免费文献传递   相关文献

Reconstruction of urban land space based on minimum cumulative resistance model: A case study of Xintang Town, Guangzhou City.

基于最小累积阻力模型的城镇土地空间重构——以广州市新塘镇为例



全 文 :基于最小累积阻力模型的城镇土地空间重构
———以广州市新塘镇为例*
钟式玉1,2 摇 吴摇 箐1**摇 李摇 宇1 摇 程金屏1
( 1中山大学地理科学与规划学院, 广州 510275; 2广东省技术经济研究发展中心, 广州 510070)
摘摇 要摇 根据源鄄汇景观理论与生态系统服务理论,以城镇中心建设用地为扩展源,生态用地
的生态系统服务价值贡献率为扩展阻力系数,对最小累积阻力模型(MCR)进行修正.基于此,
模拟广州市新塘镇空间拓展过程,在保障生态安全格局的基础上,提出了重构城镇土地空间
的优化路径.结果表明: 1988—2008 年,模拟的城镇空间发展方向与新塘镇实际发展进程及
发展强度吻合性良好;模拟结果将新塘镇空间划分为高阻力、较高阻力、中阻力和低阻力 4 个
片区,各区面积分别为 80. 84、78. 90、24. 26、61. 88 km2,城镇空间发展路径依次沿着低—中—
较高—高阻力区进行;新塘镇生态适宜用地面积为 159. 74 km2,建设适宜用地面积为
86郾 14 km2,生态冲突区面积为 17. 37 km2,生态冲突区主要分布在较高阻力区(10. 38 km2)和
高阻力区(6. 99 km2) .修正后的 MCR可有效揭示新塘镇土地空间分配与空间冲突的关系,并
能科学有效地判定城镇空间拓展最优路径.
关键词摇 城镇空间拓展摇 最小累积阻力模型摇 生态系统服务价值摇 阻力系数摇 新塘镇
文章编号摇 1001-9332(2012)11-3173-07摇 中图分类号摇 K909;TU984摇 文献标识码摇 A
Reconstruction of urban land space based on minimum cumulative resistance model: A case
study of Xintang Town, Guangzhou City. ZHONG Shi鄄yu1,2, WU Qing1, LI Yu1, CHENG Jin鄄
ping1 ( 1School of Geography and Planning, Sun Yat鄄sen University, Guangzhou 510275, China;
2Guangdong Techno鄄Economy Research and Development Center, Guangzhou 510070, China) .
鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2012,23(11): 3173-3179.
Abstract: Based on the source鄄sink landscape theory and the principles of ecosystem services, the
minimum cumulative resistance (MCR) model was modified, where the urban center construction
land was taken as the expansion source, and the contribution rate of ecological land ecosystem serv鄄
ices value was considered as the resistance coefficient. With the modified MCR, the urban spatial
expansion process of Xintang Town, Guangzhou City was successfully simulated, and, based on the
protection of ecological security pattern, the optimum path for reconstructing urban land space was
put forward. The simulated urban spatial expansion short path in 1988 -2008 was in accordance
with the real situation. By the modified MCR, the urban space was divided into four zones of high,
higher, medium, and low resistance, with the area of 80. 84, 78. 90, 24. 26, and 61. 88 km2, re鄄
spectively. The expansion path of the urban space was along the route from low to medium and then
to high resistance zones successively. The land suitable for eco鄄protection and construction had an
area of 159. 74 km2 and 86. 14 km2, while the ecological conflict area (17郾 37 km2) was mainly lo鄄
cated in higher and high resistance zones, being 10. 38 and 6. 99 km2, respectively. The modified
MCR could not only effectively reflect the distribution area of urban land use and the conflict rela鄄
tionship between urban construction and ecological protection, but also reasonably judge the best
developmental short path for urban spatial expansion.
Key words: urban spatial expansion; minimum cumulative resistance model; ecosystem services
value; resistance coefficient; Xintang Town of Guangzhou.
*国家环境保护部东江流域水污染控制与生态系统恢复技术与综合示范项目(2009ZX0721鄄005)资助.
