城市扩张与生态空间非线性动态耦合关系梯度分析模型

探索城市发展与生态保护的交互耦合关系是科学实施新型城镇化战略的重要支撑.现有研究多关注宏观城市系统要素、结构、功能与生态环境之间的耦合关系,较少从微观尺度尤其是城市圈层结构视角揭示二者之间的非线性动态耦合关系及其空间梯度性.基于此,本文提出了城市扩张-生态空间复合系统的多维度量化指标体系,构建了城市扩张与生态空间演化之间动态耦合协调度的评估模型,分析了 1985-2020年武汉市域、绕城高速环线和中心城区等不同空间梯度内城市扩张与生态空间的动态耦合关系变化规律.研究表明,城市扩张与生态空间的动态耦合协调度在武汉市行政区划范围与绕城高速环线-武汉市界范围内整体呈"S"型变化,2010年之前处于缓慢发展状态,之后快速升至高度协调状态;绕城高速环线范围内耦合协调度总体呈现"波浪式"上升,2005年之后在高速极限发展与螺旋式上升阶段波动变化;绕城高速环线范围内以及城市主城区的耦合协调度均接近"S"型,其中绕城高速环线至主城区之间的耦合协调度在2010年之前持续升至螺旋式上升阶段,之后则缓慢下降至高速极限发展阶段,而主城区的耦合协调度在2000-2005年已处于高速极限发展状态,之后则呈现围绕高值上下波动的状态.不同空间梯度内城市扩张与生态空间之间的耦合协调关系存在显著差异性,未来城市空间管控与绿色基础设施规划应因地制宜制定对应措施.