环杭州湾城市群土地利用空间冲突动态模拟研究

The space conflicts of land use (SCLU) are the reflection of sharpening the inconsistency of China Urbanization process, which is the primary problem of New Urbanization. Based on the theories of spaces colliding, spatially systematic structures, courses, and functions of urban agglomeration have been studied by dynamically simulating the SCLU. It is the preliminary and foundation of establishing the urban agglomeration, reconstruction, and other space resources distribution. Hence, cities in Hangzhou Bay, urban agglomeration developed fastest among the areas of Yangtze River Delta, will be taken as a case area in this study. Based on the idea of "bottom-up", with the systematic simulation method of complex space as well as the remote sensing images and the corresponding statistical data i.e. land use, human resources and communication within 35 years, the spatial-temporal dynamical simulation of the SCLU will be conducted by coupling the Multi-Agent-System (MAS) and Cellular Automata (CA). With modeling results in different conditions, reveal the processes, mechanisms, and the tendency of Evolution about the conflicts of dimensional land usages. This study will provide the core theoretical proof and practical support to better manage the dimensional land usages with the method of "processes, schematics, simulations, scenarios,and responses.

土地利用空间冲突是城市化进程中各种矛盾形成与激化的空间投影，是新型城市化发展的核心和首要问题。基于空间冲突等理论的土地利用空间冲突动态模拟研究主要着力于城市群土地利用空间系统的结构、过程与功能，是进行城市群土地利用空间保护与恢复重建以及其他空间资源配置的前提与基础。为此，本项目以我国城市化进程最为迅速的长江三角洲环杭州湾城市群为案例区，利用"自下而上"的建模思想和复杂空间系统模拟方法，以近35年的遥感图像及其对应时期的土地利用、水资源、人口、交通和其他相关规划与统计数据为基本信息，建立耦合多主体系统（MAS）和元胞自动机（CA）的城市群土地利用空间冲突时空演变动态模拟模型，依据不同情势下的土地利用空间冲突模拟结果，揭示土地利用空间冲突演变过程、演变机制和演变趋势，有望提供对于"过程-机制-模拟-情景-应对"的城市群土地利用空间管理的关键理论依据和实践支撑。

土地利用空间冲突是城市化进程中各种矛盾形成与激化的空间投影，是新型城市化发展的核心和首要问题，是进行城市群土地利用空间保护与恢复重建以及其他空间资源配置的前提与基础。项目以城市化进程最为迅速的环杭州湾城市群为案例区，基于1990年、2000年、2008年和2013年四期遥感影像为例，开展土地利用遥感制图，在此基础上考察土地利用变化、土地利用系统复杂性、 脆弱性及动态性，计算空间冲突综合指数和解析其驱动机制。此外，开展了基于土地利用变化的环杭州湾城市群生态服务价值时空变异、土地利用空间冲突与环境效应、研究区城镇化发展质量研究。研究结果表明：（1）25年来，研究区建设用地增长到1664.7 km²，增长了174%，其中2013年约60.9%的建设用地来自于耕地，从1990年到2013年有9.6 %的耕地转换为建设用地，~1.0 %的耕地转换为其他用地；(2) 土地利用空间冲突等级表现为一般冲突 > 中度冲突 > 轻度冲突 > 重度冲突； 空间冲突的空间格局呈现团状、 块状及带状聚集模式分布， 具有明显的梯度特征； 随着时间的推移， 空间冲突的空间自相关性减弱， 并具有明显的边缘效应。研究区土地利用空间冲突表现为均衡→打破原有均衡→出现空间自相关→出现空间趋势→形成空间自组织的演变规律。土地利用空间冲突从多核心向单核心模式发展，区域发展水平较高且发展趋于均衡。(3) 研究区1990年、2000年、2006年、2008年、2013年的生态服务总价值整体呈下降趋势，生态服务价值从高等级下降为低等级，同一区域的生态服务价值等级在不同尺度下不同；各梯度区的生态服务价值由近及远呈先增再减的趋势，并且各梯度的生态服务价值在时空上整体下降。（4）城市风道是空气流通的主要廊道，运用土地利用空间结构和城市风道相耦合的方法是治理城市雾霾的有效途径，但在实践中常被忽视；目前杭州城市空间结构和土地利用结构对城市风道的形成有多种不利因素，存在着冲突，需要开展城市风道体系的优化与重构研究。 (5) 研究区城镇化发展质量受城镇系统的结构与系统的功能影响显著，城市化质量演变的驱动力分析还显示，系统的结构与功能均具有强烈的时空变异性。