**通讯作者. E鄄mail: wuqing@ mail. sysu. edu. cn
2012鄄02鄄08 收稿,2012鄄08鄄20 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2012 年 11 月摇 第 23 卷摇 第 11 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Nov. 2012,23(11): 3173-3179
摇 摇 城镇空间拓展(包括城镇用地规模增长和不同
类型生态用地向建设用地的转变[1] )是城镇化的重
要空间响应之一,其本质是城镇建设需求与生态需
求相互竞争以达到和谐的空间演化过程.近年来,随
着我国工业化和城镇化进程的加快,城镇空间拓展
中建设用地的迅猛扩张造成了环境污染、水土流失、
植被破坏、生物多样性减少等一系列生态环境问题,
大大削弱了生态用地为城镇发展提供生态系统服务
的能力,严重威胁着区域安全. 因此,以 “紧凑城
市冶 [2]的相对高密度开发、“精明增长冶 [3]的空间增
长边界设定、“反规划冶 [4]的生态安全格局优先等为
代表的空间发展理念,开始反思城镇空间拓展与土
地利用的合理性.
根据生态安全格局理论,在生物扩散的水平生
态过程中,生物的空间运动和栖息地的维护需要克
服景观阻力来完成.最小累积阻力[5]指扩展主体从
源经过不同阻力的景观阻抗到达目的地(汇)所消
耗的费用或克服阻力所作的功,它反映了一种潜在
可达性. 建立最小累积阻力模型(minimum cumula鄄
tive resistance,MCR)需要考虑 3 个核心要素,即源、
距离和景观介质特征[6],其中最关键的过程在于如
何确定扩展源和阻力系数[7] .
扩展源是 MCR中扩展主体向外扩散的起点或
基地,具有内部同质性和向四周扩张或吸引的能
力[6-7] .阻力系数可定量判定城镇空间拓展中景观
单元提供生态系统服务的大小,从而维护生态系统
服务中那些最关键、最高效和不可替代的土地与空
间格局[8] .从扩展源和阻力要素体系及其判定思维
的角度划分,目前 MCR应用于城镇空间发展的主要
模式包括以下 3 种:1)“生态用地为源+生态功能型
阻力要素冶的 MCR.以生物多样性保护为目标,选择
能够提供生态系统服务、斑块面积较大的地块作为
扩展源[9],如自然保护区[10]、风景名胜区[11]等生态
单元,在地表景观类型的基础上引入地形地貌、地质
水文、坡度等生态功能型阻力要素构成阻力评价体
系[12],利用 GIS 综合逻辑叠加得到城镇空间拓展的
生态保护底限[13];或直接计算出各种景观类型的生
态系统服务价值,并依据其比重划定阻力等级,最后
提出景观格局优化方案[14],以此构建生物保护的景
观生态安全格局;2)“建设用地为源+经济建设型阻
力要素冶 的 MCR. 选择城镇建设用地作为扩展
源[8,15-16],选择距交通路线距离、人均 GDP、城镇发
展规模、道路、地形、土地利用现状、基础设施等经济
要素作为模拟城镇发展潜力的主要因子,根据专家
经验数值[16]或不同景观要素对于城镇空间拓展的
适宜性判定其阻力系数[8,15],最后利用 ArcGIS 对城
镇空间拓展进行模拟,得到以生态底线为基础的城
镇空间发展格局;3)从生态环境和经济发展两个角
度分析,将城镇空间拓展划为生态保护用地和建设
用地扩张 2 个过程[17-18],选择生态用地和建设用地
作为扩展源,并分别以生态功能型因子和经济建设
型因子作为阻力要素体系,运用 MCR模拟两个过程
为基础的城镇空间拓展趋势,综合两者结果提出相
应的土地适宜性分区和土地利用优化格局.
