠度指數(shù)與不同植被覆蓋有較大的相關性，土壤亮度與生態(tài)環(huán)境呈負相關，對生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣有一定的指示意義（周小成等，2009），裸土信息變化的主要部分是由它們的亮度造成的，故由這兩者的線性組合所形成的裸土植被指數(shù)能較好地反映土壤的裸露情況（戚濤，2007）。

坡度體現(xiàn)研究區(qū)的地形起伏狀況，坡度越小，越有利于植被生長和水土保持，坡度越陡，發(fā)生滑坡和水土流失的可能性越大。本研究基于DEM數(shù)據(jù)提取坡度（SLOPE）信息。

由于各項評價因子的量綱不一致，計算得到以上三因子的數(shù)據(jù)后對它們分別進行歸一化處理（0—10）。在此基礎上，借鑒前人研究的權重構建生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)模型（葉亞平等，2000；牛安逸等，2015）如下：

式中，E表示生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)，E值越大表明生態(tài)環(huán)境的質量越高。應用該模型計算生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)后對其結果分等定級，劃分為優(yōu)、良、中等、較差、差5個等級（倪永明，2002）。

1.3.3 關聯(lián)度分析

本研究利用灰色關聯(lián)法來探究生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)與城市擴展間的關聯(lián)程度?；疑P聯(lián)法（鄧聚龍，1983）是指依據(jù)因素之間發(fā)展趨勢的相似或相異程度衡量因素間關聯(lián)程度，通過比較各關聯(lián)度的大小來判斷影響因素對研究對象的影響程度。本研究以2005、2010、2015、2020年的生態(tài)綜合指數(shù)與建設用地所占比重為變量，通過灰色關聯(lián)度模型以定量的方式計算深圳市全市及各區(qū)的生態(tài)環(huán)境質量所受城市擴展的負向影響大小，即城市擴展程度越高、生態(tài)環(huán)境質量越低，對應的灰色關聯(lián)度越高。

灰色關聯(lián)度模型的計算公式如下：

式中，ζi(k)為關聯(lián)系數(shù)；ri為關聯(lián)度。y(k)為歸一化參數(shù)值；xi(k)為歸一化比較值，i為比較數(shù)列的個數(shù)（i=1, 2…n），k為每個比較對象的指標個數(shù)（k=1, 2,…m）；ρ為分辨系數(shù)，通常取值0.5；基于前人研究結果（孫玉剛，2007；劉思峰等，2013；張鳳太等，2008），根據(jù)關聯(lián)度數(shù)值的區(qū)間劃分關聯(lián)性強弱程度，[1, 0.8]為強，(0.8, 0.6]為較強，(0.6,0.4]為中等，(0.4, 0.2]為較弱，[0.2, 0)為弱。

2 結果與分析

建設用地信息提取過程中2005、2010、2015、2020年的閾值分別為?0.135、?0.145、?0.219和?0.177，總體精度和Kappa系數(shù)如表1所示。其中4個年份的總體精度均在90%以上，Kappa系數(shù)均在0.8以上，表明建設用地的提取結果總體上較好地表征了真實建設用地的情況。

表1 建設用地提取的精度驗證Table1 Accuracy verification of construction land’s extraction

2.1 城市建設用地的擴展分析

深圳市不同時期建設用地分布狀況如圖 2所示。2005年建設用地的分布主要呈四大板塊的形態(tài)：西北部呈厚塊狀分布、西南部呈三角狀分布、中部呈多孔團狀分布、東北角呈松散塊狀分布。隨著時間推移，東北區(qū)域的建設用地分布逐漸增多，其余區(qū)域城市建設用地面積也有小幅度增長。2005—2010年，深圳西南部的南山區(qū)和寶安區(qū)南部為建設用地擴展最為明顯的區(qū)域，而其他三大板塊則由2005年的多孔零散形態(tài)擴展為更緊湊的形態(tài)，說明這 5年期間建設用地擴展的空間形態(tài)較為均勻。2010—2015年，四大板塊的建設用地的擴展趨勢趨同，均以原板塊為中心向外擴展，其中中部偏北的龍華新區(qū)板塊擴展較為明顯，同時進一步轉變成更為緊湊的形態(tài)，這5年期間建設用地總體明顯地向東擴展，這是由于深圳市“東進”發(fā)展計劃所體現(xiàn)出的成果。2015—2020年，各區(qū)域的擴展形態(tài)相對較為平均，均有輻射向外擴展的形態(tài)，此時是“東進”計劃暫緩，而重點建設西部且西部產(chǎn)業(yè)聚集，說明這5年間深圳的建設用地擴展相對較強的區(qū)域主要分布在西部的南山區(qū)和寶安區(qū)以及中部的龍華新區(qū)和光明新區(qū)。

