新疆城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展時(shí)空分異及驅(qū)動(dòng)因子探究

張軍民， 榮 城， 馬玉香

（1.廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，廣西 桂林 541000；2.石河子大學(xué)理學(xué)院，新疆 石河子 832003）

綠色發(fā)展是生態(tài)產(chǎn)業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的綜合集成，是城鎮(zhèn)化提質(zhì)增效和高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)踐模式，強(qiáng)調(diào)新型城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境互利共生，推進(jìn)工業(yè)文明向生態(tài)文明轉(zhuǎn)型升級(jí)，構(gòu)建綜合協(xié)調(diào)、均衡穩(wěn)定的人地關(guān)系地域體系［1］。黨的十八大明確了“綠色發(fā)展”基本國(guó)策，十九大開啟了生態(tài)文明建設(shè)新時(shí)代，2020年提出構(gòu)建“雙循環(huán)”發(fā)展新格局，統(tǒng)籌發(fā)展與安全格局的綠色增長(zhǎng)成為新型城鎮(zhèn)化基本遵循。

城鎮(zhèn)化是一個(gè)地域空間過(guò)程，即顯示城市規(guī)模、形態(tài)空間拓展，也表征城市功能、作用動(dòng)態(tài)演進(jìn)，本質(zhì)上是城市活動(dòng)與支撐環(huán)境的耦合協(xié)調(diào)過(guò)程，是人地關(guān)系地域系統(tǒng)的空間表達(dá)，除內(nèi)在（向）的人口、經(jīng)濟(jì)空間集聚外，還包括與背景環(huán)境的物質(zhì)、能量、信息交換。當(dāng)代工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展加劇了環(huán)境問題和全球變化，使綠色發(fā)展成為可持續(xù)發(fā)展的核心議題和普遍共識(shí)［2-3］。自英國(guó)環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)家Pearce等［4］在《綠色經(jīng)濟(jì)藍(lán)圖》中提出綠色發(fā)展概念和模式后，城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注的時(shí)代課題，并開啟了多學(xué)科交叉研究城市問題的全新領(lǐng)域。綠色發(fā)展概念及相關(guān)理論雖不斷豐富但遠(yuǎn)未統(tǒng)一，多數(shù)研究從產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展層面開展綠色發(fā)展評(píng)價(jià)，從可持續(xù)發(fā)展視域探索社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。如用生態(tài)系統(tǒng)學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)等理論界定綠色發(fā)展概念及相關(guān)原理，從產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與自然系統(tǒng)過(guò)程的依存關(guān)系來(lái)認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)綠色發(fā)展水平［5-6］；技術(shù)方法上注重用修正的投入產(chǎn)出分析、成本效益核算、結(jié)構(gòu)分析模式等經(jīng)典方法，來(lái)剖析綠色發(fā)展過(guò)程并解決綠色發(fā)展問題［7-8］；研究視角趨向多要素集成、多元化耦合，如綠色產(chǎn)業(yè)價(jià)值核算、綠色消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、綠色建筑發(fā)展模式、綠色產(chǎn)品創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、綠色發(fā)展綜合效益等［9-10］。國(guó)內(nèi)研究以借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)，解決中國(guó)現(xiàn)實(shí)問題為主，注重問題導(dǎo)向、政策引領(lǐng)及實(shí)證歸納，人文生態(tài)學(xué)、區(qū)域結(jié)構(gòu)理論、新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、空間自組織等系統(tǒng)理論，及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、元胞自動(dòng)機(jī)、時(shí)空GIS 等空間分析方法得到廣泛應(yīng)用［11］，流動(dòng)空間、均衡網(wǎng)絡(luò)、空間信息系統(tǒng)等中國(guó)特色理論及方法，為解決不同尺度、層次、類型的城鎮(zhèn)化地域問題提供了差別化研究框架。進(jìn)入21世紀(jì)，快速城市化與全球變化交織融合，敏感區(qū)域城鎮(zhèn)化的脆弱性及風(fēng)險(xiǎn)防范倍受關(guān)注，不同性質(zhì)、狀態(tài)及表征的時(shí)空分異受到重視［12-13］。如用綠色發(fā)展效率指數(shù)（Green development performance index,GDPI）評(píng)價(jià)城鎮(zhèn)化發(fā)展?fàn)顩r及績(jī)效［14-17］，基于能源與環(huán)境綜合效率的RAM-DEA模型測(cè)算城鎮(zhèn)化與綠色發(fā)展效率的相關(guān)性［18-19］；用探索性空間數(shù)據(jù)分析方法研究發(fā)達(dá)城市產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的空間關(guān)聯(lián)性［20］；用推拉理論、人口遷移理論、二元經(jīng)濟(jì)模式、核心-邊緣理論和城市偏向理論、區(qū)域城市結(jié)構(gòu)理論等經(jīng)典理論，構(gòu)建城市化與環(huán)境演化關(guān)系模型，開發(fā)了“S”曲線、對(duì)數(shù)或雙對(duì)數(shù)曲線及脫鉤理論、倒“U”型曲線等經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停迷砗湍Ｐ徒忉屃顺鞘谢G色發(fā)展模式，其中OECD（Organization for economic co-operation and development）等開發(fā)的壓力-狀態(tài)-響應(yīng)（Pressure-state-response，PSR）模型得到較廣泛應(yīng)用［21］。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著城市病的不斷加劇和漫延，基于“時(shí)-空結(jié)構(gòu)論”、“時(shí)空地理學(xué)”、“元方法”等空間分析方法的城市化綠色評(píng)價(jià)成為國(guó)內(nèi)外研究的焦點(diǎn)［22-23］。

