長江中游城市群建設(shè)用地的時空演變及驅(qū)動機(jī)制

王 坤，賀清云，梅予健，莫振淳

（湖南師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，湖南 長沙 410006）

0 引言

新時代國土空間規(guī)劃體系的建立，要求以高質(zhì)量發(fā)展理念為指引，做好國土空間開發(fā)的頂層設(shè)計，科學(xué)合理地布局不同功能空間，為國家發(fā)展提供空間保障。建設(shè)用地是城鎮(zhèn)空間及鄉(xiāng)村聚落的基本空間載體，中國40 a 來的快速城鎮(zhèn)化和工業(yè)化歷程，使得以土地快速非農(nóng)化為主要表現(xiàn)的建設(shè)用地擴(kuò)張日益加劇[1-2]。在此過程中，產(chǎn)生了建設(shè)用地?zé)o序蔓延、用地效率低下、生態(tài)環(huán)境污損等問題[3]。城市群是國家城鎮(zhèn)化和工業(yè)化發(fā)展到高級階段的產(chǎn)物[4]，是城鎮(zhèn)體系的主體形態(tài)和生產(chǎn)格局的增長極點(diǎn)[5]，也是建設(shè)用地擴(kuò)張最為活躍的區(qū)域，面臨著更加嚴(yán)峻的用地空間矛盾[6]。在高質(zhì)量推進(jìn)國土空間開發(fā)的背景下，識別城市群地區(qū)建設(shè)用地時空演變的特征和規(guī)律，探究其背后的動力因子和驅(qū)動機(jī)制，對城市群國土空間發(fā)展規(guī)劃和決策具有重要作用。

建設(shè)用地擴(kuò)張的時空演變和驅(qū)動機(jī)制，是土地利用變化（land-use and land-cover change，LUCC）研究的重要內(nèi)容，也是當(dāng)前空間城鎮(zhèn)化研究的熱點(diǎn)之一[2]。學(xué)者們運(yùn)用密度指數(shù)[7]、擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)[8]、景觀擴(kuò)張系數(shù)[9]等方法，從國家[10]、區(qū)域[11]、省域[12]、城市[13]等不同尺度，對建設(shè)用地的時空演變進(jìn)行了研究，積累了豐富成果。同時，不少學(xué)者運(yùn)用關(guān)聯(lián)分析、回歸分析等模型，探討了建設(shè)用地演變的影響因素[14-15]，發(fā)現(xiàn)自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)密度、人口密度、居民生活水平以及政策等是其中主要的影響因素[16-17]。隨著城市群在新型城鎮(zhèn)化發(fā)展和國土空間組織中的地位和作用不斷上升[18-19]，學(xué)術(shù)界對城市群建設(shè)用地的關(guān)注日益增強(qiáng)，在城市群建設(shè)用地的擴(kuò)張模式[20]、空間特征[21]、與經(jīng)濟(jì)社會因子的關(guān)系[22]等方面進(jìn)行了有益探索。然而，目前關(guān)于城市群建設(shè)用地的研究多以東部地區(qū)發(fā)育較好的城市群為研究對象，且在驅(qū)動機(jī)制的分析中缺少對政策約束、城市群內(nèi)部相互作用等因素的考慮。

鑒于此，本文以長江中游城市群為研究對象，利用Landsat TM/ETM 遙感數(shù)據(jù)，采用擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)對建設(shè)用地的時空演變特征進(jìn)行研究，并綜合運(yùn)用最小二乘法（ordinary least squares，OLS）和地理探測器模型（geodetector model），從自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會、交通區(qū)位、政策約束、空間溢出等綜合視角出發(fā)，對建設(shè)用地時空演變的驅(qū)動機(jī)制進(jìn)行分析，以期對現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行補(bǔ)充，同時為長江中游城市群國土空間高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

