摘要
土地由自然状态转变为被人类生活、生产所利用的状态，是人与自然交互活动的必然结果。快速城市化在全球范围内已成为一个普遍现象，尤其是在发展中国家，中国作为最大的发展中国家，在近几十年内发生了剧烈且快速的经济变革，建设用地规模扩张迅速。目前中国的城市化进程普遍呈现出速度过快、地域差异分明等特征，使土地利用格局发生了巨大的变化，并随之引发了大量农田流失、水资源稀缺、环境污染、能源压力等生态资源与环境问题。为了有机地平衡城市发展的步伐和生态环境安全，需要科学合理地实现城市土地资源配置、控制城市的发展规模，这对优化城市土地利用的结构和强度提出了新的需求和挑战。因此研究城市建设用地扩张的驱动机制，并模拟预测未来城市土地利用的变化趋势对提高土地使用效率、实现城市与环境的可持续发展有着重要的意义。 随着城市化进程的推进，对于土地利用变化的驱动机制分析和模拟已成为国内外学者研究的热点。但目前已有研究存在着建设用地变化衡量指标不够全面，时空尺度单一等问题。西安市作为中国西北最大的城市，正处于建立国际化大都市的进程中，近年来建设用地面积增长步伐加快，具有典型性。本文在陕西省自然基金“西安市景观格局变化的生态效应研究”（项目编号：2014JM5211）支持下，以西安市1975、1990、2000、2010四期土地利用现状数据和2015年遥感影像为基础，结合自然和社会经济指标，在ArcGIS10.1、SPSS22、IDRISI17.0等软件的支持下，以西安市整体、城乡和区县三个区域尺度为视角，从建设用地面积、密度指数、城市扩张强度指数为衡量指标，从深度和广度上探究西安市建设用地变化规律及其驱动机制，并以此为基础利用CA-Markov模型模拟西安市2020年和2025年建设用地的变化趋势，研究结果表明： （1）近40年来，西安市建设用地快速扩张，从1975年的81787.30ha增长到2015年的119570.31ha，中心城市、城镇和农村的高密度建设用地大幅度增加，其中中心城市和城镇的增长幅度比较显著。随着城市化的进程的加速，西安市主城区由单中心发展为多中心的扩张模式，高陵区、临潼区和户县由于工业园和大学城的建立，出现了明显的双中心，阎良区、蓝田县和周至县仍然以单中心辐射的形式扩张。 （2）城市土地扩张是一个复杂系统的过程，受许多不确定性因素的影响，当多个驱动因子交互作用时，在邻域尺度上西安市建设用地的增长主要受到地形、湿地、交通、城镇中心等因素的影响，其中公路对其的推动作用最为显著，而由于耕地主要集中在0~25°的坡度范围内，因此坡度因子对其有着明显的抑制作用。自然因子中，湿地对西安市城市扩张的影响权值最大，随着社会的发展和城市的扩张，湿地已经成为城市人口选择居住地的重要参考因素之一，促使湿地成为建设用地扩展的又一推动力。社会经济因子中，公路对西安市建设用地增长的影响权值最大，西安是陕西省的省会，公路网比较密集，四通八达，有力的促进了城市的扩展，使西安市的城市面积有了很大的增加。 （3）以2000和2010年西安市土地利用现状数据为基础，根据西安市建设用地的历史变化规律和驱动机制，结合CA-Markov模型，预测西安市未来建设用地的发展趋势，结果表明：未来西安市建设用地持续快速地增长，预计在2020年达到166181.00ha，伴随着生态安全保护等相关政策导向，建设用地增长的速度明显减慢，预计在2025年达到174999.33ha。 （4）建设用地的增长主要来源于对耕地的占用以及对少量林地、湿地的开发，为了确保生态环境的稳定和粮食安全，在未来，西安市城市建设应该重视城市生态安全，保护森林以及湿地等重要生态类型，加强历史文化遗址保护和保存，保护基本农田。在确保城市生态文明、实现区域生态安全和粮食安全的基础上，促进城市城乡建设的可持续发展。
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