1980—2018年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地時空演變特征分析

俞靜怡，田 鵬

（寧波大學地理科學與旅游文化學院,浙江 寧波 315211）

20世紀90年代以來，中國進入城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的時期，城市土地利用空間格局發(fā)生明顯變化，城市擴張進一步增強，而盲目的城市擴張會導致一系列社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境問題。城市擴張的一個重要表現(xiàn)就是城市建設(shè)用地的持續(xù)擴張[1]，而建設(shè)用地也代表著人類的可活動空間，這是由區(qū)位環(huán)境和人類活動兩大因素相互影響、相互作用的復雜綜合體，同時也是人類在空間利益上展開活動沖突的產(chǎn)物，故可以通過研究城市建設(shè)用地來深入探究城市擴張和土地利用的發(fā)展變化[2-3]。因此，研究城市建設(shè)用地在空間層面的變化過程，能夠進一步把握城市空間擴展過程的突出特征和發(fā)展趨勢，有效控制和改善不合理的城市擴張[4]，切實解決當前用地領(lǐng)域突出存在的現(xiàn)實矛盾。

長期以來，著眼于宏觀（全國、大區(qū)域）、中觀（省域、城鄉(xiāng)群）、微觀（城鄉(xiāng)建成區(qū)）的建設(shè)用地時空變化特征一直是國內(nèi)外研究的熱點[5-9]。隨著地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感（RS）等技術(shù)的不斷成熟[10]，通過建設(shè)用地擴張速度、強度、模式、空間格局變化等時空特征定性或定量地分析城市空間擴張模式、城鄉(xiāng)居民點用地[11-15]的研究成果迭出。劉紀遠[16]等基于全國土地利用數(shù)據(jù)庫，分析基于主體功能區(qū)劃的中國城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張的時空特征；李進濤等[17]通過對變化規(guī)模、變化穩(wěn)定性、空間擴張方向、極大值出現(xiàn)時間等指標進行總結(jié)，利用聚類分析的方法分類京津冀地區(qū)城市建設(shè)用地擴張過程；林目軒等[18]著重從擴張速度、擴張方向、擴張彈性以及分形維數(shù)等多個視角分析和把握長沙市區(qū)建設(shè)用地擴張過程中的時空特征；陸張維[19]等分析凸殼原理在杭州城市擴展形態(tài)識別中的應(yīng)用價值；楊忍[20]等利用集成格網(wǎng)識別環(huán)渤海地區(qū)農(nóng)村居民點時空地域格局。但目前的研究工作仍存在不足：時空特征分析未充分結(jié)合城市規(guī)劃的階段性部署，多從經(jīng)濟、人口、地形等因素出發(fā)進行定量分析，未考慮到城市規(guī)劃政策起到的提綱挈領(lǐng)作用。

改革開放以來，杭州市建成區(qū)面積加速擴張，城鎮(zhèn)化率（城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋壤┯?980年的13．49%增長至2018年的77．4%；建設(shè)用地不斷向生態(tài)用地擴張，強度越發(fā)增強，導致區(qū)域城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境矛盾突出。在浙江乃至長三角城市群全面推進城鎮(zhèn)化的關(guān)鍵期，開展杭州城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張研究，不僅可以加深對中心城鎮(zhèn)空間擴張規(guī)律的理解，而且對相關(guān)區(qū)域城鄉(xiāng)用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化也具有指導意義。因此，本研究以杭州市為例，基于杭州市1980—2018年土地利用時空分布數(shù)據(jù)，研究其城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張的時空演變特征，揭示建設(shè)用地時空演變規(guī)律，進而為城鄉(xiāng)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況