圖2 深圳市2005—2020年城市建設用地空間分布圖Fig.2 Spatial distribution of urban construction land from 2005 to 2020 of Shenzhen

深圳市2005、2010、2015、2020年建設用地提取面積分別是 872.70、916.55、995.47、1072.53 km2，建設用地變化的情況如表2所示。深圳市的建設用地面積呈現(xiàn)逐年遞增的現(xiàn)象，表明建設用地呈不斷擴展態(tài)勢。而擴展速率（UGI，Urbanization Growth Index，描述城市擴張的年平均速度）和擴展強度（UII，Urbanization Intensive Index，指城市用地擴展面積增長率的年平均值）在不同時期有所不同。擴張強度的數(shù)值一直是小于1%的水平，說明這15年深圳市城市用地擴展強度總體都屬于低強度狀態(tài)。研究時段內后期（2010—2020年）的城市擴展規(guī)模、強度都比前期（2005—2010年）要大；2005—2010城市建設用地的擴張速率和強度分別為 8.77 km2·a?1和 0.44%；2010—2015、2015—2020 年兩個時間段內的擴展速率和擴展強度相當，擴展速率分別為每年增加 15.78、15.41 km2，擴展強度分別為0.79%、0.77%，均較前期有大幅提升。2010—2015年期間中國正值“十二五”計劃時期，經(jīng)濟、社會等各方面高速發(fā)展，城市擴展的規(guī)模、強度、速度大大提高，甚至達到峰值；2015年后，在建設“粵港澳大灣區(qū)”以及“十三五”規(guī)劃的推動下，城市擴展的總體規(guī)模和發(fā)展趨勢依然保持相對較高水平，城市擴展依然在推進，但由于城市建設用地的面積基數(shù)越來越大，城市建設用地在政府的指引下逐漸進入飽和期，加之土地供需平衡的難度問題，故擴張速率和強度與前一時期相持平而沒有呈明顯上升的趨勢。

表2 深圳市城市建設用地擴展情況Table 2 Urban construction land’s sprawl of Shenzhen

深圳市各行政區(qū)建設用地分區(qū)統(tǒng)計如表 3所示。數(shù)據(jù)顯示這 15年間各區(qū)的建設用地面積相對大小沒有變化，建設用地面積最大的兩個區(qū)是龍崗區(qū)和寶安區(qū)，最小的兩個區(qū)是羅湖區(qū)和鹽田區(qū)。而從中建設用地占行政區(qū)總面積比例的角度來看，年際之間情況各異。建設用地比例最大的兩個區(qū)在2005—2015年均是龍華區(qū)和寶安區(qū)，2020年則是光明區(qū)和寶安區(qū)，而東南部的大鵬新區(qū)一直保持建設用地比例最小的狀況。

表3 建設用地分區(qū)統(tǒng)計Table 3 Zonal statistical of construction land

2.2 生態(tài)環(huán)境質量分析

2005—2020年深圳市的生態(tài)環(huán)境綜合評價指數(shù)結果分別為6.81、7.34、7.55、6.91。從生態(tài)環(huán)境評價指數(shù)的值來看，2005—2020年期間深圳市平均生態(tài)綜合指數(shù)的變化幅度較小，平均生態(tài)環(huán)境質量都屬于良。其變化曲線呈先上升后下降的“倒U型”態(tài)勢，2005年及2020年生態(tài)綜合指數(shù)值均低于7，而2010、2015年的生態(tài)質量指數(shù)值則高于7。

根據(jù)生態(tài)環(huán)境綜合評價指數(shù)值，采用自然間斷點法將生態(tài)環(huán)境質量劃分為 5個等級，即優(yōu)A+[7.83, 10.00]、良 A?[6.167, 7.83)、中等 B[4.50,6.17)、較差C+[3.17, 4.50)和差C?[3.17, 0)，從而得到生態(tài)環(huán)境質量分布狀況如圖3所示，統(tǒng)計結果如表4、5所示。

