城镇用地合理扩张：动力机制及情景模拟

城镇用地合理扩张有利于耕地保护及城市化质量的提高，但已有相关研究不够深入。结合我国国情，本研究以城镇用地扩张合理性为切入点，以"扩张机制-模拟约束-模型构建-模型实现"为主线，综合应用GIS技术、经济学及复杂性理论等，选择我国中、东、西部典型城市，对不同经济发展阶段城镇用地扩张动力机制及其规律进行探讨；采用经济学及计量分析法等，分析土地资源稀缺下城镇用地扩张合理性，探索城镇用地合理规模测算思路与方法；引入变权理论、模糊理论及情景分析法构建并实现基于约束性模糊元胞自动机的城镇用地扩张模拟模型，以太仓市为例，对城镇用地空间管制边界进行情景模拟，在此基础上从市场和政府两方面提出城镇用地合理扩张调控政策与措施。该研究为土地利用规划中城镇用地空间管制边界确定提供理论与方法依据，有助于引导城镇用地合理扩张，从而协调"吃饭"、"建设"及"生态保护"间的矛盾。

立足于我国土地资源稀缺的基本国情，本项目以城镇用地扩张合理性为切入点，综合应用GIS技术、经济学等理论与方法，在对城镇用地扩张动力机制及合理性分析方法进行研究的基础上，通过构建基于变权的约束性模糊CA情景模拟模型，探讨了城镇用地空间管制边界确定的理论与方法。主要成果包括：（1）基于不同区域尺度，分别从不同经济发展阶段及不同职能城市的角度研究了城镇用地规模及空间扩张特征及驱动机制，验证了不同经济发展阶段、不同职能城市建设用地扩张驱动机制的差异性，提出了我国城镇化过程中城镇用地扩张调控的相关政策建议，同时也为城市用地扩张模拟模型奠定了基础。（2）在探讨城镇用地规模扩张合理性内涵的基础上，研究了城市用地合理规模测算方法，提出采用偏离量及合理度评价城市用地规模合理性，并结合情景分析法探讨了不同经济发展情景下未来城市用地合理规模确定的思路与方法。对太仓市区的实证研究验证了以上思路与方法的可行性，并为其城市用地扩张模拟提供了规模约束条件。（3）集成变权理论、模糊理论及GIS技术，提出了城镇用地扩张生态适宜性空间模糊评价的思路与方法。针对以往logistic-CA模型难以考虑城市用地扩张驱动因素时空差异的问题，构建了基于变权的logistic-CA城市用地扩张模拟模型，案例研究表明，基于变权的logistic-CA模型精度有所提高。在前述研究基础上，集成变权理论、模糊理论及CA模型，构建了基于变权的约束性模糊CA模型，并对太仓市2015年和2020年城镇用地扩张进行了情景模拟，制定了其城市用地扩张边界，验证了模型的有效性。研究成果深化了对城镇用地扩张驱动机理的认识，丰富了土地利用规划中城镇用地空间管制边界确定的理论与方法，可为协调“耕地保护”、“经济发展”与“生态保护”之间的矛盾提供参考和依据。. 项目期间在《Habitat International》、《武汉大学学报•信息科学版》、《自然资源学报》等国内外核心期刊发表系列论文8篇（其中SSCI、EI论文各1篇），会议收录论文3篇。