杭州市（118°21′E—120°30′E，29°11′N—30°33′N）位于我國華東地區(qū)，浙江省北部，是浙江省省會城市、長江三角洲中心城市之一。截至2018年底，杭州市包括10個區(qū)（上城區(qū)、下城區(qū)、西湖區(qū)、江干區(qū)等）、兩個縣（淳安縣、桐廬縣）以及一個代管縣級市（建德市），整個城市的區(qū)域面積共計16 840．75 km2，常住人口規(guī)模達到1 036萬人，其中有813．26萬城鎮(zhèn)人口，城鎮(zhèn)化率77．4%。從氣候條件上看，杭州屬于典型的亞熱帶季風氣候，氣候條件相對溫和，且四季分明，年平均氣溫保持在17．8℃左右，年均降水量1 454 mm，全年平均日照時數(shù)1 765 h，土壤主要為紅壤和水稻土。杭州是浙江省最為重要的政治、經(jīng)濟和文化中心，轄區(qū)內(nèi)的西湖更是世界文化遺產(chǎn)，被稱之為人間天堂，其土地利用開發(fā)時間早、程度高、強度大，城鄉(xiāng)化水平高。隨著長三角一體化戰(zhàn)略的實施，杭州市社會經(jīng)濟發(fā)展也迎來了新的歷史機遇，城鄉(xiāng)一體化發(fā)展更加明顯，未來勢必將成為華東地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展最劇烈的城市之一。

2 數(shù)據(jù)來源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

本文選取1980，1990，2000，2010，2018年共5期土地利用數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)集來自于中科院資源環(huán)境科學與數(shù)據(jù)中心（http://wwwresdccn/），主要以美國陸地衛(wèi)星Landsat遙感影像數(shù)據(jù)為主要信息來源，同時借助人工目視進行獲取和解譯，具有較高的解譯精度，能夠最大程度上滿足研究需要。

參考GB/T 21010—2017《土地利用現(xiàn)狀分類》和研究實際需要，將土地利用類型分為耕地、草地、林地、建設(shè)用地、水體和未利用地，并將建設(shè)用地分為三大類：城鎮(zhèn)建設(shè)用地、農(nóng)村居民點、其他建設(shè)用地。運用ArcGIS10．2進行空間分析處理，生成不同時期土地利用現(xiàn)狀圖，提取建設(shè)用地專題圖，再通過空間疊加得到土地利用轉(zhuǎn)移矩陣。

2.2 研究方法

采用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣、建設(shè)用地擴展速度、建設(shè)用地擴展強度指數(shù)、城鎮(zhèn)用地擴展分形維數(shù)、城鎮(zhèn)用地重心坐標遷移等方法對杭州市1980—2018年的城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化進行分析。

2.2.1 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣

土地利用轉(zhuǎn)移矩陣能直觀、定量表明1980—2018年杭州市城鎮(zhèn)建設(shè)用地與其他土地利用類型之間的轉(zhuǎn)化以及轉(zhuǎn)移方向和速率，其通式為

式中：Sij為轉(zhuǎn)移前i地類轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)移后j地類的面積（i，j=1，2，…，n）；n為產(chǎn)生土地轉(zhuǎn)移的土地利用類型總規(guī)模；矩陣中各行元素為轉(zhuǎn)移前i地類土地具體流向，各列元素為轉(zhuǎn)移后j地類土地具體來源[21]。

2.2.2 建設(shè)用地擴張速率

HPSEC-ELSD法同時測定白及多糖的分子量和含量…………………………………………………… 王 川等（9）：1198

該指標是指某一區(qū)域在特定時間范圍內(nèi)建設(shè)用地在數(shù)量層面出現(xiàn)的變化，能夠全面真實地反映區(qū)域土地利用中建設(shè)用地產(chǎn)生的變動趨勢和程度[22]，相應(yīng)的計算公式為

式中：K為建設(shè)用地擴張速率；Ub，Ua分別為研究期間在起始和結(jié)束這兩個時點上的建設(shè)用地規(guī)模；T為整個研究所消耗的時間長度，通常以年為單位。

2.2.3 建設(shè)用地擴展強度指數(shù)

建設(shè)用地擴展強度指數(shù)是指空間單元在研究時期內(nèi)新增的建設(shè)用地占土地總面積的比重，其實質(zhì)是用各單元土地總面積來對其年均擴展速度進行標準化處理[23]，計算公式為

