谌子群，王树建 （上海应用技术大学，上海 201400）

1 引言

城市发展进入新阶段，面临土地资源过度消耗、交通拥挤以及经济活力降低等问题。为解决这些挑战并实现可持续发展，集约紧凑发展被认为是一种有效的策略。至今，国内外学者对于空间紧凑发展已经进行了大量研究。在理论层面，紧凑发展在上世纪70 年代着重应对低密度城市蔓延带来的环境问题[1]，而90 年代欧共体发布环境绿皮书更加关注城市密度和功能多样性的重要性[2]，直到联合国通过《2030 年可持续发展议程》，紧凑城市发展内涵和意义进一步拓展，研究重点更加聚焦于功能体之间的可达性、聚合性以及形态上的高效性。在测度指标方面，早期研究主要关注城市形态或单一功能指标，而后越来越多的学者提出多指标测度方法。例如Burton E[3]从高密度、功能混合和可达性三个角度建立了城市紧凑度综合指标体系；Angel S[4]则围绕邻近度、聚合度和形态上的深度指数，从用地形态、功能布局及行政边界的进深角度论证城市紧凑发展的路径策略。国内研究方面，新城市主义规划和精明增长理论的引入使得紧凑发展更加注重多维指标体系的构建[5]。方创琳等[6-7]提出包含规模、密度、均衡分布和集聚程度等四维指标。此外，韦亚平等[8]构建紧凑发展的土地利用效益模型，强调人口和产业经济分布的功能紧凑概念。综上，紧凑发展的测度指标聚焦在密度、混合度、可达性、均衡性、集聚性和连接性等方面，涵盖城市形态、功能、密度和结构等多个维度。

以上关于空间紧凑发展理论内涵及测度方法的经典研究，不足在于缺乏对紧凑发展精准多维度特征的评估，以城市群为研究对象的较少。因此，本研究贡献在于：①紧凑发展指标突破单一形态维度向形态、结构、功能及强度等综合维度转变，且采用POI数据精准量化，利用耦合协调度构建综合指数，并运用标准差椭圆模型分析其时空演变特征。②研究尺度上从城市群入手探讨区域协同紧凑路径。研究成果有助于实时精准地了解城市空间结构、设施资源配置及土地复合利用效益，解决不同类型城市紧凑空间发展路径及城市空间结构与功能配置如何优化等问题，科学系统促进紧凑发展。

2 研究区概况与数据来源

选取长三角地区41 个城市作为研究对象，利用2012-2020 年面板数据进行实证分析。其研究区域内建成区范围、建成区面积及周长数据来自中国科学院资源环境科学与数据中心土地利用栅格数据（30m 精度），均通过ArcGIS 10.6 提取及计算得到；各类POI 数据通过网络爬虫方式从高德平台获取，筛选并分15 类，同时创建渔网（2km 精度）进行分区空间统计；研究区域城市中心选用行政中心经纬度坐标。

3 研究方法

3.1 城市紧凑度测算

基于现有研究成果，紧凑城市发展是多维度的概念，是一种高质量的开发模式，本质上体现土地集约利用和城市高效运行，着重强调空间形态的连续性、基础设施的均衡可达性及土地混合利用的高效性，表征为城市空间邻近、土地形态完整及功能混合。因此，本研究认为城市紧凑度可通过连接度、邻近度及功能混合度的耦合协调度来综合测算（表1）。

表1 城市紧凑度测算指标体系

其中，连接度表征形态维度，基于生态学连接理论来研究建成区形态特征并强调用地扩展方式，反映地块完整性[9]；邻近度表征结构维度，着重强调空间基础设施的均衡与可达性，设施越临近，通勤距离越近，城市运行效率越高[10]；功能混合度表征功能维度，用来衡量地块设施的集聚和混合程度，关注地块利用类型的多样化[11]；连接度、邻近度及功能混合度均体现强度内涵，强调城市空间活动的密集性。

3.2 模型构建

3.2.1 耦合协调度模型

城市紧凑度综合指数是连接度、邻近度及功能混合度的有机耦合及协同作用。因此，借鉴陆远权等[12]的研究，引入耦合协调度模型，评价其各项分指标交互耦合的协调程度，同时在构建综合指数之前，采用Sigmoid 函数标准化对其进行无量纲化处理[13]。其具体计算公式如下：

式中：U1、U2及U3分别为各项分指标标准化值；C为综合评价耦合指数；D代表耦合协调指数；T为各项分指标的协调指数,反应各指标整体协同效应；同时认为构成紧凑度综合指数的各项分指标同等重要，因此取λ1=λ2=λ3= 1/3。

3.2.2 标准差椭圆模型

标准差椭圆作为有效的地理空间分析方法，利用ArcGIS 空间统计分析工具多维度对地理要素的空间分布和集聚特征分析。本文旨在通过椭圆的重心坐标、长短轴、方位角及面积等空间指标，探究城市紧凑度的集聚、离散和演变趋势。具体计算公式如下：

式中：n为城市数量；N(X,Y)为加权平均重心坐标；（xi,y）i代表第i个城市的空间经纬度坐标；wi为权重；θ为标准差椭圆方位角；σx和σy分别表示椭圆长轴X和短轴Y的标准偏差；标准差椭圆面积反映紧凑度的聚集状况，即面积越小表明其空间分布越聚集。

