（自然地理学专业论文）广州市土地利用宏观格局研究.pdf

摘要 摘要 土地利用格局研究是近年来广泛开展的课题，是地理学研究的重要内容和 方面，土地利用格局通常以区域为研究对象，作为人类活动最活跃的城市区域， 是土地利用格局研究的重点。在城市化与城乡协调发展的过程中，城市土地利用 宏观格局的研究将对城市发展方向和城市土地高效可持续利用具有理论与实践 的指导意义。本文从广州市。土地利用现状出发，借助g i s 技术，运用景观生态 学、土地经济学、土地规划学、区域与城市经济学等多学科的理论和方法对广州 市土地利用格局的现状与影响因素进行了初步分析和研究。 主要研究结论如下： 1 借助景观生态学相关理论，根据广州市不同区域土地利用特征的差异性， 划分出以居民点与工矿用地为基质的城镇用地区、以耕地园地为基质的耕地园地 区和以林地为基质的林业用地区。通过对这三类不同基质的土地利用区的土地利 用结构和空间分布特征分析，得出广州市土地利用宏观格局具有不连续和不规则 的圈层特征。 2 以城镇用地区、耕地园地区和林业用地区三个土地利用区为背景，利用g i s 技术，提取利用相关的数据，结合景观生态学理论、分形理论、土地生产力理论， 计算出多样性指数、均匀度指数、优势度指数、破碎度指数、分形维数值以及土 地经济效益等指标，通过对这些指标的分析和比较，详细论证广州市土地利用宏 观格局的不规则、不连续的囤层特征。 3 通过对广州市土地利用格局形成的影响因子分析，得出地形、交通条件、 土地价格对广州市土地利用格局的形成有着相当重要的影响：土地类型结构和土 地利用程度随着海拔高度上升而发生显著变化，海拔越高，林地比重越大，土地 利用程度综合指数越小：随着交通用地由城镇用地区向林业用地区逐渐减少，通 。在本文中，如没有特别说明，厂。州市所指的区域为广州市所辖的十个区，不包括增城 和从化两个县级市。 摘要 达性也随之变差，交通条件的差异导致了土地利用类型在空间分布的上差异和土 地利用强度区域性的差异：地价的空间格局与广州市土地利用的空间格局有很好 的拟合性，地价能有效的优化土地利用的空间格局。 关键词：土地利用，宏观格局，广州市，景观，圈层 i i s t u d yo n l a n du s em a c r o p a t t e r no f g u a n g z h o u m a j o r ：p h y s i c a lg e o g r a p h y n a m e ：h ek e r u n s u p e r v i s o r ：p r o f d o n gy u - x i a n g a b s t r a c t l a n du s ep a t t e r n ，a sas i g n i f i c a n tp a r to fg e o g r a p h yr e s e a r c h ，h a sb e e nw i d e l y r e s e a r c h e dr e c e n t l y l a n du s ep a t t e r ni su s u a l l ya r e a - o r i e n t e dc o n c e n t r a t i n go nc i t y w h i c hi sar e m a r k a b l ea r e ao fh u m a na c t i v i t y i nt h ep r o c e s so fu r b a n i z a t i o na n d h a r m o n i z e dd e v e l o p m e n to fc i t ya n dc o u n t r y s i d e ，u r b a nl a n du s em a c r o - p a t t e r ni so f g r e a ts i g n i f i c a n c e b o t ht h e o r e t i c a l l ya n dp r a c t i c a l l yi nu r b a nd e v e l o p m e n ta n d e f f e c t i v es u s t a i n a b l eu t i l i z a t i o no fu r b a nl a n d w i t ht h eh e l po fm u l t i - d i s c i p l i n a l t h e o r ya n dm e t h o d o l o g y , s u c ha sl a n d s c a p ee c o l o g y , l a n de c o n o m i c s ，l a n dp l a n n i n g a n dd i s t r i c ta n dc i t ye c o n o m i c s ，w et a k ea d v a n t a g eo fg i st od os o m ep r e l i m i n a r y r e s e a r c ho nt h ec u r r e n ts t a t u sa n di n f l u