長江中游城市群是長江經(jīng)濟(jì)帶的重要組成部分，地理區(qū)位上承東啟西、連南接北。城市群內(nèi)部不同地區(qū)發(fā)育水平不同，在建設(shè)用地擴(kuò)張過程中具有各自特點(diǎn)，因此更具典型性。2021年7月發(fā)布的《中共中央國務(wù)院關(guān)于新時代推動中部地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》中明確指出，要促進(jìn)長江中游城市群高質(zhì)量發(fā)展。2022年2月國家發(fā)展改革委員會印發(fā)的《長江中游城市群發(fā)展“十四五”實(shí)施方案》中，強(qiáng)調(diào)要優(yōu)化城市群空間結(jié)構(gòu)，全力打造全國高質(zhì)量發(fā)展的重要增長極。在此背景下，研究建設(shè)用地的時空演變和驅(qū)動機(jī)制是長江中游城市群國土空間優(yōu)化開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展面臨的重要課題。根據(jù)國務(wù)院2015年批準(zhǔn)實(shí)施的《長江中游城市群發(fā)展規(guī)劃》，長江中游城市群包括武漢城市群、環(huán)長株潭城市群和環(huán)鄱陽湖城市群3 個子城市群，范圍涵蓋湖北省13 市、湖南省8 市、江西省10市，國土面積約為31.7×104km2。2020年末，長江中游城市群的常住人口為12 652.32 萬人，GDP為94 134.11 億元，研究區(qū)的地理位置如圖1所示。

圖1 研究區(qū)地理位置示意圖Fig.1 Geographical location of the targeted area

1.2 數(shù)據(jù)來源和處理

土地利用數(shù)據(jù)是基于Landsat TM/ETM 遙感影像解譯得到的，Landsat TM/ETM 數(shù)據(jù)來源于中科院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心（https://www.resdc.cn/）。高程和坡度的原始數(shù)據(jù)來自國家地理信息中心（http://www.ngcc.cn/），然后借助ArcGIS 10.8 中的Zonal Statistics tool 和Slope Analysis tool 工具計算，得到各研究單元的高程和坡度平均值。人口密度和GDP密度數(shù)據(jù)由中國資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心提供（http://www.resdc.cn/）。交通線路數(shù)據(jù)來源于全球路網(wǎng)開放平臺（https://www.openstreetmap.org/），距交通線的距離利用ArcGIS 10.8 中的Euclidean Distance Analysis 工具計算得到。政策性約束數(shù)據(jù)由湖北省、湖南省、江西省的自然資源廳提供。空間溢出效應(yīng)所涉及的經(jīng)濟(jì)社會統(tǒng)計數(shù)據(jù)來源于前述3 省的統(tǒng)計年鑒，然后在ArcGIS 10.8 中運(yùn)用Block Statistics tool工具對其鄰域作用進(jìn)行計算。

1.3 研究方法

1.3.1 影響因素的選取

本文設(shè)計的建設(shè)用地擴(kuò)張及空間分異影響因素指標(biāo)體系見表1。

表1 建設(shè)用地擴(kuò)張及空間分異影響因素指標(biāo)體系Table 1 Indicator system of driving factor of construction land expansion and spatial differentiation

關(guān)于建設(shè)用地演變的驅(qū)動力研究，現(xiàn)已受到科研工作者們的廣泛關(guān)注，但是目前學(xué)術(shù)界尚未建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)體系和分析框架。本文參考有關(guān)研究成果[12,21]，首先選取自然環(huán)境（高程、坡度）、經(jīng)濟(jì)社會（人口密度、GDP 密度）、交通區(qū)位（距鐵路線距離、距主要公路距離）3 方面因素，在此基礎(chǔ)上加入政策約束性因素和空間溢出效應(yīng)因素，對驅(qū)動機(jī)制的分析框架進(jìn)行優(yōu)化和完善。

同時，為了更加直觀地展現(xiàn)各影響因素在空間上的分布情況，更加深刻地了解各影響因素的空間分布對建設(shè)用地時空演變差異的影響，本文對各影響因素的空間分布情況進(jìn)行了可視化表現(xiàn)，具體的分布情況如圖2所示。

圖2 長江中游城市群建設(shè)用地擴(kuò)張影響因素的空間分布Fig.2 Spatial distribution of influencing factors of construction land expansion in urban agglomeration in the middle reaches of the Yangtze River

