吴 巍,黄 俊 霞，黄 翠 萍，胡 细 英，赵 晓 杰

(江西师范大学城市建设学院，江西 南昌 330022)

0 引言

20世纪90年代以来，中国城市化进入加速期，城市人口集聚增长加剧了建成区面积快速扩张与土地资源、环境容量有限性之间的矛盾[1,2]，城市发展面临空间制约，这种现象在滨江城市更为凸显。跨江发展是滨江城市空间拓展的特殊形式，亦是城市发展的特殊阶段，可突破单侧发展桎梏，实现双侧融合发展[3,4]。目前国外如伦敦(跨泰晤士河)、圣彼得堡(跨涅瓦河)，国内如上海(跨黄浦江)、武汉(跨长江和汉水)等众多城市均实现了跨江发展。跨江发展不仅拓展了城市发展空间，也打破了因江河长期阻隔造成的两岸发展不平衡格局[5]，故开展跨江发展研究对实现城市空间理性拓展及推动城镇化高质量发展具有重要意义。

国外对城市跨江发展关注较早，部分发达城市(如伦敦、巴黎)早在工业化时期就依江傍海建设发展，研究集中于规划实践领域，具体包含跨江河城市发展历程[6,7]、总体结构[8]、形态设计[9]等方面，内容较分散，专项成果较少。国内城市跨江发展实践起步较晚，直到20世纪90年代上海拉开城市跨江发展的序幕。目前国内相关研究渗透到地理学、社会学、城市规划、经济学等多领域，成果集中在跨江发展的类型模式[5,10-14]、过程阶段[4,15-18]、影响因素[4,17,19-21]、策略研究[22-26]等方面，研究结果表明：城市跨江发展过程一般可划分为初始、生长、加速和稳定四阶段，各阶段城市空间生长规律存在差异；影响因素可归纳为驱动、制约两类，综合对跨江型城市个案研究的分析，自然环境条件、城市发展历史、综合经济实力、要素集聚与扩散、行政区划边界及交通基础设施等是城市跨江发展的重要影响因素[4,27，28]。总之，城市跨江发展研究已取得较大进展，成果丰硕，但仍存在以下不足：1)研究视角单一，缺乏跨学科交融，研究广度与深度有待拓展；2)研究方法与数据较薄弱，理论分析、定性分析和宏观分析研究居多，而微观与定量分析相对不足；3)研究对象有局限，多以全国、城市群或长江沿线的东部发达城市为主，对欠发达滨江城市研究尚处于起步阶段，尤其缺乏对小尺度城市滨江新区的研究。滨江新区作为城市跨江发展的重要拓展区和新经济增长极，拥有用地复杂性、新区独立性及发展动态性的复合特征，用地扩展特征与机制表现出特殊性和变异性，具有重要研究价值，可在一定程度上充实城市地理及城市土地利用学科的理论与实证研究。

南昌作为长江中游城市群核心城市，20世纪90年代受赣江水系限制，发展囿于赣江东岸；为拓展城市发展空间，2000年实施城市跨江发展战略，启动红谷滩新区开发建设，迄今红谷滩新区已发展为南昌市“以赣江为主轴，一江两岸、南北两城、双城拥江”城市空间布局的滨江副城。作为南昌都市区重要发展腹地，红谷滩新区用地规模和结构变化剧烈，相继出现大学城、高铁站、地铁等新城市空间要素，具有滨江新区典型的从属性和独立性双重特征，可作为研究跨江发展下用地扩展的典型地区。鉴于此，本文以红谷滩新区为研究对象，基于地理学、测绘科学技术与城市规划等多学科交叉视角，结合景观扩张指数、GIS空间分析及地理探测器等方法，厘清跨江发展下滨江新区用地扩展过程及各阶段微观驱动机制差异，针对性提出管控对策，有利于丰富跨江发展下城市滨江新区用地扩展理论和实证研究，可为类似滨江新区的规划管理和发展决策提供有益借鉴。

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法

1.1.1 建设用地扩展指数 扩展速率(V)和扩展强度(M)是定量评价城市用地扩展的重要指标：前者即研究期内城市建成区面积在不同阶段的年均增速，表征用地扩展总体规模和趋势[29]；后者即某时段实际建成区面积增长比率，表征研究区城市用地扩展强弱程度[30]。计算公式如下：

