人居环境质量导向下的城市扩张模式诊断研究：以武汉都市发展区为例

It is essential for effectively managing urban expansion and, therefore, curbing disorderly urban sprawl and promoting high-quality urban development to identify urban expansion patterns. However, currents studies on urban expansion patterns based on characteristics and negative effects of urban expansion mainly focus large-scale urban expansion at city- and regional levels. Moreover, it remains challenging for us to approach standards and methods for identifying urban expansions. In this work, ideal urban expansion patterns and corresponding classification frameworks, metrics for hierarchical urban expansion measurement, and methods for identifying urban expansion patterns from the perspectives of ecology, accessibility to public services, and urban density are discussed based on the concepts of quality of human settlements. Further, algorithms for extracting information according to metrics for urban expansion measurement based on multi-resource open data, including POI, are developed integrated with RS, GIS, geospatial statistics and other techniques. The proposal methods are applied in 136 Jiedao from Wuhan metropolis. Urban expansion patterns and their dynamics in time and space are reported. Mechanisms for urban expansion with each of patterns and strategies for urban expansion management following the framework of "issues- control- feedback" are also discussed in the study. Findings derived from this work would potentially promote urban expansion measurement and strategies for neo-urbanization and high-quality urban development in China.

系统识别并诊断城市扩张模式，对辅助城市扩张调控决策，进而有效遏制城市无序蔓延、促进城市高质量绿色发展意义重大。然而，现有基于城市扩张特征与效应的城市扩张模式识别研究，主要关注城市及区域等宏观层面的城市扩张过程，且在城市扩张问题诊断标准和方法研究上面临挑战。本项目以武汉都市发展区为典型研究区，理论探讨人居环境质量导向下的城市扩张理想模式及其诊断标准，系统构建基于城市生态环境、公共服务可达性和城市密度的分层城市扩张度量指标体系与模式诊断方法，综合采用RS与GIS、地理空间统计等技术，集成研发基于POI等多源开放数据的城市扩张度量指标信息自动化提取算法，全面揭示街道层面城市扩张模式及其时空分异规律，深刻认知特定类型城市扩张模式的形成机理，探索基于“问题-调控-反馈”框架的城市扩张模式调控原理与策略。研究将有望丰富和完善城市扩张度量研究成果，为新型城镇化和高质量城市发展战略提供决策参考。

以人居环境质量为导向开展城市扩张模式诊断与调控，是“以人为本”新型城镇化建设关注的重点工作，也是城市扩张理论与实证研究的前沿命题。项目以武汉都市发展区为典型区域，系统开展了城市扩张模式诊断理论与方法、分层城市扩张度量指标体系与模型、城市扩张度量关键指标信息提取方法、城市扩张模式调控原理与策略等研究工作，结果发现：传统以城市土地规模扩张和“城市蔓延”为主体的城市扩张定义在中国及其他发展中国家及地区的城市扩张研究中并不完全适用。以区域社会经济背景与城市发展阶段为基础，探究“本土化”的城市扩张度量与模式诊断方法是城市扩张研究的重要发展趋势；以人居环境质量为导向构建微观层面城市扩张模式诊断指标体系与模型，是中国当前及未来一段时期城市扩张研究须重点关注的内容；在过去10多年的时间内，武汉都市发展区街道层面城市扩张总体良好，但局部地区以城市功能衰退为主要特征的扩张模式仍有发生。大规模城市更新是导致武汉都市发展区不良城市扩张模式的重要原因之一；未来一段时期，武汉都市发展区及其他区域将陆续进入城市更新阶段。科学有序引导城市更新，防治城市更新对城市扩张模式的不利影响是未来中国城市发展应予解决的重要命题之一；高房价和高密度住宅小区是影响城市人居环境质量的重要因素。在过去20年的时间内，武汉市及其他城市居民住房支付能力总体呈降低趋势，住宅小区建筑密度总体呈降低趋势（但仍难保证合理的住房间距）；有效调控房价和住宅用地开发密度，是未来城市发展需重点关注的内容。以人居环境质量为导向，分区分类有序推进城市住房价格与用地开发强度控制，将助力“以人为本”新型城镇化建设。项目积极开展城市扩张模式诊断与调控这一极具挑战性的命题，在城市扩张综合度量、城市扩张模式诊断依据与标准、城市扩张模式调控原理与策略等方面形成了新的理论认知与方法，为城市治理等工作提供了参考。