On Delimitation Method of Urban Growth Boundary——A Case Study of Xixian New District

1973年，美国俄勒冈州成立了土地保护与发展委员会，要求各级政府都有职责划定并维护UGB^[5]. Bengston等^[6]研究认为UGB是区分城市化地区与郊区生态保留空间的重要界线，需由政府在地图上进行标示.吴次芳等^[7]认为中国的禁止建设区、限制建设区和建设用地边界与UGB在调控原理上相似，可统称为中国的UGB.黄明华等^[8]提出UGB包括刚性和弹性两种.林坚等^[9]综合分析了我国14个试点城市UGB的划定成果，认为UGB既关注建设与非建设的管理边界，又具有保护和引导功能.

综上，UGB是控制城市无序蔓延的一种措施，既要满足城市未来建设的需要，又要对重要的生态环境区域进行严格的保护，将城市开发建设限制在一定区域内，并向适宜地区引导，包括永久不可突破的刚性UGB和可定期进行调整的弹性UGB.

目前，UGB的划定方法缺少归类分析和适用性评判^[10]，本文基于相关参考文献，按两种思路对UGB的划定方法进行了分类.

1) 定性划定方法. UGB的定性划定方法是由弗雷(Mary Frey)提出的^[11]，包括判别区域发展问题、搜集和分析影响城市扩张的资料和数据、预测将来城市人口规模及用地需求和划定UGB 4个步骤.

2) 定量划定方法.包括：①增长法，即运用模型对城市增长进行模拟，并结合建设用地需求预测结果，划定UGB，主要用于弹性UGB的划定. ②排除法，即将建设条件受限制、生态环境敏感等不宜或不可建设的土地排除，确定城市建设用地扩展范围的最大值，主要用于刚性UGB的划定；③综合法，既要考虑城市扩张的制约因素同时也要对城市扩张趋势进行预判，主要用于划定弹性UGB.

1) 正向规划思路的UGB划定.正向规划思路主要从城市自然扩张角度出发，通过城市增长形态模拟、建设用地需求预测、土地建设适宜性评价等方法来划定UGB.包括两个方向，一是基于城市空间扩展形态模拟的UGB划定，如运用约束性CA模型、SLEUTH模型、BP神经网络等方法来模拟城市空间扩展形态并划定UGB；二是基于土地建设适宜性评价的UGB划定，即先对未来建设用地规模进行预测，再进行土地建设适宜性评价，根据评价结果，将适建区划入UGB.

2) 反向规划思路的UGB划定.反向规划思路主要从非建设用地的角度出发，以生态优先为导向，切实保护城市内生态系统的基本安全为条件，在生态适宜性评价或环境敏感性评价的基础上划定UGB.包括两个方向，一是基于生态适宜性评价的UGB划定，即根据研究区的实际情况，选择生态因子并附权重，在ArcGIS平台上进行距离分析、叠加分析等操作，得到生态适宜性综合评价结果，根据生态敏感性的高低来划定UGB；二是基于景观生态安全格局的UGB划定，即把城市空间增长当作对生态环境的干扰，将城市作为大规模生态基质上的一个斑块，将河流、林地等作为斑块或廊道，研究这些要素之间的相互作用，确定城市景观生态安全格局，在此基础上划定UGB，从而使城市向生态负荷最小的方向发展^[12].

正向规划思路下，模型是在城市现状扩张趋势上进行预测，如果城市现状已呈蔓延趋势，那么划定的UGB就不能发挥限制城市扩张的作用，而且对建设用地需求进行预测时，受人口规模预测和政策因素等的影响，建设用地需求预测结果往往偏大.反向规划思路下，确定的城市边界范围一般远大于建成区范围，故对城市扩张的限制作用不强^[13].

3) 正反规划结合思路的UGB划定.将正向规划和反向规划相结合，既考虑城市发展建设的实际需要，同时又严格控制其建设范围，保护生态环境，是目前比较科学的UGB划定方法.

西咸新区位于陕西省西安市和咸阳市建成区之间，地理位置为108°31′47″—108°58′19″E，34°10′15″—34°33′16″N，西起茂陵及涝河入渭口，东至包茂高速，北至规划中的西咸环线，南至京昆高速.区域范围涉及西安、咸阳两市所辖7县(区、市)，23个乡镇和街道办事处，规划控制面积882 km².区内主要河流有渭河、泾河和沣河；地势平坦，土壤肥沃，北部为泾河冲积平原，中部为泾河、渭河分水岭的黄土台塬和谷地，南部为渭河冲积平原；历史文化遗产多，旅游资源丰富.按照组团发展的格局，西咸新区分为泾河新城、空港新城、秦汉新城、沣东新城和沣西新城5个组团. 2014年1月6日，国务院正式批复西咸新区成为第七个国家级新区，明确要求将西咸新区建设成为我国向西开放的重要枢纽.为了更好地促进新区发展，明确新区空间扩展方向，同时节约集约用地，保护生态用地和历史文化遗址，提前划定新区的UGB就显得极为重要.

刚性UGB是针对非建设用地而言的，边界内的土地生态敏感性高，是城市扩张的生态安全最低界限，城市建设不可逾越此边界，划定以后，原则上不可进行修改.本文先从反向规划思路出发，明确不宜建设区域，划定西咸新区的刚性UGB.

