可持续城市更新视角下我国城市类型划分与空间分异研究

可持续城市更新视角下我国城市类型划分与空间分异研究

导读：随着中国城镇化率突破65%，城市更新已成为推动城镇化高质量、可持续发展的重要战略。本文基于复杂系统理论，以县级行政区划单位为基本空间单元，构建了包含自然条件、规划行政、重点内容三个维度的城市类型划分框架，将全国2851个县级行政区划单位划分为5种典型类型，并对其空间分异特征进行了深入分析。

1 引言

人类的未来毋庸置疑是城市，城镇化发展仍然是21世纪不可逆转的大趋势。随着中国城镇化率突破65%（2022年），城市更新已成为中国推动城镇化高质量、可持续发展的重要战略支撑。

顶层设计是宏观层面推进可持续城市更新的先导。不同城市在自然条件、规模、发展阶段、功能定位等方面的显著客观差异，将导致不同城市实施城市更新行动时的目标、任务以及遇到的问题、面临的挑战不同，需要国家层面的顶层设计经由差异化政策、制度实现分类引导。

2 研究方法

2.1 研究范围与对象

本研究选用“县级行政区划单位”作为表征城市的对象与空间单元，原因如下：

1. 相较于上一层级行政管理单位的空间管辖范围，县级行政区划单位的空间尺度更为精细
2. 县级行政区划单位正是县级人民政府管辖的空间范围，而在我国，只有县级及以上人民政府有编制城市更新相关规划与实施办法的职权和能力
3. 我国多数官方权威公开统计数据和规划多以县级行政区划单位为基本统计、规划单元，数据获取相对方便

因此，本研究以民政部2018年中华人民共和国行政区划统计表作为县级行政区划单位的判断依据。研究总计涵盖2851个县级行政区划单元，覆盖我国绝大多数地区。

2.2 研究路径

首先，基于复杂系统“必要多样性法则”，构建类型划分理论框架。必要多样性法则要求：为保证系统的有效性，该系统必须足够复杂得和环境一样，这样才能对于环境的交互进行合适的应答。对于本研究而言，选用指标必须有效涵盖宏观层面城市更新主要内容，才能有效应对中国城市更新日益复杂的现实环境。

据此，本研究构建了如图所示的可持续城市更新导向下县级行政区划单位类型划分理论框架。

图1 可持续城市更新导向下县级行政区划单位类型划分理论框架

其次，基于宏观层面城市更新需求，遴选相关核心指标并确定分类标准。结合现有可持续发展、城市更新相关研究，在 “自然条件、规划行政、重点内容”三个维度的内容范围限定下，进一步提出了各维度应涉及的主要内容（表1）。

表1 开展类型划分工作各维度需考虑、涉及的主要内容一览

在确定各维度涉及主要内容的基础上，便需要选取合适的指标对相关内容进行表征。据此，本研究综合考虑指标的代表性、数据可获取性以及区分度，最终从数十项指标中遴选了8项关键核心指标用于表征上述内容，并确定了各项指标的定性、定量表征方式（图2）。其中，“基本划分类型”确立了各项指标包含的定性分类类型，“赋值”衡量了各“基本划分类型”与可持续城市更新相对关联程度的同时，对相同“基本划分类型”作进一步的量化区分，为后续各维度指标的整合与聚类分析奠定基础。赋值越高，表示该基本划分类型与可持续城市更新的关联越紧密。

图2 8项核心分类指标的定性定量表征方式及标准一览表

最后，需从指标、维度、多维整合三个层次，对类型划分结果开展系统性分析。即：首先基于ArcGiS10.8平台，将研究涉及的数据、信息依次录入，对8项指标的基本划分类型及赋值进行可视化呈现，并对基本类型的县级行政区划单位数量、基本类型空间分异特征进行简要分析，实现指标层面对不同县级行政区划单位差异化特征的初步认知；其次将相同维度下各项指标的赋值进行累加，并采用ArcGiS10.8中空间统计工具-聚类分布制图中的热点分析(Getis-Ord Gi*)工具和聚类和异常值分析工具（Anselin Local Moran's I）进行分析，得出自然条件、行政规划、重点内容维度赋值的空间分布特征，实现维度层面对不同县级行政区划单位差异化特征的进一步认知；再次，使用ArcGiS10.8中的分组分析工具，进行分组聚类分析。最终，结合各指标、维度赋值的数量、空间分布特征与城市更新相关实践经验，判断聚类结果的现实含义，实现对中国2851个县级行政区划单位在可持续城市更新视角下多维差异化特征的科学概括。

