（环境科学专业论文）大城市郊区城市化综合水平与土地利用结构格局演变的关系研究.pdf

四川i 大学硕士学位论文 样性和均匀度的关系具有阶段性。在城市化综合水平较低时，随着城市化综合 水平的不断提高，多样性和均匀度都有增加的趋势，但当城市化综合水平到达 一定程度时土地利用多样性和均匀度反而在下降，而且下降的趋势很大，以致 城市化综合水平与多样性和均匀度的相关性为负。 5 、土地利用结构多样性( 土地利用结构信息熵) 也可以表示土地利用的无 序程度。随着研究区建设用地的比重上升，农用地的比重下降，土地利用结构 多样性( 信息熵) 也将随之升高，从而增加区域土地利用系统的无序度。 关键词：城市化综合水平、土地利用结构、可持续发展、郊区、成都市 四川大学硕士学位论文 t h es t u d yi nr e l a t i o n s h i pb e t w e e ni n t e g r a t e dl e v e lo f u r b a n i z a t i o na n d t h ee v o l u t i o no fl a n du s ep a t t e mi ns u b u r b so f m e t r o p o l i s e s m a j o r ：e n v i r o n m e n t a ls c i e n c e a u t h o r ：z h a n gl a n t u t o r ：f a nh o n g a b s t r a c t ：t h ea p p e a r a n c eo f s u b u r b n i z a t i o n h a si n f l u e n c e da n da l t e r e dt h el a n d u s es t r u c t u r eo f t h es u b u r b ss i n c e8 0y e a r si n2 0 t hc e n t u r y m e a n w h i l e ，w i t ht h ef a s t d e v e l o p m e n to fs o c i e t ya n de c o n o m yo fc o u n t r i e s ，i n d u s t r i a l i z a t i o n , u r b a n i z a t i o n a n da g r i c u l t u r em o d e r n i z a t i o nh a v ee f f e c t e dt h el a n du s es t r u c t u r eo ft h es u b u r b st o ag r e a te x t e n t t h el a n du s es t r u c t u r eo ft h es u b u r b si se x t r e m e l yn o ts t a b l eo nt h e g r o u n d so f t h ec o m p e t i t i o no f e a c hf a c t o r sa s s e m b l ya n ds t r e n g t h e n si nt h es u b u r b m o r e o v e r , b e i n gt h er e s o u r c eb a s i so ft h ew h o l er e g i o n ss u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t o ns o c i e t ya n de c o n o m y ，l a n dr e s o u r c e s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti st h ek e yt ot h e a c h i e v e m e n to fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t a sar e g i o nt h a ti si n f l u e n c e dm o s t , t h e s u b u r b so fm e t r o p o l i s e sw o u l dp l a yar o l eo fr e f e r e n c ea n dd e m o n s t r a t i o n d e t e r m i n e db yt h ew a yo ft h es u b u r b so fm e t r o p o l i s e s m a i n t a i n i n gt h er e s o u r c e b a s i so f r e g i o n ss u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to ns o c i e t ya n de c o n o m yt or e a l i z et h ea i m o fl a n