新疆地理位置特殊、地緣功能重要，以資源富集地、國(guó)際化通道、歐亞大陸橋等職能奠定了其在國(guó)家發(fā)展和安全格局中的戰(zhàn)略地位［24-25］。2014年以來(lái)，隨著“一帶一路”倡議的深入推進(jìn)，國(guó)家開始著力解決新疆生態(tài)環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施、向南發(fā)展等空間均衡問題，啟動(dòng)了19 省市對(duì)口援疆計(jì)劃和《推動(dòng)共建絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶和21 世紀(jì)海上絲綢之路的愿景與行動(dòng)》，賦予了新疆“一帶一路”核心區(qū)地位，新疆新型城鎮(zhèn)化上升到國(guó)家層面。朱兵等［26］較早關(guān)注到綠洲城市化的可持續(xù)發(fā)展問題；方創(chuàng)琳等、宋周鶯等、趙文智等、王長(zhǎng)建等也從不同側(cè)面研究了綠洲城市發(fā)展和布局對(duì)資源供給、生態(tài)安全、格局穩(wěn)定的影響，普遍認(rèn)為綠洲城市化模式獨(dú)特，其生態(tài)脅迫突出、環(huán)境反饋敏感、過(guò)程格局嬗變，城市化不僅造成流域資源分布、要素配置及景觀格局的變化，而且引發(fā)生物、土壤、氣象、水文等環(huán)境變化，綠洲過(guò)度開發(fā)和城鎮(zhèn)無(wú)序擴(kuò)張對(duì)綠洲系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生了負(fù)面影響［27-32］。

綜上所述，新疆城市化進(jìn)程及驅(qū)動(dòng)機(jī)制具有突出的地域特征。已有研究關(guān)注到干旱區(qū)城市化現(xiàn)實(shí)和潛在的可持續(xù)發(fā)展問題，重視城市化的自然、人文驅(qū)動(dòng)因素及生態(tài)環(huán)境約束［33-34］，但多為單要素分析、因果關(guān)系解析，側(cè)重單一城市及城市內(nèi)部環(huán)境的微觀分析，缺少宏觀戰(zhàn)略層面的定量研究。受自然區(qū)位條件和歷史發(fā)展基礎(chǔ)的影響，新疆城鎮(zhèn)規(guī)模小、集聚能力弱、發(fā)展質(zhì)量低、空間分布散，城鎮(zhèn)體系功能不完善、布局不合理，城鎮(zhèn)化處于分散發(fā)展的初級(jí)階段，不適宜從單純的產(chǎn)業(yè)或經(jīng)濟(jì)層面研究城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展，更不能用傳統(tǒng)的要素和投資驅(qū)動(dòng)、資源與環(huán)境約束模式來(lái)引導(dǎo)綠色發(fā)展，應(yīng)在城鎮(zhèn)化系統(tǒng)發(fā)展和綜合平衡上打好基礎(chǔ)，在發(fā)揮好區(qū)位地緣和資源環(huán)境優(yōu)勢(shì)上創(chuàng)新發(fā)展模式，從合理配置城鎮(zhèn)化地緣功能和網(wǎng)絡(luò)體系戰(zhàn)略高度均衡綠色發(fā)展基礎(chǔ)，通過(guò)完善城鎮(zhèn)地域功能及其空間組織結(jié)構(gòu)，優(yōu)化和協(xié)調(diào)城市功能網(wǎng)絡(luò)和空間格局，強(qiáng)化和提升新型城鎮(zhèn)化在新疆社會(huì)穩(wěn)定和長(zhǎng)治久安中的戰(zhàn)略樞紐、空間堡壘、集聚載體職能。因此，研究城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展時(shí)空分異與系統(tǒng)關(guān)聯(lián)特征，探索綠色發(fā)展面臨的系統(tǒng)性問題、結(jié)構(gòu)性矛盾和功能性瓶頸，揭示新疆城鎮(zhèn)體系均衡協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)律，對(duì)統(tǒng)籌邊疆發(fā)展和安全格局具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究區(qū)概況