e n t i a lf a c t o r so fg u a n g z h o ul a n du s ep a t t e r w e a n a l y z e ds p a c ep a t t e r no fg u a n g z h o ul a n du s ea n dm a i nf a c t o r sl e a d i n gt ot h i sp a t t e r n m a i nc o n d u s i o n sa sf o i l l o w s ： 1 a c c o r d i n gt oc h a r a c t e r i s t i cd i f f e r e n c e o fl a n du s e , w et o o ka d v a n t a g eo f r e l e v a n tt h e o r yo fl a n d s c a p ee c o l o g ya n dd i v i d e dg u a n g z h o ui n t ot h r e ep a r t s ： c o n s t r u c t i o nd i s t r i c t ，f a r m i n ga n df i e l dd i s t r i c ta n df o r e s td i s t r i c t c o n s t r u c t i o nd i s t r i c t t a k e st h er e s i d e n t i a la f e a ，i n d u s t r ya r e aa n dm i n i n ga r e aa st h em a t r i x ；f a r m i n ga n d f i e l dd i s t r i c tt a k e st h eh r m i n ga n df i e l da st h em a t r i x ；f o r e s td i s t r i c tt a k e sf o r e s tl a n d a st h em a t r i x t h r o u g ht h el a n du s es t r u c t u r ea n dt h es p a t i a ld i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c a n a l y s i s , w eo b t a i n e dt h el a n du s em a c r o p a t t e r no fg u a n g z h o u ，w h i c hc h a r a c t e r i s t i c i si n t e r r u p t e da n d i r r e g u l a rc i r c l e 1 1 1 摘要 2 t a k i n gt h e s et h r e ed i s t r i c t sa st h eb a c k g r o u n d ，u s i n gt h eg i st e c h n o l o g y , w i t h d r e wt h eu s er e l a t e dd a t aa n dt o o ka d v a n t a g eo fl a n d s c a p ee c o l o g y , f r a c t a lt h e o r y , p r o d u c t i v ef o r c e st h e o r yo fl a n d ，c o m p u t e ds o m ei n d e x ，s u c ha sd i v e r s i t yi n d e x ， e q u a l i t yi n d e x ，d o m i n a n c ei n d e x ，f r a g m e n t a t i o ni n d e x ，f r a c t a ld i m e n s i o n ，l a n db e n e f i t a n ds oo n ，t h r o u g ht ot h e s ei n d e xa n a l y s e sa n dc o m p a r i s o n ，w ep r o v e dt h el a n du s e m a c r o - p a t t e r nw h i c hc h a r a c t e r i s t i ci si n t e r r u p t e da n di r r e g u l a rc i r c l e 3 t e r r a i nt o p o g r a p h y , t r a n s p o r t a t i o nc o n d i t i o na n dl a n dp r i c e ，w h i c hh a v et h e q u i t ei m p o r t a n ti n f l u e n c et ol a n du s ep a t t e