圖3 深圳市2005—2020年生態(tài)環(huán)境質量空間分布圖Fig.3 2005–2020 Spatial distribution map of eco-environmental quality of Shenzhen

表4 生態(tài)環(huán)境質量指數(shù)統(tǒng)計Table 4 Zonal Statistic of Eco-environmental quality index

表5 生態(tài)環(huán)境質量指數(shù)分級Table 5 Eco-environmental quality index classification

從生態(tài)環(huán)境質量的空間分布來看，4個年份的深圳市生態(tài)環(huán)境質量存在顯著的空間差異。生態(tài)環(huán)境質量“優(yōu)（A+）”區(qū)多分布在中部偏西地區(qū)以及東南部沿海地區(qū)，主要以四大分布形態(tài)：（1）以厚長條狀聚集性分布在東南沿海地區(qū)如大鵬新區(qū)、鹽田區(qū)、坪山新區(qū)南部、羅湖區(qū)東部的蓮塘和東湖街道等；（2）以塊狀分布于西部中間位置的龍華新、寶崗、南山區(qū)的3區(qū)交界處；（3）以細長條狀分布于上述兩個分布區(qū)之間即深圳的中部偏南地區(qū)的羅湖、福田、龍崗、龍華、南山區(qū)5區(qū)相互接壤處；（4）呈零散分布于東北角的龍崗區(qū)的北部、龍華和龍崗交界處、外伶仃島等區(qū)域。

深圳市生態(tài)環(huán)境質量的分級統(tǒng)計來看，2005—2020年深圳市生態(tài)環(huán)境質量的結構變化較為明顯。不同時期均是“優(yōu)（A+）”等級的指數(shù)占比最大，2010年是“優(yōu)（A+）”等級占比的峰值，達到63.98%。等級“良（A–）”的區(qū)域所占比例平均在10%—20%之間，年際呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，等級“中等（B）”的面積占比呈現(xiàn)出波動上升的態(tài)勢、而等級“較差（C+）”和“差（C–）”的面積占比均呈現(xiàn)出波動下降的態(tài)勢。

從分區(qū)生態(tài)環(huán)境質量指數(shù)來看，每年的最高值均為大鵬區(qū)，歸因于該區(qū)植被覆蓋度較高；最低值基本分布在福田區(qū)、南山區(qū)、寶安區(qū)，這些區(qū)域分別均是經(jīng)濟發(fā)展的核心區(qū)域。從年際間各區(qū)生態(tài)環(huán)境質量變化來看，各區(qū) 15年間的生態(tài)環(huán)境質量變化與全市總體的變化趨勢一致，均是呈“倒U型”的變化趨勢，各區(qū)生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀（2020年）比2015年差，但較2005年稍優(yōu)，反映出深圳市近年來雖堅持“綠水青山就是金山銀山”理念，強化環(huán)境管理和環(huán)境質量改善，但是在大灣區(qū)經(jīng)濟高速高質量發(fā)展的大趨勢下，生態(tài)環(huán)境的質量難免受到影響而下滑。

2.3 灰色關聯(lián)度分析

根據(jù)關聯(lián)系數(shù)和關聯(lián)度的計算公式，得到各行政區(qū)生態(tài)環(huán)境與城市擴展之間的關聯(lián)系數(shù)和整個深圳市的關聯(lián)度。結果如圖4和表6所示。

圖4 深圳市城市擴展與生態(tài)環(huán)境質量的灰色關聯(lián)系數(shù)分區(qū)圖Fig.4 Grey Correlation Coefficient Map of urban sprawl and eco-environmental quality of Shenzhen

表6 深圳市全區(qū)城市擴展與生態(tài)環(huán)境質量的灰色關聯(lián)度Table 6 Grey correlation degree between urban sprawl and ecoenvironmental quality of Shenzhen