受自然區(qū)位條件和發(fā)展基礎(chǔ)的影響，新疆城鎮(zhèn)化發(fā)展相對(duì)緩慢，突出表現(xiàn)在城鎮(zhèn)化水平較低、城鎮(zhèn)較小、集聚能力弱、發(fā)展質(zhì)量低、空間分布散等方面，嚴(yán)重制約著新型城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展。2018年新疆國(guó)民生產(chǎn)總值1.22×1012元，人均49475元，第一、二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值分別為1.69×1011元、4.92×1011元、5.58×1011元。自治區(qū)下轄烏魯木齊、克拉瑪依等15 個(gè)地（州、市）級(jí)行政區(qū)、105 個(gè)縣（市）級(jí)行政區(qū)、1076 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，建成區(qū)總面積1312 km2，城鎮(zhèn)總?cè)丝?.26×107人，城鎮(zhèn)人口密度2525 人·km-1，城鎮(zhèn)化率50.91%。最大城市烏魯木齊人口2.22×106人，最小的阿拉山口市僅3.84×104人，城市平均人口3.37×105人，絕大部分城市人口少于5×105人，平均每個(gè)地州僅有一個(gè)地級(jí)市，缺少大城市和中等城市?？傮w上新疆城鎮(zhèn)化發(fā)展仍處于初級(jí)發(fā)展階段，綜合發(fā)展水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于東部發(fā)達(dá)地區(qū)。

新疆地處亞歐大陸中心，歷來(lái)是亞歐大陸經(jīng)貿(mào)聯(lián)系的地緣樞紐和東西方文化交流的大動(dòng)脈，已成為向西開放最繁忙的陸路通道。在全球化和一體化面臨重大挑戰(zhàn)的背景下統(tǒng)籌雙循環(huán)驅(qū)動(dòng)下的區(qū)域發(fā)展和安全格局，成為新疆新型城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展的戰(zhàn)略基礎(chǔ)。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)分析與處理

2.1.1分析單元及數(shù)據(jù)指標(biāo) 地級(jí)行政單元是中國(guó)省級(jí)行政區(qū)劃序列中相對(duì)穩(wěn)定而又功能重要的區(qū)劃單位，從20世紀(jì)末開始以“市管縣”模式加快城鎮(zhèn)化建設(shè)、21世紀(jì)初期以城市群為主體推動(dòng)現(xiàn)代化進(jìn)程，使其成為組織管理城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和貫徹落實(shí)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的主要行政單元，也是各地方城鎮(zhèn)化的主體，以地州（市）為分析單元，可減少行政區(qū)域調(diào)整和城鄉(xiāng)人口流動(dòng)帶來(lái)的不確定性。以新疆14 個(gè)地州（市）為空間單元，從人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)4個(gè)維度，根據(jù)新疆城鎮(zhèn)化特征并參照相關(guān)文獻(xiàn)構(gòu)建新疆城鎮(zhèn)化水平綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

2.1.2數(shù)據(jù)來(lái)源與處理 本研究所涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均來(lái)源于歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)縣（市）統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》及相關(guān)調(diào)查普查、專題統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等，用熵值法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱和標(biāo)準(zhǔn)化處理后計(jì)算指數(shù)。柵格、矢量、數(shù)字高程模型（DEM）等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)來(lái)自中科院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http://www.resdc，cn）、地理空間數(shù)據(jù)云（http://www.gscloud.cn）等數(shù)據(jù)庫(kù)，基于ArcGIS+平臺(tái)進(jìn)行空間分析；用經(jīng)典的地統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算得到城鎮(zhèn)化可持續(xù)發(fā)展水平，利用ArcGIS 10.6 對(duì)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行專題分析及可視化展示，利用GeoDa 對(duì)時(shí)空分異格局進(jìn)行空間自相關(guān)分析檢驗(yàn)。

2.2 研究方法

2.2.1構(gòu)建指標(biāo)體系 傳統(tǒng)研究多偏向用人口或經(jīng)濟(jì)屬性來(lái)測(cè)度城鎮(zhèn)化水平，綠色發(fā)展強(qiáng)調(diào)以人為本、綜合協(xié)調(diào)。采用人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等指標(biāo)反映城鎮(zhèn)化綜合屬性，城鎮(zhèn)化率、人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）、人均投資等14個(gè)二級(jí)指標(biāo)表征城鎮(zhèn)化城鎮(zhèn)體系功能（表1）。根據(jù)綠色發(fā)展內(nèi)涵及地域特征，各維度指標(biāo)均采用均值計(jì)算（人均）以表征城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展效率，用人均水資源、人均耕地資源表征生態(tài)維度，以突出綠洲城鎮(zhèn)化區(qū)域特色。人口城鎮(zhèn)化強(qiáng)調(diào)各地州人口規(guī)模及城鎮(zhèn)化水平差異，經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化突出各地州經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)化及人均水平差異，社會(huì)城鎮(zhèn)化關(guān)注地方固定資產(chǎn)投資、社會(huì)消費(fèi)和預(yù)算收入水平等差異，生態(tài)城鎮(zhèn)化側(cè)重各地州自然資本和生態(tài)稟賦差異；人口和經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化是核心，社會(huì)和生態(tài)城鎮(zhèn)化是基礎(chǔ)，共同構(gòu)成綠色發(fā)展能力。

