基于遥感的南宁市城市建设用地扩张特征及主要驱动因素研究
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作者:安柳燕 韦燕飞 童新华
摘 要：文章选取2002、2006、2012及2016年遥感影像，分析了南宁市城市建设用地扩张的时空特征，并探讨影响城市建设用地扩张的驱动因素，研究发现，从2002年到2016年，城市建设用地面积由155.03 km2持续增加到305.59 km2，呈现不断向外扩张的趋势，重心也有所D移。自然地理因素决定建设用地扩张的总体趋势，社会经济因素对建设用地的扩张产生直接影响，地区生产总值和社会固定资产投资总额促进建设用地的形成，人口的增加也增加了城市建设用地的需求。
关键词：城市建设用地;扩张特征;驱动因素;遥感;南宁
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2022）16-0124-04
Research on Urban Construction Land Expansion Characteristics in Nanning
and Major Driving Factor Based on Remote Sensing
AN Liuyan1， WEI Yanfei1， TONG Xinhua2
（1.School of Natural Resources and Surveying， Nanning Normal University， Nanning 530001， China;
2.School of Geography and Planning， Nanning Normal University， Nanning 530001， China）
Abstract： This paper selects remote sensing images in 2002， 2006， 2012 and 2016， analyzes the spatiotemporal characteristics of urban construction land expansion in Nanning， and discusses the driving factors affecting urban construction land expansion. The research found that from 2002 to 2016， the urban construction land area has continued to increase from 155.03 km2 to 305.59 km2， showing a trend of continuous outward expansion， and the center of gravity is also shifted. Natural and geographical factors determine the overall trend of construction land expansion. Social and economic factors have a direct impact on the expansion of construction land. Regional GDP and total investment in social fixed assets promote the formation of construction land. The increase in population also increases the demand on urban construction land.
Keywords： urban construction land; expansion characteristics; driving factor; remote sensing; Nanning
0 引 言
城市建设用地扩张是城市土地利用变化中最强烈、最直观的表现，对城市建设用地扩张的时空特征进行研究，加深了对城市扩张内涵的理解，是城市可持续发展的合理有效的依据。现有研究主要集中在扩张特征[1]、形态[2]、模式[3]、驱动力[4]、模拟预测[5]等方面，范围涵盖全国[6]、区域与城市群[7]、单个城市[8]等多个尺度，取得了大量成果。遥感与GIS提供了可靠的数据来源和有力的研究工具，大量学者利用遥感影像提取建设用地信息刻画扩张过程，广泛运用扩张速度、重心、蔓延指数等测度指标，进行了定量化研究探索[9]。文章以南宁市为例，基于多期遥感影像，对南宁市城市建设用地扩张特征进行分析，结合此特征研究南宁市城市建设用地扩张的驱动因素。
1 研究区概况与数据来源
1.1 研究区域概况
南宁市位于107°45′～108°51′，北纬22°13′～
23°32′之间，地处广西南部偏西，总面积22 112平方千米，其中建成区面积242平方千米。地貌类型有平地、丘陵、低山、台地和石山。截至2016年底，研究区常住人口为370.3万人，占南宁市常住人口的52.43%，户籍人口为298.5万人，占户籍总人口的39.71%。截至2016年底，研究区GDP占全市GDP的74.11%，研究区第一产业产值为127.99亿元，占全市第一产业总产值的32.33%，第二产业总产值为1 059.47亿元，占全市第二产业总产值的74.27%，第三产业总产值为1 557.62亿元，占全市第三产业总产值的82.81%。研究区域为南宁市六辖区，涉及西乡塘区、兴宁区、青秀区、江南区、良庆区、邕宁区这六个城区。
