基于多维城乡差异化人地特征...向中国多样本城市的实践探索_张欢.pdf

第37卷 第2期2023年2月Vol.37 No.2Feb.,2023中 国 土 地 科 学China Land Science城区范围作为矢量化空间边界，同时反映了城市在土地利用、设施建设、社会经济等方面的综合特征，具有从生产、生活、生态多维度描述国土空间现状的价值。城区范围作为城乡空间的核心组成部分，也是土地管理和城市治理政策制定的依据。以指标量化为基础的识别方法对城乡划分统计和城镇化发展研究均具有重要意义。另外，城区范围作为国土空间规划的空间基底，是地方工作底图统一及共享信息平台建设的基础，对国土资源利用情况实施动态监测的同时，辅助顶层设计对空间资源配置进行优化，实现长效治理。然而目前我国城区范围概念仍存在相似表述多、统一性弱问题，这与城乡发展和规划实践工作的复杂性息息相关。例如：从行政建制角度定义的“城市”和“市区”；从实际建设角度定义的“城市建成区”“城市型建成区”“城市实体地域”；从规划实践角度衍生出的“城市规划区”“中心城区”“主城区”等1。以上概念在内涵和应用上均与城区范围产生交叉，识别方法也不尽相同，给各学科进行城市研究、各部门开展实际工作带来困难。因此，明晰城区范围基础概念并确定科学合理的识别方法成为新时期推动国土空间高质量发展的关键。本文在充分比较现有概念基础上，立足于我国城市发展现状，从人地特征视角挖掘城市和镇村空间发展的差异性，通过适宜性指标的设置来实现城区范围识别。虽然受限于数据的不完全统计和不充分获取，但总体上不仅以定量识别优化了原有定性思路，增强了技术路线的科学性和准确度，而且应用于全国107个样本城市进行了试验调整和改善提升，具有较高实践价值。同时依据面积数据和矢量成果对全国各区域收稿日期：2022-07-28；修稿日期：2022-12-13基金项目：国家自然科学基金面上项目（52278055）；国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目（T2261139560）。第一作者：张欢（1993-），女，天津人，博士研究生。主要研究方向为空间规划与城乡治理。E-mail:zhang_通讯作者：赵志庆（1969-），男，黑龙江哈尔滨人，博士，教授。主要研究方向为空间规划与城乡治理。E-mail:doi:10.11994/zgtdkx.20230206.090252 基于多维城乡差异化人地特征的城区范围识别方法面向中国多样本城市的实践探索张 欢1，2，3，赵志庆1，2，3，王 伟4，黄 玫4（1.哈尔滨工业大学建筑学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2.寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001；3.自然资源部寒地国土空间规划与生态保护修复重点 实验室，黑龙江 哈尔滨 150001；4.自然资源部国土空间规划局，北京 100812）摘要：研究目的：基于概念辨析与方法演进分析，从城乡差异化人地特征入手，构建指标量化下的城区范围识别方法并应用于107个样本城市进行准确度校验。研究方法：文献资料法、归纳演绎法、实证分析法。研究结果：（1）城区概念中的实体地域认知日益深化，现有多类指标筛选法、遥感影像识别法、大数据与人工智能识别法三类识别方法且具有差异化应用特征；（2）可从人口、土地、产业、环境4个维度选取差异化特征要素并确定指标条件，构建以实体地域为基础的城区范围识别方法；（3）借助影像数据、矢量数据和统计数据，依次通过初步筛选获得城区初始范围，通过图斑功能、连接度、边界核查等判断获得城区实体地域范围，通过图斑占比、市政公用和公共服务设施等分析获得城区范围；（4）在方法准确度校验中，105个样本城市的城区实体地域范围面积与同年度建成区面积平均偏差为21.2%，趋势线斜率为0.825，判定方法有效。