dr e s o u r c e ss u s t a i n a b l eu i na d d i t i o n , t h e r ew o u l db es i g n i f i c a n c et ot h e r e s e a r c ho nt h er e l a t i o no f t h ec o m p r e h e n s i v el e v e lo f s u b u r b s u r b a n i z a t i o na n dt h e l a n du s es t r u c t u r e a s o n e o f t h e b i g g e s t c i t y i n w e s t e r n c h i n a , t h e d e v e l o p m e n t o f c h e n g d u ss u b u r b i sv e r yr e p r e s e n t a t i v e m e a n w h i l e ，i th a ss o m ep r a c t i c a ls e n s ef o rt h er e s e a r c ha b o u t r e l a t i o n s h i pb e t w e e nu r b a n i z a t i o nl e v e la n dl a n du s es t r u c t u r e t h i sa r t i c l ep a y sa t t e n t i o nt ot h ea n a l y s i so nt h er e l a t i o no f t h ef a c t o r si n f l u e n c i n g t h ec o m p r e h e n s i v el e v e lo fu r b a n i z a t i o na n dt h ei n d e xo fl a n du s es t r u c t u r e t h e i 四川大学硕士学位论文 r e s u l t sa r e ： ( 1 ) t h er e l a t i o no f t h ec o m p r e h e n s i v el e v e lo f u r b a n i z a t i o na n dt h ed e g r e eo f l a n d u s ei sn o t a b l e ( 2 ) a l t h o u g ht h e r ei sa d i r e c ti n f l u e n c eo f t h ec o m p r e h e n s i v el e v e lo f u r b a n i z a t i o n t or e g i o n sl a n du s es t r u c t u r e ，t h eq u a n t i t yo fi n d e xc o u l dn o tr e f l e c tt h er e l a t i o no f t h e m , b e c a u s et h e r ei saa p p a r e n td i f f e r e n c eo f d i f f e r e n tr e g i o n s n a t u r a lc o n d i t i o n s ， b a c k g r o u n d so f e c o n o m y , b a s i so f r e s o u r c e ，l o c a t i o n s ，l a n da r e a sa n dp o p u l a t i o n ( 3 ) i nt h ep r o c e s so fs t u d y i n gu r b a n i z a t i o na n dl a n du s ea l t e r n a t i o n , t h er e l a t i o no f t h ec o m p r e h e n s i v el e v e lo fu r b a n i z a t i o na n dl a n du s ed e g r e ei sp o s i t i v e , a n dt h e r e l a t i o ni sm o r en o t a b l et h a nt h ed e g r e eo f s u p e r i o r i t y ( 4 ) t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ec o m p r e h e n s i v el e v e lo fu r b a n i z a t i o na n dt h e i n d e xo fl a n d - n s ed i v e r s i t ya n de q u a l 酊h a ss o m ep e r i o d s w h e nt h el e v e lo f u r b a n i z a