r nf o r m a t i o no fg u a n g z h o u ：l a n dt y p e s t r u c t u r ea n dl a n du s ed e g r e eh a v et h er e m a r k a b l ec h a n g ea l o n gw i t he l e v a t i o nr i s i n g ， t h ee l e v a t i o nh i g h e r , f o r e s tl a n dp r o p o r t i o nb i g g e r ，t h el a n du s ed e g r e ec o m p r e h e n s i v e i n d e xi ss m a l l e r a l o n gw i t hl a n do ft r a n s p o r t a t i o ng r a d u a l l yd e c r e a s e sb yd i s t r i c to f c o n s t r u c t i o nt ot h ed i s t r i c to ff o r e s tl a n d ，r e g i o n a la c c e s s i b i l i t ya l s ot oc h a n g et h e d i f f e r e n c ea l o n gw i t hi t ，t h et r a n s p o r t a t i o nc o n d i t i o nd i f f e r e n c eh a sc a u s e dt h ei d i f f e r e n c eo fl a n du s et y p ei nt h es p a t i a ld i s t r i b u t i o na n dt h el a n du s ei n t e n s i t y l a n d p r i c es p a t i a lp a t t e r na n dt h el a n du s es p a t i a lp a t t e r no fg u a n g z h o uh a v et h ev e r yg o o d f i t t i n g ，t h el a n dp r i c ec a nt h ee f f e c t i v eo p t i m i z a t i o nl a n du s es p a t i a lp a t t e r n k e y w o r d s ：l a n du s e ，m a c r o - p a t t e r n ，g u a n g z h o u ，l a n d s c a p e ，c i r c l e 1 v 第1 章绪论 i i 研究背景 第1 章绪论 区域的土地利用格局是区域内各功能要素的地理分布特征和组合关系，反映 了人类的社会经济活动在地域空间上的布局。城市作为一个区域，通常分为市中 心区和郊区，其土地利用格局是城市存在众多城市结构图谱中的基础格局，它是 城市功能组织在地域空间系列上的投影，是城市的政治、经济、社会、文化生活、 自然条件和工程技术以及建筑空间组合的综合反映“。2 1 。 随着我国改革开放的深入、经济水平的发展和社会生产生活方式的转变，城 市土地利用格局也处于不断转化之中。一方面在从计划经济体制到市场经济 体制的转型中，我国的土地制度和住房制度改革使城市土地开发模式发生了根本 性的变化，城市物质环境成为各种资本的重要投资领域：另一方面，伴随着我国 经济的持续高速增长，城市发展进入了一个空前活跃的时期。因此，我国城市土 地利用格局演化正在呈现出前所未有的新机制和新特征，己经成为地理学研究的 一个重要领域。 区域土地合理利用战略的制定和实施，需要人们从不同角度和层次了解土地 利用结构和空间分布的特征。通过对土地利用类型结构的研究和不同的土地类型 空间分布的研究，不仅可以了解个地区用地分配与需求是否吻合、与土地的适 宜性是否相适应，而且可以结合各类用地之间的内在联系以及土地资源治理、保 护方面的问题，找出合理利用土地的途径，从而实现合理的土地利用结构及其最 佳空间布局，实现土地资源的可持续利用。在城市土地空间配置的变迁过程中， 优良的城市土地利用格局会是产生良好的经济效益、社会效益和环境效益，使城 市土地资源的配置效益最大化，社会资源最有效地被利用o 。5 1 。 所以，如何最佳、最有效地使用城市土地，形成合理和有效的城市土地利用 格局，成为土地规划学、城市经济学、城市地理学、城市规划学和城市社会学等 笫1 章绪论 学科关注的问题和研究内容之一。 随着经济的高速发展，广州市土地利用格局的研究将对广州市城市发展的 “东进西联，北优南拓”的方针有一定的参考意义，对广州市今后的土地资源优 化配置和城市发展方向具有理论和实践指导意义，使之与广州经济社会的可持续 发展和建立和谐广州的进程相适应。 1 2 国内外土地利用格局研究进展 1 2 1 国外土地利用格局研究进展 西方一些学者对土地利用格局的研究较早。而这方面的研究主要集中在对城 市区域的研究。