需要指出的是，新時期國土空間規(guī)劃特別重視對生態(tài)安全和糧食安全的保障，強(qiáng)調(diào)要處理好開發(fā)與保護(hù)的關(guān)系，已經(jīng)設(shè)立的各種生態(tài)保護(hù)區(qū)以及生態(tài)保護(hù)紅線、永久基本農(nóng)田、城市開發(fā)邊界的劃定形成土地規(guī)劃開發(fā)的底線管控，進(jìn)而對建設(shè)用地擴(kuò)張演變形成政策約束力。但是目前研究區(qū)最新的國土空間規(guī)劃成果尚未公布，且“三區(qū)三線”的劃定更多地是對未來建設(shè)用地擴(kuò)張產(chǎn)生約束，因此本文暫未將“三區(qū)三線”的規(guī)劃指標(biāo)納入驅(qū)動因素指標(biāo)中，而是選取了地質(zhì)公園、國家公園、自然風(fēng)景名勝區(qū)等生態(tài)保護(hù)性區(qū)域作為政策約束性因素，以解釋政策的空間約束性對建設(shè)用地過去20 a 演變的影響。與此同時，根據(jù)地理學(xué)第一定律，城市群內(nèi)部不同城市之間，特別是相鄰城市之間存在多樣化的相互作用，這種作用會推動中心城市或大城市土地用地變化向周邊擴(kuò)散，從而對區(qū)域建設(shè)用地演變產(chǎn)生影響，因此，本文將鄰域作用作為空間溢出效應(yīng)因素。

1.3.2 建設(shè)用地擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)

建設(shè)用地擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)（construction land expansion intensity index，CEI）表示某一地域單元建設(shè)用地面積在一個間隔時期內(nèi)變化的相對強(qiáng)度特征，可以直觀地反映某地域單元建設(shè)用地在一定時期內(nèi)變化的速率和強(qiáng)度[20,23]，其計算公式為

式中：ICEi為第i個地域單元建設(shè)用地擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)；

Δt為t1到t2的間隔時間。

1.3.3 地理探測器

空間分異是各種地理現(xiàn)象的基本屬性和空間表現(xiàn)，地理探測器是測定地理現(xiàn)象的空間分異性并揭示其背后驅(qū)動力的一種有效工具。此外，它還能探測兩因子相互作用對被解釋變量產(chǎn)生的合力[24]。地理探測器最開始被應(yīng)用于疾病成因的解析方面[25]，現(xiàn)已被應(yīng)用至土地利用、環(huán)境問題、區(qū)域經(jīng)濟(jì)、旅游發(fā)展等領(lǐng)域[26-27]。地理探測器主要包括分異和因子探測、交互作用探測、風(fēng)險區(qū)探測及生態(tài)探測4 種，探測值q的表達(dá)式如下：

式中：h=1,2,…,L，為因子的分層；

Nh和N分別為分區(qū)h和全區(qū)的單元數(shù)；

探測值q的取值范圍為[0,1]，其大小說明自變量對因變量作用分異性的解釋力：值越接近1，解釋力越強(qiáng)；反之則越弱。

2 建設(shè)用地時空演變分析

2.1 建設(shè)用地演變的時序特征分析

2000—2020年長江中游城市群建設(shè)用地擴(kuò)張過程如圖3所示。

圖3 2000—2020年長江中游城市群建設(shè)用地擴(kuò)張過程Fig.3 Construction land expansion process of urban agglomeration in the middle reaches of the Yangtze River from 2000 to 2020

由圖3所示長江中游城市群建設(shè)用地擴(kuò)張過程可以得知，選定的研究期內(nèi)，長江中游城市群的建設(shè)用地持續(xù)擴(kuò)大，建設(shè)用地面積由2000年的8 454.52 km2增加至2020年的15 098.49 km2，每年平均增長了約332.20 km2。

在不同時段，建設(shè)用地增長面積和擴(kuò)張強(qiáng)度有所不同，2000—2020年各時段建設(shè)用地增長面積及擴(kuò)張強(qiáng)度對比如圖4所示。

圖4 2000—2020年各時段長江中游城市群建設(shè)用地增長面積及擴(kuò)張強(qiáng)度對比Fig.4 Comparison of construction land growth area and expansion intensity of urban agglomerations in the middle reaches of the Yangtze River from 2000 to 2020

