基于空間大數(shù)據(jù)的城市發(fā)展方向分析
——以天門市為例

2018-12-01 06:47:16湖北省天門市城鄉(xiāng)規(guī)劃局孟寬張碧波洛陽眾智軟件科技股份有限公司沙麗紅史先貴楊健祥

中國(guó)建設(shè)信息化 2018年22期

文｜湖北省天門市城鄉(xiāng)規(guī)劃局孟寬張碧波；洛陽眾智軟件科技股份有限公司沙麗紅史先貴楊健祥

1 引言

城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展導(dǎo)致了對(duì)城鄉(xiāng)規(guī)劃引導(dǎo)城市發(fā)展提出了更高的要求。城鄉(xiāng)用地發(fā)展方向的選擇，是城鄉(xiāng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重要內(nèi)容，是提出城鄉(xiāng)規(guī)劃區(qū)范圍與引導(dǎo)城鄉(xiāng)規(guī)劃用地布局的重要前提。本文基于空間大數(shù)據(jù)，根據(jù)可能作為城市發(fā)展用地的各類條件，對(duì)其作出綜合評(píng)價(jià)，為合理選擇城市發(fā)展方向提供依據(jù)。

2 研究區(qū)域及分析方法

2.1 天門區(qū)域概況

天門市位于湖北省中南部，江漢平原北部，總面積2622平方公里。東與漢川、應(yīng)城接壤，北與京山、鐘祥毗鄰，南面和西面隔漢江與仙桃、潛江、荊門相望。整個(gè)地勢(shì)自西北向東南傾斜，形成低丘、崗狀平原和河湖平原三種地貌。市域范圍內(nèi)，海撥最高191.5米，最低23.2米，其他一般為28～34米。境內(nèi)縣河、漢北河等29條河流縱橫交錯(cuò)，多個(gè)湖泊密布。天門是湖北省直轄市之一，屬于武漢市8+1城市圈，承接著產(chǎn)業(yè)擴(kuò)散與轉(zhuǎn)移，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快。

圖3-1 1990年-2015年中心城區(qū)空間發(fā)展演變示意圖

2.2 分析方法

本次規(guī)劃研究的評(píng)價(jià)體系采用“自然一經(jīng)濟(jì)一社會(huì)”評(píng)價(jià)體系，評(píng)價(jià)因子來源于的空間大數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、多規(guī)專題數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)。通過天門市各區(qū)域的管控邊界、生態(tài)保護(hù)和基本農(nóng)田等信息，獲得禁止建設(shè)因子；通過天門市各區(qū)域的資源承載力、交通設(shè)施、項(xiàng)目投入等信息，獲得適宜建設(shè)因子。在此基礎(chǔ)上建立適宜性評(píng)價(jià)模型，并進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，獲得用地綜合評(píng)價(jià)。參照《城鄉(xiāng)用地評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》，本文將城鄉(xiāng)用地的建設(shè)適宜性等級(jí)劃分為四級(jí)：適宜建設(shè)用地、可建設(shè)用地、不宜建設(shè)用地和禁止建設(shè)用地。最后針對(duì)城市各個(gè)發(fā)展方向進(jìn)行綜合評(píng)估并提出建議。

3 天門市用地現(xiàn)狀

天門市建設(shè)用地主要集中在中心城區(qū)，該區(qū)域用地?cái)U(kuò)張迅猛，城鎮(zhèn)空間演變主要表現(xiàn)為各城鎮(zhèn)沿交通干道向周邊擴(kuò)展，并逐漸呈現(xiàn)連片發(fā)展的勢(shì)。例如，黃潭鎮(zhèn)沿106省道向東擴(kuò)展，逐步對(duì)接中心城區(qū)；白茅湖農(nóng)場(chǎng)向東發(fā)展,現(xiàn)有多條交通干道與老城區(qū)聯(lián)系，楊林辦事處向西發(fā)展成為中心城區(qū)的重要部分。