表1 城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Tab.1 Evaluation index system of urbanization green development

2.2.2熵值法計(jì)算權(quán)重 用極值法消除各指標(biāo)量綱及屬性差異，再計(jì)算其占比得到標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)。

式中：Zij為第i個(gè)地州第j個(gè)指標(biāo)Xij的無(wú)量綱化值；Pij為其標(biāo)準(zhǔn)值；Mmin、Mmax分別為第j個(gè)指標(biāo)的最小值和第j個(gè)指標(biāo)的最大值。

熵值法是一種相對(duì)客觀的多指標(biāo)賦權(quán)法，適合對(duì)多元指標(biāo)進(jìn)行綜合賦權(quán)。用熵值計(jì)算各指標(biāo)信息熵并確定指標(biāo)權(quán)重，某項(xiàng)指標(biāo)信息熵越小其變異性或離散性越大，該指標(biāo)作用就越大。

第i項(xiàng)指標(biāo)的熵值：

式中：ei為第i項(xiàng)指標(biāo)的熵值；0 ≤ei≤1；k為常數(shù)；n為評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù)。

則第i項(xiàng)指標(biāo)的信息熵（gi）為：

第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重（Wi）為：

2.2.3城鎮(zhèn)化發(fā)展水平 采用綜合指標(biāo)法計(jì)算各維度城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展水平。第j個(gè)地州t時(shí)間的城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展水平得分（Stj）為：

2.2.4空間自相關(guān)分析 空間自相關(guān)性是由地理區(qū)位或鄰接關(guān)系產(chǎn)生的空間依賴性和空間異質(zhì)性表達(dá)，是對(duì)地域體系內(nèi)各要素空間分布結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)學(xué)測(cè)度［35］。

全局莫蘭指數(shù)（GISA）：

式中：n為要素個(gè)數(shù)；i、j分別為要素的編號(hào)；Wij為i要素相當(dāng)于j的權(quán)重；xi、xj為要素i、j的屬性值；、分別為 要素i、j的屬性平均值；S2為所有要素權(quán)重的集合；I為全局莫蘭指數(shù)，是具有空間依賴的一組地理要素在研究區(qū)域內(nèi)表現(xiàn)出的整體空間集聚、分散模式。

2.2.5反距離權(quán)重差值分析 反距離權(quán)重差值是根據(jù)空間單元的距離來(lái)估算空間點(diǎn)群平滑值的一種方法，待差值點(diǎn)的取值可用周圍若干距離內(nèi)樣點(diǎn)值的加權(quán)和來(lái)估算，其權(quán)重與兩點(diǎn)間距離成反比?？臻g任一點(diǎn)p的差值的計(jì)算公式定義為：

式中：P為待差值點(diǎn)p的取值；Zi為p點(diǎn)周圍點(diǎn)的屬性值；Wi為周圍點(diǎn)對(duì)p點(diǎn)的權(quán)重值；i=1,2,3…,n為點(diǎn)群樣本數(shù)。用ArcGIS 空間分析中的反距離權(quán)重（IDW）分析方法，分別選擇感興趣屬性為計(jì)算字段求得權(quán)重，輸出柵格大小為100 km，將IDW 的冪值設(shè)定為缺省值2，選擇搜索半徑類型為Variable，最后通過(guò)掩膜提取得到估算對(duì)象的差值結(jié)果。

2.2.6地理探測(cè)器 地理探測(cè)器主要用于探測(cè)地理要素或地理現(xiàn)象的空間分層（分類）分異性特征及規(guī)律，以解決傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)無(wú)法完成的隨尺度變化而產(chǎn)生的空間依賴性、異質(zhì)性問題。它即可以度量空間結(jié)構(gòu)的分層異質(zhì)性，也可以探測(cè)空間分異格局，估計(jì)非線性空間因果關(guān)系。一般用q值來(lái)度量分異因子X在多大程度上解釋了變量Y的空間分異。

式中：i為因變量Y或因子X的分層（類）數(shù)；Ni和σi分別為i內(nèi)的空間單元數(shù)和方差；N和σ分別代表研究對(duì)象的單元數(shù)和方差。q值∈［0,1］，其值越大表示2個(gè)變量空間分布越一致，自變量X對(duì)因變量Y發(fā)生空間分異的解釋力越強(qiáng)。

3 結(jié)果與分析

3.1 南北疆呈核心-邊緣分異，但空間差異不顯著

用式（1）計(jì)算15 個(gè)地級(jí)市城鎮(zhèn)化綜合發(fā)展水平，用ArcGIS 的自然斷點(diǎn)將城鎮(zhèn)化分為低、較低、中、較高、高5個(gè)等級(jí)，得出：