t i o ni sl o w , t h ei n d e xo fl a n d u s ed i v e r s i t ya n de q u a l i t yw i l lb ei n c r e a s i n g w h i l et h ec o m p r e h e n s i v el e v e lo fu r b a n i z a t i o nr i s e s b u tw h e nt h el e v e lo f u r b a n i z a t i o nh a sa r r i v e dac e r t a i n d e g r e e ，t h ei n d e xo fl a n d u s ed i v e r s i t ya n d e q u a l i t yw i l ls h a r p l yd e s c e n d ，r e s u l t i n gi nt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e mi sn e g a t i v e ( 5 ) t h ed i v e r s i t yo f l a n dr i s es t r u c t u r e ( i n f o r m a t i o ne n t r o p yo f l a n du s es t r u c t u r e ) c o u l di n d i c a t et h en o n - s e q u e n c el e v e l 、聃t ht h ei n c r e a s eo ft h ep r o p o r t i o no ft h e c o n s t r u c t m nl a n da n dt h ed e c r e a s eo ft h ep r o p o r t i o no ff a r ml a n d ，t h ed i v e r s i t yo f l a n dn s es t r u c t u r e ( i n f o r m a t i o ne n t r o p y ) w o u l dr i s e , w h i c hc o u l di n c r e a s et h e n o n - s e q u e n c el e v e lo f l a n du s es y s t e m k e y w o r d s ： i n t e g r a t e dl e v e lo fu r b a n i z a t i o n 、l a n du s es t r u c t u r e 、s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t 、s u b u r b so f l a r g ec i t i e s 、c h e n g d uc i t y i v 四川大学硕士学位论文 表目录 表l 城市化综合水平指标选取2 l 表22 0 0 2 年西部重要城市主要指标( 万人、亿元、元) 2 8 表3 成都市各郊县2 0 0 2 年城市化综合水平相关数据3 2 表4 主成分及其贡献值3 4 表5 主成分中各指标的体现值3 5 表6 城市化综合水平各指标权重值3 6 表7 成都市各郊县城市化综合水平各指标无量纲值3 7 表8 成都市各郊县城市化综合水平综合分值及排序3 9 表9 成都市各郊县土地利用各类型面积比重4 3 表l o 景观利用程度分级标准4 4 表1 1 成都市各郊县景观格局与景观利用程度4 5 表1 2 成都市郊县城市化综合水平与土地利用结构指标相关性分析5 0 表1 32 0 0 2 年成都市各区市县主要经济指标对照表5 5 表1 4 成都市龙泉驿区城市化综合水平计算基础数据指标值5 6 表1 5 成都市龙泉驿区城市化综合水平指标无量纲值5 8 表1 6 成都市龙泉驿区历年城市化综合水平分值5 9 表1 7 成都市龙泉驿区历年土地利用各类型面积比重6 1 表1 8 成都市龙泉驿区土地利用结构指标表，6 2 表1 9 成都市龙泉驿区历年土地利用程度6 3 表2 0 成都市龙泉驿区历年城市化综合水平与土地利用相关性分析6 4 i 四川大学硕士学位论文 图目录 图1 成都市各郊县城市化综合水平分级图4 1 图2 成都市郊县土地利用程度分级图4 6 图3 土地利用程度与城市化综合水平叠加分析图4 8 图4 成都市各郊县城市化综合水平与土地利用结构指标对比图5 0 图5 城市化综合水平与多样性及均匀度叠加图5 l 图6 龙泉驿区历年城市化综合水平趋势图6 0 图7 成都市龙泉驿区历年城市化综合水平与土地利用对比图6 6 图8 成者矽市龙泉驿区历年城市化综合水平与土地利用程度关系图6 6 四川大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 立题依据 2 0 世纪8 0 年代以来“郊区化”现象的出现，极大地影响和改变着郊区的 土地利用结构；同时，乡村自身社会经济的迅速发展、工业化、城镇化和农业 现代化等也在很大程度上影响着郊区的土地利用结构“圹“，各种力量在郊区的 聚集、增强，彼此之问的相互竞争使郊区的土地利用结构极不稳定，而土地资 源是整个区域社会经济可持续发展的资源基础，土地资源能否可持续利用关系 到区域社会经济可持续发展战略能否实现“1 。