1) 确定刚性指标因素因子.评定不宜建设区域需要考虑地形、生态保护、基本农田保护等的综合影响，结合西咸新区的实际情况，选择工程地质、自然生态和人为影响3个刚性指标因素，高程、坡度、水域、基本农田、文化遗址和区域性基础设施6个影响因子评定西咸新区的不宜建设区域.由于任何一个刚性指标因素因子被破坏就会影响区域的生态安全格局，因此宜采用一票否决的叠加方法，不分配权重.

2) 刚性UGB划定.根据选择的刚性指标因素因子，确定西咸新区的不宜建设区域(表 1).

将上述4种不适宜建设区域的外边界划定为西咸新区的刚性UGB(图 2).

又称阶段性UGB，即在一定的规划期内，城市扩张不能突破其界限，而在下一规划期内则允许根据城市的发展进行调整，体现动态性.西咸新区采用组团发展模式，将单一增长核心转变为多个增长核心.这种发展模式下，城市的发展有更大的不确定性，弹性更大.

西咸新区弹性UGB采用正向规划法划定.通过预测西咸新区2020年和2030年的城镇人口，确定城镇用地规模，结合土地建设适宜性评价结果及各新城的空间扩张特征，分别划定西咸新区2020年和2030年的弹性UGB.

1) 预测城镇人口及城镇用地规模

2015年，西咸新区城镇人口约为46.97万人，城镇化率49%.参考《西安城市总体规划(2008-2020年)修改》中对西咸新区人口的预测，结合《大西安(西安市—西咸新区)国民经济和社会发展规划(2017-2021)》，预测到2020年西咸新区城镇人口将达到85万人，城镇化率达到54%，到2030年西咸新区城镇人口将达到194.48万人，城镇化率达到70%.

2015年，西咸新区城镇用地面积为12 920 hm².参考《西咸新区城市总体规划(2016-2030)》中对西咸新区2020，2030年城市建设用地面积的规划，预测到2020年西咸新区城镇用地面积为17 900 hm²，到2030年城镇用地面积为27 200 hm².

2) 土地建设适宜性评价

第一步：选择评价因子.土地建设适宜性受自然环境因素和人文社会因素的影响，本文选取高程、坡度、河流、土地覆被、历史文化遗产保护区和建成区6个评价因子进行西咸新区土地建设适宜性评价.

第二步：确定评价单元.为计算方便，将所用图层都转为栅格格式，格网大小取10 m×10 m.

第三步：确定评价因子适宜性评分值.制定评价标准，将各评价因子数量化、等级化.用1，3，5，7，9代表土地建设适宜性的高低，分值越高，适宜性越好(表 2).

第四步：单因子土地建设适宜性评价.利用ArcGIS软件中的坡度分析、距离分析、重分类等功能，得到高程、坡度、河流、土地覆被、历史文化遗产保护区、建成区6个单因子的土地建设适宜性评价结果并成图.

第五步：确定评价因子权重.评价因子权重采用AHP法确定，结果如表 3所示.

第六步：综合评价土地建设适宜性.将第四步得到的6幅单因子土地建设适宜性评价图在ArcGIS中进行加权叠加，得到综合土地建设适宜性评价图(图 3).

第七步：划分适宜性等级.由综合适宜性评价结果可得，适宜性分值在(2.120~9.000]之间，均分成5个区间，如表 4所示.

第八步：划定弹性UGB.由表 4可知，较高适宜性建设区和高适宜性建设区的评价分值在(6.248，9.000]之间，栅格面积为29 237 hm²，大于2020年和2030年预测的城镇用地面积.因此以评价分值在(6.248，9.000]之间的用地为基础，扣除刚性UGB内的用地，并结合西咸新区各个组团的空间扩展特征，划定西咸新区2020年和2030年的弹性UGB(图 4).

在ArcGIS软件中，将刚性UGB与弹性UGB划定结果直接叠加，并考虑现状建成区的合理性、区域内重大基础设施、产业布局等城市发展影响因素，对边界进行适当修正，得到最终西咸新区UGB(图 5).

1) 在国内外UGB研究的基础上，提出本研究对UGB概念的界定，并分别按定性定量与正反规划两种思路对UGB的划定方法进行分类，不同的划定方法各有其侧重点，正反规划结合是目前比较科学的UGB划定方法.

2) 根据实际情况选择刚性指标因素因子，确定不适宜建设区，主要包括西咸新区内的基本农田保护区、历史文化遗产保护区、河流沿岸等区域，初步确定了刚性UGB，该边界是城市增长的本底边界.

3) 基于2020年和2030年西咸新区的人口及城镇用地规模预测结果，构建土地建设适宜性评价指标体系，将适宜性较高的区域划入弹性UGB范围内，并结合规划、产业布局等进行适当修正，综合确定最终的弹性UGB.城镇开发建设范围在现状建设用地基础上进行扩张，主要集中在西咸新区中部、东北部区域.

4) 未来可依据UGB范围，积极引导西咸新区发展建设，合理掌控城镇建设范围.通过二次更新与开发挖掘界内现状低效用地潜力、实现存量优化或通过增量创新、严控建设用地供给等方法来引导UGB的管理与实施.