在早期研究中，比较著名的要数德国农业经济学家杜能了。1 8 2 6 年德国农业经济学家杜能( j h v o nt h u n e n ) 的著作孤立国的出版标志着农 j 世区位论的产生1 。杜能在孤立国中提出了著名的孤立国理论，在理想条件 的假设下，由于运输距离产生的区位不同，各种产业的分布范围也不同。杜能要 根据产业分布范围产业分布的差异，把都市外围按距离远近划成6 个环带。这些 环带后来被称为杜能环。杜能的农业区位论在当时的历史背景下能很好的阐述城 市市自中心到远郊区的土地利用格局的形成，但是杜能的农业区位理论是在理想 化的模式下得出的，前提条件只是基于运输距离的不同，十分简单，没有考虑到 更多方面的影响因素，与实际的区域有着较大的出入。 2 0 世纪2 0 年代以来，一批学者对城市土地利用格局开始了较为系统性的理 论研究。他们主要采用描述的历史形态方法”1 ，来概述城市土地利用的历史增长 趋势并归纳土地利用空间分异规律，这些研究以1 9 2 3 年伯吉斯( e r n e s t w b u r g e s s ) 创立的同心圆理论、1 9 3 9 年由霍伊特( h o m e rh o y t ) 创立的扇形理 论和由麦肯齐( r d m c k e n z i e ) 于1 9 3 3 年提出，后由哈里斯( c d h a r r i s ) 和乌 尔曼( e l u l l m a n ) 于1 9 4 5 年加以发展的多核心理论等为代表。它们对于理 解城市土地利用空间结构的功能分异规律和城市社区的社会经济结构都做了重 要的贡献，已被公认为“城市上地利用空间结构的理论基础。”除了上述经典性 的理论外，1 9 5 5 年，艾克里森将上述三模式综合为折衷学说，认为通常城市的 第1 章绪论 商业区呈放射状向外伸展，市区外缘是工业区，住宅区处在放射线与工业区围起 来的地方。1 9 1 7 年麦基提出了“二元经济土地利用模式”，以揭示殖民地和发展 中国家沿海城市的地域结构内在规律。狄更斯在对欧洲部分城市考察后，于1 9 4 7 年提出了“三地带说”，即划分为中央地带、中间地带、郊区地带。“。日本学者 本内信藏在1 9 5 1 年也提出了相似的三地带说。1 9 6 5 年曼提出了在风向和区域空 间结构综合影响下的“英国工业城市模式”，用同心圆和扇形模式的综合来解释 英国工业城市的成长和分区州。总体而言，上述学说在不同程度上都反映了城市 土地利用空间结构的基本特征，分析了城市的向心倾向与离心倾向，阐述了城市 土地利用的内在规律。但是这些城市土地利用空间结构的理论只是建立在对城市 土地利用空间结构的描述阶段，并不能解释清楚某种特定的土地利用空间结构模 式及其成因：另外在分析区域上也只是限于建成区，而没有把城市郊区与城市建 成区纳入一个整体的系统来阐述。 景观生态学作为一门新兴的地理学与生态学的交叉学科，起源于欧洲，由德 国区域地理学家c a r l t r o l l 于1 9 3 9 年提出，并将其定义为“研究某一景观中生物 群落之间错综复杂的因果反馈关系的学科”。欧洲学派认为，景观生态学注重由 相关单元组成的某一地域整体性，强调整体论和生物控制论观点，研究重点是土 地和景观规划、管理、保护和恢复。北美的景观生态学派在上个世纪8 0 年代才 开始兴起，f o r m a n 于1 9 8 1 年提出了“斑块一廊道一基质”模式“，基于这种模 式，对景观要素面积大小、周长形状的研究成为景观空间研究的基础与重点，有 关这方面的研究日渐增多，并在此基础上提出了等级理论、分形理论、渗透理论 以及一系列空问格局分析方法和动态模拟途径。近期景观生态学运用于土地利用 格局分析的研究逐渐增多。景观生态学起源于土地研究，研究对象是土地镶嵌体， 而土地利用中的各个土地利用单元可理解为景观生态学中的一个个景观斑块，其 应用也以土地利用为主。景观生态学研究物质和能量流，注重结构和过程的相互 关系分析。关于景观概念的使用，在宏观尺度上，以空间异质性及格局为主要研 究内容。 1 9 7 5 年，美国科学家曼德布罗特( b b m a n d e l l b r o t ) 提出了分形几何学，并 在此基础上发展了分形理论“。分形理论的提出极大的发展了景观生态学，分形 理论的景观分维分析在景观空间分析中的广泛应用，其数学定义常见的有：容量 第1 章绪论 维数、信息维数、关联维数、相似维数等，在景观空间分析中，面积周长法、半 径维数法等都是研究景观要素形状复杂程度的有力工具。英国学者巴蒂 ( m b a t t y ) 利用分形理论，以大量的西方城市土地利用情况为例，探讨了城市 土地的边界、土地利用形态及建设用地的扩张“”；法国学者富兰克豪泽 ( p f r a n k h a u s e r ) 以斯图加特、柏林等城市建成区的增长过程为例，探讨了城市 用地结构的分形性质“。 迄今为止，西方的城市土地利用格局的相关理论研究虽然已取得了很大的进 展，但尚未形成一个综合协调的理论体系。这一方面有赖于各种方法依靠新技术、 新理论的引进而更趋完善，如可以借助景观生态学及分形理论等的研究方法，利 用g i s 和r s 技术，来加强历史形态方法的空间分析能力，结合资本投资理论以 发展经济区位理论模型。 