作为受影响最为显著的地区，大 城市郊区在城市化进程中如何维持区域经济可持续发展的资源基础，实现土地 资源可持续利用的目标，对其他地区起到借鉴与示范的作用，是城市化进程中 实现全国土地资源可持续利用的“龙头”1 。 1 1 1 国内外研究进展 国内外对“城市化”概念的研究，不同学科或学者都从各自的领域给予了 不同的定义；对城市化水平的研究也从单一指标( 非农业人口，城市用地指标 等) 研究向复合指标研究发展( 如王慧从经济、人口、空问以及生活方式等角 度构建综合评价指标体系并采用主成分分析法衡量城市化发展水平，曾鸿程 选取的与城市化相关的因子主要分人口指标、城镇指标、经济指标、科教文卫 指标以及社会基础设施指标五大类) 。 国内外对景观格局变化的分析方法主要有景观格局指数比较法和景观动态 模型法利用景观格局指数( 如景观丰富度指数、景观多样性指数、景观破碎 度指数、景观优势度指数等) 分析景观格局在时间维上的变化，是目前景观格 局变化研究的主要方法之一。 由于每一种土地利用结构都可以看作是一种景观，因此利用土地利用的空 间结构及其空间数据库进行分析也是目前景观研究的常见方法之一，如曾辉等 四川大学硕士学位论文 ( 2 0 0 0 ) 呻“1 以深圳市龙华地区为例，对快速城市化景观的空问结构特征及其 成因进行了研究；分析表明研究区内的地形条件差异是景观空问分布格局成因 的背景性因素，而快速城市化过程中人类活动的强烈改造作用，是导致景观结 构发生显著差异的根本性影响”。 1 1 2 研究意义 城市化已经成为影响和改变土地利用景观结构的重要因素，因此，研究郊 区土地利用的特点，分析土地利用结构和土地利用程度的变化，探索郊区土地 利用结构变化的动力机制，分析城市化综合水平与土地利用问的数量和空间关 系，寻求其在快速城市化过程中土地合理利用的对策，在当前无疑具有重要的 理论与现实意义。 1 1 3 研究基础 课题支撑：龙泉驿区土地利用总体规划项目：在本项目中，通过野外调 查，内业整理，补充材料，专题分析，我积累了大量的文字、数据与图形资料； 地籍数据库等相关资料。 个人技能方面：通过学校上课和课题项目研究的学习，作者已经掌握了基 于g i s 的空间分析技术、作图技术；对s p s s 软件和e x c e l 软件能熟练的进行分 析、运用。 1 2 研究内容与技术路线 1 2 1 研究内容 本文的研究内容分为两个部分： l 、同时段不同区域城市化综合水平与土地利用关系研究试图通过成都 四川大学硕士学位论文 市各郊县城市化综合水平与土地利用的关系对比研究，建立两者之间的数量和 空间关系，并对产生这种关系的原因进行分析。 2 、同区域城市化综合水平与土地利用的历史响应研究以成都市龙泉驿 区为例，研究土地利用结构和土地利用程度随城市化综合水平变化的相关关系。 1 2 2 技术路线 四川大学硕士学位论文 1 3 论文框架 本篇论文共分为六个章节，其中 第一章绪论，主要介绍论文的立题依据、研究内容和研究的技术路线； 第二章主要介绍与本篇论文相关的理论与研究，包括城市化水平的理论与 研究、景观格局的理论与研究； 第三章主要介绍本篇论文采用的方法，包括城市化综合水平研究方法和景 观格局变化研究方法： 第四章重点进行区域城市化综合水平与土地利用的空间差异研究，选取成 都市1 4 个郊县作为研究区域，分别对城市化综合水平的空间差异和土地利用的 空间差异分析，并利用a r c g i s 的空间分析功能和s p s s 软件，对这1 4 个郊县的 城市化综合水平与土地利用的相关性进行了分析，并得出相应的结论； 第五章重点进行城市化综合水平与土地利用演变研究，选取了成都市龙泉 驿区作为研究区域，分析了此区域1 9 9 8 年至2 0 0 3 年的城市化综合水平和土地 利用结构、土地利用程度的发展演变，并利用a r c g i s 的空间分析功能和s p s s 软件，对龙泉驿区1 9 9 8 年至2 0 0 3 年的城市化综合水平与土地利用的相关性进 行了分析，并得出相应的结论； 第六章总结了本篇论文所得到的结论和本篇论文的创新之处，对因基础资 料和研究区域有限而不能完成的部分提出今后的研究方向。 其中第四章和第五章是本篇论文的核心部分。 4 四川大学硕士学位论文 2 相关理论综述与研究进展 2 1 城市化水平理论与研究进展 “城市化”是一个尚待深入研究的概念，由于城市化研究的多学科性，系 统性和城市化过程本身的复杂性；迄今为止，关于城市化概念还没有一个完整 的解释。不同学科或学者都从自己的领域来定义城市化。 经济学家侧重从经济与城市的关系来定义城市化，认为城市是人类从事非 农业生产活动的中心，城市化是指不同等级地区的经济结构转换过程，即农业 活动向非农业活动的转换，特别重视生产要素的流动在城市化过程中的作用。 如英国有经济学家就称城市化是人口、社会生产力逐步向城市转移和集中的过 程。 