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广州市人地关系的演化特征与规划应对—基于两次人口普查与国土调查数据的分析

2024-06-05

摘要
广州市2010—2020年人口结构与空间格局深刻演变,造成城市人地关系发生巨大变化,对规划产生重大影响。本文以“七普”“六普”两次人口普查数据,以及“三调”变更、“二调”变更两次国土调查数据为基础,分析十年间广州市的人口总量与用地增长耦合关系、人口结构与用地结构变化关系、人口密度分布与用地效率变化关系,并基于特征问题提出相应的规划应对建议,为协调广州市人口与城市用地发展提供研究支撑。

作   者

詹   浩   广州市城市规划勘测设计研究院有限公司国土与空间规划设计所副总工程师,高级工程师

朱   江   广州市城市规划勘测设计研究院有限公司副总工程师、国土与空间规划设计所所长,教授级高级工程师(通讯作者)

胡思聪   广州市城市规划勘测设计研究院有限公司国土与空间规划设计所规划师,助理工程师

黄一杰   广州市城市规划勘测设计研究院有限公司国土与空间规划设计所助理规划师,助理工程师



城市是人民的城市,人民城市为人民。无论是城市规划还是城市建设,无论是新城区建设还是老城区改造,都要坚持以人民为中心,聚焦人民群众的需求,合理安排生产、生活、生态空间。在“以人为本”的重要理念和价值目标下,人口要素从规模、结构、空间分布等方面,对城市规划产生重大影响。人地关系研究也成为城市研究的重要领域,通过分析人地匹配的现实情况与存在的问题,把握人地关系发展演变的特征与规律,进而提出协调人口与城市用地发展的应对策略,为规划决策提供支撑。


2010—2020年,全国人口结构发生深刻转型,空间格局发生重大变化,老龄化趋势加剧,劳动力人口大幅下降,人口红利期快速转入人口负担期。同时,人口向城市群、都市圈加速集聚,“孔雀东南飞”的态势愈加明显。广州市作为华南地区重要的国家中心城市,十年间承载了大量区域人口的流入,常住人口共增加597.98万,增幅达47%,与之相伴的是人口结构与分布的巨大变化。与此同时,这十年也是广州市大力推进实施“东进”“南拓”空间发展战略的十年,城市空间骨架和用地快速扩张。


本文以广州市第七次全国人口普查数据(简称“七普”)、第六次全国人口普查数据(简称“六普”)、第三次全国国土调查2020年变更调查数据(简称“三调”变更),以及第二次全国土地调查2010年变更调查数据(简称“二调”变更)为基础,利用异速生长模型、GIS空间分析等手段,从人口总量与用地增长耦合关系、人口结构与用地结构变化关系、人口密度分布与用地效率变化关系三方面入手,分析广州市2010—2020年的10年间人地关系演化情况,识别人口与建设用地发展的匹配规律和存在的问题,进而提出差异化人口调控政策机制制定、建设用地空间配置和结构优化、各类公共设施配置和布局优化等的规划应对建议。



01

广州市2010—2020年

人口与用地增长耦合关系



1.1  人口增长空间分布


2010—2020年,广州市域范围内人口增长呈现出扩散与集聚并存的态势,以越秀区为代表的广州市老城核心区,人口持续向外疏解扩散,人口总量减少,人口密度下降(越秀区10年间常住人口净减少11.86万,降幅约为10%)。另外,紧邻老城区的中心城区外圈层(包括白云区南部、荔湾区西部、天河区东部、海珠区南部、番禺区北部地区),人口快速集聚,人口密度显著提升,成为10年间广州市人口增长的主要承载地区(图1)。


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图1  广州市2010—2020年常住人口密度变化情况图(底图审图号:粤S(2022)005号)

Fig.1  Change of permanent residents population density in Guangzhou from 2010 to 2020

