基于 UPA 三阶段数据集,观察到所有城市的平均面积变化在 T1(2010-2000)和 T2(2020-2010)期间均为正值(分别为 3.300 ± 5.161 km2 和 8.123 ± 6.793km2)。这表明研究区域内所有城市的物理空间不断扩展。此外,T2 期的总体扩张速率(1.353 ± 1.037km2/年)高于T1 期(1.137 ± 1.451km2/年)。不同尿酸的膨胀特性存在显著差异。 SDP和YRD在T1期(17.061± 16.485km2 和 16.011 ± 16.955km2)和 T2 期(25.272 ± 17.413km2 和 18.643 ± 18.787km2)都经历了快速增长,而 MLS 和 GZP 的扩张速率相对较低(T1:3.300 ± 5.161km2和 4.439 ± 6.373km2; T2:13.616 ± 15.518km2和 8.123 ± 6.793km2)。通过分析 2000 - 2020 年的 UPA 特征和分布格局,可以看出实体城市呈现出“量增面广、分布更均匀”的趋势(图1)。 2000年,实体城市以小城市为主,呈点状聚集分布,主要集中在华北平原和长江三角洲地区。到2020年,大中城市数量显著增加,西南和东南地区增长明显,形成了以核心大城市为中心向各城市群内扩散的分布格局。
USM 表现出显著的区域空间差异,具有明显的“中心复合-外围单一”模式。具体而言,中心的大规模城市经历了主要以 CM 为特征的收缩,而外围地区主要表现为 SinM 收缩( 图 4;表 S4)。最初经历 US 的 UA 包括北方地区的 MSL、中部地区的 MRYD 和南部地区的 GHM,其中最低比例的非萎缩城市为 6.4%-15.1%。相反,GZP,ZY,CC 和 YRD 在同一时期表现出最高的非收缩城市比例(31.2%-46.2%)。在 T2,GZP 和 CC 继续表现出强劲的发展势头,收缩率最低,保持在 19.4%至 23.1%之间的非收缩城市比例。相比之下,MSL 仍经历了明显的收缩,非收缩城市比例为 10.6%。 SDP 在此期间面临严峻的US,非收缩城市比例为 8.9%。GHM 和 MRYD 等早期萎缩的 UA 显示出部分复苏,非萎缩城市比例介于 22.1%至 22.9%之间。
图3中报告了基于收缩程度的 US 属性。SC 的趋势表现为逐渐扩张,Nons 收缩程度的城市数量从 T1 的 771 个(67.5%)减少到 T2 的 723 个(63.3%)。这表明,每年约有 0.42%的城市过渡到收缩类别。USM 表明了不同的演变趋势。本地更有可能过渡到 SC,而 Perfo,Perip 和 Multiform 类别的城市更有可能过渡到非收缩城市。值得注意的是,Com 和 Local 的城市比例最高,在 T1 中占 49.7%,在 T2 中占 52.0%,尽管这仍然很大。这表明US可能会持续一段时间,导致在册种姓的增加。在程度特征方面,US在轻微水平上表现出聚集的趋势。 大多数城市被归类为轻微,并显示出向这一水平趋同的明显趋势。这表明中国各地的城市可能已经达到了收缩发展的后期阶段,并采取了适当的措施来减少人口大幅波动的不利影响。
USM 比例和 PCR 属性的变化详见表1。每个 USM 显示相对中等的收缩特性,PCR 值不小于 0。只有 Com 表现出明显的负群体增长,而 Perfo、Perip 和 Perip_fo 的 PCR 值高于 0。这表明,虽然有一些局部萎缩,但总体人口变化是积极的。CM 发挥了重要作用。随着时间的推移,CM 的比例从 T1 的 10.7%增加到 T2 的 22.3%。这一发现表明,CM 具有重要的实际意义,表明未来的研究应该更加重视其模式和特点。
随着城市规模和扩展强度的增加,城市超高速公路呈现出“形态复杂、类型统一”的特征。从城市规模的角度来看,USM 和城市规模之间存在着强大的相关性,具有显着的时间变化。较大的城市往往表现出更复杂的 USM 和不同类型的更平衡的分布。此外,随着城市规模的增加,占主导地位的 USM 从 SinM 转移到 CM。在小城市,USM 相对简单,主要由 T1 中的 Com 和 Lo_Perfo 组成。在 T2 中,本地的比例增加。相比之下,大城市表现出更多样化的 USM,主要包括 Local、Perfo、Lo_perip、Perip_fo 和 Lo_Perfo。从扩张强度来看(图4),CM 与高强度区域扩张密切相关。在 T1-T2 期间,Multiform、Lo_Perfo 和 Perip_fo 对应的平均扩展面积位居前三。 相比之下,SinM(如 Local 和 Com)的平均扩展面积较低。值得注意的是,完全收缩通常对应于较低强度的城市面积扩张,大约每十年 10 平方公里。
USM 的转变展示了特定的模式,并根据地理位置和城市规模表现出变化( 图 7)。USM 的转型相当普遍,至少有 74.4%的城市正在进行 USM 的变革。SinM 之间的转换也相对普遍,所有 UA 中至少有 46. 85%的城市经历了这种转换,GZP 高达 84. 6%。进一步分析 SinM 之间的转换模式发现,大多数中小城市从集中的大规模收缩转向局部收缩,并呈现出进一步分散的趋势。在各种 UA 中,44.5%至 93.1%的 Com 城市过渡到其他模式,而 60.9%至 77.4%的本地城市经历了类似的过渡。 相反,Perfor 增加了,WTS 经历了 Perfor 150%的增长,表明区域内的经济分化变得更加激烈。Perip 表现出显著的流出趋势,GZP、GHM、ZY、SDP 和 YRD 等 UA 中的所有 Perip 实例都向外过渡。这表明纯粹的外围收缩可能正在演变,收缩的区域正在扩展成城市内部的各种形式。
此外,USM 的复杂性也有所增加。在 MSL、SDP 和 YRD 等 UA 中,从 SinM 到 Com 的转换比例超过 20%。这表明随着时间的推移,USM 变得更加复杂,SinM 不再提供城市演变的准确表示。对US复杂性增加模式的进一步分析揭示了“局部复杂性和外围扩张共存”的典型趋势,在大城市尤为明显。USM 从单一模式 Local 和 Perfo 过渡到 Lo_perfo 或 Lo_perip,比例从 18.2 % 到 62.5 % 不等,而 Multiform 显着增加了 66.7 % 到 800 %,表明局部收缩的复杂性增加。平均而言,各种 UA 中 24.3% 的 Perip 实例转变为 Perip_fo 或 Lo_peri,这表明外围收缩不断扩展到内部区域。如果外围和内部区域的规划和基础设施发展不同步,外围区域的持续萎缩可能会加剧对内部区域的负面影响。
通过在 UA 中绘制等时圆圈,该研究纵向比较了 USM 的地理差异。总体来看,随着成本距离的增加,Com占比上升,表明城市离核心经济区越远,资源溢出效应越弱,经济转型和重构难度越大。这推动了人口从外围小城市迁移到核心城市,最终将它们转变为 Com。值得注意的是,Non 的比例也随着成本距离的增加而上升。这种现象表明,一些城市可能经历了更早的人口流失,导致在观察期内出现“空心化”状态,这可能预示着更严重的人口下降。然而,这一假设需要在未来的研究中进一步验证。此外,CM 的比例随着成本距离的增加而降低。这与先前的假设一致,即距离核心经济区较远的城市往往具有较小的建筑规模、更简单的经济结构以及形成复合收缩模式的可能性较低(图6)。