地理学家主要研究地域与人类活动之间的关系，非常注重经济、社会、政 治和文化等人文因素在地域上的分布状况，认为城市化过程除人口与经济的转 换与集中外，特别强调城市化是一个地域空间过程，包括区域范围内城市数量 的增加和城市地域范围的扩大。 人类学家研究城市以社会规范为中心，城市化意味着人类生活方式的转变 过程，即由乡村生活方式转为城市生活方式。虽然由于社会规范的概念十分抽 象，难以度量，但城市化包括生活方式的转变逐渐为其他学科所接受。 社会学家以社群网( 即人与人之间的关系网) 的密度、深度和广度作为研 究城市的对象，把城市化过程看作是社群网的广度不断扩大、密度日益降低、 人际关系逐渐趋向专门化与单一化的过程，或者从社会关系与组织变迁的角度 定义城市化，马克斯韦伯( m a xw e b e r ) 对城市定义就是一个“有着特殊政治 管理结构的社区”等等。 美国学者弗里德曼( j f r i e d m a n n ) 将城市化过程分为城市化1 和城市化2 。 前者包括人口和非农业活动在规模不同的城市环境中的地域集中过程、非城市 性景观转化为城市性景观的地域推进过程；或者包括城市文化、城市生活方式 和价值观在农村的地域扩散过程。因此，城市化l 是可见的、物化了的或实体性 的城市化过程，城市化2 是抽象的、意识或精神上的城市化过程。r 罗西这样给 四川大学硕士学位论文 城市化下定义：是城市中心对农村腹地影响的传播过程；是全社会人口逐步接 受城市文化的过程；是人口集中的过程，包括集中点的增加和集中点的扩大； 是城市人口占全社会人口比例的提高过程。英国学者施梅莱斯( a e s m a i l e s ) 和瑞典学者亚历山大德逊( g a l e x a n d e r s o n ) 认为，城市性地域( 或状态) 与 农村性地域( 或状态) 之间存在一条明确的界限，城市化概念只能包括农村地 域向城市地域的转交过程，不能包括城市内部的地域级差转化，即农村城市二 元论。但哈里斯( c d h a r r i s ) 、亚历山大( j w a l e x a n d e r ) ，法国查博特 ( g c h a b o t ) 等认为，城市内部的地域级差变化完全是城市化的一种现象。城 市性地域与农村性地域在时间与空间上都是衔接的、渐变的、连续的，即农村 城市连续论。 我国学者对城市化的认识：城市化即指城镇地区无论从经济发展、社会活 动和人口数量方面比重都在不断逐浙上升而乡村地区不断下降的过程。城市化 是一个变传统落后的乡村社会为现代的城市社会的自然历史过程。其含义可分 为五个层次：一是乡村不断地转化为城市并最终为城市所完全同化；二是乡村 本身内部的城市化；三是城市自身的发展，既所谓“城市的城市化”；四是作为 不同学科领域研究对象的城市化；五是最抽象的城市化，即作为城市城市化整 体运动过程的城市化。城市化是指城市人口占全部入口的比重不断增加的趋势； 城市化是指农村人口向城市转移和聚集以及城市数日和规模不断增加和扩大的 现象；城市化是在由农业社会向工业社会转变过程中，伴随工业化而出现的一 个必然的历史发展过程；城市化最本质的含义是第二、第三产业向城市集中， 农村人口向城市转移，从而使城镇数量增加，城市规模扩大，城镇产业结构逐 步升级的过程，同时还伴随着城市物资文明、生产方式、生活方式向农村扩散 的过程；城市化的本质是指随着经济的发展，人们的生活方式从农村生活向城 市生活的升级转化过程，从市场经济的供求角度看，可把城市生活视为一种特 殊的商品，城市化就是城市生活这种特殊商品的普及化。城市化就是城市文明 的形成过程。城市化足随着社会经济科技的发展，农村从事第一产业的人口向 城市第二、第三产业聚集和转移，从而使城市人口比重加大、城市数量增加、 规模扩大、质量提高并最终达到“城市一体化”目标的城市文明不断向农村扩 散的社会发展过程。城市化是一个经济发展的过程，不仅是城市人口的增加， 。更表现为诸多城市要素的集聚，特别是城市规模的形成，有赖j 二城市产业的支 璺t 6 四川大学颐= r 学位论文 撑，并落实为城市居民生活质量的提高和科教文事业的发展。赵燕菁从分工和 专业化角度认为城市化是两个平行过程之间的竞争：第一个过程使人1 3 倾向于 过剩，人口的密度越低越好( 因为可以提高人均边界资源的占有率，推迟“自 然抑制”的到来) ；第二个过程则使人口倾向于短缺，人口要尽量集聚( 因为 可以降低交易成本，提高分工水平) 。城市化的本质就是第二个过程分工和 专业化生产成为社会发展主流阶段时所反映出来的一种现象。 * 目前我国城市化水平一般是指居住在城市的人口占总人口的比例，它反映 一个地区城市发展的水平，也反映了该地区国民经济整体发展水平。由于总人 口是确定的，因此如何统计城市人口就成为测算城市化水平的关键。我国现行 的城市人口统计口径为：设区市以市辖各区人口为城市人口，不设区、镇取居 委会或街道人口。这种统计方法与我国人口普查及国民经济统计资料的1 ：3 径是 相对应的，但也存在明显的问题。沈迟根据其在珠江三角洲的实践，提出经验 公式：y = ( p 2 + a 1 ) ，p o ；y 是城市化水平，p 2 是非农业人口，a l 是从事第二、 三产业的农业劳动力数，p o 是总人口数 2 4 1 ( 沈迟，1 9 9 7 ) 。还有采用非农业人 口比重指标，即某一地区的非农业人口占总人口的比重作为城市化水平评价指 标。