3 类型划分结果

3.1 指标层面——自然条件与综合发展地域差异显著

8项指标的基本划分类型及赋值的可视化呈现结果如图3所示。可以初步看出：

1. 气候地形环境多元是中国开展城市更新行动的基本国情。中国气候类型多元，处于“夏热冬冷地区”的县级行政区划单位数量最多（943个），占县级行政区划单位总数的33.1%；处于“严寒地区”的县级行政区划单位的辖区总面积最大，约占中国陆地国土总面积的41.8%（包含台湾）。中国地形环境复杂，平原地区稀缺。处于“低地形起伏度”地形条件下的县级行政区划单位数量最多（880个），处于“平原地区”的县级行政区划单位的辖区总面积，仅占中国陆地国土总面积的5.7%。
2. 行政等级高低与主体功能、城市群规划存在显著的正相关性。所有行政等级为直辖市的县级行政区划单位均位于国家级城市群内，且其中95%以上的县级行政区划单位的主体功能为城市化地区。行政等级为县级市、县的县级行政区划单位的主体功能多为农产品主产区或重点生态功能区。
3. 东部沿海地区是中国城市发展的领先地区。近半数产业园区、多数超大特大城市位于东部沿海地区。
4. 中国历史文化存量丰富。75%以上数量的县级行政区划单位内拥有各类历史文化保护内容。

图3 各项指标基本划分类型及赋值可视化呈现

3.2 维度层面——规划目标与发展现状存在空间错位

自然条件、行政规划、重点内容三个维度的赋值分布（Total Value）、热点(Getis-Ord Gi*)和异常值分析（Anselin Local Moran's I）结果如图4所示。其中，三个维度赋值的空间分布均符合胡焕庸线“东高西低”的分布规律。自然条件维度的赋值结果中，在东部沿海部分地区（如福建、浙江沿海，广西北部等地）存在低点异常值，其主要原因为此类地区多山地，地形起伏度较大；行政规划维度的赋值结果与中国主体功能区规划、城市群规划目标大致吻合。低点异常值多分布于国家级、区域级城市群（如京津冀城市群、长三角城市群、成渝城市群等）外围；高点异常值多分布于地区级城市群（如北部湾城市群）核心区域；重点内容维度的赋值结果反应了中国城市建设集中于东部沿海地区的特点，零星分布的高点异常值多为独立的工业发达城市和独立的历史文化存量丰富的城市；低点异常值分布在主要城市（Ⅱ型大城市以上的城市）周边。同时值得注意的是：中部地区（湖北、安徽、江西、湖南等省份）、辽宁等地在重点内容维度的热点聚集特征相较于规划行政维度体现不明显，存在“行政规划目标”与“实际城市发展”的错位现象。

图4 维度层面赋值分布、热点和异常值分析结果

3.3 多维整合——五种典型类型的多维差异化特征总结

将伪F统计量、实际分组呈现结果与城市更新分类需求结合做进一步分析，最终选用5组作为分组聚类分析的最佳组数。5种典型类型的分组聚类分析结果如图5的三维散点图所示。三维散点图坐标空间中的每一个点，表示一类特定得分情况的县级行政区划单位。

总结来看：

1. “类型1”的县级行政区划单位在自然条件、规划行政、重点内容三个维度的赋值均值在多维度下均与城市更新具有较强的关联性。
2. “类型2”的县级行政区划单位三个维度的赋值在重点内容维度下均值明显低于“类型1”，其主要原因是因为其城市发展仍处于起步或早期阶段（城市规模较小，无国家级产业园区），但由于其所处自然区位条件良好，规划行政也为其赋予了较高的重视，因此可视为城市更新的次重点区域。
3. “类型3”的县级行政区划单位三个维度的赋值均值中规划行政维度相对较高（处于各类城市群规划范围内），可视为城市群中待发展的区域；
4. “类型4”的县级行政区划单位三个维度的赋值均值中自然条件赋值相对较高，另外两个维度赋值较低，因此可视为生态条件良好、发展基础薄弱的地区；
5. “类型5”的县级行政区划单位三个维度的赋值均值均较低，可见其相较于其他类型，与实施城市更新的关联程度并不紧密。

图5 不同维度下各聚类类型赋值分布特征散点示意

结合上述分析与城市更新相关经验，将各典型类型按照顺序分别命名为“重点核心、核心支撑、区域支撑、边缘巩固和生态保育”型，其空间分布情况如图6所示。总结来看，五种典型类型的分组聚类，有效实现了对可持续城市更新视角下不同县级行政区划单位多维差异化特征的科学概括：“重点核心”（红色）一般为处于各级城市群内核心区域的县级行政区划单位，由于其气候地形条件适宜、经济发展良好、人口大量聚集，是城市更新应重点关注的地区；“核心支撑”（橙色）型县级行政区划单位具有独特的区位条件与较好的城市经济社会发展基础，是城市更新的次重点地区；“区域支撑”（黄色）一般为区域、地区级城市群周边的县级行政区划单位，其城镇化发展势头缓慢或处于起步阶段，是实施城市更新的一般类型地区；“边缘巩固”（绿色）一般为胡焕庸线以东地区的县级行政区划单位；其自然条件与生态环境良好，城市发展基础薄弱，在实施城市开发建设与城市更新需重点考虑对生态环境的保护与可持续发展；“生态保育”（蓝色）一般为胡焕庸线以西地区的县级行政区划单位。由于其自然条件恶劣，生态环境脆弱，城市发展基础同样薄弱，需尽量减少人类活动，避免大规模城市开发建设与城市更新。