资料来源:根据广州市“七普”“六普”数据自绘


1.2  城乡建设用地增长空间分布


2010—2020年,广州全市城乡建设用地增量为197.57km2,增幅为15.26%,远低于同期人口的增幅。增长空间主要分布于南沙自贸区、广州(黄埔)开发区、中新广州知识城、空港经济区、花都开发区、增城开发区等重大产业平台及其周边地区,相较于人口增长,城乡建设用地增长在空间上呈现出向更外围一圈地区集中的特征(图2)。


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图2  广州市2010—2020年增量城乡建设用地空间分布图

Fig.2 Spatial distribution of incremental urban and rural construction land in Guangzhou from 2010 to 2020

资料来源:笔者根据广州市“三调”变更、“二调”变更数据自绘


1.3  人口与城乡建设用地增长耦合关系


对比2010—2020年广州市各区常住人口增幅与城乡建设用地增幅,可以发现,番禺区、白云区、天河区人口增幅较大,而城乡建设用地增长幅度相对较低;相反,荔湾区、南沙新区、增城区获得较多的城乡建设用地增幅,但人口增幅较小,“人口—用地”增长耦合关系的空间分异特征突出。


采用异速生长模型,进一步分析广州市各镇街人口与城乡建设用地增长的耦合关系。异速生长是根据相对生长表示生长关系不成比例的用语,原本主要用于生物学研究,近年来,不少学者将其运用于经济地理学,如分析城市人口与建设用地之间的异速生长关系。“人口—建设用地”的异速生长模型可以分为横向异速(Cross-sectional Allometry)和纵向异速(Longitudinal Allometry)两种类型,前者用于描述同一系统内不同空间单元的静态空间布局;后者用于描述单个空间单元在时间序列中的演化过程。“人口—建设用地”的异速生长模型一般用幂函数表示如下:

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式中,A为城乡建设用地面积;P为常住人口总量;a为比例系数;b为标度指数,又称异速生长系数。根据相关研究结论,对中国城市的分析,一般取b=0.85作为临界值,划分标度区。当b=0.85时,表示土地与人口同速增长;当b>0.85时,表示建设用地增长幅度快于人口增长幅度(正异速生长),b值越大,表明建设用地扩张的优势越大;当b<0.85时,表示人口增长幅度快于建设用地增长幅度(负异速生长),b值越小,表明人口扩张的优势越大。


依据2010年、2020年两个时间点广州市各镇街的常住人口、城乡建设用地面积,建立横向异速生长模型。检验后发现,两个年份的模型拟合优度R2值均在0.1以下,说明尚未形成显著的横向异速关系。


再分别对各镇街在2010—2020年的纵向异速生长建立模型,检验其拟合优度。结果显示,除越秀区、海珠区、荔湾区、天河区,以及番禺区的部分镇街外,其余各镇街均能较好地拟合各自的异速生长曲线,即各镇街存在不同的纵向异速生长关系。


其中,以越秀区为代表的老城核心区的部分镇街,异速生长系数为负数,表明此类镇街为人口净流出地区。除此之外,其他镇街以0.85为临界值,并通过取平均值上下一个标准差,得到两个阈值0.47与1.43,可以将各镇街划分为四种类型:一是人口显著扩张型。即异速生长系数小于0.47,主要包括天河区东部、黄埔区南部、白云区南部、花都区中西部、番禺区,以及南沙新区中心城区范围,常住人口增速显著快于城乡建设用地增速。二是人口一般扩张型。即异速生长系数为0.47~0.85,包括白云区北部、花都区东部、从化区中心,以及南沙新区、增城区除中心城区外的镇街范围,常住人口增速高于城乡建设用地增速。三是土地一般扩张型。即异速生长系数大于临界值0.85但小于1.43,包括从化区城郊街道、太平镇。增城区荔城街道、荔湖街道、中新镇,以及黄埔区中新知识城地区,城乡建设用地增速高于常住人口增速。四是土地显著扩张型。即异速生长系数大于1.43,主要包括增城区朱村街道和从化区北部温泉、良口、吕田等外围镇(主要发展温泉度假和生态旅游),城乡建设用地增速显著快于常住人口增速(图3)。


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图3  广州市各镇街2010—2020年“常住人口—城乡建设用地”异速增长系数图