1 2 2 国内土地利用格局研究进展 比起近现代西方国家土地利用格局的研究所取得成就来说，我国在此领域的 研究起步较晚，虽然对区域的土地利用的研究已有近半个多世纪的实践，但真正 对区域土地利用格局的研究是从上个世纪八十年代爿开始兴起的。就研究所取得 成果而言，我国的区域土地利用理论研究尚处于理论介绍和个案研究的起步阶 段，迄今还没有取得有突破性和较大影响力的理论成果。从目前对区域土地利用 格局已经取得研究成果和发表的论文来看，主要是从区域地理学的角度和景观生 态学的角度两个方面对土地利用格局进行研究： 1 区域地理学对土地利用格局的研究 区域地理学直接对土地利用格局较少，而对土地利用格局的研究主要反映在 对城市空间结构的研究中。上个世纪八十年代以来，随着我国城市建设的快速发 展，对城市土地利用的格局的研究逐渐兴起，这些研究主要反映在对城市空间结 构的其研究内容集中于以下两个方面：一是对城市空问结构的概念、形成机制、 演变规律和合理模式的讨论；二是通过对具体城市地域的实证分析，探讨其格局 及其演变规律。其中，既有对西方城市空间结构的理论和模式的分绍，也有对中 国城市结构特有模式的总结和归纳。南京大学博士研究生武进“”及胡俊“”的博士 4 第1 章绪论 论文中国城市形态和中国城市：模式与演进分别从纵横两个角度较 为系统的研究了我国城市空间结构和城市土地利用格局从形态特征到演化机制 的问题。许学强嘲、崔功豪啪1 、周一星。“、顾朝林。2 2 “、等对国外城市空间和城 市土地利用研究进行评述，对中国城市土地利用结构和格局了理论总结。 从区域和城市的角度对土地利用格局的研究，个案研究一直是重点。王兴中、 刘彦随”用人文主义的方法论论述了中国大城市土地利用变化与行为环境之间 相互作用模式；王爱民。”侧重从土地综合质量、土地效益和空间形态角度，探讨 了兰州市城市土地利用空间结构的现状格局：刘盛和。、张新长等利用g i s 技术手段分别分析了北京和广州土地利用的时空结构分异；常疆。”等对广西梧州 市的土地利用空间格局进行了定量分析：姜鲁光”。”等利用g i s 软件对济南市土 地结构分析，得出济南市城市土地利用呈现圈层特征。 在对区域土地利用格局形成的影响因子分析也是土地利用格局研究的重点 1 。在地形影响因子因子方面，朱翔。应用g i s 技术从海拔高度、坡向、坡度等 方面探讨了元阳县农业用地在空间布局规划；王宏志等。3 “3 、孙丽。“、李爱农等 。”基于地形差异分析和探讨了土地利用分布和土地利用程度的垂直分异规律；杨 明。“、毛蒋兴、闫小培。”、王嫒媛1 、冯四青“”等一批学者探讨了土地利用与交 通状况的关系，并认为两者是一种互动的反馈机制；另外还有一批学者在研究地 价的空间分布时，也反映了土地价格对土地利用格局的优化有重要的影响”“。 2 土地利用格局的景观生态学研究 目前，大量的区域土地利用格局特征研究是借用景观生态学的理论和方法来 进行的，基本上有景观格局指数方法和空间统计学两种方法，前者主要用于空间 上非连续的类型变量数据，而后者主要用于空间上边续的数值数据( 王仰麟“； 邬建国“1 ；傅伯杰“”) 。肖笃宁“”等对沈阳市东陵区从1 9 5 9 年至1 9 8 8 年3 0 年 景观格局变化、土地利用格局的变化的趋势、土地生产力的现状与生产潜力进行 了分析，并建立了景观动态预测模型。傅伯杰“”以陕西米脂县泉家沟流域为研究 对象，首次进行了农业景观的格局研究。陈利顶。1 等利用土地利用现状图对山东 省东营市土地利用格局进行了探讨，并利用多种景观格局指数分析人类活动对景 观结构的影响。吕洪利“。以北京市为试验地，应用g i s 的空间分析功能在中观尺 度上分析了北京市不同生态环境梯度、不同干扰强度下的景观格局特征。徐建华 第l 章绪论 嘲、岳文泽。3 1 等利用景观格局指数评价体系和分形模型对黑河流域及兰州山区景 观镶嵌体特征进行了研究。肖寒“”等利用景观生态学的方法对海南岛的景观空间 格局进行了圈层的分析，探讨了海南岛人类活动与景观结构之间的关系。陈浮4 、 袁艺“1 等利用景观生态学的方法对深圳快速城市化过程中土地利用景观演变特 征进行研究。曾辉“7 1 等人对珠江三角洲东部区域内景观格局异质性特征、空间自 相关特征、景观组分转移模式、景观动态变化特征进行了综合性的研究，建立 了城镇用地扩展动态模拟模型。 目前，基于景观生态学的土地利用格局研究发展十分迅速，从理论和应用方 面来看，研究领域还是多集中于农业景观、森林经济，近来年虽然对城市区域土 地利用景观格局研究也逐渐增多，但多是从单一角度对城市区域土地利用进行研 究，缺乏把城市从一个区域的角度，结合城市土地利用的形态，对区域内部不同 的功能区进行综合研究。 2 0 世纪9 0 年代以来，分形理论的推广应用为区域土地利用格局研究的创新 提拱了新的理论支撑与发展机遇。分形理沧在土地利用格局研究中的应用涉及_ i 同地类分维的计算、土地结构分形研究方法、土地结构及动态变化的分形描述、 区域景观结构的分形模型等方面。蔡运龙o ”等以中国作为一个区域，对土地分形 结构研究得出土地结构分维所能体现的信息主要还是受到土地类型本身几何属 性的影响。