在最小累积阻力概念的延伸上,近年来逐渐应
用 MCR 模拟城镇空间拓展[15,19] 与划分用地格
局[17-18],其理论思维体现在生态用地空间保护、建
设用地空间需求两者博弈关系的日益多元方面:从
以生态保护为主体的“纯生态自然保护观冶到以生
态、建设各为主体的城镇建设与生态需求 “竞争
观冶,再到以生态、建设合为主体的城镇建设与生态
需求“协调观冶.但是,运用 MCR 模拟城镇空间拓展
也普遍存在如下问题:1)以上相关的 MCR 模式未
真正体现以建设用地作为主体(源),以及侵占生态
用地并对生态功能产生胁迫效应的城镇建设空间运
动过程. 2)运用 MCR 模拟城镇空间拓展的结果主
要集中在最小累积阻力面和功能分区[10,15,18],即运
用最小累积模型确定连续的最小累积阻力面及每个
景观元素(地块)对应的阻力值,形成整体上分割而
局部连续的空间分布格局,以实现功能分区的自动
划分[20] . 虽然以生态用地或建设用地为主体的
MCR 模式可以通过对比不同方向的阻力分区分析
城镇适宜发展的大概方向[15],却不易明确获得建设
用地侵占不同生态用地过程中扩展源与目的地
(汇)之间的最优拓展路径. 针对上述问题,本文以
广州市新塘镇为例,基于建设用地在镇级行政单元
上扩展快且土地集约化程度较低[21]的特点,选择城
镇建设用地中心为扩展源,不同时期不同生态用地
的生态系统服务价值贡献率为扩展阻力系数,利用
ArcGIS成本分析得出城镇空间扩展的阻力值,建立
“建设用地为源+生态功能型阻力要素冶的 MCR 应
用模式,修正了 MCR模型,并在此基础上,动态模拟
城镇空间发展情景,分析生态冲突特征,提出城镇空
间拓展的最优途径,以期为城镇土地空间格局重构、
4713 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
保障生态安全提供指导.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究地区概况
新塘镇是广州市属增城市西南部的中心镇,位
于珠江三角洲东江下游北岸,为穗莞深三大经济板
块中具有交通枢纽功能优势的重镇. 镇域地势北高
南低,地形由北向南依次为丘陵、河谷、平原,最高点
为北部的南香山顶,海拔 433郾 3 m,最低为镇域南部
的东江.
作为中国综合竞争力的百强县市,增城市 2 / 3
的经济总量来源于新塘镇.随着行政区划的调整、增
城国家经济技术开发区在新塘的扩建、广州穗东国
际商务城与东部汽车城的应运而生,势必加剧新塘
作为东江水源保护区的生态保护与经济发展之间的
矛盾,因此,亟须寻求一条科学的发展途径,以实现
两者的和谐共赢.
1郾 2摇 数据来源及预处理
采用 ArcGIS软件包中的空间统计分析技术,处
理卫星遥感解译后的城镇空间属性数据. 将 1988、
1993、1998、2003、2008 年的遥感解译图片(分辨率
30 m伊30 m,行列号 122 / 44)导入 ArcMap,通过获取
城市建设用地、耕地、园地、林地和水体等用地类型
的栅格数,统计其占全镇总体栅格的比重,以此为基
础,按比例计算各类用地面积;然后,将解译后的遥
感图片转为 Shapefile 文件,采用多时相连续对比
法,通过对各时期遥感解译图进行矢量数据的叠置
等空间分析运算,获得 1988—1993、1993—1998、
1998—2003 和 2003—2008 年的城镇建设用地变化
数据和城镇空间拓展分布图;最后,选取拓展面积、
拓展强度,定量分析空间拓展的时空特征.
1郾 3摇 MCR模型修正方法
1郾 3郾 1 扩展源摇 根据源鄄汇景观理论[22],不同景观类
型在空间上的动态平衡过程中,源指促进过程发展
的景观类型,对景观过程演化起正向推动作用;汇指
阻碍或延缓过程发展的景观类型,对景观过程演化
起负向滞缓作用.城镇空间拓展伴随土地利用方式
的转变,突出体现为生态生产型用地转变为能源消
费型的城镇建设用地,这一转变表现为现有城镇建
设用地侵占和覆盖周边生态用地的空间运动过程,
是城镇空间拓展的本质体现.因此,本文以城镇中心
建设用地作为城镇空间拓展的 MCR源,生态用地作
为汇.
高密度城区是城镇的核心区,适宜作为城区扩
展源[23] .基于遥感图像,结合实地考察,新塘镇建设
用地密集点主要集中于镇域西南(图 1),该片区隶
属旧城区,聚集了较多的商业机构、大型楼盘和政府
机构,属于城镇建设密集区域. 从发展指向来看,新
塘镇建设用地表现出以镇政府驻地为原点,沿 107
国道、荔新公路和新新公路拓展的空间特征. 因此,
本文选择镇政府作为城镇建设用地中心,即扩展源.