Fig.3 Allometric growth coefficient of permanent residents population and urban and rural construction land in all towns and streets of Guangzhou from 2010 to 2020

资料来源:笔者自绘



02

广州市人口结构变化

与用地结构关系



2.1  人口年龄结构变化与空间分异特征


2010—2020年,广州市65岁及以上人口占比从6.67%上升到7.82%,15~64岁人口占比从81.88%下降至78.31%,人口年龄结构总体趋于老龄化。其中,老城核心区人口老龄化趋势更加突出,不仅老龄化程度明显加重,老龄化空间范围也进一步扩大;与此同时,15~64岁年龄段人口占比显著下降,形成一个劳动力人口的内部低谷区,且该低谷区较10年前范围明显扩大、程度明显加深(图4)。


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图4  广州市各镇街2010年(左)和2020年(右)65岁及以上人口占比

Fig.4 Proportion of population aged 65 and above in all towns and streets of Guangzhou in 2010 (left) and 2020 (right)

资料来源:根据广州市“七普”“六普”数据自绘


15~64岁劳动力人口增长最多的地区是中心城区外圈层,反映出该地区已成为广州市近十年产业发展、就业与城市活力的重点。全市劳动力人口格局呈现出从老城核心区、外围地区向中心城区外圈层集聚的态势。


2.2  人口受教育结构变化与空间分异特征


2010—2020年,广州市平均受教育年限从10.84年增长到11.61年,大学及以上学历占比从21%上涨到29%,初中学历占比从38%下降到32%,小学学历占比下降2%,人群受教育结构总体向更高学历变化。高学历(大学及以上)人口增长较快的地区主要分布在天河智慧城、黄埔科学城、中新广州知识城等中心城区外圈层的创新平台范围,以及广州教育城(增城)、南沙科学城、从化职教园等部分外围地区。虽然老城核心区高学历人口增速缓慢,部分区域甚至出现高学历人口流出现象,但整体受教育水平仍然处于高位。分析背后的原因,主要是老城核心区发展已进入成熟、稳定状态,产业结构高端,行业类型丰富,配套设施齐全,对高素质人才始终保持着较高的吸引力(图5)。


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图5  广州市各镇街2010年(左)和2020年(右)高学历人口数量对比

Fig.5  Comparison of the number of highly educated population in all towns and streets of Guangzhou in 2010 (left) and 2020 (right)

资料来源:根据广州市“七普”“六普”数据自绘


2.3  人口结构与用地结构变化耦合关系


2.3.1 老龄人口增长变化与医疗养老类用地增长耦合关系


2010—2020年,广州市老龄人口共增长61.28万人,与老龄人口关系密切的医疗养老类用地(以现状用地分类中“医疗卫生用地”与“社会福利用地”近似代替),共增加3.39km2,人均用地面积从5.85m2下降至5.72m2,用地供给未能完全跟上人口老龄化的趋势,导致服务标准有所下降。其中,中心城区各区(除越秀区外,主要是海珠区、荔湾区、天河区)老龄人口增量较大,但受发展空间限制,医疗养老类用地增长缓慢,增量为全市最低,老龄化人地矛盾加剧;白云区、黄埔区、南沙新区、增城区、花都区、番禺区等外围城区,老龄人口与医疗养老类用地增长较为匹配。


采用四象限法对2020年广州市176个镇街的老龄人口数量与医疗养老类用地面积的耦合关系进行分类。以各镇街老龄人口数量平均数8297人、医疗养老类用地面积平均数4.75hm2为基准,人口、用地均高于平均值的镇街为供给匹配型,共28个,占比为15.9%;人口低于平均值、用地高于平均值的镇街为超前供给型,共30个,占比为17.0%;人口、用地均低于平均值的镇街为需求适配型,共71个,占比为40.3%;人口高于平均值、用地低于平均值的镇街为亟需改善型,共47个,占比为26.7%。从四种类型镇街的分布特征来看,荔湾区、越秀区、海珠区、天河区镇街的医疗养老类用地普遍偏少。其中,天河区镇街老龄化程度较轻,多为需求适配型,其他三个区的镇街多为亟需改善类;黄埔区、南沙新区、增城区的镇街老龄人口普遍较少,南沙新区、增城区街镇多为需求适配型,黄埔区街镇还有不少超前供给型;白云区、番禺区、花都区镇街各种类型均有;从化区镇街与中心城区类似,医疗养老类用地偏少,多为需求适配型和亟需改善型(图6)。