其它一些学者，如徐建华”、李昭阳“、甘国辉“”等利用分形理论 针对不同区域的土地利用格局做了相应的研究。分形理沦对于土地利用格局的研 究取得了较大的成就，但从目前的成果来看，分形理论的应用相对比较单一，没 有很好的与其它理论结合起来对土地利用格局进行进一步研究。 3 广州市土地利用格局相关研究 广州市作为我国对外开放的门户城市，对广州市土地利用格局的研究理应得 到重视，但是目前相对于北京、上海、武汉等城市区域的研究来说，直接对于广 州市土地利用格局研究较少。李贞“2 1 等以广州市郊为例，定量地描述了广州市近、 中、远郊区土地利用景观的结构、功能和发展特征及其所处的生态演化阶段，并 根据景观动态变化规律确定了城郊景观的自组织生态演化序列。陈来卿”3 3 利用租 值理沦从土地价格方面分析了广州市城区土地利用空间结构及优化途径。郑芷青 “”分析了广州市的土地现状、特征和问题，认为广州市城区用地规模无序膨胀， 第l 章绪论 结构不合理，提出了改造老城区，适当发展新城区，调整城市用地结构的对策。 闫小培对广州市中心商务区的土地利用特征、成因及发展作了深入探讨，并指出 广卅i 市中心商务区土地利用的方向“”；在城市发展和城市规划方面，曹小曙“”、 闰小培“、毛蒋兴。“、周素红“”等对广州市城区土地利用格局与城市交通系统 的互动关系作了深入研究，提出广州城市交通系统的发展对空间格局的形成与发 展有引导作用，城市空间格局的变化会产生反馈作用客观上影响着交通系统的空 间布局，两者之间形成一个互动的反馈作用机制。 这些学者大多数都是从一个方面( 如交通) 或者从市区一个部分( 如中心商 务区、城区、郊区) 来研究广州市土地利用格局，没有把广州市十区纳入一个统 一的范围来研究其土地利用的空间格局，也没有对广州市土地利用格局的形成机 制作出全面的分析。 1 3 研究目标和内容 1 3 1 研究目标 本研究是通过对广州市土地利用现状的分析，探索广州市土地利用宏观格局 以及形成这种格局的影响因素，通过对广州市土地利用宏观格局的定性和定量的 分析以及地形条件、交通状况和土地价格对广州市土地利用宏观格局的影响的定 性和定量的分析，为广州市土地利用总体规划及城市规划提供参考，从而为广州 市土地资源的可持续利用提供依据。 1 3 2 研究内容 本文以广州市市区为研究对象，包括荔湾区、越秀区、东山区、天河区、芳 村区、海珠区、黄埔区、白云区、番禺区和花都区共十个区。本研究主要包括以 下内容： ( 1 ) 广州市土地利用宏观格局的分析。通过广州市土地利用现状分析，描 述广州市土地利用的总体特征，根据土地利用类型的不同，找出不同地区土地利 第1 章绪论 用类型差异，划分出三个土地利用大区：城镇用地区、耕地园地区和林业用地区。 在此基弱 ；上，从广州市土地利用现状图提取的相关数据，借用景观生态学和分形 理论分别对广州市及三个不同土地利用大区进行分析，得出广州市各种土地类型 的分布特征和利用方式的特征，得出广州市土地利用的宏观格局的结论。 ( 2 ) 以行政区为单位从土地利用的平均经济效益的角度分析了广州市土地 利用宏观格局。 ( 3 ) 结合广州市自然经济社会状况，探讨影响广州市土地利用现状宏观格 局的影响因素，重点从地形、交通条件以及地价三个方面分析它们对土地利用的 影响。 ( 4 ) 根据研究所得出的结论，通过上述影响广州市土地利用宏观格局的几 个最重要的因素分析，对优化广州市土地利用、合理利用土地资源提出若干建设 性的建议。 1 4 研究方法和技术路线 1 4 1 研究方法 本文主要采用以下研究方法： ( 1 ) 资料收集和整理 收集了1 ：2 0 0 0 的广州市土地利用现状图：l ：2 0 0 0 的广州市行政区划图： 1 ：5 0 0 0 0 的广州市地形图；广州市及各区的土地利用相关数据和相关资料：近 几年各区国民经济统计年鉴；广州市土地基准地价图：广州市及各区土地利用总 体规划。 ( 2 ) g i s 技术 利用h r c v i e w 系统对广州市1 ：2 0 0 0 的土地利用现状图、地形图及基准地价 图进行数据提取、数据处理和空间分析，分析土地格局及其特征。 ( 3 ) 数理统计方法 利用e x c e l 的数据库技术和统计分析功能，采用相关分析、回归分析、投 入产出分析等方法，建立所需的各种相关模型，利用这些模型对已有数据做出相 第1 章绪论 应的分析。 ( 4 ) 综合分析方法 在研究城市土地利用格局形成因素时，不能孤立地进行，必须将其综合起来 进行研究，将其纳入整个自然条件与社会经济环境去研究，从中找出土地利用格 局与地形、河流水文、社会经济环境、交通等面的内在联系，探索其规律性及其 形成机制。 ( 5 ) 定性分析与定量分析相结合的方法 定性分析能找出事物的本质及其内在联系，定量分析则能对这种本质与联系 进行度量。定性分析通过对城市土地利用现状进行一些度的判断，为城市土利用 格局提供一些质的描述。定量分析是在事物质的分析基础上对统计数据进行量的 分析，它可以准确和深刻反映各种因素对城市土地利用空间宏观格局的影响的程 度，为城市土地利用优化提供可操作性的数据，而在具体的论述过程中往往采用 定性与定量同时分析。 1 4 2 技术路线 首先，对广州市土地利用现状图的土地分类体系进行合并和转换成8 大类6 4 小类的分类体系。