1郾 3郾 2 阻力系数摇 城乡空间存在竞争性控制和覆盖
过程,即建设空间不断加密拓展、自然空间不断后
退[24],尤其是建设用地对生态用地的侵占必然对城
镇生态系统安全带来不同程度的影响,产生胁迫效
应[25] .当生态空间被侵占到一定程度,甚至不能为
城镇发展提供生态系统服务时,必然对城镇建设空
间起到制约作用[24] .根据生态系统服务理论[26],生
态系统服务是衡量景观生态功能的重要指标,通过
描述、测度和评估城镇生态系统服务价值,可以揭示
城镇生态空间变化规律并提供决策支持. 其核算方
法如下:
ESV =移
m
i

n
j
ESVijAi (1)
式中:ESV为区域生态系统服务总价值;ESVij为第 i
类生态系统第 j项生态服务的价值系数;Ai为第 i类
生态系统的占地面积.
考虑到不同时期城镇空间拓展的时间波动性以
及不同生态用地的空间异质性,建设用地侵占和覆
盖不同生态用地将受到不同的阻力. 本文假设不同
时期不同生态系统服务价值贡献率的平均值作为城
图 1摇 新塘镇关键要素的分布
Fig. 1 摇 Distribution of existing key land elements in Xintang
Town郾
571311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 钟式玉等: 基于最小累积阻力模型的城镇土地空间重构———以广州市新塘镇为例摇 摇 摇
镇空间扩展的阻力系数,以客观反映城镇空间拓展
中不同生态用地对其阻碍作用的时空差异性. 其计
算公式如下:
R i = AVER
ESVit

t = m
i = n
ESV
é
ë
ê
êê
ù
û
ú
úú
it
(2)
式中:R i为 i类生态系统用地的阻力系数;ESVit为 i
类生态系统用地在 t 时期的生态系统服务价值;m
为时期总数;n为生态系统用地类型总数.
通过分析新塘镇 1988—2008 年遥感解译图及
参考有关生态用地对生态功能调节的研究成
果[9,14],选取耕地、园地、林地和水体作为提供新塘
镇生态系统服务的主要用地类型;然后,在“中国陆
地生态系统服务功能价值系数[27] 冶的基础上,分别
计算 1988—2008 年各类生态用地的生态服务价值
贡献率(表 1)及阻力系数(表 2).根据 MCR内涵及
阻力系数的计算公式可知,阻力系数只是不同生态
用地之间比较的一个相对值,而不是绝对值[28] . 一
般而言,阻力系数 R i沂(0,100),其值大小与阻力系
数等级呈正相关.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 新塘镇土地空间拓展的最小累积阻力表面
以新塘镇政府作为扩展源,将新塘镇土地利用
现状图设置为 50 m伊50 m 栅格;然后,导入不同生
态用地的阻力系数(表2) ,利用ArcGIS空间分析的
表 1摇 新塘镇各类生态用地的生态系统服务功能价值贡献

Table 1摇 Contribution rate of ecological land爷s ESV at dif鄄
ferent periods in Xintang Town (%)
年份
Year
耕地
Farmland
园地
Orchard
林地
Woodland
水体
Water
1988 16郾 7 5郾 2 58郾 8 19郾 4
1993 12郾 9 9郾 8 51郾 6 25郾 7
1998 7郾 9 14郾 9 55郾 7 21郾 5
2003 7郾 4 15郾 1 55郾 4 22郾 1
2008 5郾 4 17郾 3 55郾 4 21郾 9
表 2摇 新塘镇各类生态用地的阻力系数
Table 2摇 Resistance coefficients of diverse ecological land in
Xintang Town
用地类型
Land type
阻力系数
Resistance coefficient
阻力等级
Resistance classification
林地 Woodland 55郾 38 高 High
水体 Water 22郾 09 中 Middle
园地 Orchard 12郾 48 低 Low
耕地 Farmland 10郾 05 低 Low
cost鄄distance模块,计算城镇空间最小累积阻力表
面.由图 2 可以看出:研究区累积阻力值的空间分布
总体呈现出以陈家林自然保护区、南香山森林公园
和东江水源地为核心逐渐向镇政府及其周边建设用
地下降的圈层结构,其中,高阻力值主要分布在陈家
林自然保护区、南香山森林公园和东江等地,中等阻
力值主要围绕高阻力值分布,低阻力值主要分布在
以镇政府为中心的周边范围. 由此说明城镇空间拓
展是首先克服低阻力用地,然后逐渐克服高阻力用
地,进而达到建设用地拓展与生态用地阻碍相互竞
争协调的过程.