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图6  广州市各区镇街2020年老龄人口与医疗及养老类用地面积耦合关系散点图

Fig.6  Scatter map of the coupling relationship between the elderly population and the area of medical and elderly care land of Guangzhou in 2020

资料来源:笔者自绘


2.3.2 高学历人口增长变化与科研办公类用地增长耦合关系


2010—2020年,广州市高学历人口共增长260.28万人;与之相对应的是,科研办公类用地(以现状用地分类中的“科研用地”与“商务金融用地”近似代替)也加速供给,共增加25.38 km2,人均用地面积从6.33m2提高至8.08m2,人地增长匹配关系较好。其中,高学历人口增长最多的白云、番禺、天河、黄埔四区,科研办公类用地的增量也最多;海珠区相较于高学历人口增量而言,科研办公类用地增量更加突出;越秀区高学历人口增量最少,科研办公类用地增量更是微乎其微,因此人均用地面积降低;南沙新区高学历人口增量与其他区相比虽然不突出,但与2010年基数相比,增幅巨大,达到776%,对人地关系造成较大的改变。


采用四象限法对2020年广州市176个镇街的高学历人口数量与科研办公类用地面积的耦合关系进行分类。以各镇街高学历人口数量平均数28946人、科研办公类用地面积平均数23.4hm2为基准,人口、用地均高于平均值的街镇为高水平供给型,共36个,占比为20.5%;人口低于平均值、用地高于平均值的街镇为超前供给型,共19个,占比为10.8%;人口、用地均低于平均值的街镇为低水平供给型,共95个,占比为54.0%;人口高于平均值、用地低于平均值的街镇为人才高度集聚型,共26个,占比为14.8%。从四种类型镇街的分布特征来看,以荔湾区、越秀区、海珠区为代表的老城区,以及南沙新区、增城区、从化区等外围地区镇街多为高学历人口少、科研办公类用地少的低水平供给型;天河区镇街多为高学历人口多、科研办公类用地多的高水平供给型;黄埔区镇街主要为超前供给型和低水平供给型;白云区、番禺区、花都区镇街各种类型较为均衡(图7)。


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图7  广州各区镇街2020年高学历人口与科研及办公类用地面积耦合关系散点图

Fig.7 Scatter map of the coupling relationship between the population with high education background and the area of scientific research and office land of Guangzhou in 2020

资料来源:笔者自绘



03

广州市人口密度

与用地效率变化关系



3.1  各区地均产出增长变化情况


以单位建设用地GDP作为地均产出(用地效率)的测度指标,2010年,广州全市平均每平方千米产出为8.95亿元,2020年增长至每平方千米17.27亿元,增幅达93%。地均产出最高的越秀、天河、海珠三区增幅最大,分别达到110%、169%、165%,而地均产出较低的增城区增幅只有36%,各区用地效率分化的趋势进一步扩大。


3.2  人口密度与地均产出匹配关系及变化特征


对各区2010年、2020年两个时间点的地均产出与人口密度进行匹配分析,采用二次曲线进行回归拟合,R2值可以分别达到0.82和0.83。从曲线态势可以看出,随着人口密度的提升,两个年份的地均产出均呈现出先下降、后上升的趋势,人口密度处于中间水平的第二梯队(番禺区、白云区),用地效率不仅明显低于人口密度最高的第一梯队(越秀区、海珠区、荔湾区、天河区),也低于人口密度最低的第三梯队的部分地区(黄埔区、南沙新区)(图8)。


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图8  2010年(左)、2020年(右)各区人口密度与地均产出的匹配关系

Fig.8 Matching relationship between population density and average land output in 2010 (left) and 2020 (right)