由圖4可以得知，4 個時段內(nèi)長江中游城市群建設(shè)用地的增長面積分別為979.28,596.09,2 654.16,2 439.44 km2，擴(kuò)張強(qiáng)度分別為2.32%,1.26%,5.29%,3.81%。2000—2010年間，長江中游城市群建設(shè)用地整體擴(kuò)張強(qiáng)度相對較低，且在2005—2010年間出現(xiàn)一定的下降之勢，這一定程度上受2007年提出的“兩型社會”的影響；2010—2015年間，建設(shè)用地擴(kuò)張規(guī)模和擴(kuò)張強(qiáng)度較大，擴(kuò)張強(qiáng)度超過5%，這一階段是城市群快速發(fā)育時期；2015—2020年間，受新型城鎮(zhèn)化、高質(zhì)量發(fā)展等戰(zhàn)略和理念的影響，建設(shè)用地擴(kuò)張強(qiáng)度有所下降，擴(kuò)張速度逐漸減緩。

為了深化對長江中游城市群建設(shè)用地演變過程的認(rèn)識，本文以每個網(wǎng)格單元建設(shè)用地面積所占比例變化進(jìn)一步表征其時序特征?；诟骶W(wǎng)格單元建設(shè)用地面積所占比例的計算結(jié)果，參考相關(guān)研究成果[28]，將所有網(wǎng)格單元劃分為如下4 種類型：自然生態(tài)型（0～1%）、低度開發(fā)型（>1%～20%）、中度開發(fā)型（>20%～60%）、城鎮(zhèn)主導(dǎo)型（>60%～100%）。2000—2020年長江中游城市群建設(shè)用地不同類型所占比例的變化情況見圖5。

圖5 2000—2020年長江中游城市群建設(shè)用地不同類型所占比例的變化情況Fig.5 Changes in the proportion of different types of construction land in urban agglomerations in the middle reaches of the Yangtze River from 2000 to 2020

由圖5可以看出，研究期間長江中游城市群自然生態(tài)型單元的比例呈現(xiàn)出不斷下降的變化趨勢，數(shù)目百分比由66.19%下降至57.38%；低度開發(fā)型、中度開發(fā)型以及城鎮(zhèn)主導(dǎo)型單元的比例呈現(xiàn)出不斷上升的變化趨勢，其數(shù)目百分比分別由32.17%,1.53%,0.17%上升至37.57%,4.49%,0.55%。其中，城鎮(zhèn)主導(dǎo)型單元的數(shù)量由17 個增加至80 個。以上結(jié)果表明，在2000—2020年間，城鎮(zhèn)主導(dǎo)型斑塊、中度開發(fā)型斑塊和低度開發(fā)型斑塊的數(shù)量明顯上升，而自然生態(tài)型斑塊的數(shù)量明顯下降，這與長江中游城市群城鎮(zhèn)化發(fā)展的實(shí)際情況相符。

2.2 建設(shè)用地演變的空間格局分析

圖6所示為2000—2020年長江中游城市群建設(shè)用地擴(kuò)張的空間變化情況。

圖6 2000—2020年長江中游城市群建設(shè)用地擴(kuò)張的空間分布Fig.6 Spatial distribution of construction land expansion with urban agglomeration in the middle reaches of the Yangtze River during 2000—2020

從圖6所示建設(shè)用地擴(kuò)張的空間分布圖可以看出，長江中游城市群不同地區(qū)建設(shè)用地的擴(kuò)張存在明顯的空間差異。擴(kuò)張規(guī)模和擴(kuò)張強(qiáng)度較大的城市主要分布在大城市及其周邊地區(qū)，呈現(xiàn)出多中心的特征，其中長沙、武漢、南昌、衡陽、襄陽、九江等地擴(kuò)張明顯，擴(kuò)張面積分別為617.89,498.72,419.19,345.02,214.36,313.22 km2，擴(kuò)張強(qiáng)度分別為10.14%,3.92%,7.19%,8.85%,2.98%,5.95%。與此同時，圍繞大城市和中心城市向外拓展，是長江中游城市群建設(shè)用地空間擴(kuò)張的一個顯著特征，特別是在武漢都市圈、長株潭都市圈和南昌都市圈，建設(shè)用地連片向外擴(kuò)展的特征明顯。這主要是因?yàn)殚L沙、武漢、南昌分別是湖南、湖北、江西3 省的省會城市，具有政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通等方面的優(yōu)勢，人口、經(jīng)濟(jì)等生產(chǎn)要素不斷集聚，產(chǎn)生強(qiáng)烈的建設(shè)用地需求，推動建設(shè)用地大幅擴(kuò)展。但是，由于可用的建設(shè)用地總量有限，致使其經(jīng)濟(jì)要素向外溢出，其周圍地區(qū)便成為建設(shè)空間溢出效應(yīng)的主要承載地。總體上看，長江中游城市群建設(shè)用地的空間演變呈現(xiàn)出一種“多中心擴(kuò)散”的格局。