然后再这土地分类体系基础之上，运用a r c v i e w 系统在广州 市土地利用现状图上提出相关数据，通过“斑块廊道基质”的模式，找 出广州市土地利用区域之间的差异，确定不同土地利用区之间的界线，把广州市 分成城镇用地区、耕地园地区和林业用地区三个类型的土地利用区域。 然后，运用景观格局指数和分形理论对这三个不同类型的土地利用区进行景 观格局的空间分析，结合各行政区的土地生产力( 土地利用经济效益) 的比较， 得出广州市土地利用的空间格局的结论。 通过对土地利用影响各因子的综合分析，确定地形、交通条件和地价对广州 市土地利用格局的形成有很大的影响，并具体对这些因素与广州市土地利用格局 的关系进行阐述。 9 第1 章绪论 l 土地利用类型重新分类 图l 一1 研究技术路线图 1 5 资料来源及说明 广州市土地利用现状图、广州市行政区划图、广卅l 市地形图、广州市及市辖 各区土地利用总体规划文本均来源于广州市国土资源与房屋管理局。广州市土地 利用现状图是根据2 0 0 3 年广州市土地资源详细调查结果做成的比例尺为1 ： 1 0 士 第1 章绪论 2 0 0 0 的s h a p e 格式数字化地图：广州市地形图是比例尺为1 ：5 0 0 0 0 的g r i d 格 式数字化地图，为了更方便的应用，把它在a r c v i e w 系统下转成为s h a p e 格式的 数字化地图。广卅i 市交通图是利用g i s 技术提取广州市土地利用现状图中的交通 用地成生。2 0 0 2 2 0 0 4 年广州市及市辖各区国民经济统计数据一部分来自于广 州市及市辖各区统计局，一部来自于来自于广州市统计信息网 ( h t t p ：w w w g z s t a t s g o v c n ) f - , 十l 、i 市土地基准地价相关数据来自于广州市国土 资源与房屋管理局网站( h t t p ：w w w 1 a h o g o v c n j z d j t z a r m ) 。另外，参考文献和 参考书目均来自中山大学图书馆。 第2 章研究区域概况 第2 章研究区域概况 广州是广东省省会，全省政治、经济、科技、教育和文化中心。地处广东省 东南部，珠江三角洲腹地，濒临南海，毗邻香港和澳门，中国第三大河流珠江穿 城而过，地理位置十分优越，是华南地区区域性中心城市、交通枢纽，是中国的 “南大门”。 图2 1 广州市区行政区划图 第2 章研究区域概况 本文以广州市区为研究对象，下辖越秀区、荔湾区、东山区、天河区、白 云区、海珠区、芳村区、黄埔区、花都区、番禺区等十区( 2 0 0 5 年广州市行政 区划调整，把芳村区荔湾区合并成新的荔湾区，越秀区和东山区合并成新的越秀 区，同时在原番禺区的南部划出南沙区，将原白云区、天河区、增城市的一部分 单独划出成立新的萝岗区。由于本文收集的涉及的行政区划方面数据大多是以原 行政区划为单位，加上新旧行政区划的差异对本文研究影响不大，所以文章以下 分析仍将采用原老行政区划) ，总面积为3 6 2 2 8 6 k m 2 ，广州市下辖的县级市增城 市和从化市不在本研究区域之内。市区在2 2 。2 6 7 2 6 ”2 3 。1 5 0 1 ”n 、 1 1 2 。5 7 1 4 ”1 1 3 。4 2 1 3 ”e 之间。东临增城市、东莞市：西及西南以陈村 水道和洪奇沥为界，与佛山市南海区、顺德区及中山市相邻；北接清远和从化； 南滨珠江出海口，外出南海。2 0 0 4 年市区户籍总人口5 8 6 0 7 万人。 2 1 自然条件 2 1 1 气候 广州市区都在北回归线( 2 3 。2 7 7 n ) 以南，该地区太阳辐射总量与日照时 数均充足。年总辐射量为4 4 0 0 5 0 0 0 兆焦耳平方米年。全年日照总数为 1 7 7 0 1 9 4 0 小时。广州市地处南亚热带，终年气温较高，广州市无气候意义上的 冬季，夏季却长达1 8 7 1 9 8 天。全市平均气温为2 1 4 2 1 9 。c ，最冷月为1 月， 月平均气温为1 2 4 1 3 5 c ，最热月为7 月，月平均气温为2 8 4 2 8 7 c 。大 于等于1 0 年积温为7 3 5 0 7 5 7 5 5 。c ，热量相当丰富。 广州市除冬季受冷的大陆气团控制，降水稀少外，其余时间都受海洋暖湿气 流影响，大部分时间雨量充沛，年降水量在1 6 1 2 1 9 0 9 m m 之间。全年降水多集 中在4 9 月。4 6 月为前汛期，这一时期暖湿的偏南季风气流相当强烈。当北 方冷空气侵入时，频频产生暴雨或大暴雨，降水量急剧增多：7 9 月为后汛期， 上要受西太平洋和南海的热带气旋影响而降暴雨或大暴雨。 第2 章研究区域概况 2 1 2 地形 广州市位于粤中低山与南部海洋的过渡地带。地形自东北向南倾斜，大致 以广州北部的花都区东北部向南倾斜和位于广州市中部的白云区和天河区自东 部向西向南倾斜，有鲜明的地域特征。市内海拔高度普遍较低，分布着平原( 海 4 0 m 以下平坦地区) 、台地( 海拔5 0 以下有地势稍有起伏地区) 、残丘( 1 0 0 m 以 下地势起伏地区) 、低丘陵( 1 0 0 2 5 0 m ) 、高丘陵( 2 5 0 5 0 0 m ) 和低山( 5 0 0 8 0 0 m ) 等几种类型。 