2郾 2摇 新塘镇的空间分区
利用 ArcGIS实现 MCR时可以根据像元值与栅
格数目突变点划定城镇空间分区[6,20],其中,像元值
对应于 MCR的最小累积阻力值,栅格数即是用地面
积.由新塘镇空间拓展的最小累积阻力面获得像元
值与栅格数目的关系,结果表明,像元值分别在
228、1694、11103 附近有一个突变过程(图 3). 当城
镇空间拓展穿越突变点时,所在地块的阻力发生骤
变,因而突变点前后的土地可归为不同空间类型
(表 3).
从图 4 可以看出,研究区土地空间拓展的高阻
力区面积为 80郾 84 km2,占新塘镇域面积的 32郾 9% ,
集中分布在新塘北部的南乡山鄄油麻山鄄陈家林林地
以及东江沿岸水体,共同形成了新塘的生态基质,建
议禁止建设;较高阻力区面积为 78郾 90 km2,占新塘
镇域面积的 32郾 1% ,主要为草地、部分耕地、散布的
水域和园地,是新塘镇空间拓展的缓冲区,也属于新
塘镇发展的适宜生态用地,建议以保护生态为主;中
阻力区面积为 24郾 26 km2,占新塘镇域面积的
9郾 9% ,主要是一些零散的工业用地和废弃地,可作
为新塘镇发展的适宜建设用地,建议进行土地整理;
低阻力区面积为 61郾 88 km2,占新塘镇域面积的
25郾 2% ,主要分布在旧城区,是新塘镇发展的优化开
表 3摇 新塘镇空间分区
Table 3摇 Spatial zoning of Xintang Town
分区
Area
像元值
Pixel value
栅格数
Grid cell
低阻力区
Low resistance area
0 ~ 228 23746
中阻力区
Middle resistance area
228 ~ 1694 9308
较高阻力区
Higher resistance area
1694 ~ 11103 30277
高阻力区
Highest resistance area
11103 ~ 71470 31022
6713 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
图 2摇 新塘镇最小累积阻力表面的空间分布
Fig. 2摇 Spatial distribution of MCR in Xintang Town郾
图 3摇 像元值与栅格数目的关系
Fig. 3摇 Relationship of pixel values and grid cells郾
图 4摇 新塘镇空间拓展与 MCR模拟冲突区
Fig. 4摇 Conflict area between spatial expansion and MCR simu鄄
lation results in Xintang Town郾
发空间,属于适宜建设用地,建议通过“三旧改造冶
等形式,充分发挥土地的经济效益.
从模拟结果来看,新塘镇土地空间中适宜建设
用地 面 积 86郾 14 km2, 适 宜 生 态 用 地 面 积
159郾 74 km2 .与新塘镇土地利用现状对比可知,模拟
结果与实际建设用地(87郾 66 km2)在数量上基本吻
合,空间分布格局呈现总体基本一致、局部冲突的特
征(图 4),冲突区面积为 17郾 37 km2,主要出现在较
高阻力区(10郾 38 km2)和高阻力区(6郾 99 km2 ),分
布在陈家林和南香山的周边,包括碧桂园凤凰城和
金地荔湖城等大型楼盘地块以及仙村工业园、永和
东陵工业园和宁西工业园等工业园区地块等. 模拟
结果说明修正后的 MCR 可以有效揭示城镇土地空
间利用关系,并客观反映生态用地冲突格局,为规划
修订提供了充分依据.