分析圖1 可以得出：高值中心分別分布在克拉瑪依市和烏魯木齊市、阿勒泰，低值中心分布在南疆沿邊的克孜勒蘇柯爾克孜自治州（簡(jiǎn)稱克州）、和田地區(qū)（簡(jiǎn)稱和田）及東疆，高值區(qū)范圍較小，中低值區(qū)分布廣，南北疆存在一定差異，核心與邊緣分異較顯著，2008—2018年分異形態(tài)變化不明顯。表明天北經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)始終是極化增長(zhǎng)中心，南疆、東疆等沿邊封閉地州城鎮(zhèn)化水平較低，城鎮(zhèn)體系空間結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，陸橋經(jīng)濟(jì)、通道職能等城鎮(zhèn)化傳統(tǒng)職能較顯著，而口岸、地緣等全球化、開放性城鎮(zhèn)化職能不明顯。

圖1 2008年和2018年新疆城鎮(zhèn)化空間差異Fig.1 Spatial differentiation of urbanization in Xinjiang in 2008 and 2018

用GeoDa全局自相關(guān)分析方法各維度城鎮(zhèn)化的空間關(guān)聯(lián)性得出：經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化全局莫蘭指數(shù)I值、P值、Z值分別為：-0.315、0.019、2.386，在0.05 置信區(qū)間通過(guò)了Z檢驗(yàn)，而人口、社會(huì)、生態(tài)城鎮(zhèn)化Z值均大于0.05，因此，只有經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化空間分異存在顯著的空間依賴性，其他要素空間結(jié)構(gòu)呈隨機(jī)分布狀態(tài)，城鎮(zhèn)化地域分工與協(xié)作不明顯，空間依賴性和關(guān)聯(lián)性不顯著，需要進(jìn)一步深入分析二級(jí)指標(biāo)的分異特征。

3.2 空間分異格局

用ArcGIS 反距離加權(quán)法對(duì)各維度城鎮(zhèn)化進(jìn)行空間差值分析，用自然斷點(diǎn)將城鎮(zhèn)化水平分為低、較低、中等、較高、高等級(jí)以識(shí)別城鎮(zhèn)體系空間格局，并據(jù)此劃分空間分異類型。

3.2.1北疆城鎮(zhèn)化水平高但分異明顯，南疆城鎮(zhèn)化水平低但結(jié)構(gòu)均衡 2008 年城鎮(zhèn)化高值中心在克拉瑪依市、伊犁哈薩克自治州直屬縣市（簡(jiǎn)稱伊犁州直），低值中心在和田、克州、吐魯番市、哈密市，高值區(qū)域聚集在亞歐大陸橋核心區(qū)，低值區(qū)域在南疆、東疆連片分布；2018年高值中心為烏魯木齊市、阿勒泰地區(qū)（簡(jiǎn)稱阿勒泰），低值中心在和田、吐魯番市、塔城地區(qū)（簡(jiǎn)稱塔城），高值范圍收縮而低值區(qū)域擴(kuò)大，城鎮(zhèn)化高值中心始終在北疆，但北疆內(nèi)部城鎮(zhèn)化差異較大，城鎮(zhèn)化低值中心始終在南疆、東疆，南疆內(nèi)部城鎮(zhèn)化分異較?。▓D2）。

圖2 2008年和2018年新疆城鎮(zhèn)化反距離權(quán)重（IDW）插值結(jié)果Fig.2 IDW interpolation results of urbanization in Xinjiang in 2008 and 2018

3.2.2人口城鎮(zhèn)化呈核心-邊緣分異顯著，分異格局穩(wěn)定 2008年人口城鎮(zhèn)化高值中心在喀什地區(qū)（簡(jiǎn)稱喀什）、伊犁州直及烏魯木市，低值中心集中在和田、克州、博爾塔拉蒙古自治州（簡(jiǎn)稱博州）及吐魯番市、哈密市等西部、北部沿邊地州；2018年分異格局基本不變，烏魯木齊市及南疆各地州增長(zhǎng)較快。表明新疆人口城鎮(zhèn)化核心與邊緣分異明顯；喀什、伊犁州直、烏魯木齊市“一帶一路”沿線城鎮(zhèn)始終是高值中心，而西部、北部沿邊地州低值連片，近10 a空間結(jié)構(gòu)變化不大，核心-邊緣分異穩(wěn)定。

3.2.3南北疆社會(huì)、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化分異明顯，空間差異趨向減小 2008 年烏魯木齊市及巴音郭楞蒙古自治州（簡(jiǎn)稱巴州）等核心區(qū)為經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化高值中心，低值區(qū)集中分布在和田及其周邊地區(qū)，南北疆差異顯著；2018 年高值區(qū)為烏魯木齊市，低值區(qū)集中分布在和田、吐魯番市周邊，高值區(qū)范圍減少而低值區(qū)范圍擴(kuò)大且連片分布，南北疆城鎮(zhèn)化分異顯著。