式中：CEI為建設(shè)用地擴展指數(shù)；Sa為一定時期內(nèi)一定范圍新增建設(shè)用地面積；A為總區(qū)域面積。

2.2.4 分形維數(shù)與緊湊度

分形維數(shù)用于表征某用地類型斑塊的邊界復雜性。計算方法采用Mandelbrot（1979）提出的周長-面積算法[24]，公式為

城市形態(tài)的緊湊度，可以反映城市空間形態(tài)內(nèi)部各部分空間集中化程度，被用于反映城市空間形態(tài)[26]。本文采用Batty提出的公式來計算研究區(qū)的空間緊湊度，公式為

式中：BCI為城市空間緊湊度；A為城市建設(shè)用地面積；P為城市輪廓周長。BCI取值范圍為（0，1），并且其數(shù)值越大，意味著緊湊度越高；反過來，數(shù)值越小意味著緊湊性不強。

2.2.5 建設(shè)用地重心坐標遷移

空間重心是描述地理對象空間分布的一個重要指標，常用于城市用地動態(tài)變化、土地利用類型變化等研究[27]。

通過ArcGIS軟件計算不同時期城鄉(xiāng)中心坐標，可以清晰展現(xiàn)研究區(qū)不同時期建設(shè)用地擴張的方向特征。其計算公式為

式中：X，Y分別為中心經(jīng)、緯度坐標；Ai為第i塊矢量圖斑的面積；Xi，Yi分別為第i塊圖斑幾何中心的經(jīng)度和緯度坐標；m為矢量圖斑個數(shù)。

3 結(jié)果分析

3.1 城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴展規(guī)模

1980—2018年，杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地總面積呈持續(xù)增長趨勢（見圖1），從1980年的453.33 km2增加至2018年的1 219.59 km2，共增加766.26 km2，年均擴張速率4.45%。2001年蕭山、余杭由市改區(qū)，導致2000—2010年期間杭州城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積由548.88 km2激增至916.66 km2，徹底擺脫了因空間不足而制約城市建設(shè)用地擴張的局面。2014年富陽和臨安撤縣設(shè)區(qū)，建設(shè)用地總面積維持高增長趨勢?？臻g上，建設(shè)用地顯現(xiàn)集中區(qū)面積增加、新增建設(shè)用地分散、從主城區(qū)到郊區(qū)點狀不連續(xù)分布的特點。

圖1 1980—2018年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化圖

城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積38年間增加441.95 km2，在面積持續(xù)增加的同時，其所占建設(shè)用地的比例也不斷增大；擴張速率先增加后減少，2000—2010年增速最快，達9.53%。農(nóng)村居民建設(shè)用地增加84.01 km2，面積和擴張速率不斷增加，但所占比例呈現(xiàn)逐漸減少趨勢；2010—2018年增速最快，達1.10%。其他建設(shè)用地共增長了240.9 km2，是三類建設(shè)用地增速最大的，1980—2018年共增長97.69%；其中2000—2010年增速最大，猛增48.56%；除了1990—2000年這一時期外，其占比均不斷增加。1980—2018年杭州市建設(shè)用地規(guī)模見表1。

表1 1980—2018年杭州市建設(shè)用地規(guī)模

3.2 城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用結(jié)構(gòu)變化

1980—2018年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)換情況見表2。結(jié)合表2杭州城鄉(xiāng)建設(shè)用地變化的數(shù)據(jù)，應(yīng)用ArcGIS10.2軟件進行疊加得到研究區(qū)城鄉(xiāng)建設(shè)用地的轉(zhuǎn)移矩陣，并分析杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地利用結(jié)構(gòu)的變化。