研究结论：本方法可应用于全国各区域城市的城区范围识别，未来可在人口指标增补、统计精度提升等方面进行优化并开展镇区、乡村空间识别的延续性研究。关键词：城区范围；城区实体地域范围；人地特征；城乡差异；国土空间规划中图分类号：F301.23 文献标志码：A 文章编号：1001-8158（2023）02-0021-12 中国土地科学 2023年2月 第2期22城市空间发展的规律特征和差异特征进行了初步分析，作为未来方法优化和城市空间研究的前提。1 概念回顾及方法演进分析1.1 城区概念的实体化转向从加拿大、美国、英国对城市地区及相近概念的定义分析，人口聚集和土地覆盖特征是城市地区识别的主要依据（表1）。依托全国统一标准的人口普查数据，通过对栅格单元内人口数量和密度的测算，实现对城市地区的等级划分。虽然土地建成面积、空间连接、功能利用等特征并未在定义中过多提及，但在实践中同为关键性核查指标：连接及毗邻程度判定、土地形态识别、各类非居住功能的取舍一并构成了美国城市地区划定的补充条款2；英国则以国家土地利用数据库为依托，对土地使用类型、栅格单元相邻度、土地斑块面积和连接度进行测算，绘制建成区范围3-4。中国城区范围概念随城乡建设的推进和治理需求的增强不断演进，城市、城市建成区、市区、城区等相关概念依次出现在城乡划分统计及相关领域的标准文件中，对其认知经历了行政地域向实体地域的转变，尤其是2006年 关于统计上划分城乡的暂行规定 和2008年 统计上划分城乡的规定 对“实际建设”的解释，弱化了行政建制的核心度，提升了对建成环境的关注度，奠定了实体地域作为城区范围的空间基础5（表2）。同时，上述概念在历次全国性人口普查工作中的应用效果也证实了将关注点由行政地域转向实体地域的必要性。首先，1955年文件中的城市概念应用在了第二、三、四次全国人口普查工作中，虽然立足于行政建制，但与当时我国城镇化水平低下、城镇与乡村界线较稳定、城市建设还未大量开展的现实情况相对应，因此并未使结果出现大的偏差；随后由于中国城镇化进程加快，国务院于1984年和1986年先后批转了民政部的 关于调整建制镇标准的报告 和 关于调整设市标准和市领导县条件的报告，放宽了市镇建制标准，导致按原有口径统计的城镇地域包含大量农村地区，使计算得出的城镇化率远远高于真实水平，因此分别在1990年和1999年对规定进行了调整；最后进入21世纪，城市规模的快速扩张以及各类园区、新区建设使城区建设逐渐突破最小行政建制的空间界限向外蔓延，因此各类文件再次强化对实际建设的解释，实体地域拥有了更加明确的内涵6-7。由此可知，从单一行政建制对城区范围进行定义具有局限性，城市建设速度的加快、城镇村建制的口径调整均可对其空间范围产生影响。而立足于实体地域，以城市实际建设为基础进行定义，虽然仍存在精细度不够、量化指标不足的问题，但由于关注到了城市发展的本质特征，因此具有真实反映城市建设情况的价值8。1.2 识别方法的多类型对比综合诸多学者在城区及相近空间范围识别方面表1 国外城区及相近概念辨析Tab.1 Clarificationofforeignurbanbuilt-upareaandsimilarconcepts序号概念名称国家资料来源发布时间核心内容01城市地区加拿大2006 Census Dictionary2006年根据当前人口普查统计，人口数量不低于1 000人且人口密度不低于400人/km2的地区02 城市地区美国Urban Area Criteria for the 2010 Census2010年（1）由符合最低人口密度要求的普查小区或/和普查街区形成的人口密集核心地区，一个独立城市地区人口不得少于2 500人；（2）城市地区分为两类：城市化地区人口不低于50 000人，城市组团人口不低于2 500人但少于50 000人03城市地区英国The 2011 Rural-Urban Classification for Output Areas in England2011年居住人口在10 000人以上的连片建成区域04城市主导地区英国The 2011 Rural-Urban