2郾 3摇 新塘镇空间拓展最优路径判定
以镇政府为扩展源、最小累积阻力表面为成本
距离、最小累积阻力表面的高阻力地块为汇,模拟得
到5条城镇空间拓展路径(图5) :分别是从镇政府
图 5摇 新塘镇空间拓展路径
Fig. 5摇 Short path of spatial expansion in Xintang Town郾
图 6摇 不同时期新塘镇空间拓展面积( a)和空间拓展强度
(b)
Fig. 6摇 Area (a) and intensity (b) of spatial expansion at dif鄄
ferent periods at Xintang Town郾
771311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 钟式玉等: 基于最小累积阻力模型的城镇土地空间重构———以广州市新塘镇为例摇 摇 摇
出发到达南香山(S鄄1鄄3鄄S)、油麻山(S鄄1鄄2鄄S)、陈家
林[S鄄4鄄5(6)鄄S]、鹅桂洲及周边农田( S鄄7鄄8鄄S)、东
部农田[S鄄7鄄9鄄10(11)鄄S],它们呈现出从扩展源出
发“同时进行冶、“多向辐射冶,并依次沿着低阻力区、
中阻力区、较高阻力区向高阻力区发展的特征,表明
拓展过程中所克服阻力呈现先易后难的秩序.
1988—2008 年,新塘镇西北西、西北北、东北北
和东北西方向的拓展面积最大,而西北西、东南东和
西南西方向的拓展强度最大(图 6),这主要是因为
新塘镇在行政区划调整之前,西南方向是其原有城
镇的旧城区,而西北、东北方向则是此后新增城区.
对比模拟结果与实际演变历史可知:模拟结果符合
新塘镇空间实际演变的主要经济流向、交通轴和生
态轴的空间格局.
拓展路径 S鄄1鄄3鄄S、S鄄1鄄2鄄S、S鄄4鄄5 (6)鄄S 主要集
中在新塘旧城区,该区域建设用地集中,紧邻生态基
质(南香山、油麻山、陈家林)并呈交叉布局,且周边
生态冲突区量大密集,综合开发成本高;拓展路径
S鄄7鄄8鄄S、S鄄7鄄9鄄10(11)鄄S 的周边生态冲突区量少零
散,且未来可供开发用地空间充足,因此,S鄄7鄄8鄄S、S鄄
7鄄9鄄10(11)鄄S是新塘城镇空间拓展的最优路径,新
塘镇适宜向东、东北方向拓展.
3摇 结摇 摇 论
运用 MCR重构城镇空间生态安全格局对于快
速工业化、城镇化的中国城镇空间规划与管理具有
重要价值.本研究以城镇中心建设用地———旧城区
镇政府所在地为扩展源、以不同时期不同生态用地
服务价值贡献率的平均值作为扩展阻力系数修正了
MCR,并运用于广州市新塘镇城镇空间生态安全格
局的重构,得出以下结论:1)城镇土地空间是追求
经济社会效益的开发空间与维持生态环境效益的保
护空间两者博弈的结果,以老城镇中心建设用地作
为城镇空间的扩展源符合空间增长与冲突演变的实
际过程,可客观反映建设用地侵蚀生产性生态用地
空间的变化特征;2)以不同时期不同生态系统服务
价值贡献率平均值作为对城镇空间拓展的阻力系
数,能够客观反映城镇空间拓展中不同生态用地对
其阻碍作用的时空差异,契合城镇空间拓展的博弈
本质;3)运用修正后的 MCR 模拟新塘城镇空间拓
展过程,模拟结果将新塘城镇空间划分为低、中、较
高、高 4 个阻力区,适宜建设用地面积为 86郾 14 km2,
适宜生态用地面积为 159郾 74 km2,模拟结果与实际
建设用地在数量上基本吻合,空间分布格局呈总体
基本一致、局部冲突的特征,修正后的 MCR 可以有
效揭示城镇土地空间利用关系,并客观反映生态用
地冲突格局;4)运用修正后的 MCR 模拟得到城镇
拓展路径符合新塘镇空间实际演变过程,其中,从镇
政府出发到达鹅桂洲及周边农田、东部农田的拓展
路径具有经济成本与生态成本的综合优势,是研究
区空间未来发展的最优路径,即新塘镇适宜向东、东
北方向拓展,修正后的 MCR能够有效引导城镇土地
空间朝生态负荷最小的方向拓展,可用于指导城镇
空间规划管理.
城镇土地空间是一个复杂综合体,涉及自然、经
济、社会、文化等方面,本文的模拟结果主要将城镇
土地空间划分为生态适宜用地和建设适宜用地两大
类,可有效评价城镇土地空间开发过程中经济效益
与生态效益的相对重要性. 但在 MCR 的实践操作
中,如何细化到具体的用地类型、解释同类用地的置
换、规范 MCR参数及标准化阻力系数等级确定等方
面仍有待进一步探索.