3 建設(shè)用地時空演變的驅(qū)動機(jī)制分析

3.1 建設(shè)用地動態(tài)演變的影響因子分析

為揭示長江中游城市群建設(shè)用地演變的驅(qū)動因素和作用力大小，以建設(shè)用地擴(kuò)張強(qiáng)度為因變量，以高程、坡度、人口密度、GDP 密度、距主要公路距離、距鐵路距離、是否自然保護(hù)區(qū)和鄰域作用共8 項(xiàng)指標(biāo)為自變量，首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并將各指標(biāo)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)匹配到5 km×5 km 的網(wǎng)格上，然后利用ArcGIS 10.8 軟件中的空間統(tǒng)計分析工具進(jìn)行OLS 模型運(yùn)算，各變量均通過了5%的顯著性檢驗(yàn)，運(yùn)算所得主要結(jié)果如表2所示。

表2 OLS 回歸分析結(jié)果Table 2 OLS regression analysis results

由表2可以得知，人口密度、GDP 密度、距主要公路距離、距鐵路線距離及鄰域作用的回歸系數(shù)為正值，說明其與建設(shè)用地擴(kuò)張強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系。其中，人口密度、GDP 密度對建設(shè)用地擴(kuò)張的驅(qū)動作用最大，回歸系數(shù)分別達(dá)0.855 476 和0.745 041，其次是距主要公路距離、距鐵路線距離和鄰域作用。這表明長江中游城市群建設(shè)用地擴(kuò)張以人口和經(jīng)濟(jì)需求驅(qū)動為主；而距交通線的遠(yuǎn)近很大程度上影響了地方的可達(dá)性和區(qū)位性，從而吸引建設(shè)用地向交通線靠近和增長；鄰域作用則在一定程度上促進(jìn)了城市群地區(qū)經(jīng)濟(jì)溢出效應(yīng)的發(fā)揮，帶動了大城市和都市圈周邊地區(qū)建設(shè)用地的擴(kuò)張。高程、坡度和是否自然保護(hù)區(qū)的回歸系數(shù)為負(fù)值，表明其與建設(shè)用地擴(kuò)張強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明其對建設(shè)用地擴(kuò)張具有一定的約束和限制作用。其中，是否為自然保護(hù)區(qū)對建設(shè)用地擴(kuò)張的限制力較強(qiáng)，回歸系數(shù)為-0.496 208，高程和坡度次之。這表明政策性的空間限制力對長江中游城市群建設(shè)用地擴(kuò)張產(chǎn)生了較大的負(fù)向抑制作用，在長江流域“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”等一系列生態(tài)保護(hù)戰(zhàn)略謀劃背景下，生態(tài)保護(hù)的空間約束性政策發(fā)揮了強(qiáng)有力的作用；而高程和坡度作為自然環(huán)境的基本形態(tài)，在一定程度上限制了建設(shè)用地空間蔓延的程度和方向。

3.2 建設(shè)用地演變空間差異的驅(qū)動因子作用分析

為進(jìn)一步揭示建設(shè)用地空間演變分異性形成的原因，本研究利用地理探測器對各驅(qū)動因子的作用力及交互影響力進(jìn)行了探測與分析。

3.2.1 單因子分析

首先，對各指標(biāo)要素的柵格數(shù)據(jù)依照自然間斷點(diǎn)分級法進(jìn)行重分類，然后對建設(shè)用地擴(kuò)張強(qiáng)度及各要素指標(biāo)進(jìn)行采樣，最后參照公式（2），利用GeoDetector 軟件對各因子的作用力進(jìn)行運(yùn)算，得到的建設(shè)用地空間分異因子探測結(jié)果如圖7所示。

圖7 長江中游城市群建設(shè)用地空間分異的因子探測結(jié)果Fig.7 Factor detection results of spatial differentiation of construction land in urban agglomeration in the middle reaches of the Yangtze River