这一指标体现了人口在经济活动上的结构关系，较准确把握了城市化的经 济意义和内在动因。但由于存在大量在城市从事各种各样工作的非农业人口， 使该指标与实际有很大偏离。此外，还有采用城市用地指标等进行衡量。赵燕 菁将城市化看作对社会分工水平( 质量) 和规模( 数量) 的度量田】。在这个新 的理论看来，将职业( 农业压业) 和居住的空间位置( 农村，城市) 作为分析 的基础本身就是不牢靠的。真正的城市化指标应当建立在分工的基础上，这种 分工无论发生在什么地方都一定会推动城市化的进程。他在参与一项关于中国 城市化道路的中美合作研究时，根据恩格尔系数( e n g e ri n d e x ) 与商品化程度 ( 也就是分工水平) 相关的特征，提出采用恩格尔系数( 即食品消费占全部收 入比重) 作为测度城市规模“深度”的系数。将城市人口定义为人口( p ) 与 恩格尔系数( e n g e r i n d e x ) 的乘积，即城市人1 3 = p * ( 1 - e n g e r i n d e x ) ，城市化 水平是城市人1 3 与总人1 2 1 之比：城市化水平= p + ( 1 - e n g e ri n d e x ) p 1 0 0 。 其微观含义是每一个人都不是纯粹的“城市人口”或“非城市人口”。因此，我 们可以定义“每一个人”的城市化水平，甚至一个城市的“城市化水平”。所谓 城市化水平乃是每一个人城市化部分之和与全部人l 之比。由于这个城市化指 7 四川大学硕士学位论文 标存在着一个重大缺陷是可能导致研究和分析完全脱离空间的分析，使城市化 成为一个和空间完全无关的概念而空间分析乃是地理学角度城市化研究的基 础。为了弥补这一不足，他们又提出另一个定义城市化的方向。同上一个城市 化概念相反，他们将所有的人看作无差异的个体，将城市化定义为每一对邻人 之间的空间距离。这一概念使得度量上仍存在诸多难题，比如统计范围的界定 等等( 赵燕菁，2 0 0 0 ) 。有学者认为经济发展水平与该地的城市化程度之间存在 某种联系并用回归分析得到两者间相关性很高的回归方程，并称这种由经济发 展水平确定的城市化水平为理论城市化率 2 9 一0 1 。但由于城市化除受经济因素影 响外，还有政治的、文化的、地缘等等因素，因此，实际城市化水平会不同程 度偏离理论城市化率。因此采用城市化率得分来评定城市化与经济发展水平的 适应情况。城市化率得分= ( ( 理论城市化率一实际城市化率) 理论城市化率) * 1 0 0 ，城市化率得分越高，说明城市化与经济发展越适应，反之相反【3 1 1 。以 上都是从单一指标的角度从某个主要方面来描述城市化水平，而没有从系统的 角度来看待城市化本质以及从较全面的角度来反映城市化发展水平。 关于复合指标法的研究，王慧认为城市化是持续的、动态的、不断深化的 过程，是个非常复杂的多维问题，并从经济、人口、空间以及生活方式等角度 构建综合评价指标体系并采用主成分分析法衡量城市化发展水平【2 0 l ，其主要目 的是为了更好的对比以及分析评价区域社会经济综合发展水平( 王慧，1 9 9 7 ) 。 曾鸿程在设计编制四川省城市化水平等级图过程中发现，使用传统的非农业人 口比重指标衡量城市化水平时，会出现意想不到的“偏差”。为此，其选取与城 市化相关的因子方法，通过建立城市化水平指数模型来反映城市化水平的差异。 他的与城市化相关的因子主要分人口指标、城镇指标、经济指标、科教文卫指 标以及社会基础设施指标五大类瞄l ，弥补了用诈农业人口比重单一指标表现城 市化水平的不足( 曾鸿程，孙育秋，1 9 9 9 ) 。部沁军等认为城市化过程是一个经 济、社会、生态、文化诸方面全面转变的动态的时空过程，是人类生产方式、 生活方式和居住方式全面转变的过程，提出从经济、人口、地域景观、生活方 式以及环境状态等五方面来考察城市化发展水平( 都沁军、于开宁，2 0 0 1 ) 3 1 1 。 代合治等也从人口、经济、社会文化及地域景观角度对复合指标法测量城市化 水平进行了研究1 3 2 1 。日本城市地理学家稻永幸男等提出用城市度复合指标来研 究城市化推进情况，城市度从地域规模指标、位置指杯、经济活动指标、静态 四川大学硕士学位论文 人口结构指标以及动态人口结构指标共五类1 6 个分指标构成1 2 8 1 。日本东洋经 济新报社学者在地域经济总览中提出“城市成长力系数”来刻画城市化水 平，但此系数只能反映城市化的相对发展水平此外，张耕田从刻画城市化“质” 角度提出城市化水平指标体系的重要性并进行了探讨1 2 3 1 。 关于城市化有关发展指标的研究兴起于8 0 年代后期，中国社科院社会学所 “社会发展与社会指标”课题组提出了一套包括五大类5 3 项，后简化为四大类 1 9 项的“城市小康社会指标体系” 2 6 1 。清华大学经济管理学院在确定苏南城市 现代化标准时，也提出了一套十方面3 8 项的城市现代化指标体系。江苏省社科 院曾提出从城市文明的极化度和扩散度两方面测定城市对周边区域的中心带动 功率的城市区域中心化指标体系 2 7 1 。