长三角城市群“三生”空间演化机理与优化调控研究

Under the background of new-type urbanization, investigating the evolution mechanism of ecological-production-living space and shaping its spatial pattern according to the natural and socioeconomic conditions play a key role in solving spatial development disorder and optimizing spatial development pattern. Considering this requirement, the study aims to analyze the evolution mechanism and optimize the pattern of ecological-production-living space using spatiotemporal analysis, mathematical analysis and model simulation based on the multi-source data. Firstly, the multiscale indicator system for evaluating the ecological-production-living space is proposed. The spatial structure and element of ecological-production-living space is quantitatively identified based on the indicator system. Furthermore, the study explores the characteristics of spatiotemporal evolution of ecological-production-living space, and estimate the coupling relationship among the ecological-production-living function. In addition, the effects of natural, economic and social factors on the evolution of ecological-production-living space and their spatial-temporal heterogeneity are assessed. In order to optimize the quantitative structure and spatial pattern of ecological-production-living space, the study proposes an optimization model which can provide the optimal regulation suggestion for ecological-production-living space based on the comparison and analysis of multiple scenarios. The study could deepen and enrich the theory and method in the field of regional sustainable development, as well as to provide a support for the sustainable development of ecological-production-living space in urban agglomerations.

在新型城镇化背景下，探讨城市群“三生”空间时空演化机理，科学确定自然、社会、经济等环境背景下的“三生”空间格局是解决城市群国土开发秩序混乱，优化国土空间开发格局的关键。本课题以长三角城市群为研究区，综合运用时空分析、数理分析、数值模拟等手段与方法，在多源数据支持下，构建“三生”空间功能多尺度评价指标体系，定量识别和刻画“三生”功能空间结构及其组成要素；探究“三生”空间时空演化特征，测度“三生”功能之间耦合关系；解析不同自然、经济和社会因素驱动“三生”空间演化的深层机理，探讨其尺度效应与时空异质性；在此基础上，通过嵌入“三生”空间开发多目标及约束条件，从数量配比与空间配置两方面构建“三生”空间多情景优化模型，并基于情景模拟与分析提出“三生”空间优化调控建议。本课题将有利于丰富和深化区域可持续发展研究的理论与方法，同时为城市群国土空间可持续利用提供科学判据。

在新型城镇化背景下，探讨城市群“三生”空间时空演化机理，科学确定自然、社会、经济等环境背景下的“三生”空间格局是解决城市群国土开发秩序混乱，优化国土空间开发格局的关键。本研究以长三角城市群为研究区，在综合分析长三角城市群土地利用状况的基础上，建立区域“生态—生产—生活”三维土地多功能性空间结构，构建“三生”空间功能评价指标体系，以生物物理过程测算方法为主，价值转化方法为辅对研究区域生产、生活、生态功能价值进行定量测度。以时间过程和空间格局为主线，基于“三生”空间功能定量识别结果，揭示不同类型功能空间规模和比例的动态演化特征，探究“三生”空间格局演化特征及其时空异质性，分析“三生”功能之间的动态耦合关系。辨识“三生”空间动态演化关键驱动因子，定量分析多种驱动因子与“三生”空间动态演化之间的互动关系。构建“三生”空间优化调控模型，并开展基于情景模拟与分析的“三生”空间优化调控。研究表明：长三角城市群 “三生”空间功能价值水平城乡差异大、空间分布失衡，东部以上海为核心，带动周边都市圈生产生活功能快速提升，长江北岸城市发展活力高于南岸城市，总体呈现“北聚南散，东高西低”的分布特征。2000-2015年间生产功能不断提升，生活空间向城市建成区流动汇集，生态空间分异性逐年增强；“三生”功能高值区集中于长江沿岸城市带，上海市、苏州市、无锡市、南京市、杭州市、合肥市呈现多核扩张模式。长三角城市群区域“三生”空间整体耦合协调度较差，社会经济发展加快导致功能失衡严重。针对存在的问题，从统筹“三生”空间复合功能，提升生态系统服务水平，高效利用城市内部空间，合理开发城市外部空间，深化长三角城市群一体化发展等方面提出优化策略。研究成果有利于丰富和深化区域可持续发展研究的理论与方法，同时为城市群国土空间开发与保护提供科学判据。