天門市目前已經(jīng)使用了70%的用地指標(biāo)，平均每年使用指標(biāo)3.5平方公里，并且用地需求逐年遞增。近5年新增約14平方公里城鎮(zhèn)建設(shè)用地，絕大部分集中于中心城區(qū)和三大產(chǎn)業(yè)園，中心城區(qū)總計(jì)占63.48%，三大產(chǎn)業(yè)園占28.74%，5個(gè)重點(diǎn)鎮(zhèn)僅占2.66%，其余14個(gè)一般鎮(zhèn)僅占5.11%。

圖3-2 2009-2014年天門市全域城鎮(zhèn)工礦用地空間增長(zhǎng)示意圖

圖3-3 天門市2010年-2014年城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模對(duì)比圖（單位：公頃）

圖3-4 天門市2011年-2014城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模增量對(duì)比圖（單位：公頃）

4 天門市用地適宜性評(píng)價(jià)

4.1 評(píng)價(jià)因子

在分析天門市諸多元素的基礎(chǔ)上，遵循因子的主導(dǎo)性、科學(xué)性、可計(jì)量性和可實(shí)施性原則，選取農(nóng)業(yè)空間、生態(tài)保護(hù)空間作為禁止建設(shè)因子，選取建設(shè)用地、產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目、交通設(shè)施、城鎮(zhèn)空間作為適宜建設(shè)因子。

1.農(nóng)業(yè)空間因子

農(nóng)業(yè)空間是指以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村居民生活為主題功能，保障國(guó)家糧食安全的核心區(qū)域。天門市農(nóng)業(yè)因子主要包括基本農(nóng)田和永久基本農(nóng)田保護(hù)紅線，以及少量農(nóng)村居住點(diǎn)。

2.生態(tài)空間因子

生態(tài)空間是指維護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)安全，保護(hù)自然自然，保護(hù)水資源安全、保全生物多樣性、維護(hù)自然生境的核心區(qū)域。天門生態(tài)空間因子主要基于水源涵養(yǎng)、雨洪防護(hù)，包括市級(jí)生態(tài)建設(shè)保護(hù)區(qū)、3處公益林場(chǎng)。其中45處主要湖泊。

3.建設(shè)用地因子

建設(shè)用地包括城鄉(xiāng)住宅和公共設(shè)施用地，工礦用地等，是評(píng)估一個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)承載力的重要因素，同時(shí)也是該區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿Φ闹匾剂俊?/p>

4.產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目因子

產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目因子主要來源于天門市“十三五”規(guī)劃和發(fā)改委的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃。其中包含了重點(diǎn)項(xiàng)目的用地規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)投入規(guī)模，可對(duì)未來的財(cái)政投融資和招商引資進(jìn)行較為清晰的取舍判斷。

5.交通設(shè)施因子

天門轄區(qū)內(nèi)有多條高等級(jí)交通干道穿越，包括高鐵、高速公路、國(guó)道、省道和縣道等，對(duì)區(qū)域內(nèi)的社會(huì)發(fā)展有較強(qiáng)影響，同時(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有極強(qiáng)的導(dǎo)向性，對(duì)城市發(fā)展方向和空間格局產(chǎn)生重大的影響。

6.城鎮(zhèn)空間因子

城鎮(zhèn)空間因針對(duì)城鎮(zhèn)開發(fā)邊界而言，以制止各地城市無節(jié)制擴(kuò)張規(guī)模的"攤大餅"現(xiàn)象，控制了城鎮(zhèn)發(fā)展的總體規(guī)模，是衡量天門各區(qū)域發(fā)展?jié)摿Φ闹匾u(píng)價(jià)因素。

4.2 評(píng)價(jià)模型

1.分級(jí)與權(quán)重

經(jīng)過對(duì)自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的綜合調(diào)查，本文將城鄉(xiāng)用地的建設(shè)適宜性等級(jí)劃分為四級(jí)：適宜建設(shè)用地、可建設(shè)用地、不宜建設(shè)用地和禁止建設(shè)用地。對(duì)應(yīng)影響的賦值分別為10、6、3、1。