4 结果分析

4.1 城市紧凑度的时空分布特征

为明确城市紧凑度时空分布特征，运用ArcGIS 10.6 软件将图形数据与其综合指数连接，并色彩分级空间可视化，将紧凑度分为较低紧凑、低紧凑、中紧凑、高紧凑及较高紧凑，结果如图1 所示（注：限于图幅，本研究只展示2012、2016及2020三年紧凑度数据，下同）。

图1 长三角41个城市紧凑度的时空演变图（图片来源：作者自绘）

长三角区域整体紧凑度空间分布差异化明显，呈现“北高-南低”两翼格局。较高紧凑、高紧凑城市主要分布在中、东及北部地区，如上海、南京、常州、合肥及淮北等；低紧凑、较低紧凑城市主要分布在南部地区，如浙江省大部分城市（丽水、台州、温州及衢州等）。这些城市在此期间通过村镇合并来扩大中心城区面积，加大空间分散化，一定程度导致蔓延扩张，影响城市紧凑发展[14]。

2012-2020 年，长三角整体紧凑化程度呈现明显上升趋势。较高紧凑、高紧凑城市数量由11 个增加到21 个，主要集中在上海都市圈、苏锡常都市圈、合肥都市圈及沪宁合杭甬发展带、沿海发展带等沿线城市，逐渐形成以长三角核心城市为典型代表的高紧凑区域。由于城市应高质量发展需要，仅依靠单纯城市空间无序扩张达不到可持续发展目标，紧凑城市发展成为必然选择，并且核心城市发挥着辐射作用，带动周边城市紧凑发展。

4.2 城市紧凑度的时空演变及集聚特征

通过分析紧凑度空间分布的标准差椭圆（图2）及其参数（表2），得出以下时空演变及集聚特征。

图2 长三角41城市紧凑度标准差椭圆及重心变迁（图片来源：作者自绘）

表2 长三角41个城市紧凑度标准差椭圆参数

从分布重心来看，长三角城市紧凑度标准差椭圆重心整体向东北方向移动，且趋势逐渐放缓。2012-2016 年和2016-2020 年，椭圆重心分布在南京市，且向东北方向变迁的总位移分别为848.4m 和394.5m，表明两个时间段尤其是长三角东北部城市紧凑度提升较其他区域快，且前四年提升速度更快，与上述浙江省较多城市为低紧凑的结论符合。

从分布范围来看，长三角城市紧凑度整体空间分布范围呈收缩趋势，经历了略微扩张后收缩的过程。2012-2016年椭圆面积增加681.763km2，而2016-2020 年椭圆面积大幅缩小1771.725km2，其中长半轴及短半轴分别减小0.708km、1.526km，表明以沪宁合杭甬发展带为主的椭圆内地区2016-2020年紧凑度提升较快，且分布范围呈现出一定的聚集态势。2012-2020 年长三角城市紧凑度总体空间范围有所收缩，但仍主要集中在都市圈区域，表明以都市圈为核心是提升区域紧凑度的主要方向，这也与地区人口及经济集聚相符合。

从分布方向来看，长三角城市紧凑度标准差椭圆的方向角度变化不大，主方向呈现东南-西北走向，表明东南、西北地区及中部地区城市紧凑度空间分异较明显。

5 结论及建议

通过上述研究，得出以下主要结论。

①长三角区域整体紧凑度空间分布差异化明显，呈现“北高-南低”两翼格局，中、东及北部地区核心城市紧凑化程度较高，以上海、南京及合肥为代表；南部地区（浙江省）大部分城市紧凑化程度低。

②长三角地区2012-2020 年整体紧凑化程度呈现明显上升趋势，高紧凑城市数量成倍增加，主要集中在上海都市圈、苏锡常都市圈、合肥都市圈及沪宁合杭甬发展带、沿海发展带等地区，并逐渐形成以都市圈范围为代表的高紧凑区域。

③长三角城市紧凑度空间格局呈现向东北移动趋势，反映东北部地区紧凑提升更快；城市紧凑度空间分布范围小幅收缩且以东南-西北为主方向，表明区域紧凑度空间分异主要体现在东南、中及西北部地区，且以沪宁合杭甬发展带为主的中部地区紧凑度呈现一定的集聚态势。

根据以上结论，针对如何在区域和城市规划及政策制定上提升空间紧凑发展水平，助力城市高质量发展及区域一体化协同治理，提出以下建议。

①根据区域紧凑度空间分异特征，重点提升南部及西南部城市紧凑度。主要从以下维度施策：形态上降低土地破碎化程度，重点加强政府宏观调控，注重公共基础设施均衡化配置，减小资源分配不均及社会分割现象；结构上提升设施均衡及可达性，构建“城市-分区-城镇-社区”多层级公共中心，提高公共基础设施与土地利用的匹配性；功能上强化土地利用效益，实现土地利用类型多样化，提升土地集约利用水平及城市活力。

②由于呈现以都市圈为范围的高紧凑区域，根据城市发展目标及差异，以点带线，以线成面，重点发挥区域核心城市辐射效应，加强都市圈引领作用，降低空间紧凑化差异，提升区域协同紧凑水平。