V=ΔUij/ΔTij

(1)

M=ΔUij/ULA/ΔTij×100%

(2)

式中：ΔUij为i到j时间间隔ΔTij内建设用地面积变化量；ULA为研究区总面积。

1.1.2 景观扩张指数 景观扩张指数(Landscape Expansion Index,LEI)(式(3))可定量描述某景观动态扩张过程类型及其空间分布格局，广泛用于识别城镇用地扩展模式和空间分布特征[31]。当LEI为(50，100)时，为填充式扩展；LEI为(0，50)时，为边缘式扩展；LEI为0时，为飞地式扩展。

LEI=Ao/(Aa-Ab)×100

(3)

式中：LEI表示新增用地斑块景观扩张指数；Ao为最小包围盒里原有用地斑块面积；Aa为用地斑块最小包围盒面积；Ab为新增用地斑块面积。

1.1.3 地理探测器 用于探测地理事物空间分异性，识别多因子间的交互作用并揭示主导驱动因子，广泛应用于经济、生态等领域[32]。本文借助因子探测和交互探测定量识别研究区用地扩展的主导因子及因子交互作用。计算公式如下：

(4)

1.2 数据来源与处理

研究数据主要包括：1)覆盖南昌中心城区的2001年、2005年、2010年Landsat 5 TM影像(30 m×30 m)和2015年、2018年的Landsat 8 OLI影像(15 m×15 m)、DEM、地形图、道路交通图等空间数据；2)南昌市统计年鉴、统计公报、用地现状图、用地规划控制性图、交通现状图等非空间数据。

数据处理过程为：1)遥感影像处理:利用ENVI软件，对选取的多时相Landsat TM/OLI遥感影像进行辐射定标、大气校正、影像配准、拼接等预处理，再借助ERDAS 10.2裁剪，得到研究区各时期遥感影像图。2)建设用地提取：借助ENVI、ArcGIS平台，对预处理后的遥感影像采用假彩色合成、线性拉伸和边缘锐化等增强显示，再采用监督分类中的最大似然法并结合人机交互目视解译对建设用地进行解译提取，形成研究区各年份建设用地专题图。3)空间属性数据库建立：一是从南昌市城市总体规划及城市综合交通规划数据资料中获取主/次交通干道、跨江通道等线状数据；二是从百度地图API接口获取行政中心、学校、火车站、公交站、地铁站等点状地物位置信息，借助GIS空间邻域分析法，提取各地块到行政中心、学校、火车站、公交站、地铁站和主/次干道的最短距离；三是基于国家地理信息中心提供的30 m分辨率DEM提取高程、坡度等数据，用自然断裂法对各数据进行分级分类处理，借助地理探测器模型，探测各因素对用地扩展变化的解释力。

2 城市空间生长过程

由遥感解译得到的研究区2001-2018年城市建设用地扩展时空演变分布图(图1，彩图见封3)可知，研究区各时段建设用地扩展存在明显组团式发展规律，受狭长地形影响，研究期内红谷滩新区用地主要以中央商务区为中心向外辐射，呈东北—西南方向扩展。由表1分析结果可知，研究区建设用地斑块面积由6.74 km2(2001年)增至64.71 km2(2018年)，空间增长了8.6倍，扩展速率为3.41 km2/a；研究区用地扩展呈阶段性特征，扩展速率整体呈向东偏南方向倾斜的“L”形，扩展强度呈先下降后上升的“√”形，总体呈“高速低强—低速低强—高速高强”扩展态势。据此将研究区空间扩展划分为起步(2001-2005年)、成长(2006-2010年)、成熟(2011-2018年)3个阶段，依次与南昌市跨江发展历经的起步期、成长期、成熟期相契合。

表1 研究区建设用地空间扩展相关参数Table 1 Spatial evolution characteristics of construction land in the study area

图1 2001-2018年研究区建设用地扩展情况Fig.1 Construction land expansion in the study area during 2001-2018

