摘要
科学划定城市群开发边界对于控制城市无序蔓延、优化国土空间结构和增进人类福祉具有重要的理论与现实意义。如何划定保障区域生态安全和引导国土空间协调发展的城市群开发边界是一个重要的科学命题。本文以粤港澳大湾区(简称“大湾区”)为实施案例,以生态保护重要性评价为切入点,在完善现有指标体系的基础上构建囊括生态系统服务指标和生态脆弱性指标的生态保护重要性评价指标体系;运用结合SPCA的OWA多属性决策方法对生态保护重要性指标进行赋权叠加,进而模拟不同决策风险系数情景的生态保护重要性评价结果;基于保护效率和权衡度筛选出最优生态保护优先区情景并划定城市群刚性开发边界;运用马尔科夫链原理预测2050年土地利用需求,接着构建土地利用变化驱动因子空间数据库;基于历史土地数据挖掘土地利用转移规则,然后进行土地利用模拟精度验证;以生态保护优先区和生态保护控制区为限制发展区域,基于PLUS模型模拟自然发展情景和生态保护情景的2050年大湾区土地利用空间结构并划定城市群弹性开发边界。主要研究结论如下: (1)模拟了大湾区9种不同决策风险系数情景下的生态保护重要性评价结果和生态保护优先区识别结果,并基于保护效率和权衡度筛选出最优情景4,其保护效率为1.0553,权衡度为0.6837,该情景的保护效率最高且一定程度上弥补了指标间的权衡补偿问题。 (2)大湾区刚性开发边界内的生态保护优先区面积为2640604ha,在大湾区陆域国土总面积中的占比为47.69%,空间上主要分布在大湾区中部以外的肇庆、惠州、香港、广州北部、江门外环以及深圳东部沿海;林地是生态保护优先区的绝对优势土地利用类型;刚性开发边界外可出现新增建设用地的区域主要分布在大湾区中部的外围地区以及江门和惠州;刚性开发边界识别结果基本覆盖现有国土空间规划中的生态保护红线以及红线周边大部分的一般生态空间。 (3)2020年大湾区土地利用模拟精度验证结果显示:Kappa系数为0.9389,Fom指数为0.2866。因此,从土地利用数量和土地利用空间变化来看,PLUS模型模拟精度较高且模拟结果可信。 (4)在自然发展情景下建设用地继续大幅度向周边的生态用地和耕地蔓延,而相对于自然发展情景,两种生态保护情景在城镇建设用地蔓延中保护了大量生态用地和农业用地,并且两种生态保护情景的关键生态系统服务综合价值多了约200亿元,表明基于生态保护重要性评价所得土地利用格局能够更好地保障人类从生态系统获得的福祉。 (5)自然发展情景和生态保护情景1的2050年大湾区城镇建设用地面积分别为922997ha和823798ha,在陆域国土总面积中的占比分别为16.67%和14.88%;生态保护情景1的新增城镇建设用地相比自然发展情景更集中于大湾区的中部城市;相比于生态保护情景1,生态保护情景2的主要不同点在于部分在情景1中占据了生态保护重要性较高地块的城镇建设用地转移到了情景2中生态保护重要性较低地块。 基于生态保护重要性评价划定的城市群开发边界有助于协调各类国土空间,缓解城市蔓延和自然资源不断减少的严峻形势,推动形成良性国土空间开发保护格局,以及提供增进人类福祉的有效途径;同时丰富城市群尺度的城镇开发边界划定实践,所得结果可为城市总体规划、生态保护专项规划以及国土空间规划提供重要依据。