從圖7所示探測結(jié)果看，各因子探測值q由大到小依次為人口密度（0.911 457）、GDP 密度（0.885 693）、距鐵路線距離（0.647 957）、是否自然保護(hù)區(qū)（0.580 759）、距主要公路距離（0.464 912）、高程（0.345 767）、坡度（0.301 895）、鄰域作用（0.216 780）。由此可以得知，長江中游城市群建設(shè)用地空間演變的分異格局主要受人口密度、GDP 密度、距鐵路線距離、是否為自然保護(hù)區(qū)等因素驅(qū)動（q值大于0.5），而距主要公路距離、高程、坡度、鄰域作用等對建設(shè)用地空間演變的分異格局作用相對較小（q值小于0.5）。

具體來說，建設(shè)用地的劇烈擴(kuò)張區(qū)主要集中在長沙、武漢、南昌等大城市及其周邊，其經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好，對人口等要素的吸引力較強(qiáng)，加之一系列高等級的開發(fā)區(qū)、高新區(qū)大多布局于此，形成了建設(shè)用地巨大的需求驅(qū)動力。建設(shè)用地的低度擴(kuò)張區(qū)主要集中在經(jīng)濟(jì)較為落后的偏遠(yuǎn)山區(qū)、傳統(tǒng)農(nóng)區(qū)、生態(tài)保育區(qū)，如武陵山-雪峰山片區(qū)、羅霄山片區(qū)等，其面臨自然基底和生態(tài)保護(hù)政策的雙重約束，且經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低、人口流失較為嚴(yán)重、城鎮(zhèn)化帶動作用較弱，導(dǎo)致建設(shè)用地擴(kuò)張程度較低。沿主要交通線路延伸是建設(shè)用地空間演變的一個重要模式，京廣通道、沿江通道、滬昆通道、京九通道等已成為長江中游城市群建設(shè)用地擴(kuò)展所依托的主要軸線，特別是圍繞一些高鐵站、國（?。└傻赖却蛟斓囊慌哞F新城、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)等，帶動了建設(shè)用地的軸線擴(kuò)張。此外，在武漢都市圈、長株潭都市圈和南昌都市圈周圍及一些工業(yè)基礎(chǔ)較好的大中城市周圍，受中心城市的輻射溢出作用明顯，很大程度上推動了其建設(shè)用地的增長；但鄰域作用的探測值相對較小，這也說明長江中游城市群內(nèi)大城市和都市圈的帶動作用不高，各城市間的相互協(xié)調(diào)作用還較弱。

3.2.2 因子交互分析

與單因子分析類似，利用GeoDetector 軟件對各因子兩兩交互后的影響力進(jìn)行運(yùn)算，得到的各因子兩兩交互后對長江中游城市群建設(shè)用地空間分異作用探測結(jié)果見表3。

表3 長江中游城市群建設(shè)用地空間分異的交互作用探測結(jié)果Table 3 Detection results of interaction of construction land in urban agglomerations in the middle reaches of the Yangtze River

從表3所示交互影響力探測結(jié)果看，各因子兩兩交互后對建設(shè)用地空間演變的分異格局所產(chǎn)生的影響皆呈現(xiàn)出擴(kuò)大之勢。其中，人口密度和GDP 密度因子交互后的影響力最強(qiáng)，兩者交互作用后的探測值高達(dá)0.980 566；高程、坡度與是否自然保護(hù)區(qū)因子交互后，對建設(shè)用地的空間演變的解釋力顯著提升，其探測值分別為0.931 855 和0.907 054；距主要公路距離、鄰域作用與人口密度、GDP 密度等因子交互后對空間演變的解釋力也出現(xiàn)明顯增長。由此可知，交互作用對建設(shè)用地空間演變分異格局的影響力，顯著高于單個因子的影響力。

4 結(jié)論與討論

本文以長江中游城市群為例，結(jié)合2000、2005、2010、2015 和2020年Landsat 遙感影像提取建設(shè)用地數(shù)據(jù)，利用擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)、多元回歸分析、地理探測器等方法，分析了建設(shè)用地20 a 來的時空演變格局及其驅(qū)動機(jī)制，主要結(jié)論如下：

1）研究期內(nèi)，長江中游城市群建設(shè)用地持續(xù)擴(kuò)大，不同時段建設(shè)用地增長面積和擴(kuò)張強(qiáng)度有所不同。2000—2010年，長江中游城市群建設(shè)用地整體擴(kuò)張強(qiáng)度相對較低；2010—2015年，長江中游城市群建設(shè)用地的整體擴(kuò)張強(qiáng)度明顯提升；2015—2020年，長江中游城市群建設(shè)用地的整體擴(kuò)張強(qiáng)度有所減弱。城鎮(zhèn)主導(dǎo)型斑塊、中度開發(fā)型斑塊和低度開發(fā)型斑塊的數(shù)量在研究期內(nèi)明顯上升，而自然生態(tài)型斑塊的數(shù)量則明顯下降。