根据研究区各时期不同扩展模式下建设用地扩展面积及占比(图2)分析可知，研究期内飞地式与边缘式扩展较明显，填充式扩展不显著但逐渐增强，各阶段用地扩展模式具有差异性，呈现“飞地式绝对主导—边缘式为主/飞地式为辅—边缘式和飞地式共同主导—边缘式绝对主导”的变化特征。

图2 2001-2018年研究区建设用地扩展面积及比例Fig.2 Area and proportion of construction land expansion in the study area from 2001 to 2018

(1)起步阶段(2001-2005年)。整体呈“块状”扩展态势，用地扩展以中央商务区和旧城区为基础，扩展形态较紧凑。飞地式扩展为绝对主导，呈“大集中，小分散”组团式分布，以红角洲片区范围最为集中，大学城及周边地域扩展明显；边缘式扩展次之，主要分布于CBD旧城区外围及凤凰洲中部区域；填充式扩展占比少，扩展分布范围与边缘式扩展重合于中央商务区。究其原因，研究区属典型政策建设式新城新区，2000年前属边缘区，独立于一江之隔的主城区外而发展缓慢；2000年“一江两岸”战略布局启动红谷滩新区行政中心建设后，大量资金、人力、技术等生产要素涌入，有效拉大城市框架；2001年底南昌市党政机关相继迁入办公，研究区成为商业地产投资主战场。概括而言，该时期新区城市功能结构尚未形成，新城与主城联系不便，基础设施和道路交通建设为核心任务，单中心布局在新城中心地带，中心区可开发土地不断减少。

(2)成长阶段(2006-2010年)。总体扩展形态趋于分散，扩展方向存在各向异性，空间结构有所扩大。飞地式扩展由大组团转为小组团，为次要扩展模式，以红角洲片区最为明显；组团开发加速边缘式扩展成主导，分布于凤凰洲及红角洲片区，在新增斑块基础上繁殖；填充式扩展不明显。究其原因，新区经济发展规模不断扩大，基础设施进一步完善，打破城区行政界线限制。其中，跨江通道建设为两岸发展重要推力，一方面吸引商业、金融和娱乐等社会服务入驻新城，另一方面激发新城住宅建设潜力，吸引和疏散老城区人口。整体看，该时期新区社会经济水平与用地开发规模跨越式发展，用地结构和功能空间较为单一，城市空间初具雏形。

(3)成熟阶段(2011-2018年)。2011-2015年为成熟阶段前期，城市呈“锥钉”形扩展态势，具有明显方向性，重点向西南方向推进。期间飞地式扩展占比下降，呈大组团形态分布，以九龙湖沿湖南北两端范围扩展最为明显；边缘式扩展仍为主导，主要分布于红角洲与九龙湖起步区交界范围，用地扩展方向往南延伸；填充式扩展较少，以凤凰洲和CBD城区内部填充为主，城市用地斑块不断融合。2016-2018年为成熟阶段后期，南北双向延伸扩展形态基本定型，空间形态趋于紧凑。期间边缘式扩展为绝对主导且分布于九龙湖起步区，在新增斑块基础上繁殖并填充空间缝隙；飞地式扩展占比有所下降，以小组团形态分散于九龙湖中部；填充式扩展最弱，凤凰洲、红角洲、九龙湖均有轻微扩展。究其原因，该阶段经过新一轮开发建设，凤凰洲、中央商务区建设用地趋于饱和，九龙湖新城在2012年规划建设启动后迅速崛起，地铁1号线开通及朝阳大桥建成进一步推动红角洲和九龙湖片区开发建设，有效加强了新城内部区域联系，极大改善了城市远郊区的区位可达性。总体看，新区在该阶段相对初期变化显著，用地扩展以九龙湖新城建设为主，向九龙湖以南地区、生米片区不断推进，随着各轴线的填充和基础设施工程的优化，城市功能逐步趋于成熟，至此城市空间成为人口增长、用地扩展、产业增长的重要载体。