表2 1980—2018年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)換情況

總體上，1980—2018年間杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地轉(zhuǎn)入面積遠大于轉(zhuǎn)出面積，主要由耕地、林地、水域轉(zhuǎn)入，向耕地轉(zhuǎn)出。其中耕地轉(zhuǎn)入數(shù)量最多，占新增建設(shè)用地面積84.41%，耕地占用現(xiàn)象嚴重；林地次之，共轉(zhuǎn)入95.36 km2，占新增建設(shè)用地面積11.48%。每個時期都有其他土地利用類型轉(zhuǎn)為城鄉(xiāng)建設(shè)用地，但轉(zhuǎn)入數(shù)量不穩(wěn)定；在2000—2010年期間共轉(zhuǎn)入374.88 km2，是轉(zhuǎn)入面積最多的時期；1980—1990年是唯一轉(zhuǎn)出數(shù)量大于轉(zhuǎn)入數(shù)量的時期，也是轉(zhuǎn)出面積最大、轉(zhuǎn)入面積最小的時期?？梢娊ㄔO(shè)用地的雙向轉(zhuǎn)移以建設(shè)用地與耕地之間流轉(zhuǎn)為主，在城鎮(zhèn)化進程中建設(shè)用地靠前，耕地靠后。

3.3 城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張速率

1980—2018年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張速率見表3。表3表明，杭州市在不同時段的空間擴展具有明顯的不均衡性，各縣市區(qū)的年均擴展速率表現(xiàn)出很大的空間分異性。從整體上看，杭州市建設(shè)用地擴張速率呈先上升后下降的趨勢，1980—2010年擴張速率增加，2010—2018年擴張速率減??；速率最大時期為2000—2010年的6.70%，速率最小時期為1980—1990年的0.06%。這表明《全國國土規(guī)劃綱要（2016—2030年）》已經(jīng)獲得初步成效，建設(shè)用地的高速擴張減緩，城市無序蔓延的亂象得到一定程度的治理。

表3 1980—2018年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴張速率 （%）

從各行政區(qū)來看，1980—2018年擴張速率變化最大的是濱江區(qū)、江干區(qū)，分別是10.89%，10.02%。濱江區(qū)2000—2010年擴張速率最大，達12.52%；江干區(qū)2000—2010年擴張速率更是超過濱江區(qū)，達14.76%。擴張速率變化最小的是上城區(qū)，只有0.30%。由此可以看出上城區(qū)作為整個杭州最古老的城區(qū)，自1980年以來，始終保持相對穩(wěn)定的建設(shè)用地面積。淳安縣、建德市1990—2000年建設(shè)用地呈負增長趨勢，但減少面積較少；2000年后則進入高速增長時期，建德市2010年后仍保持高速增長態(tài)勢，而淳安縣增長速率大幅下降。

3.4 城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴展強度

在1980—2018這一期間，就整個杭州城市建設(shè)用地的擴張強度指標上看，該指標指數(shù)分別為0.069%，0.495%，2.184%，1.799%，整體上呈現(xiàn)出明顯的先上升后下降趨勢。計算得出杭州市各區(qū)的城鎮(zhèn)用地擴張強度，采用自然斷點分級法將發(fā)展狀態(tài)劃分成5個等級，分別為緩慢、低速、中速、快速、高速發(fā)展。從擴展強度指數(shù)來看，1980—1990年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地主要以緩慢擴展為主。在此期間，第三輪杭州城市總體規(guī)劃（1981—2000年）提出“保護西湖風景區(qū)，開辟錢江新區(qū)，逐步改造中心城，發(fā)展衛(wèi)星城鎮(zhèn)”的布局原則[28]。位于杭州市東北方向的余杭區(qū)和蕭山區(qū)建設(shè)用地高速發(fā)展，位于杭州市中心城區(qū)的拱墅區(qū)和下城區(qū)布局生活居住區(qū)快速發(fā)展；緩慢發(fā)展的是臨安區(qū)、建德市、淳安縣、上城區(qū)和西湖區(qū)；淳安縣、建德市以及臨安區(qū)這3個地區(qū)的地理位置相對偏遠，相應(yīng)的開發(fā)速度較緩；而西湖區(qū)為國際知名風景勝地等因素的存在，直接限制了其建設(shè)用地規(guī)模；而自新中國成立以來，上城區(qū)始終是杭州市建設(shè)用地最為集中的地區(qū)，始終保持著相對穩(wěn)定的建設(shè)用地面積。