各評(píng)價(jià)因子對(duì)用地的影響力不同，通過構(gòu)建比較判斷矩陣，利用AHP方法獲得權(quán)重值。

2.評(píng)價(jià)計(jì)算公式

采用加權(quán)疊加的方法構(gòu)建評(píng)價(jià)值系統(tǒng)，求得用地綜合評(píng)價(jià)，算法公式如下：

S為評(píng)價(jià)單元的總得分，Si是第i中評(píng)價(jià)因子的得分，Wi是第i種評(píng)價(jià)因子的加權(quán)系數(shù)，n為評(píng)價(jià)因子的總數(shù)。

4.3 評(píng)價(jià)結(jié)果

1.天門市基本農(nóng)田面積總面積為1308.4平方公里，永久性基本農(nóng)田控制線面積99.75平方公里，主要分布于中心城區(qū)周邊。東北面、東南面，有較大連片的非農(nóng)業(yè)用地，約束相對(duì)較小。在西北方向，農(nóng)業(yè)用地占比較大。

2. 伴隨城鎮(zhèn)和農(nóng)業(yè)擴(kuò)展，天門原有的生態(tài)、農(nóng)業(yè)空間被相應(yīng)擠占，從1990年與2016年的衛(wèi)星圖對(duì)比，中心城區(qū)周邊的湖泊、濕地等正逐步減少。梳理天門及其周邊縣市的整體地形地貌，分析大范圍內(nèi)的水系流動(dòng)情況，天門具有五大水源涵養(yǎng)區(qū)和四大雨洪防護(hù)區(qū)。其中五大水源涵養(yǎng)地主要位于天門市北部的多山丘陵地帶，四大雨洪防護(hù)片區(qū)位于漢北河、沉湖、漁薪、蔣湖農(nóng)場(chǎng)等區(qū)域。

3.天門市在劃定了2020年的城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模控制線，共計(jì)95.75平方公里，其中中心城區(qū)占比超過50%。全市劃定建設(shè)用地規(guī)模控制線77.36平方公里，形成四大工業(yè)集聚區(qū)，分別位于天門市中心區(qū)、東北方和東南方向。其中，高新園工業(yè)聚集區(qū)54.82平方公里，岳口工業(yè)園工業(yè)聚集區(qū)5.66平方公里，皂市工業(yè)聚集區(qū)0.22平方公里，工業(yè)園工業(yè)聚集區(qū)16.66平方公里。

4.天門市中心城區(qū)2020年規(guī)劃面積48.08平方公里，預(yù)留發(fā)展備用地26.85平方公里。以岳口、皂市、天門工業(yè)園為副中心，建設(shè)3個(gè)衛(wèi)星鎮(zhèn)， 4個(gè)區(qū)域中心鎮(zhèn)，打造三條城鎮(zhèn)帶，構(gòu)建吸納百萬城鎮(zhèn)人口規(guī)模的城市體系。市“十三五”期間共有100余項(xiàng)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，通過引導(dǎo)重點(diǎn)項(xiàng)目向三大城鎮(zhèn)發(fā)展帶集聚，是未來天門產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要方向。

5 天門城市發(fā)展方向選擇

5.1 各發(fā)展方向評(píng)價(jià)分析

1.中心城區(qū)發(fā)展評(píng)價(jià)

中心城區(qū)周邊有永久基本農(nóng)田，但是在產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目、用地、交通上具有顯著的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)進(jìn)一步提升發(fā)展能級(jí)，提升對(duì)周邊地區(qū)的輻射帶動(dòng)效應(yīng)，縮小發(fā)展差距。同時(shí)，中心城區(qū)湖泊、濕地消失速度過快，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，要加強(qiáng)生態(tài)環(huán)保建設(shè)。

2.東北方發(fā)展評(píng)價(jià)

在天門市東北方向有天門站和高速公路、省道，具有較大的發(fā)展?jié)摿?，?yīng)加強(qiáng)天門市北部的皂市鎮(zhèn)（龍尾山工業(yè)園）的發(fā)展，積極聯(lián)動(dòng)縱向發(fā)展軸上的隨州市、京山市等地區(qū)，融入?yún)^(qū)域發(fā)展。

3.東南方發(fā)展評(píng)價(jià)