江苏省委研究室提出建立一个统一科学的 城市化量化指标体系，该体系由2 0 个指标构成【2 “，包含了六个方面的内容：( 1 ) 空间的城市化，从地理学角度看，城市化是农村区域向城市区域、农村景观向 城市景观等的转变过程；( 2 ) 经济的城市化，经济的发展主要表现为工业化以 及第三产业的发展，第三产业发展的基础是人口的聚集，这有赖于城市的发展； ( 3 ) 产业结构的城市化，经济的发展必然带来产业结构的升级，不能带来产业 结构升级的城市化是畸形的城市化，是不持续的；( 4 ) 人口的城市化，人是城 市化的主体，城市化必然表现出人口从农村向城市迁移的特征，人口的城市化 与经济的城市化是相辅相成的，相互促进；( 5 ) 生活方式、生活质量的城市化， 人是生活的动物，伴随着经济、人口、空间等的城市化进程，人们的生活方式、 行为习惯、节奏、价值观念等都会形成与农村不同的生活模式，使得生活质量 得到提高；( 6 ) 文明程度的城市化，城市化必然带来城市文明向农村的扩散， 这实质上是生活质量的一部分。 2 2 景观格局理论与研究进展 2 2 1 郊区土地利用结构研究 郊区是指城市周边地区以田园，生态、 经济区。对于郊区的范围国务院曾做出说明 9 四川大学硕士学位论文 市区的职工聚居区，设在市区附近必需的蔬菜等主要副食品生产基地，无法从 市区划出的插花性质的农业区，受地形限制划归市区比较有利的地区。有的学 者认为现代意义的郊区是城市界限以内，城区用地周围的田园景观地带和紧密 为城区服务的农副业经济区，实际上这一区域不仅包括了部分建成区，也包括 了大面积的纯农业腹地 郊区是一个客观存在的、介于城市和农村之问的错综复杂的地域综合体， 是我国城市化、工业化进程中一个特殊、重要、敏感地带，是目前全球范围内 人地矛盾最尖锐的地带，己引起了人们的广泛关注。 郊区受制于分别来自城市和乡村的各种作用力，也正是这种区域上的特定 位置使得其土地利用不同于其他地区的最为显著的特点就是其土地利用结构复 杂、极不稳定、总是处于不停的变动之中。城市化进程的加快，城市内部社会、 经济与科学技术的迅速发展，促进了城市能量的积聚，并导致城市地域的快速 膨胀与各种城市物质与非物质要素的空间扩散嘲，尤其足2 0 世纪8 0 年代以来 “郊区化”现象的出现，极大地影响和改变着郊区的土地利用结构：与此同时， 乡村自身社会经济的迅速发展、工业化、城镇化和农业现代化等也在很大程度 上影响着郊区的土地利用结构”1 。总之，来自城市和乡村的各种作用力在郊 区的聚集”8 1 ，一方面使得城市郊区土地利用结构的现状复杂且极为混乱：城市 的外延扩展、许多城市企事业单位采用各种形式占用郊区农地：乡镇企业盲目发 展，布点多、规模小而分散：土地利用粗放，土地利用集约化程度极低，浪费严 重：城乡用地犬牙交错，基础设施藿复建设：土地质量下降，存在较为严重的景 观生态问题等。另一方面，各种力量在郊区的聚集、增强，彼此之间的相互竞 争使郊区的土地利用结构极不稳定，总是处于剧烈的变动之中，且这种变动集 中表现为农地面积的减少。 国外对郊区土地利用的研究主要是为了解决城市发展过程中遇到的问题而 展开的。早在1 8 9 8 年，为改良资本主义城市形式，抑制城市生态恶化，霍华德 提出了城市与乡村结合的“田园城市理论”，建议在城市郊区设置永久性绿地， 供农业! e 产使用。由于工业化的迅速推进和人口的快速增长，城市的膨胀势不 可挡，打破了霍华德的“理想田园”，但他设想的城市和郊区的规划布局思想有 重大指导意义。随着城市的发展。为控制大城市的膨胀、减缓城市拥挤、优化 城市生活环境，西方的城市经济学家和规划师又先后提出了在城市外围建立r 卧 1 0 四川大学硕士学位论文 城”和“卫星城”，以接纳城区疏散的人口和工业。但这也是一种城市扩张的形 式，往往只考虑城市经济发展的空间需要，难以与区域的发展规划相联系合理 规划，反而易引起交通拥挤、土地浪费，并将城市污染扩散到郊区，引起郊区 农用土地土质恶化无奈之下，随着经济、交通、通讯的发展，西方国家特大 城市出现了逆城市化的“郊区化”的现象，从而成为其政府和研究城市的学者 关注的焦点。另外，为了保证农业用地和绿地，在杜能郊区环状农业布局的“农 业区位论”的指导和影响下，各国各城市对郊区实行了多种多样的土地利用模 式：莫斯科按照城市“中心地”和“同心圆”理论，将郊区划分为近、中、远三 4 个同心圆带? 修建三条同心圆交通线，近郊为森林公园带，主要为居住、休息、 娱乐和集约农业、温室畜牧业、花卉栽植等用地：中郊为建设与莫斯科市相对独 立而有互补的中等城市的中城市带：远郊为农业生产带。汉城市则将城市划分为 拥挤限制区、增长管理区和自然保护区( 刘卫东、彭俊等，1 9 9 9 ) 嘲。由上可 知，国外对郊区土地利用的研究大多局限于规划层面，从有利于城市发展的角 度研究如何布局郊区土地。 国内近期对城郊土地利用的研究也颇多。