图6 各典型类型县级行政区划单位空间分布情况示意

4 讨论

4.1 类型划分结果的分析验证

为验证典型类型的划分结果可靠性，将聚类结果与GDP总量、建成区面积等反应城市发展程度、与可持续城市更新高度关联的指标和数据进行比较，结果表明：“重点核心”县级行政区划单位整体上在建成区面积、GDP与城镇人口规模等各项指标均处于较高水平,“生态保育”县级行政区划单位则处于较低水平，可见典型类型的划分结果符合相关统计指标表征的城市发展客观现实。

图7 典型类型划分结果与建成区面积、GDP之间的关系比较

4.2 类型划分结果的区域比较

分省域统筹区域协调发展，以城市群发展为抓手，加快形成“两横三纵”城镇化战略格局，已成为我国完善新型城镇化战略、提升城镇化发展质量的重要举措。为此，本研究对不同经济板块、省域、以及不同城市群在不同维度指标下不同类型县级行政区划单位的数量、占比作进一步分析，有助于为不同区域（省域、城市群）提供可持续城市更新政策制定与分类实施的科学参考。

从经济板块之间的差异来看，东部地区在“重点核心”与“核心支撑”县级行政区划单位的数量和比例均显著高于其他地区，其主要原因可能是东部地区气候条件适宜、地形平坦，更适合人口与产业的集聚，进而导致了城市建设的稳步推进；中部地区“核心支撑”县级行政区划单位的比例较高；东北地区各省份的“生态保育”县级行政区划单位占比均超过50%，其主要原因可能是气候恶劣，并不适宜城市的大规模建设；西部地区集中了大量“区域支撑”县级行政区划单位，且多数西部地区省份的县级行政区划单位不处于城市群内部，体现出西部地区城市建设发展处于起步阶段的特点。

从城市群之间的差异来看，①国家级城市群的城市发展综合优势显著高于区域级、地区级城市群，其中长三角城市群的发展综合优势最强——不仅拥有超50%比例的“重点核心”县级行政区划单位，而且在产业园区比例、城市规模、主体功能为城市化地区的比例、行政等级等指标上均显著高于其他城市群，该结论与其他城市群相关研究高度吻合；②城市群层级与地形气候条件、行政等级存在显著的相关性。国家级城市群的地形条件多为平原且气候适宜，地区级城市群的地形起伏度均较高且气候恶劣。国家级城市群中高行政等级的县级行政区划单位占比多数接近50%；而区域级、地区级城市中高行政等级的县级行政区划单位占比则依次接近40%和30%，究其原因，可能是因为在的城市化进程中，城市行政等级决定了城市各类资源的聚集模式和配置过程。

图8 不同经济板块、城市群下不同类型县级行政区划单位数量、占比结果

5 小结

本研究面向可持续城市更新需求，建立了一套可持续城市更新视角下的涵盖我国所有城市、覆盖多维核心要素、有效区分差异类型、满足实践管理需求的城市类型划分方法，实现了对我国绝大多数城市在可持续城市更新视角下多维差异化特征的科学表征与准确提炼。具体而言：本研究基于“层级-类别”条件约束，遴选核心指标，实现对城市更新经济、社会、历史、文化、生态等宏观层面主要内容的有效覆盖；研究选用“县级行政区划单位”这一构成中国“城市”的基本行政空间单元，实现统计数据、地理信息数据、规划信息等多源异构数据的有效结合与全国95%以上城市的有效覆盖；研究从指标、维度等不同层面，实现了对不同城市（县级行政区划单位）可持续城市更新差异化特征的分层表征；5种典型类型的差异化特征概括结论与分经济板块、省域、城市群的差异化特征的分析比较，为促进各省域、城市群合理统筹城市更新工作提供了科学参考。

本研究主要结果表明：

1. 我国不同城市的更新内容、更新特征呈现显著的地域差异，气候地形环境多元、历史文化存量丰富是我国开展城市更新行动的基本国情，多维核心要素均符合胡焕庸线“东高西低”的分布特征。
2. 部分东北、中西部地区城市存在“行政规划目标”与“城市发展现状”错位现象的直接原因，是上述城市难以凭借自身力量弥补与东部沿海地区城市在自然条件、经济区位等方面的巨大客观差距。因此需加强对上述地区城市的政策支持，实现城市可持续发展的区域平衡。
3. 受行政等级、发展阶段影响，不同经济板块、省域、城市群统筹城市更新工作的基础存在显著差异，需因地制宜实现分类施策；部分地区的城市现有城市更新政策导向存在不合理之处，需及时调整。

以上结论为我国可持续城市更新政策的制定和分类实施，加强城市更新顶层设计，促进不同区域、不同城市城市更新工作的合理协调提供了科学参考。

原文见Jin Zuo, Xingyu Huang, Jiahui Fan, Chen Li & Jiancheng Luo (05 Apr 2024): Type division and spatial differentiation characteristics of cities in China: on the perspective of sustainable urban regeneration, International Journal of Sustainable Development & World Ecology, DOI: 10.1080/13504509.2024.2338798.