参考文献
[1]摇 Li L (李摇 琳). Multiple views on urban spatial expan鄄
sion and the domestic research progress. Modern Urban
Research (现代城市研究), 2008(3): 47-55 (in Chi鄄
nese)
[2]摇 Jenks M, Burton E, Williams K. The Compact City: A
Sustainable Urban Form? London: E&FN Spon Press,
1996
[3]摇 Jun MJ. The effects of Portland爷s urban growth bounda鄄
ry on housing prices. Journal of the American Planning
Association, 2006, 72: 239-243
[4]摇 Yu K鄄J (俞孔坚), Li D鄄H (李迪华), Han X鄄L (韩
西丽). On the “negative planning冶. City Planning Re鄄
view (城市规划), 2005, 29(9): 64-69 (in Chinese)
[5] 摇 Knaapen JP, Scheffer M, Harms B. Estimating habitat
isolation in landscape planning. Landscape and Urban
Planning, 1992, 23: 1-16
[6]摇 Yu K鄄J (俞孔坚). Landscape ecological security pat鄄
terns in biological conservation. Acta Ecologica Sinica
(生态学报), 1999, 19(1): 8-15 (in Chinese)
[7]摇 Adriaensen F, Chardon JP, Blust GD, et al. The appli鄄
cation of ‘ least鄄cost爷 modelling as a functional land鄄
scape model. Landscape and Urban Planning, 2003,
64: 233-247
[8]摇 Yu K鄄J (俞孔坚), Wang S鄄S (王思思), Li D鄄H (李
迪华), et al. Ecological baseline for Beijing爷 s urban
sprawl: Basic ecosystem services and their security pat鄄
terns. City Planning Review (城市规划), 2010, 34
(2): 19-24 (in Chinese)
[9]摇 Hu H鄄L (胡海龙), Zeng Y鄄N (曾永年), Zhang H鄄H
(张鸿辉), et al. Integration of a site selection model
with the multi鄄agent system and the ant colony algorithm
8713 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
and its application to Changsha. Resources Science (资
源科学), 2011, 33(6): 1211-1217 (in Chinese)
[10]摇 Li P鄄X (李平星), Chen D (陈 摇 东), Fan J (樊 摇
杰). Research of ecological occupiability based on
least鄄cost distance model: A case study on Xijiang river
economic belt in Guangxi. Journal of Natural Resources
(自然资源学报), 2011, 26(2): 227-236 ( in Chi鄄
nese)
[11]摇 Qu Y (曲 摇 艺), Luan X鄄F (栾晓峰). Core habitat
identification and gap analysis for Amur tiger (Panthera
tigris altaica) based on least鄄cost distance mode. Chi鄄
nese Journal of Ecology (生态学杂志), 2010, 29(9):
1866-1874 (in Chinese)
[12]摇 Wu C鄄G (吴昌广), Zhou Z鄄X (周志翔), Wang P鄄C
(王鹏程), et al. Evaluation of landscape connectivity
based on least鄄cost model. Chinese Journal of Applied
Ecology (应用生态学报), 2009, 20(8): 2042-2048
(in Chinese)
[13]摇 Li S (李 摇 绥), Shi T鄄M (石铁矛), Fu S鄄L (付士
磊), et al. Landscape ecological security pattern during
urban expansion of Nanchong City. Chinese Journal of
Applied Ecology (应用生态学报), 2011, 21 (3):
734-740 (in Chinese)
[14]摇 Yue D鄄P (岳德鹏), Wang J鄄P (王计平), Liu Y鄄B
(刘永兵), et al. Landscape pattern optimization based
on RS and GIS in Northwest of Beijing. Acta Geographi鄄
ca Sinica (地理学报), 2007, 62 (11): 1223 - 1231
(in Chinese)
[15]摇 Chen Y鄄F (陈燕飞), Du P鄄F (杜鹏飞). Analysis on
urban land expanding based on minimum cumulative re鄄
sistance. Proceedings of Annual National Planning Con鄄
ference, Harbin, 2007: 203-205 (in Chinese)
[16] 摇 Shi Z鄄H (史振华), Cheng J (程 摇 婕), Wang B鄄T
(王百田). Preliminary study on ecology security pat鄄
tern of urban expansion in Tianjin. Journal of Arid Land
and Resources and Environment (干旱区资源与环境),
2009, 23(5): 11-14 (in Chinese)
[17] 摇 Peng J鄄F (彭晋福). Applying Minimum Cumulative
Resistance Model to Simulate Land Use Change: An Ex鄄
ample of Yangzhong, Jiangsu Province. Master Thesis.