3 城市用地扩展驱动机制

3.1 变量选取与描述

在探讨跨江城市用地拓展动力机制时，已有研究多采用定性分析或多元统计、灰色关联度等定量分析，从宏观层面关注决定城市用地扩展的社会经济因素(如人口、经济、交通、政策)，忽视了驱动因子与用地扩展的空间关系，且缺乏考虑自然、区域要素的作用，鲜有学者从微观层面关注决定某具体地块单元是否发生城市用地转变的地理区位因子。借鉴文献[33,34]，本文拟从微观层面针对局域地块单元，借助地理探测器和GIS空间分析，选取通达性、集聚性、适宜性及政策规划4个维度要素共11个地理区位因子(表2)，以期揭示研究区用地扩展内部驱动机制，诊断空间演变过程的主导驱动因子，进一步分析不同阶段驱动机制差异化特征。

表2 建设用地扩展驱动因素指标体系Table 2 Index system of driving factors of construction land expansion

第一，基于点轴发展理论，通达性要素对用地转变具有正向作用，距离城市交通设施越近，地块单元发生用地扩展的概率越高，故选取到交通主干道/次干道/跨江通道的最短距离、到最近地铁站/公交站的距离表征用地变化区域交通地理区位。第二，借鉴产业集聚理论、网络理论，集聚性要素在城市扩张中会产生集聚效应并作用于用地扩展，选取到最近行政中心/最近学校的距离、到火车站的最短距离等人口密度较大、具有较强集聚效应的因子表征其经济、政治区位。第三，自然地理条件是衡量土地适宜性的重要指标和影响用地扩展的基础性因素，坡度、高程、气象、地质条件等适应性要素直接关系到扩展区位选择和潜力大小，研究区以滩涂地为主，整体地势偏低，气象条件差异小，故选取高程、坡度作为适宜性要素。第四，城市扩展是在“自上而下”与“自下而上”双重机制下发生的，政策规划作为一类“自上而下”的城镇化力量，对城市扩展有重要引导作用。红谷滩新区完全为政策规划下设立的新区，故将是否处于用地规划区内作为政策规划要素考虑。

3.2 探测结果及分析

由地理探测器模型因子探测结果可知，各因子对研究区用地扩展解释力差异明显，11项因素qD,U值由大到小排序为：是否处于用地规划区内(0.394)、到最近公交站的距离(0.312)、到最近地铁站的距离(0.271)、到最近学校的距离(0.241)、到交通次干道的最短距离(0.180)、到火车站的最短距离(0.145)、到最近行政中心的距离(0.116)、到交通主干道的最短距离(0.080)、高程(0.057)、到跨江通道的最短距离(0.049)、坡度(0.019)，说明“自上而下”的土地开发带动用地扩展；集聚效应与交通便捷性为重要考量；适宜性要素解释力最弱，表明研究区用地扩展与地块单元自然条件关联性不大。交互探测器结果显示，面域因子qD,U值均较小，但因子交互后作用增强，地理区位因子交互解释力强，各因子间存在明显的系统关联性和结构协整性，符合城镇化进程中的扩张规律。

借助地理探测器模型的因子探测对研究区起步、成长、成熟3个阶段用地扩展驱动力进行分析(表3)，发现不同阶段主导因子存在分异性，是否处于用地规划区内一直是各阶段用地扩展的主导因子，解释力排名均位列前三。起步、成长阶段用地扩展由政策规划与集聚性要素共同主导，表现为政府主导下的机构、学校等迁入及后期市场主导下周边商业、金融和社会服务设施增多，带动用地组团式成片扩展；成熟阶段前期受房地产项目带动，土地流转速度加快，用地扩展由政策规划和通达性要素共同主导，辅以集聚性要素；成熟阶段后期通达性要素为用地扩展单一主导要素，地铁建设极大促进用地扩展，交通导向作用愈发凸显。

表3 不同阶段建设用地扩展的影响因子探测qD，U值Table 3 Detecting qD，U values of impact factors of construction land expansion at different stages