1.2 数据来源
遥感影像数据来源于地理空间数据云。下载涵盖研究区范围2002、2006、2012、2016年四个时期的Landsat-8影像，影像分辨率为30 m，影像云量均小于5%，运用ENVI5.1软件对影像进行辐射定标、大气校正、影像融合等操作，运用eCognition 软件，采用面向对象的分类方法对影像进行分类，以提取建设用地数据，如图1所示。统计数据来源于《广西统计年鉴》《南宁统计年鉴》《中国城市建设统计年鉴》等资料。
nlc202211011404
2 研究方法
2.1 扩张速度
城市建设用地扩张速度是指不同时期研究区建设用地年均增长面积，可以定量分析不同时期的扩张速度，其计算公式为：
（1）
式中：V为研究时段内建设用地变化率，Ua（km2），Ub（km2）分e为研究时段开始和结束时建设用地的面积，T为研究时段。当设定为年时，模型结果表示建设用地年均扩张面积（km2/年）。
2.2 扩张强度
扩张强度指数是指研究区一定时期内城市建设用地面积的相对扩张，用于表示单位时间内城市建设用地扩张的强度[10]，公式如下：
（2）
式中：Q表示建设用地扩张强度指数（%），Ua（km2），Ub（km2）分别为研究时段开始与结束时建设用地的面积，A为研究区域总面积（km2），T为研究时段。对城市扩张强度指数进行划分，将其分为高速扩张（Q>1.92），快速扩张（1.05
3.3.2 经济发展及人口增长
经济的快速增长是推动城市建设用地向外扩张的直接影响因素。南宁市地区生产总值从2002年的269.06亿元增长到2016年的2 781.51亿元，增长了10倍多;社会固定资产总投资也从2002年的101.26亿元增长到2016年的3 138.79亿元，增长了30多倍，南宁市建设用地面积也从155.03 km2增长到305.59 km2，增长了将近2倍，进行相关性分析，相关系数分别为0.997 7和0.999 7。
城市人口的增加伴随而来的是对城市居民住房、公共设施和交通设施用地的需求加大，为了缓解人地矛盾，就要求城市向外扩张。2002―2016年，南宁市城区总人口数量从232.99 万人增长到298.49万人，14年里增加了65.50万人，相关系数为0.961 0，GDP、社会固定资产总投资和人口因素与城市建设用地面积的相关性很高。
3.3.3 交通因素
近十几年来，南宁市投入了大量资金建设和完善交通设施，城市交通面貌有了很大的变化，由最开始的只有一条快速路，且主城区道路狭窄，通行困难，到现在的条条畅通，各城区之间的路网逐渐完善，主城区路网已基本实现“四纵四横”的交通格局，将来将实现构建综合交通枢纽的目标。随着轨道交通1号线和跨江大桥的开通，南宁市城市交通有了向地下发展和跨江的趋势，轨道交通1号线是支撑南宁邕江北岸城市发展轴线的重要交通骨架线路，连接了目前南宁已经建成的所有市级城市中心，有助于沿线土地价值的大幅度提升，带动了周边建设用地的发展。
3.3.4 政策因素
通过对南宁市历年规划进行研究，发现南宁市建设用地的扩张基本都在规划的引领下。在2006-2020年南宁市城市总体规划中，提出中心城区要突出“一轴两带多中心”发展模式，沿着邕江发展;2011―2020年城市总体规划提出南宁市发展要以邕江为轴线，在建设西边的同时往东边扩张，重点是南边，土地开发利用布局应注重五象新区，这些时期的政策规划不同程度地影响了南宁城市建设用地的扩张，保证城市在扩张的同时获得最大效益。
4 结 论
通过对南宁市2002―2016年城市建设用地面积变化的比较分析，得出南宁市城市建设用地扩张的时空特征，结合社会经济数据，研究影响南宁市城市建设用地扩张的驱动因素。主要结论如下：
（1）从南宁市城市建设用地扩张的时间过程来看，近14年来，其扩张速度和强度都在持续递增，2002―2006年期间城市建设相对缓慢，2006年之后，开始进入快速扩张的阶段，城市发展开始进入上升期。而从空间方位上看，南宁市城市建设用地扩张明显，呈“外延式”扩张，在各个方位上都有扩张，但受多方面因素的影响，在不同方位上的扩张强度和扩张幅度存在差异，主要是以邕江为轴，沿东南方向扩张，扩张较为明显的区域有琅东片区、凤岭片区、五象新区等区域，城市建设的重点区域在变化，主要是由于城市发展规划的不断调整。
（2）在影响南宁市城市建设用地扩张的各种因素中，自然地理因素在一定程度上制约着南宁市城市建设用地的扩张，建设用地的扩张与人口的增加和城市总体经济水平的提高有着密切的关系，交通建设对建设用地的扩张具有指向性作用，而政府的政策和规划不仅促进着城市的发展，同时又引导着城市建设用地的扩张。
（3）将南宁市历年城市规划与南宁市城市建设扩张现状进行对比，可以看出南宁市城市建设用地扩张的方位和幅度大致符合规划所确定的预期目标。
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作者简介：安柳燕（1998.12―），女，汉族，广西马山人，硕士，主要研究方向：土地利用优化配置;通讯作者：韦燕飞（1978.01―），女，壮族，广西田阳人，教授，博士，主要研究方向：土地利用优化配置。
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