由于郊区是随着城市化的发展而 出现的城乡之间的一个新型地域实体，对其地域概念的界定及地域空间的划分 仍是一个存有争议的问题，许多学者分析了产生郊区土地利用问题的原因，并 提出了郊区土地资源合理开发与利用及优化配置的对策( 路小仓等，1 9 9 5 “”： 苑韶峰等，2 0 0 0 ；王国强等，2 0 0 0 哪) ；还有学者对郊区土地利用的开发模式、 郊区土地利用规划以及城郊土地非农开发利用问题研究的方向等方面进行了研 究( 陈佑启，o “卅；刘卫东、贾明宝，1 9 9 8 ；沈阳等，1 9 9 9 “”) ；还有一些研 究对郊区土地利用战略、乡镇工业布局、土地市场、及耕地利用问题等进行了 研究( 郭柏林，1 9 9 5 ；孟繁华，1 9 9 7 “”；谢杰、扬俊兰，1 9 9 8 ；王海宏，1 9 9 8 ； 叶艳妹、吴次芳，1 9 9 9 ；张安录，2 0 0 0 “；俞文华，2 0 0 0 ：周传明等，2 0 0 0 ) ； 郊区土地可持续利用评价方面，有少数学者做过相关研究( 张宝华等，2 0 0 0 “； 刘利锋，2 0 0 0 “”) 。 四川大学硕士学位论文 2 2 2 土地利用空间格局特征研究 地球系统是一个由物理、化学、生物和人类要素共同作用组成的自组织行 为系统，人类活动能够引起地球系统巨大的变化，并导致地球环境及生境的严 重后果( 史培军等，2 0 0 2 ) 7 2 o 在人类改造地表的土地开发过程中，区域土地 利用积累性的变化通过陆地自然生态系统和地表生产力的变化，影响了生物地 球化学循环，改变了大气中的化学性质与过程，进而对局部、区域乃至全球氕 候都产生了广泛而深刻的影响( 史培军等，2 0 0 0 ) “”。各国科学家越来越感 到人类活动对环境变化的影响，尤其人类的生存与发展对土地的开发利用以及 所引起的土地覆盖变化被认为是全球环境变化的重要组成部分。在此背景下， 国际地圈生物圈计划( i g b p ) 和全球环境变化中的人文领域计划( i h d p ) 于 1 9 9 5 年联合提出了“土地利用和土地覆盖变化”( l a n du s ea n dl a n dc o v e r c h a n g e ，l u c c ) 研究计划，力图通过对人类驱动力一土地利用土地覆盖一全球 变化一环境反馈问相互作用机制的认识，建立能够用来预测未来土地利用土地 覆盖变化，评价其生态环境后果并提供决策支持的土地利用土地覆盖模型。在 大量研究的基础上。众多学者已经意识到，只有在现有研究的基础上通过理论 和方法的重新组合，并寻求新的土地利用研究思路，才能充分反映土地利用变 化的复杂性，认识和理解土地利用变化的机制和各种生态影响，从而能够取得 研究突破( 蔡运龙，2 0 0 1c “：g e i s th ，e ta 1 ，2 0 0 1 ) ”。 + 土地利用空间格局是地球表层系统最重要的景观标志，当前，随着对人类 活动在全球变化中作用机制的深入探讨，土地利用土地覆盖变化研究正经历着 从“全球到区域”，“自然到人文”的转变，区域土地利用演变正在成为当前 研究的最新动向( l a m b i ne f e ta l ，1 9 9 9 ) “”1 从学科研究思路来看，土 地利用格局演变研究以人类行为为视角，从微观、中观和宏观的空间尺度上， 探讨土地利用演变与生态学过程之间的联系与互动，揭示人类活动对地表自然 资源的作用与环境效应，为土地资源的可持续利用提供科学依据：从研究理论与 学科构成上来看，它融合了地理学、景观生态学、非线性科学、社会学、经济 学、生物学和空间信息科学等众多学科的理论和方法“”，在遥感、地理信息 系统和全球定位系统等技术的支持下，对地球表层土地利用演变进行多角度、 全方位的解译与剖析，充分满足了信息时代土地利用演变研究的需要。土地利 四川大学硕士学位论文 用格局、人地关系和土地利用动力学模型的理论和实践研究表明，从格局、过 程和机制有机综合的角度，探讨人地相互作用过程并建立土地利用动力学模型， 可以为土地利用演变研究提供综合的研究方法和研究思路( 史培军等，2 0 0 0 b ： 2 0 0 2 ) ( 7 2 1 0 当今世界，尤其是发展中国家，正经历着一场前所未有的城市化浪潮。大 规模的城市用地开发已经成为了人类活动改造自然环境的主要方式之一( 陈述 彭，1 9 9 9 ) 嘲f 城市化所伴生的各种自然、社会和环境变化，从城市、区域乃 至全球的尺度上影响着地球表层原始的自然现象和生态过程，人类活动的生态 环境效应正成为世界各国、各地区高度关注的紧迫问题。从微观尺度上来看， 城市空间格局的演变产生了环境污染、交通拥挤及居住环境恶化等的一系列城 市问题，从宏观尺度上分析，由于城市土地利用把以自然为主的土地利用景观 变成了以工厂和住宅为主的人工土地利用景观，往往导致对各种自然过程如径 流过程、蒸散过程和生态过程的改变，带来复杂的生态环境后果，影响区域和 全球的可持续发展( c l a r k ek c ，1 9 9 7 ) f i t 3 。目前，虽然在城市土地利用方 面己经取得了相当的研究成果，但这些研究往往多从单一的角度出发，缺乏对 典型地区土地利用的系统性和综合性研究，因而难以深入理解区域土地利用变 化的内在动力机制，满足区域人地协调发展的需要( 陈述彭，1 9 9 9 ；史培军 等，2 0 0 0 a c s 3 ：顾朝林等，1 9 9 9 a e s l ) 。如何在传统研究的基础上，对研究理论和 方法进行整合，探索土地利用空间格局演变的复杂性、非线性特征，构建区域 土地利用研究的系统框架，己成为当前研究所需要解决的论题。 区域土地利用空间格局正处于急剧的重组过程之中，大规模的城市扩展与 大规模的旧城更新改造齐头并进，与此过程相伴而生的有限耕地资源减少而产 生的粮食安全