(1)起步阶段驱动力分析。各因子qD,U值由大到小排序前五为：X11(0.432)、X6(0.396)、X4(0.381)、X7(0.376)、X5(0.258)，政策规划与集聚性要素为主导。需说明的是，该阶段剔除了到最近地铁站的距离(X3)，因南昌地铁1号线于2015年12月才正式运营，故该阶段不考虑地铁因素影响。1)通达性要素中，除到最近公交站的距离、到跨江通道的最短距离解释力较大，其余因子均不显著。究其原因，新区建设之初八一大桥与南昌大桥联通中央商务区与老城区，人口通过跨江通道从老城区向红谷滩新区涌入；到最近公交站的距离解释力较强，是由于公交是该阶段人们的主要出行方式，而交通主/次干道尚不完善，城市交通网络对用地扩展的牵引作用尚未体现。2)集聚性要素中，到行政中心的最短距离位列第二、到最近学校的距离位列第四，是该阶段用地扩展主因子，表现为政府主导下机构、学校等迁入，行政机构的建设加快中央商务区用地开发，南昌大学、江西科技大学、南昌航空大学等大学城建设带动红角洲片区用地扩展。3)适宜性要素中，高程、坡度对用地扩展作用均不显著，解释力较弱，表明坡度、高程未对研究区用地扩展起到限制作用。4)政策规划要素中，是否处于用地规划区内解释力最大，为主导因子，该阶段用地规划集中在红谷滩中心区4.28 km2的建设区域，商业、休闲、文化及交通配套设施均得到改善，与实际相符。

(2)成长阶段驱动力分析。各因子qD,U值由大到小排序前五为：X11(0.391)、X7(0.307)、X4(0.264)、X8(0.189)、X3(0.179)、X2(0.179)(X3、X2不分先后)，政策规划要素解释力较上阶段有所减弱，与集聚性要素合为主导要素。1)通达性要素中，到最近公交站的距离、到交通次干道的最短距离、到最近地铁站的距离解释力排名靠前，主要受南昌西站、地铁线规划建设驱动及交通基础设施完善影响，通达性要素较上阶段表现出更大相关性；跨江通道因子解释力较上阶段显著下降，对区域用地扩展具有明显局限性，赣江中下游的南昌大桥及生米大桥区域建设用地未出现显著扩展。2)集聚性要素中，到最近学校的距离、到火车站的最短距离解释力位列第二、第四，随着政府导向的机构、企业、高校等相继入驻，基础设施的建设完善进一步激发中心居住区建设潜力，城市内部空间得到填充。3)适宜性要素中，高程、坡度对建设用地扩展作用仍不显著。4)政策规划要素中，是否处于用地规划区内仍为研究区用地扩展主导因子。

(3)成熟阶段前期驱动力分析。各因子qD,U值由大到小排序前五为：X11(0.503)、X3(0.398)、X4(0.383)、X2(0.213)、X7(0.209)，由政策规划和通达性要素共同主导，辅以集聚性要素。1)通达性要素中，到最近地铁站的距离影响显著，排名第二，到最近公交站的距离与到交通次干道的最短距离影响较大。究其原因，地铁1号线接近通车，施工期负外部效应减弱，正外部效应增强；2号线南延规划将贯穿红角洲、九龙湖，与南昌西站对接，九龙湖南部、西部交通可达性提高，发展腹地社会经济联系强化。2)集聚性要素中，到最近学校的距离、到最近行政中心的距离解释力较上阶段下降但仍显著，与起步、成长阶段的大学城及周边设施建设带动不同，学区房成为新城购房者主要考虑要素；绿地、万达、新力等大品牌房企入驻，土地流转速度加快，房地产市场愈加繁荣；依托省政府等行政中心迁入契机，更多政策红利向新城倾斜。3)适宜性要素中，高程、坡度影响不显著。4)政策规划要素中，是否处于用地规划区内解释力最强，该时期政府启动九龙湖片区规划建设，出台相关政策助推九龙湖片区用地扩展。