1990—2000年蕭山區(qū)呈現(xiàn)出了迅猛增長態(tài)勢，同時余杭區(qū)、江干區(qū)、西湖區(qū)、下城區(qū)等地也出現(xiàn)了明顯的快速增長趨勢，而發(fā)力相對緩慢的是淳安和建德兩地。1996年杭州市區(qū)行政區(qū)劃進行一系列調(diào)整：三墩鎮(zhèn)、蔣村劃歸西湖區(qū)，下沙并入江干區(qū)；杭州市濱江區(qū)是在蕭山市長河鎮(zhèn)、西興鎮(zhèn)、蒲堰鎮(zhèn)的基礎(chǔ)上設(shè)立的。這標志著隨著交通技術(shù)的進步，錢塘江不再是阻礙城市內(nèi)部交通的屏障，杭州從此由“西湖時代”邁向“錢塘江時代”。

2000—2010年蕭山區(qū)繼續(xù)維持高速增長趨勢，快速增長地區(qū)為余杭區(qū)、富陽區(qū)、江干區(qū)，緩慢增長地區(qū)為拱墅區(qū)、上城區(qū)、下城區(qū)。因2001年的杭州市區(qū)行政區(qū)劃調(diào)整，第四輪杭州城市總體規(guī)劃（1996—2010年）再一次調(diào)整，余杭、蕭山撤市設(shè)區(qū)，正式并入杭州市區(qū)，但規(guī)劃并沒有真正實施。2001—2020年杭州市第五輪城市總體規(guī)劃中明確了這一時期的發(fā)展方向，即不斷向東部擴張，持續(xù)向西推進旅游產(chǎn)業(yè)，同時加大沿江開發(fā)力度，實現(xiàn)跨江發(fā)展，由此建構(gòu)形成東擴、西優(yōu)、南拓、北調(diào)的發(fā)展空間[29]。蕭山區(qū)擁有數(shù)量巨大的未開發(fā)土地，地勢也較余杭區(qū)更加平坦，由于撤市設(shè)區(qū)，大量郊區(qū)集體土地被改造為國有土地，然后發(fā)展為建設(shè)用地，滿足了城鎮(zhèn)化對土地的大量需求；2000年蕭山機場建成運營，2004年復興大橋通車，交通運輸更加便利；在沿江開發(fā)、跨江發(fā)展的新規(guī)劃理念推動下，蕭山區(qū)城市建設(shè)加速推進。這段期間內(nèi)，杭州市依靠主城工業(yè)區(qū)的外遷和郊區(qū)經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、大學城和高教園區(qū)的建立，主城和副城城市建設(shè)用地的多中心協(xié)同擴張已初具形態(tài)，表現(xiàn)在下沙副城經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的不斷壯大、錢江新城的沿江拓展等。

2010—2018年蕭山區(qū)和余杭區(qū)的城鄉(xiāng)建設(shè)用地高速發(fā)展，上城區(qū)和下城區(qū)緩慢發(fā)展，整體以中速擴展為主。城市化發(fā)展進程相對較快的蕭山區(qū)和余杭區(qū)處在杭州城市中心的外圍，加快了城市邊緣地區(qū)土地轉(zhuǎn)化速度，導致其建設(shè)用地規(guī)模出現(xiàn)了極其劇烈的轉(zhuǎn)化特征，顯現(xiàn)明顯的郊區(qū)化發(fā)展趨勢。上城區(qū)和下城區(qū)是最靠近老城市中心武林廣場的行政區(qū)，城市化進行早，建設(shè)用地增長受限，2000年以來已趨于穩(wěn)定。杭州市面對顯著擴大的行政地域，亟須控制擴張強度，將行政區(qū)劃調(diào)整的紅利真正轉(zhuǎn)化為社會、經(jīng)濟、空間全面耦合的發(fā)展資源[30]。杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴展強度見第76頁圖2。

