城市空间扩张无序、布局分散-遥感技术助力城市发展规划

1.紧凑度

建设用地的紧凑度是反映城市形态的重要指标，同时也是衡量城市用地图斑完整性和集聚性的指标。

由图8.33可知，1988—1993年，建设用地的紧凑度降低幅度最大，主要因为行政区划的调整带动小城镇迅速发展。1985年，国务院批准将东莞市列入珠江三角洲经济开发区，同年9月撤县建市；1988年1月，东莞市成为不设县的地级市，确认了特有的市直辖镇模式。该模式在经济发展上给予各镇充分的自主性，政策上的优惠措施使得长安、虎门、厚街等基础设施较好、交通便捷的镇区经济飞速发展，城市空间急剧扩张。此阶段的城市发展主要为“蔓延式”，即“遍地开花”的分散发展格局。

图8.33　东莞市1988—2009年建设用地紧凑性指数变化图

1993—2009年，建设用地的紧凑度整体上略有上升，在0.003上下波动，变化较小。表明东莞市城市扩张主要呈现“蔓延式”与“填充式”相结合的扩张模式，新增大量分散建设用地的同时，也增加了大量填充现有建设用地“间隙”的地块。“蔓延式”扩张使得建设用地图斑总数增加，用地趋于分散；“填充式”扩张使得建设用地图斑总数降低，用地趋于集中。两者对建设用地紧凑度的影响相互抵消，紧凑度指数变化较稳定。

2.信息熵

研究表明，开放系统的发展存在两个演化区：(1)当系统处于近平衡态的非平衡过程中，系统的演化将受到“趋向平衡”的基本规律控制，这时系统的熵随时间总不减少。(2)当系统处于远离平衡态的非平衡过程中，系统的演化将出现一组临界点，在临界点上系统的演化要受过剩熵产生δxP的判据所控制。当δxP＞0时，系统趋向平衡，因而系统的熵与时俱增；当δxP＜0时，系统进入不稳定态，系统可能在进一步自发演化中产生新的结构从而形成一个新的稳定态，在这种情况下，系统的熵值必然减小。

如图8.34所示，1988—2009年，东莞市建设用地信息熵总体处于增长趋势，说明东莞城市体统初始状态为远离平衡的非平衡状态，此后熵值不断增加并逐趋向平衡状态演化。1988—1993年，熵值增幅相对较大；1993—2009年，熵值增幅相对较小，1995年熵值出现低谷，这是由于国家于1993年出台的宏观调控政策有效抑制了经济过热，使得城市扩张速度降低。

图8.34　东莞市1988—2009年建设用地信息熵变化图(www.xing528.com)

3.分维数

分维数可以作为城市空间系统优化的定量判据，通过宏观调控城市发展影响因子，使城市朝临界空间形态方向发展。

图8.35　东莞市1988—2009年建设用地分维数变化图

如图8.35所示，1988—1993年，建设用地分维数的变化较大，分维数低于稳定值(1.71左右)，说明城市建设刚刚起步，分维数增长速度快，城市空间利用不充分，存在大量闲暇土地；1993—1995年，国家采取抑制经济过热的宏观调控政策，城市扩张速度慢，分维数处于稳定的状态；1995—2009年，城市形态分维数平稳增长，随着分维数的增大，城市土地利用密度衰减减慢，城乡界限在景观上越发明显。2001年，东莞城市形态分维数为1.7144，接近临界值；之后，分维数仍不断升高，意味着东莞城市“见缝插针”式布局、“摊大饼”式扩张，城市土地利用的空间结构出现拥塞的弊症。

图8.36　东莞市1988—2009年分维数与人口、公路网密度相关性图

由图8.36可知，分维数与人口相关性较高，相关系数为0.8585(人口数据为1988—2009年东莞户籍人口与外来暂住人口的总和)。1988—1993年，由于“三来一补”的推动，东莞市积极吸纳海外资本与技术，迅速带动非农产业和小城镇的发展。随着外资的引入，大量工厂得以建设和发展，吸引了大量外来劳动力，建设用地急剧增多。1993—1995年，总人口和建设用地增长比例均没有大幅度增长。1995—2006年，人口急剧增长，增长率达164.9%，增加的人口中外来暂住人口占大多数。2006—2009年，由于金融危机的影响，总人口减少了146.31万，外来暂住人口减少了157.04万。

分维数与公路网密度的相关系数为0.8564，经济的高速发展必然要求提高交通的通达性。1988—2009年，东莞市公路网结构不断完善，城市扩张主要沿交通要道无序蔓延，从而导致东莞城市空间结构分散、整体布局无序。