2008年社會(huì)城鎮(zhèn)化高值中心為克拉瑪依市，以此為中心向周邊特別是南疆降低，在南疆形成低值中心；2018 年高值中心為烏魯木齊市、吐魯番市及克州，低值中心為和田、巴州及伊犁州直、博州、塔城，區(qū)域差異趨向減弱。

3.2.4城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)演變格局不一致 2008年新疆生態(tài)環(huán)境高值區(qū)在阿勒泰、伊犁州直、克州、和田等沿邊地州，而低值中心在烏魯木齊市、克拉瑪依市、吐魯番市、喀什，北部、西部沿邊城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境明顯優(yōu)于“一帶一路”核心區(qū)。2018年變化不大，高值區(qū)為阿勒泰、克州，低值區(qū)范圍擴(kuò)大且連片分布，中高值區(qū)面積收縮，城鎮(zhèn)化水平較高的亞歐大陸橋沿線核心區(qū)低值連片，而高值區(qū)主要分布在城鎮(zhèn)化水平較低的沿邊地州，生態(tài)環(huán)境與城鎮(zhèn)化分異格局不一致（圖3）。

圖3 2008年和2018年新疆人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)城鎮(zhèn)化反距離權(quán)重（IDW）插值結(jié)果Fig.3 IDW interpolation results of population,economy,society and ecological urbanization in Xinjiang in 2008 and 2018

總體上，新疆綠色發(fā)展水平低、增長(zhǎng)慢，各維度、各要素時(shí)空分異不顯著，但南北疆核心-邊緣分異格局明顯。北疆城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展水平相對(duì)高于南疆但增長(zhǎng)較慢、分異較大，南疆低值連片、增長(zhǎng)較快、相對(duì)均衡，人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)城鎮(zhèn)化發(fā)展不協(xié)調(diào)。

3.3 空間分異因子及驅(qū)動(dòng)機(jī)理探測(cè)

分析空間差異及分異格局發(fā)現(xiàn)，新疆城鎮(zhèn)綠色發(fā)展及其各維度功能分異均表現(xiàn)為較弱而穩(wěn)定的空間自相關(guān)性，反映了其空間依賴性和異質(zhì)性不顯著，用傳統(tǒng)的地統(tǒng)計(jì)分析方法很難精確識(shí)別其動(dòng)力因子。進(jìn)一步分析空間分異形態(tài)發(fā)現(xiàn)，新疆城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展具有明顯的分層（分類）異質(zhì)性，只有通過(guò)空間一致性檢驗(yàn)才能建立良好的非線性因果統(tǒng)計(jì)關(guān)系。地理探測(cè)器是識(shí)別空間異質(zhì)性特征的有效工具，它可以更好地分析包括線性和非線性空間關(guān)聯(lián)性產(chǎn)生的因果關(guān)系，診斷并解決分層異質(zhì)性及其產(chǎn)生原因等復(fù)雜性空間自相關(guān)問題［25］。

3.3.1主導(dǎo)因子探測(cè) 分層異質(zhì)性因子探測(cè)可定量識(shí)別影響因變量空間分層異質(zhì)性的因子，并探測(cè)自變量對(duì)因變量的相對(duì)作用大小和關(guān)系強(qiáng)弱，從而認(rèn)識(shí)空間分析的關(guān)鍵因子及作用規(guī)律。

為得到較好的分類（層）結(jié)果，采取經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、專家決策及自然斷點(diǎn)法相結(jié)合的分類方法，對(duì)各級(jí)各類影響因子進(jìn)行分類識(shí)別。首先以城鎮(zhèn)化水平為自變量，人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化、社會(huì)城鎮(zhèn)化、生態(tài)本底為因變量，探測(cè)各因子對(duì)城鎮(zhèn)化（因變量）空間分異的解釋能力、各因子作用差異及其交互作用強(qiáng)度等，以識(shí)別驅(qū)動(dòng)因子及其作用規(guī)律。

打開Geodetector 軟件，將分類好的自變量讀入Excell 表后運(yùn)行模型，得到新疆城鎮(zhèn)化空間分異因子探測(cè)結(jié)果，見表2。

表2 基于分異因子的新疆城鎮(zhèn)化空間分異因子探測(cè)結(jié)果Tab.2 Detection results of spatial differentiation factors of urbanization in Xinjiang based on the primary differentiation factor

因子探測(cè)q值從大到小排序?yàn)椋喝丝诔擎?zhèn)化（0.549）、生態(tài)城鎮(zhèn)化（0.427）、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化（0.400）、社會(huì)城鎮(zhèn)化（0.061），但P值均大于0.05 的置信區(qū)間，表明各因子對(duì)新疆城鎮(zhèn)化空間分異的影響均不顯著，需要進(jìn)一步從二級(jí)指標(biāo)探測(cè)具體分異因子及其作用關(guān)系。

用同樣方法對(duì)14 個(gè)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行分類（層）識(shí)別，將樣本輸入到地理探測(cè)器并運(yùn)行計(jì)算得到新疆城鎮(zhèn)化空間分異因子探測(cè)結(jié)果，見表3。