圖2 杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地擴展強度

3.5 建設(shè)用地擴展分形維數(shù)

運用ArcGIS統(tǒng)計各行政區(qū)建設(shè)用地斑塊的周長和面積分別計算lnP和lnA，并根據(jù)公式運用SPSS軟件進行線性回歸擬合，得到分形維數(shù)D，見第76頁圖3。計算結(jié)果顯示1980—2018年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間結(jié)構(gòu)的分形維數(shù)分別為1.320 5，1.289 9，1.282 8，1.282 1，1.275 7，其分形維數(shù)均小于1.5，證明杭州市的城市形態(tài)較為規(guī)則，而逐漸下降的分形維數(shù)指數(shù)表明杭州城鄉(xiāng)建設(shè)用地趨向于規(guī)整化、簡單化。各個行政區(qū)在分形維數(shù)這一指標上存在顯著差異。桐廬縣、淳安縣、建德市的分形維數(shù)逐年上升，說明這些地區(qū)建設(shè)用地處于不斷向外擴張的階段，城市邊緣趨向不規(guī)則，城市離散程度不斷加大；而其中上城區(qū)分形維數(shù)基本穩(wěn)定，略有上升。在分形維數(shù)下降的地區(qū)中，下城區(qū)下降幅度最大，但2000年以后基本穩(wěn)定；余杭區(qū)變化幅度最小；濱江區(qū)下降幅度位于第二，但2018年的分形維數(shù)全市最低，只有1.21。

圖3 1980—2018年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地分形維數(shù)

就緊湊度指數(shù)上看，結(jié)合第76頁圖4可以看出，杭州六大區(qū)所構(gòu)成的主城區(qū)中空間緊湊度指數(shù)整體偏高，總體持續(xù)遞增，說明杭州主城區(qū)在開發(fā)建設(shè)過程中的空間形態(tài)更加緊湊，具有顯著的集聚趨勢。其中，濱江區(qū)增長幅度最大，由1980年的0.147增長至2018年的0.328。此外，蕭山區(qū)、余杭區(qū)、富陽區(qū)、臨安區(qū)、桐廬縣、淳安縣、建德市這些周邊行政區(qū)的建成區(qū)空間緊湊度指數(shù)均低于市區(qū)的平均水平，且整體上漲幅度均不明顯。這說明郊區(qū)比主城區(qū)空間形態(tài)更加分散且基本穩(wěn)定。

圖4 1980—2018年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地緊湊度

3.6 建設(shè)用地重心坐標遷移

1980—2018年杭州市建設(shè)用地重心偏移特征較復雜，表明杭州城市空間擴張是一個各方向作用力相互拉鋸的過程，總體呈現(xiàn)為向東北方向→東南方向→西南方向逐步偏移的特征，移動距離均較大，可見城市擴張范圍與變化均較劇烈。建設(shè)用地重心從1980年的西湖區(qū)白巖山西側(cè) （120°1′21″E，30°21′55″N）轉(zhuǎn)移至2018年的西湖區(qū)金色年華退休生活中心（120°1′53″E，30°9′12″N），整體向東南方向偏移了1 663.07 m。這說明自第四輪杭州城市總體規(guī)劃（1996—2010年）初步提出“跨江發(fā)展”的戰(zhàn)略后，杭州市向東、向南發(fā)展的趨勢明顯。1980—1990年杭州市建設(shè)用地重心向東北方向偏移，是由于位于東北方向的蕭山區(qū)、江干區(qū)、余杭區(qū)是杭州城市發(fā)展的重點地帶；1990—2000年杭州市建設(shè)用地重心向東南方向偏移，受到“跨江發(fā)展”“城市東擴”戰(zhàn)略的影響；2000—2018年杭州市建設(shè)用地重心向西南方向偏移，是由于撤縣設(shè)區(qū)后西部、南部大量耕地轉(zhuǎn)為杭州市建設(shè)用地。