(4)成熟阶段后期驱动力分析。各因子作用均有所减弱，qD,U值由大到小排序前五为：X3(0.282)、X4(0.240)、X11(0.232)、X2(0.215)、X7(0.178)，对应扩展速度放缓，政府出让土地更谨慎，城市扩展趋于精明化。1)通达性要素中，到最近地铁站的距离成为主导，究其原因，南昌西站投入使用及万达文化旅游城、绿地国际博览城、联泰智慧城落户，九龙湖新城成为南昌市发展重要增长极之一，用地扩展重心逐渐向九龙湖南部移动；地铁1、2号线的通车大幅提高交通通达性，促进九龙湖片区南部用地扩展；到最近公交站的距离、到交通次干道的最短距离影响较显著，主要受九龙湖西部组团的影响，充分证明城市交通网络尤其是城市内部道路对用地扩展的牵引作用，以及交通网络布局对用地扩展空间格局的导向作用。2)集聚性要素中，到最近行政中心的距离、到最近学校的距离和到火车站的最短距离作用较弱，原因在于该阶段空间发展成熟，行政中心、高校及火车站等基本建成，对用地扩展影响不大。3)适宜性要素中，高程、坡度较上阶段有所减弱，对用地扩展作用仍不显著。4)政策规划要素中，是否处于用地规划区内解释力降低，说明空间发展成熟阶段政策规划作用将逐渐减弱。

4 结论与建议

本研究综合运用景观扩张指数、GIS空间分析、地理探测器等方法，从学科交叉视角探索跨江发展下红谷滩新区用地扩展过程及各阶段微观驱动力，主要结论如下：1)从扩展过程看，2001-2018年研究区用地扩展变化剧烈，主要以中央商务区为中心向东北—西南方向延伸，城市空间生长经历了起步(2001-2005年)、成长(2006-2010年)、成熟(2011-2018年)3个扩展阶段，不同阶段用地扩展时空分异特征明显，城市空间形态由紧凑变为分散再趋于紧凑。2)从扩展模式看，飞地式与边缘式扩展在整个研究期显著，填充式扩展较弱但呈增强趋势，各阶段不同模式用地扩展有所差异，呈“飞地式绝对主导—边缘式为主/飞地式为辅—边缘式和飞地式共同主导—边缘式绝对主导”变化特征。3)从驱动因素看，研究期内各因子对研究区用地扩展决定力差异明显，政策规划为主导驱动因素，对建设用地扩展的影响最强，表明研究区用地扩展本质是政府规划引导作用下的新城建设，而适宜性因素影响最弱，表明地理条件制约不强。各阶段用地拓展的主导因子具有分异性：起步、成长阶段政策规划和集聚性为主导要素；成熟阶段前期政策规划和通达性要素为主导，道路交通的牵引作用逐渐凸显；成熟阶段后期通达性成主导要素，政策规划的管控引导逐渐减弱。4)从发展趋势看，研究区空间生长过程基本符合城市扩展规律，受城市空间功能布局优化、生态环境保护及用地政策等限制，未来城市用地扩展速率与强度将长期处于中低水平或逐渐降低，填充式扩展将逐渐增强以填充城市内部空间。

当前跨江发展与城市空间生长耦合缺乏成熟理论指导，实践层面尚存不足，为有效管控跨江发展下城市空间理性生长，基于城市“精明增长”理念，本文为红谷滩新区及类似滨江新区提出以下对策建议：第一，严控城市用地扩展，以提高已有城区土地利用效率和城市基础设施使用效率为前提，提高填充式扩展比重，遏制圈层式扩展强度和规模。对未来用地扩展重点区域，加强耕地保护力度，合理安排新增建设用地，不断提高用地空间布局的科学性。第二，合理优化城市内外交通，加大城市交通设施建设资金投入，增大城市道路网密度，提高城市交通综合功能和辐射服务能力。重点推进跨江通道建设，充分考虑在人口与产业密集区增设可替代性新通道，结合高铁站、汽车站、地铁换乘站等打造层级多样、运行高效的客运枢纽系统，加强两岸交通联系以促进经济联动发展。第三，坚持提升和完善城市功能，促进新老城区功能融合和提升，构建宜居、宜业、宜商、宜游的现代化生态城区。加快产城融合、职住融合发展，打造人口疏解重要承载地，充分发挥滨江新区在承接主城区功能疏解、推动城市一体化发展中的带动作用。第四，科学制定新城规划政策，融入现代城市发展理念，促进城市功能多样化发展。提升新城服务设施配套能力及质量，引导新城合理居住需求，促进滨江新区住房市场的健康可持续发展，减少城市蔓延扩展造成的土地资源浪费。