表3 基于二級(jí)分異因子的新疆城鎮(zhèn)化空間分異因子探測(cè)結(jié)果Tab.3 Detection results of spatial differentiation factors of urbanization in Xinjiang based on the secondary differentiation factor

用分異因子探測(cè)q值得出，只有X5、X9和X11 3個(gè)因子通過(guò)了95%置信度的顯著性檢驗(yàn)，與新疆城鎮(zhèn)化空間分異關(guān)系密切，對(duì)空間分異的解釋力最強(qiáng)，而其余指標(biāo)與城鎮(zhèn)化空間分異的關(guān)系不密切。按q值從大到小排序?yàn)椋篨5=0.928、X9=0.818、X11=0.533，人均GDP因子（X5）的q值對(duì)城鎮(zhèn)化空間分異的解釋力高達(dá)0.928，表明經(jīng)濟(jì)要素是新疆城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)；人均固定資產(chǎn)投資（X9）的q值達(dá)到0.818，也是衡量城鎮(zhèn)化空間差異的重要驅(qū)動(dòng)；人均受教育水平（X11）的q值也大于0.5，其對(duì)新疆城鎮(zhèn)化空間分異的貢獻(xiàn)也較顯著，這3 個(gè)因素構(gòu)成了新疆城鎮(zhèn)化空間分異的主要驅(qū)動(dòng)。其余因素與空間分異關(guān)系較弱。

3.3.2交互作用探測(cè) 進(jìn)一步分析各因子交互作用探測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)（表4）：任何兩種因子對(duì)城鎮(zhèn)化空間分異的交互作用q值均明顯大于單因子獨(dú)立作用，各因子交互作用以線性增強(qiáng)為主，其交互增強(qiáng)后的q值分別為0.981、0.979、0.939，雙因子交互增強(qiáng)對(duì)新疆城鎮(zhèn)化空間分異影響十分顯著。即受教育水平、固定資產(chǎn)投資、人均收入對(duì)各要素變化的交互影響顯著。

表4 交互作用探測(cè)結(jié)果Tab.4 Detection results of interaction

3.3.3作用因子動(dòng)態(tài)變化 分析近10 a 一級(jí)、二級(jí)空間分異因子作用強(qiáng)度變化（q值）特征得出（表5）：從近10 a經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、人口城鎮(zhèn)化因子的作用強(qiáng)度均呈上升之勢(shì)，其作用強(qiáng)度分別累計(jì)增加了238.12%、75.20%、31.02%，而生態(tài)稟賦的作用強(qiáng)度持續(xù)下降，其作用強(qiáng)度累計(jì)減弱了34.34%，占q值總額的比例由2008年的41.54%下降到2018年的14.90%。上述表明人文因素對(duì)新疆城鎮(zhèn)化綠色空間分異的影響不斷增強(qiáng)，而生態(tài)環(huán)境的影響則趨于減弱，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)新疆城鎮(zhèn)化空間分異的影響越來(lái)越強(qiáng)，其次是社會(huì)城鎮(zhèn)化，而人口城鎮(zhèn)化相對(duì)較弱，水土資源對(duì)新疆城鎮(zhèn)化空間分異的影響不顯著。

表5 分異因子作用強(qiáng)度變化趨勢(shì)Tab.5 Variation trends of action intensity of the primary differentiation factors

二級(jí)分異因子q值增幅從大到小排序?yàn)椋喝司芙逃?、人均GDP、人均固定資產(chǎn)投資、人均醫(yī)療水平、人口自然增長(zhǎng)率、人均消費(fèi)品零售總額、二產(chǎn)比重、人均水資源等，其中人均受教育程度作用強(qiáng)度累計(jì)增強(qiáng)了19257.76%，其占q值總量的比例由2008年的0.17%提高到2018年的16.08%；其次是人均GDP增強(qiáng)了657.48%，占q值總量的比例由7.50%提高到27.99%；人均固定資產(chǎn)投資增強(qiáng)了320.13%，占q值總量的比例由11.92%提高到24.67%；人均醫(yī)療水平增強(qiáng)了316.85%，占q值總量的比例由2.87%提高到5.88%。而城鎮(zhèn)人口密度、人均耕地面積、三產(chǎn)比重、地州人口密度、人均進(jìn)出口總值等因子q值趨于減弱，其中人均進(jìn)出口總值累計(jì)減弱了95.49%，其占q值總量的比例由9.26%降低到0.21%；其次是地州人口密度減弱了88.91%、三產(chǎn)比重減弱了52.04%、人均耕地面積減弱了41.01%，其占q值總量的比例分別由7.30%降低到0.40%、20.77%降低到4.90%、12.39%降低到3.60%（表6）。上述表明教育、醫(yī)療等社會(huì)化水平及經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量、吸引投資水平等因子對(duì)新疆城鎮(zhèn)化空間分異的作用趨強(qiáng)，而對(duì)外經(jīng)貿(mào)、城鎮(zhèn)人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平等的作用趨弱。