Beijing: Peking University, 2000 (in Chinese)
[18]摇 Liu X鄄F (刘孝富), Shu J鄄M (舒俭民), Zhang L鄄B
(张林波). Research on applying minimal cumulative
resistance model in urban land ecological suitability as鄄
sessment: As an example of Xiamen City. Acta Ecologi鄄
ca Sinica (生态学报), 2010, 30(2): 421 -428 ( in
Chinese)
[19] 摇 Li H (李 摇 晖), Yi N (易 摇 娜), Yao W鄄J (姚文
璟), et al. Shangri鄄La county ecological land use plan鄄
ning based on landscape security pattern. Acta Ecologica
Sinica (生态学报), 2011, 31(20): 5928-5936 ( in
Chinese)
[20]摇 Li J鄄H (李纪宏), Liu X鄄H (刘雪华). Research of the
natural reserve zonation based on the least鄄cost distance
model. Journal of Natural Resources (自然资源学报),
2006, 21(2): 217-224 (in Chinese)
[21]摇 Wang Y鄄M (王永梅), Wu Z鄄F (吴志峰), Hu W鄄P
(胡伟平), et al. Spatial鄄temporal variation analysis on
the expansion of urban construction land for Guangzhou鄄
Foshan metropolitan area. Journal of Safety and Envi鄄
ronment (安全与环境学报), 2010, 10(2): 123-129
(in Chinese)
[22]摇 Chen L鄄D (陈利顶), Fu B鄄J (傅伯杰), Zhao W鄄W
(赵文武). Source鄄sink landscape theory and its ecolog鄄
ical significance. Acta Ecologica Sinica (生态学报),
2006, 26(5): 1444-1449 (in Chinese)
[23]摇 Li M鄄J (李明杰), Qian L鄄X (钱乐祥), Wu Z鄄F (吴
志峰), et al. The sleuth model simulation of high den鄄
sity urban sprawl in Haizhu District of Guangzhou City.
Acta Geographica Sinica (地理学报), 2010, 65(10):
1163-1172 (in Chinese)
[24]摇 Yang J鄄Y (杨俊宴), Ren H鄄R (任焕蕊), Hu M鄄X
(胡明星). The analysis of ecological security pattern
and the spatial strategy of riverside new city in Nanjing.
Modern Urban Research (现代城市研究), 2010(11):
29-36 (in Chinese)
[25]摇 Huang J鄄C (黄金川), Fang C鄄L (方创琳). Analysis
of coupling mechanism and rules between urbanization
and eco鄄environment. Geographical Research (地理研
究), 2003, 22(2): 211-220 (in Chinese)
[26]摇 Costanza R, d爷Arge R, de Groot R, et al. The value of
the world爷s ecosystem services and natural capital. Na鄄
ture, 1997, 386: 253-260
[27]摇 Xie G鄄D (谢高地), Lu C鄄X (鲁春霞), Leng Y鄄F (冷
允法), et al. Ecological assets valuation of the Tibetan
Plateau. Journal of Natural Resources (自然资源学
报), 2003, 18(2): 189-196 (in Chinese)
[28]摇 Chardon JP, Adriaensen F, Matthysen E. Incorporating
landscape elements into a connectivity measure: A case
study for the Speckled wood butterfly (Pararge aegeria
L. ). Landscape Ecology, 2003, 18: 561-573
作者简介 摇 钟式玉,男,1987 年生,硕士,助理工程师. 主要
从事城乡规划与管理、区域发展与能源经济的理论研究与实
践,发表论文 3 篇. E鄄mail: jxzhshy@ 126. com
责任编辑摇 杨摇 弘
971311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 钟式玉等: 基于最小累积阻力模型的城镇土地空间重构———以广州市新塘镇为例摇 摇 摇