2）長江中游城市群各地區(qū)建設(shè)用地演變過程存在明顯分異。擴(kuò)張面積和擴(kuò)張強(qiáng)度較大的主要分布在大城市及其周邊，長沙、武漢、南昌、衡陽、襄陽、九江等城市擴(kuò)張明顯；在武漢都市圈、長株潭都市圈和南昌都市圈周圍，建設(shè)用地連片向外擴(kuò)展明顯，總體呈現(xiàn)出“多中心擴(kuò)散”的空間格局。

3）長江中游城市群建設(shè)用地演變以人口和經(jīng)濟(jì)需求驅(qū)動為主，距主要公路距離、距鐵路線距離和鄰域作用也具有一定的正向促進(jìn)作用，而高程、坡度和是否自然保護(hù)區(qū)與建設(shè)用地擴(kuò)張呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。地理探測結(jié)果表明，建設(shè)用地空間演變的分異格局受人口密度、GDP 密度、距鐵路線距離、是否自然保護(hù)區(qū)等因素的影響較大，而距主要公路距離、高程、坡度、鄰域作用等因素的作用相對較小，且各因子兩兩交互所產(chǎn)生的影響呈擴(kuò)大之勢，其對建設(shè)用地空間演變分異的解釋力顯著高于單個因子的解釋力。

綜上所述，長江中游城市群仍處于快速城鎮(zhèn)化階段，建設(shè)用地演變表現(xiàn)出明顯的時序階段性和空間差異性。人口、產(chǎn)業(yè)等要素不斷向城市聚集，對建設(shè)用地的增長產(chǎn)生了較強(qiáng)的驅(qū)動作用，而長江經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略的實(shí)施對國土空間開發(fā)提出了更高要求，政策性空間約束對建設(shè)用地擴(kuò)張產(chǎn)生了不小的抑制作用，成為國土空間有效管控和優(yōu)化布局的重要手段。同時，中心城市及大城市的輻射溢出效應(yīng)表現(xiàn)不佳，使鄰域作用影響較小，中小城市發(fā)展的活力不足，難以有效吸引人口和要素集聚。因此，為推進(jìn)長江中游城市群國土空間高質(zhì)量發(fā)展，提出以下建議：

1）積極加強(qiáng)中心城市及大城市的輻射帶動作用，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，著力推動中小城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展和配套建設(shè)，提升要素集聚吸引力，建立大中小城市及小城鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、資金、信息等有效協(xié)作的機(jī)制和路徑，完善交通等基礎(chǔ)設(shè)施配置，以人口、產(chǎn)業(yè)、要素為依托推動國土空間集約、高效、均衡發(fā)展；

2）加快促進(jìn)土地制度及政策的改革與完善，激活城市存量用地，推進(jìn)農(nóng)村宅基地有效退出，強(qiáng)化生態(tài)保護(hù)和耕地保護(hù)政策對空間開發(fā)的管控，以新發(fā)展理念引導(dǎo)城市群建設(shè)用地合理布局，實(shí)現(xiàn)地域空間結(jié)構(gòu)有序、功能協(xié)調(diào)、管控有效。

需要指明的是，新一輪國土空間規(guī)劃重視空間的高質(zhì)量發(fā)展，如何處理好開發(fā)與保護(hù)的關(guān)系，協(xié)調(diào)好經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)、糧食生產(chǎn)之間的關(guān)系，是國土空間未來高質(zhì)量發(fā)展過程中的重要內(nèi)容，并且對建設(shè)用地未來的變化具有重要影響。但是，由于篇幅所限和目前最新國土空間規(guī)劃相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取存在難度，本文沒有將“三區(qū)三線”指標(biāo)納入分析中，對城市群建設(shè)用地未來演變的預(yù)測模擬缺乏深入分析。因此，后續(xù)將基于國土空間規(guī)劃最新成果，采用相關(guān)的空間模型，進(jìn)一步研究城市群建設(shè)用地的動態(tài)模擬預(yù)測。