表6 二級(jí)分異因子作用強(qiáng)度變化趨勢(shì)Tab.6 Variation trends of action intensity of the secondary differentiation factors

3.3.4驅(qū)動(dòng)機(jī)制探測(cè)

（1）一級(jí)分異因子中人口、生態(tài)城鎮(zhèn)化作用相對(duì)較強(qiáng)，城鎮(zhèn)人口規(guī)模及生態(tài)稟賦對(duì)城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展影響大于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，社會(huì)城鎮(zhèn)化作用明顯偏弱；隨著改革開放和現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)功能增強(qiáng)更趨顯著，城鎮(zhèn)化時(shí)空分異的均質(zhì)性、同構(gòu)化特征漸強(qiáng)。

（2）人均GDP是新疆城鎮(zhèn)化空間分異的核心驅(qū)動(dòng)，發(fā)展城市經(jīng)濟(jì)，提高工業(yè)化水平和高附加值產(chǎn)能，仍是推進(jìn)新疆城鎮(zhèn)化空間發(fā)展的最重要因素；其次，不斷擴(kuò)大投資規(guī)模和提高投資效益，持續(xù)提高新疆教育文化醫(yī)療水平，也是提高城鎮(zhèn)化水平的有效途徑。從變化趨勢(shì)分析，文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生等公共服務(wù)對(duì)新疆城鎮(zhèn)化空間分異的影響增強(qiáng)最顯著，應(yīng)著力加快新疆基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平，擴(kuò)大公共服務(wù)均衡化布局；提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量、擴(kuò)大投資規(guī)模是合理布局城鎮(zhèn)體系空間結(jié)構(gòu)的有效手段。而對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易、城鎮(zhèn)人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平等對(duì)城鎮(zhèn)化空間分異的影響趨向降低，經(jīng)濟(jì)全球化和區(qū)域一體化、城鎮(zhèn)規(guī)模集聚和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)等高級(jí)分異因素，對(duì)新疆城鎮(zhèn)化空間分異的作用并不顯著。

4 結(jié)論

基于綜合發(fā)展和區(qū)域均衡理論設(shè)計(jì)了城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展評(píng)價(jià)模式，用時(shí)空分析方法從綜合及各維度、各要素3 個(gè)尺度研究了新疆城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展時(shí)空分異規(guī)律，得出以下結(jié)論：

（1）“一帶一路”沿線核心區(qū)與沿邊地州的發(fā)展差異相對(duì)明顯，城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展呈核心-邊緣分異格局。北疆城鎮(zhèn)化水平較高、空間分異顯著，但近10 a城鎮(zhèn)化發(fā)展趨緩，與南疆差異趨于縮??；而南疆城鎮(zhèn)化水平較低、空間差異小，但近年增勢(shì)明顯，域內(nèi)差異趨向縮小。

（2）人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)城鎮(zhèn)化發(fā)展不協(xié)調(diào)。其中南疆人口城鎮(zhèn)化發(fā)展好于北疆，一帶一路沿線的烏魯木齊、伊犁州直、喀什等城鎮(zhèn)始終是高值中心，空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；北疆經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化好于南疆，低值中心始終在南疆，近10 a中、低值區(qū)范圍擴(kuò)大，空間差異趨于收斂；社會(huì)城鎮(zhèn)化變化最大、增速最快，分異格局不穩(wěn)定；城鎮(zhèn)化發(fā)展與生態(tài)分異不一致，城鎮(zhèn)化高值區(qū)生態(tài)環(huán)境低值連片，而城鎮(zhèn)化低值區(qū)生態(tài)環(huán)境高值集聚。

（3）人均GDP、人均固定資產(chǎn)投資、人均受教育水平是新疆城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)，其他因子與空間分異關(guān)系相對(duì)較弱，而受教育水平、固定資產(chǎn)投資、人均收入對(duì)各要素變化的交互作用最明顯，空間溢出效益最顯著。近10 a經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)新疆城鎮(zhèn)化空間分異的作用趨強(qiáng)，其次是社會(huì)城鎮(zhèn)化，生態(tài)要素影響不顯著；教育、醫(yī)療、經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量、吸引投資水平等因子的作用增長(zhǎng)顯著，對(duì)外經(jīng)貿(mào)、人口規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因子的影響不斷減弱。

因此，應(yīng)抓住“一帶一路”核心區(qū)建設(shè)歷史機(jī)遇，堅(jiān)持以人為本、生態(tài)優(yōu)先、均衡協(xié)調(diào)的綠色發(fā)展理念，在打牢生態(tài)基礎(chǔ)、構(gòu)建和諧城鎮(zhèn)上下功夫，推進(jìn)城鎮(zhèn)人口、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的功能耦合、協(xié)調(diào)發(fā)展、均衡布局，不斷提高基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和公共服務(wù)保障水平，整體優(yōu)化城鎮(zhèn)化地域功能及空間結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)提升要素投入及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的綠色發(fā)展效率。