從各行政區(qū)來看，不同行政區(qū)建設(shè)用地擴張的方向存在較大差異。由于杭州市六大主城區(qū)域的區(qū)位面積相對較小，因此應(yīng)當將這些地區(qū)進一步合并，由此實現(xiàn)主城區(qū)發(fā)展重心的轉(zhuǎn)移分析。

1980—2018年杭州城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間重心坐標見第77頁表4；1980—2018年杭州建設(shè)用地的重心轉(zhuǎn)移方向見第77頁圖5。從圖5來看，在1980—2018年主城區(qū)先向東北后向西北擴張，蕭山區(qū)、富陽區(qū)一直向東北擴張，桐廬縣一直向東南擴張，余杭區(qū)以向東和向南擴張為主，淳安縣以向西南和向東擴張為主，臨安區(qū)先向東后向西擴張，建德市則全面擴張。政府在城市擴張中需要管控建設(shè)用地擴張方向，合理安排主城區(qū)與新區(qū)的功能。

圖5 1980—2018年杭州建設(shè)用地的重心轉(zhuǎn)移方向

表4 1980—2018年杭州城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間重心坐標

4 結(jié)論與討論

本文對杭州市1980年、1990年、2000年、2010年、2018年共5期土地利用數(shù)據(jù)進行研究，通過分析其土地轉(zhuǎn)移、擴展速率、擴展強度、分形維數(shù)、重心轉(zhuǎn)移，得出關(guān)于杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地時空演變格局的主要結(jié)論。

1）1980—2018年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地規(guī)模不斷擴展，轉(zhuǎn)入面積遠大于轉(zhuǎn)出面積。總面積增加了766．26 km2，最主要的轉(zhuǎn)入類型是耕地，其次是林地、水域，2000—2010年轉(zhuǎn)入面積最多。此外，城鄉(xiāng)建設(shè)用地的擴展速度持續(xù)波動變化，2000—2010年擴展速度最快，為6．70%。從建設(shè)用地類型來看，其他建設(shè)用地增速較快，但占比最小；其次是城鎮(zhèn)用地，但占比最大；農(nóng)村居民點則相對緩慢，占比第二。從各行政區(qū)來看，擴張速率變化最大的行政區(qū)是濱江區(qū)、江干區(qū)，擴張速率變化最小的行政區(qū)是上城區(qū)，淳安縣、建德市在1990—2000年建設(shè)用地減少。

2）1980—2018年杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地強度先增大后減小，2000—2010年強度最大。蕭山和余杭這兩個地區(qū)始終保持較大的擴張強度，而上城區(qū)、下城區(qū)及拱墅區(qū)作為老城區(qū)的拓展強度相對較小。隨著行政區(qū)劃調(diào)整和工業(yè)園區(qū)建立，遠郊地區(qū)的擴展強度增加。政府應(yīng)當合理開發(fā)建設(shè)用地，并優(yōu)化布局結(jié)構(gòu)，在發(fā)展經(jīng)濟的同時降低擴展強度。

3）杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間結(jié)構(gòu)的分形維數(shù)和緊湊度具有明顯的空間分異性。整體上分形維數(shù)不斷減小，緊湊度不斷增加，建設(shè)用地的空間形態(tài)趨于緊湊、形狀變得更加簡單。從各行政區(qū)來看，除上城區(qū)、桐廬縣、淳安縣、建德市外，分形維數(shù)均下降；市區(qū)緊湊度普遍高于遠郊地區(qū)。

4）杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)用地在重心變遷上受到政策影響，整體向東南方向遷移，不同行政區(qū)建設(shè)用地擴張的方向差異較大。杭州市在城市地區(qū)整體發(fā)展規(guī)劃中提出了進一步向東擴張的發(fā)展戰(zhàn)略，力爭實現(xiàn)跨江發(fā)展，由此為杭州進一步擴大建設(shè)用地提供了方向性指導。