天門市內(nèi)高鐵天門南站位于東南方，緊鄰仙桃城區(qū)，產(chǎn)業(yè)投入比重大，依托高鐵紅利，是承接武漢產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的的重要節(jié)點(diǎn)。該區(qū)域建設(shè)用地指標(biāo)充足，以天門工業(yè)園為中心，打造天門發(fā)展的第二級(jí)。同時(shí)，該區(qū)域也是雨洪防護(hù)生態(tài)安全基地，必須尋求生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的共進(jìn)。

4.南方發(fā)展評(píng)價(jià)

天門南方向與潛江市、仙桃市組成了天仙潛城鎮(zhèn)密集區(qū)，天門市南方應(yīng)提升岳口鎮(zhèn)（岳口工業(yè)園）的發(fā)展能級(jí)，打造對(duì)接區(qū)域門戶節(jié)點(diǎn)，從而融入?yún)^(qū)域城鎮(zhèn)發(fā)展帶。

5.北方發(fā)展評(píng)價(jià)

天門市是面向鄂西生態(tài)文化旅游圈的重要門戶，北方向的生態(tài)和旅游資源豐富，可因地制宜發(fā)展文化旅游產(chǎn)業(yè)。該區(qū)域是天門市生態(tài)控制線規(guī)劃重點(diǎn)，有全部的五大水源涵養(yǎng)生態(tài)安全基地（拖市、佛子山、石河鎮(zhèn)、長(zhǎng)壽林場(chǎng)和皂市），是天門市生態(tài)環(huán)保的重中之重。

6.西方發(fā)展評(píng)價(jià)

天門市域西方向是重要的農(nóng)業(yè)區(qū)，各農(nóng)村居民點(diǎn)布局分散而眾多，人口空心化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，不利于農(nóng)業(yè)規(guī)?；N植?？山Y(jié)合城鄉(xiāng)空置宅基地逐漸退出的政策，引導(dǎo)人口向重點(diǎn)中心村鎮(zhèn)逐漸集中，優(yōu)化居民點(diǎn)布局，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。

根據(jù)各方向的評(píng)價(jià)因子分值和權(quán)重進(jìn)行矩陣計(jì)算，得到總得分，如表2.

5.2 天門城鄉(xiāng)空間發(fā)展建議

從整體上看，天門市城鎮(zhèn)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，“城強(qiáng)鄉(xiāng)弱”趨勢(shì)明顯。根據(jù)各個(gè)方向的用地適宜性評(píng)價(jià)的綜述評(píng)分，建議“中強(qiáng)、東擴(kuò)、西穩(wěn)、南進(jìn)、北控”的城鄉(xiāng)發(fā)展戰(zhàn)略。在現(xiàn)有的發(fā)展方向上，在中心城區(qū)做大的基礎(chǔ)上進(jìn)一步做強(qiáng)；同時(shí)利用東北和東南方向的交通優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)投入，抓住機(jī)會(huì)大規(guī)模進(jìn)行開發(fā)建設(shè)；在西方向穩(wěn)住農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，通過集中化、規(guī)?；_保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨穩(wěn)趨強(qiáng)；在南方向，通過天仙潛一體化，吸納仙桃和潛江的人口和資本流動(dòng)，促進(jìn)該區(qū)域村鎮(zhèn)的不斷發(fā)展；在北方向，守住天門的生態(tài)紅線，針對(duì)五大水源涵養(yǎng)地，規(guī)劃建議強(qiáng)化其范圍內(nèi)的保護(hù)管理，嚴(yán)格控制城鎮(zhèn)建設(shè)行為，減少對(duì)水源涵養(yǎng)地區(qū)的破壞，保障水資源安全；在環(huán)保前提下，因地制宜發(fā)展文化旅游等產(chǎn)業(yè)。

6 總結(jié)

本次規(guī)劃研究在天門市現(xiàn)有的空間大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，選取影響城鄉(xiāng)發(fā)展用地適宜性的評(píng)價(jià)因子，最后通過建立的評(píng)價(jià)模型，定量評(píng)估各方向的發(fā)展，最后提出科學(xué)的城鄉(xiāng)空間發(fā)展建設(shè)，為制定科學(xué)的發(fā)展戰(zhàn)略，也為城鄉(xiāng)總體規(guī)的編制工作提供了一種思路和方法。