Classification for Local Authority Districts in England2011年不少于74%的人口居住在城市地区的行政区05建成区英国2011 Built-up Areas-Methodology and Guidance2011年不低于20 hm2的建成土地，并连接与之相距200 m以内的聚落23张欢等：基于多维城乡差异化人地特征的城区范围识别方法面向中国多样本城市的实践探索表2 中国城区及相近概念辨析Tab.2 Clarificationofurbanbuilt-upareainChinaandsimilarconcepts序号概念名称资料来源发布时间具体内容01城市国务院关于城乡划分标准的规定1955年（1）中央直辖市、省辖市；（2）常住人口在20 000人以上的县以上人民委员会所在地和工商业地区02城市建成区城市规划基本术语标准1998年城市行政区内实际已成片开发建设、市政公用设施和公共设施基本具备的地区03市区关于统计上划分城乡的规定（试行）1999年设区市的市区：（1）市辖区人口密度在1 500人/km2及以上的，市区为区辖全部行政区域；（2）市辖区人口密度不足1 500人/km2的，市区为市辖区人民政府驻地和区辖其他街道办事处地域；（3）前款市辖区人民政府驻地的城区建设已延伸到周边建制镇（乡）的部分地域，其市区还应包括该建制镇（乡）的全部行政区域不设区市的市区：（1）市人民政府驻地和市辖其他街道办事处地域；（2）市人民政府驻地的城区建设已延伸到周边建制镇（乡）的部分地域，其市区还应包括该建制镇（乡）的全部行政区域04城区关于统计上划分城乡的暂行规定2006年在市辖区和不设区的市：（1）街道办事处所辖的居民委员会地域；（2）城市公共设施、居住设施等连接到的其他居民委员会地域和村民委员会地域05城区统计上划分城乡的规定2008年在市辖区和不设区的市，区、市政府驻地的实际建设连接到的居民委员会和其他区域;实际建设是指已建成或在建的公共设施、居住设施和其他设施06城区城市（县城）和村镇建设统计报表制度2011年设市城市城区（县城），包括市本级：（1）街道办事处所辖地域；（2）城市公共设施、居住设施和市政公共设施等连接到的其他镇（乡）地域；（3）常住人口在3 000人以上独立的工矿区、开发区、科研单位、大专院校等特殊区域07建成区面积城市（县城）和村镇建设统计报表制度2011年城市行政区内实际已成片开发建设、市政公用设施和公共设施基本具备的区域08城区国务院关于调整城市规模划分标准的通知2014年在市辖区和不设区的市，区、市政府驻地的实际建设连接到的居民委员会所辖区域和其他区域09城区城市（县城）和村镇建设统计调查制度2018年设市城市：（1）街道办事处所辖地域；（2）城市公共设施、居住设施和市政公用设施等连接到的其他镇（乡）地域；（3）常住人口在3 000人以上独立的工矿区、开发区、科研单位、大专院校等特殊区域10城区城乡规划学名词（预公布）2020年城市辖区内，具有典型城市特征的连绵成片地区的研究成果，可将现有识别方法划分为三类：一是根据城市发展特征设置一系列量化指标条件，对空间范围进行筛选，最终获得城区范围；二是以遥感影像为基础进行识别提取；三是依托大数据和人工智能等多源数据和计算机技术进行空间识别。因方法具有不同优势和局限性，为甄选出可应用于全国城市的识别方法，在此对其利弊进行分析。（1）多类指标筛选法：从人口聚集程度、城镇化水平、非农化水平、土地建成情况、设施完备程度等方面选取相应指标对待核查区域进行筛选，据此获得可靠的空间范围9。因涉及指标种类较多，得以从不同方面对筛查结果进行校核，属于基础且可靠的方法。但在指标统一性和数据获取度上存在问题：不同学者采用的指标种类和数值有所差异，且研究往往以单个或区域少量城市为样本，不一定适用于全国城市；人口密度、非农化水平、基础设施等统计数据需要大量调研，其结果的准确性难以保障10-11。（2）遥感影像识别法：将真实影像作为数据基础，以基于用地功能的土地利用分类和基于