深圳市的生態(tài)環(huán)境質量與城市擴展的灰色關聯(lián)系數(shù)在空間上大體上呈現(xiàn)“西高東低”的態(tài)勢，西部沿海的寶安區(qū)在 2005—2020年之間一直屬于關聯(lián)系數(shù)較小的區(qū)域，說明寶安區(qū)在這 15年間生態(tài)環(huán)境質量受城市建設用地擴展的影響較?。晃髂辖堑哪仙絽^(qū)在這 15年間則一直屬于關聯(lián)系數(shù)較高的區(qū)域，說明南山區(qū)生態(tài)環(huán)境質量一直受城市建設用地擴展的影響。

2005—2020年灰色關聯(lián)系數(shù)在空間上的變化較為顯著。2005—2010年間，龍華區(qū)、坪山區(qū)和鹽田區(qū)的灰色關聯(lián)度系數(shù)升高，說明深圳新區(qū)在城市建設過程中城市發(fā)展對于生態(tài)環(huán)境的影響逐漸增大；關聯(lián)系數(shù)較高的分布區(qū)域在原來的中西部反“C”型基礎上，擴展了東部坪山區(qū)形成東西兩大板塊的強關聯(lián)系數(shù)分布態(tài)勢；中等關聯(lián)系數(shù)的分布區(qū)域則由原來東西條狀的福田、羅湖、坪山、大鵬延展為東部及南部沿海的倒“U”型分布態(tài)勢。2010—2015年，高關聯(lián)系數(shù)的整體分布形態(tài)沒有發(fā)生改變，而中等和弱關聯(lián)系數(shù)的分布發(fā)生了微小轉換。2015—2020年，高關聯(lián)系數(shù)的分布縮減為中東部的縱向條狀；中等關聯(lián)系數(shù)的區(qū)域有所擴展，東部及南部沿海呈角度更深的倒“U”形態(tài)；低關聯(lián)系數(shù)的區(qū)域則仍為原來的寶安區(qū)、龍崗區(qū)東西兩大板塊。

深圳市的生態(tài)環(huán)境質量與城市擴展的灰色關聯(lián)度變化顯示深圳市生態(tài)環(huán)境質量受城市擴展的負向影響較強，4個年份的關聯(lián)度數(shù)值均在0.6以上，但呈現(xiàn)先上升后回落至平穩(wěn)水平的變化趨勢。2010年的灰色關聯(lián)度最大，達到0.72，其余年份的關聯(lián)度維持在0.63—0.65之間，說明隨著城市社會的發(fā)展，生態(tài)環(huán)境的保護發(fā)展或者破壞污染都與城市化進程的快慢有著密不可分的關系。因此，控制城市用地的無序擴張對于提高生態(tài)環(huán)境質量具有極其重要的意義。

城市系統(tǒng)是一個非常復雜且多樣化的動態(tài)系統(tǒng)，深入研究需要長期努力，本文通過探究城市建設用地擴展與生態(tài)環(huán)境質量變化之間的關聯(lián)性，可為城市可持續(xù)發(fā)展提供參考。但本文僅從宏觀角度分析城市建設用地的擴張，未考慮城市用地類型之間的轉化；僅耦合了植被、土壤等方面的環(huán)境因子，未考慮生物多樣性等其他生態(tài)因素。

3 結論

2005—2020年深圳市的城市建成建設用地呈現(xiàn)逐年擴張趨勢，但后期的擴展規(guī)模、強度較前期大。從空間分布來看，深圳市的建設用地空間分布集中在城市的西部和中北部，2005—2015年的建設用地重心擴展方向整體均向東，2015—2020年的建設用地則明顯向西擴展。2005—2020年深圳市的生態(tài)環(huán)境質量整體趨向“良”等級，全市的生態(tài)環(huán)境質量指數(shù)空間分布不均，年際變化主要體現(xiàn)在“優(yōu)”等級區(qū)域及“差”等級區(qū)域的轉變上。2005—2020年城市擴展與生態(tài)環(huán)境質量的負向關聯(lián)度均在 0.6以上，表明深圳市的生態(tài)環(huán)境質量和城市擴展之間顯著的關聯(lián)性，各區(qū)的關聯(lián)系數(shù)在空間上變化顯著，大體上呈現(xiàn)“西高東低”的態(tài)勢，說明城市擴展會影響生態(tài)環(huán)境建設，且這種影響在城市人口聚集的地區(qū)表現(xiàn)更為明顯。