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雄安新区建设对北京市土地利用时空格局演变的影响

韩赜  
【摘要】:当前,大都市在发展过程中普遍遇到人口膨胀的问题,人口疏解成为特大城市规划的重要目标。2017年4月,国家提出了建设雄安新区的千年大计,这对集中疏解非首都功能,调控北京市人口及土地利用具有重要影响。合理的预估雄安新区建设对北京市人口疏解的贡献,揭示雄安新区建设对于北京市城市发展格局的影响,将对北京市与雄安新区建设有重要意义。本研究基于“以业带人”的疏解思路,将雄安新区建设视为促进北京市产业结构优化和人口疏解的政策冲击,基于北京市历史土地利用数据、遥感影像、城市兴趣点(POI)、产业投入产出表和统计年鉴等数据资料,构建了基于跨区SD与MAS-CA的土地利用模拟模型,揭示了雄安新区建设对北京市土地利用时空格局演变的影响。主要研究工作及结果如下:(1)提出了基于Landsat影像和POI的城市功能用地分类方法,揭示了北京市城市功能用地空间分布。结合历史土地利用数据,发现北京市城市土地扩张呈现出由“圈层扩展”向“圈层扩展+分散扩展”过渡的态势。基于城市兴趣点(POI)数据,考虑不同产业POI密度分布的距离衰减性及衰减距离的空间异质性,识别了北京市包含居住、商服和工业等主要产业的集聚中心,发现除工业以外,北京市首都功能核心区是诸如居住、商业和公服等功能等主要集聚区,而远郊区的商服类产业发展规模仍偏小。(2)构建了非线性多目标产业结构优化模型,基于北京市经济、就业和能源的发展目标的权重设定了包括中性增长、就业偏向和能源控制的产业疏解情景,利用遗传算法(Genetic algorithms)识别和测算了不同情景的待疏解行业及疏解规模。从平均疏解规模来看,批发和零售、住宿和餐饮、房地产、农林牧渔业、电力、热力的生产和供应、租赁和商务服务变化、建筑和制造业是未来主要的疏解行业,而批发和零售业、住宿和餐饮的疏解幅度最大,分别下降到2012年产值比重的45.63%和38.56%。不同产业疏解情景之间,就业偏向情景的行业疏解规模基本与中性增长情景保持一致,但能源控制情景会增加制造业和建筑业的疏解规模,但减少租赁和商务服务业疏解。(3)基于远程耦合的视角,构建了包含发送系统(北京—疏解子系统)和接收系统(雄安新区—承接子系统)的跨区SD模型,测算了产业疏解对人口规模的影响。结果表明,雄安新区的建设一定程度上可抑制北京市人口持续增长的趋势。不同产业疏解情景下,能源控制情景将基本维持现状(2018年)人口规模,而中性增长和就业偏向情景下的人口规模相较于现状略有下降。从人口规模的影响贡献上看,北京市人口疏解主要依赖产业疏解带动的劳动力迁出,2018-2035年间劳动力疏解总量将达到309.05~368.42万人左右。短期来看,直接从北京直接迁出至雄安新区的人口规模相对较小,约占劳动力疏解总量的8.3%~9.2%左右,但该迁出规模总体呈现快速增加趋势。(4)通过对企业主体、居民主体和政府主体的土地利用决策与行为建模,基于Python语言结合Num Py、Sci Py和Pandas库,构建了耦合多主体(MAS)与元胞自动机(CA)的土地利用模拟模型。应用该模型模拟了常规情景下2015-2018年的北京市城市功能用地的空间格局变化,并采用逐点对比法进行精度验证,模拟精度达78.62%。(5)综合跨区SD和MAS-CA的土地需求与空间格局模拟模型,预测了2035年北京市城市功能用地空间分布。结果表明,受产业疏解的影响,北京市工业用地、批发零售用地、住宿餐饮用地和公共服务用地相对于常规情景有所减少,其中,批发零售和住宿餐饮用地的下降幅度最大;但未来商务金融用地和其他商服用地将进一步扩大,其中商务金融用地增幅相较于常规情景增加近一倍。在地类的转出规模上,相较于常规情景,工业用地在首都核心功能区、平谷、延庆和密云等区域将增加转出规模;而批发零售用地将在东城、西城、丰台和石景山等区域的转出规模上有所增加;住宿餐饮用地在首都核心功能区内转出规模较高。在地类转入规模上,远郊区城市居住用地的增幅较大;首都核心功能区的批发零售用地相对于常规情景略有增加,而商务金融用地和其他商服用地转入量相对常规情景有所减少,但远郊区县的转入量在增加。


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