广州市以平原和低台地为主，平原分为溪谷平地、洪积一冲积平原、冲积 平原及三角洲平原，主要分布在花都区南部和白云区北部的广花平原、番禺市大 部区及原老八区大部分地区。市内的低丘陵大多分布在和白云区东部及天河区的 东部，黄埔区南岗以南、番禺南沙以北部分地区；高丘陵在广州市分布较少，主 要分布在白云区东部和东北部、天河区北部、花都区北部，白云区东部和东北部、 天河区北部的高丘陵海拔一般都在3 0 0 m 左右，而花都区最北部靠近从化市的这 一带海拔分布的丘陵大多海拔都在3 0 0 5 0 0 m ；低山在广州市分布很少，而且主 要分布在广州市最北端，花都区与从化市接壤的一小块区域，市内最高峰牙英山， 海拔5 8 1 m ，就在这一地区。 2 1 3 河流与水文 广州市位于东江、北江和西江的下游，珠江三角洲的中北部，境内河流纵横。 自然水体包括地表水和地下水，大气降水是地表水和地下水的总补给来源。全市 河流归属珠江水系，其中北部和东北部以山区河流为主，主要河流有流经从花部 区和白云区的流溪河；南部为珠江三角洲河网区，主要为西、北、东江下游水道 和珠江前、后航道交织成的河网。全市集雨面积在2 0 0 0 k m 2 以上的河流有珠江广 州河道和流溪河；集雨面积在1 0 0 1 0 0 0 k m 2 的小河或支流有南岗河、车陂水、 白坭河等河流。 2 1 4 土壤 广州市属南亚热带气候，地带性土壤以赤红壤为主。由于有部分山地起伏 4 第2 章研究区域概况 广州市的土壤还具有一些垂直分布的特点。受人类长期生产活动的影响，广州市 的耕作土壤，尤其是水稻土的类型发育较为齐全。按广东省土壤普查分类系统， 全市土壤分属9 个土类、1 4 个亚类、4 1 个土属、1 0 1 个土种。农业耕作土壤以 水稻土为主，大约占广卅i 市土地面积的3 1 ，绝大部分都分布在河流冲积平原、 三角洲沉积平原及各大、小谷地。从农业生产的角度，根据土壤成土母质、分 布地形、水、肥、气、热状况及生产性能的相似性等综合考虑，可以将全广州市 区划分为2 个土区和5 个亚土区。具体分区如下： 1 南部三角洲平原残丘赤红壤沙围田区 该区地势较为平坦，气候特征为典型的南亚热带气候，主要的土壤是三角洲 沉积物发育的水稻土。该区是全市主要的粮食、花卉等作物的生产基地。区内又 划分3 个亚区：禺南海坦沙围田沼泽土、油格田、油坭田亚区；禺北低丘陵垌田、 赤红壤坭田亚区和近郊台地围田污染菜园土、坭肉田亚区。 2 中北部低山丘陵赤红壤洋垌田区 该区处南亚热带北缘，主要土壤类型是花岗岩、沙岩赤红壤及宽谷冲积、河 流冲积发育的水稻土，还有大面积的旱坡地，是全市主要的粮、油、亚热带经济 作物、水果生产基地。区内又分为3 个亚区：花都平原台地洋田、沙坭田、赤红 坭地亚区；萝岗高丘陵垌田、坭田果园土亚区；花都北部低山丘陵坑垌田、赤红 壤沙坭田亚区。 2 1 5 植被 广州市的植被组成种类丰富，与生境条件相应的植被类型具有热带和亚热之 间的过渡性质。地带性植被的代表类型为南亚热带季风常绿阔叶林，在低平地区 还镶嵌分布着热带常绿季雨林。全市的原生森林植被由于长期受人类经济活动的 干扰，已不复存大，次生林呈零星分布，现存植被的主要类型为次生的灌木草坡 及人工植被( 包括人工林及农作物群落) 。 广州市植被分布具有一定的规律性，它主要随着地形的变化而布着不同的类 型。在丘陵台地上多分布着针叶林；平原、低丘、台地多为农作物、经济林等。 广州市区植被的垂直分布规律为：在1 0 0 1 5 0 m 以下为亚热带常绿季雨林；3 0 0 4 0 0 m 以下为亚热带季风常绿阔叶林；5 0 0 8 0 0 m 为亚热带低山常绿阔叶林。 第2 章研究区域概况 2 2 社会经济状况 2 2 1 人口与分布 2 0 0 4 年广州市户籍总人口5 8 6 0 7 万人，城镇人口占总人口的比重已达8 3 7 9 ，高出全省平均水平( 5 5 ) 2 8 7 9 个百分点，在深圳市、珠海市之后居第三 位。其中，东山、荔湾、越秀、海珠、天河、芳村、黄埔7 个区的人口全部成为 城镇人口，表明广州市城镇化水平正逐步提高。随着城区改造和房地产业的发展， 广州市中心区人口逐步向城市周边新区扩散。在广州市各区中，1 5 年问人口增 长最快的是天河区，增幅达1 5 8 ；而白云区以总人口1 7 4 8 7 万居全市第一位； 芳村区人口最少，为3 2 3 8 万人。白云、番禺、海珠、天河四区的总人口均已超 过1 0 0 万人，成为人口大区。 与1 9 9 0 的第四次全国人口普查的结果相比，广州市的人口密度也发生了较 大变化。全市人口密度从1 9 9 0 年的8 4 7 人k m 2 增加到现在的1 3 3 7 人k m 2 。荔湾 区以4 0 2 万人k m 2 的人口密度从1 9 9 0 年的第二位上升为全市第一位，花都区以 6 4 9 人k m 2 的人口密度居末位：人口密度超过l 万人k m 2 的区由1 9 9 0 年的3 个增 加到5 个，从高至低依次为荔湾、越秀、东山、海珠、天河。老城区越秀、荔湾 的人口密度则大幅下降，其中越秀区由每平方千米4 9 6 万人下降为3 8 4 万人， 荔湾区由每平方千米