资料来源:笔者自绘


按照新古典经济学的集聚理论,社会经济活动及相关要素的空间集中,会引起资源利用效率提高、成本节约、收入或效用增加,形成正外部性的集聚效应。已有的大量文献研究表明,人口密度增加对提高城市用地效率具有正向促进作用,但同时也有研究表明,人口密度过高会造成城市基础设施超载,引发“城市病”,从而降低城市用地效率。科尼尔(Ciccone)与霍尔(Hall)认为,人口密度增加的净效应,取决于集聚效应和拥堵效应的净效应;汪行东在实证模型中引入二次项后发现,人口密度与创新产出呈现出“U”形关系,在越过一定的门槛后,人口密度的提升会带来显著的集聚效应,促进创新产出提高。


上述理论可以很好地解释广州市各区人口密度与地均产出的匹配关系。越秀区、海珠区、荔湾区、天河区的人口密度每平方千米均已超过2万人,属于极高密度地区。随着城市治理水平的提升,城市拥堵效应对用地效率造成的负面影响不再显著,因此,地均产出随人口密度增加而加速提升。而人口密度每平方千米1万~2万人的番禺区、白云区,用地效率低于人口密度每平方千米1万人以下的黄埔区、南沙新区,一方面因为其正处于拥堵效应负面影响较大的区间,另一方面因为该地区职住较为失衡,大量住宅、服务设施用地所承载的居住人口在市域其他地区就业,导致用地的结构性低效。


将2010—2020年的人口密度变化值作为横坐标,地均产出变化值作为纵坐标(图9),可以明显看出,第一梯队各区的地均产出效率增长最为迅猛,充分印证了纲纳 · 缪达尔(Karl Gunnar Myrdal)提出的“循环积累因果原理”,已经处在高位的人口密度,满足了高价值经济活动的基本需求,进而吸引更多的生产性服务业、高端服务业和消费品零售业等高价值第三产业经济活动集聚,在循环累积因果关系的作用下,经济活动集聚的地区越来越集聚。相较而言,第二梯队各区人口密度的增长变化最为突出,但地均产出的增加处在低位,一个重要的原因是,该地区是广州市城乡接合最为突出的地区,城市化水平较低。根据有关研究结论,在对用地效率的影响方面,城市化水平与人口密度具有替代作用,城乡混杂的空间状态,在一定程度上拉低了人口密度增加转换为用地效率提升的效能。第三梯队人口密度增长总体较为缓慢,但在对用地效率的提升上,各区间的差异巨大。这主要是因为第三梯队各区的发展路径和阶段有所不同,如增城区、从化区距离主城区较远,人口吸引力偏弱,人口密度提升有限。同时,城市化水平较低,难以支撑高效能的服务业发展,用地效率提升较慢;黄埔区在广州市“东进”战略的大力实施下,加速建立起较为完善的现代工业体系与创新系统,产业结构不断升级,土地资源和劳动力资源的利用与释放水平较高,虽然人口密度增加不多,但用地效率有较大提升;南沙新区作为国家级新区与广州城市副中心,近十年城市功能已逐步完善,对人口与就业的吸引力都有显著提升,人口密度与用地效率都实现了较大增长。


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图9  2010—2020年人口密度—地均产出变化关系

Fig.9  Matching relationship between population density change and average land output change from 2010 to 2020

资料来源:笔者自绘



04

广州市人地关系协调的

规划应对建议



4.1  多措并举,引导人口空间合理布局


当前,广州市的人口仍然过度集聚在中心城区,未来应进一步加强老城核心区的人口疏解。同时,面向国土空间规划“双核五极”的空间格局,重点提升南沙新区和东部中心、北部增长极、中新广州知识城等外围综合新城服务能级,吸引人口集聚。可以通过合理布局产业空间和就业岗位,完善骨干路网和轨道交通体系建设,优化公共服务设施配置,制定实施分区的、差异化的人才引进和落户政策等,多措并举,引导市域人口在空间上合理分布。


4.2  匹配人口空间发展趋势,精准投放新增建设用地资源


建立人地挂钩的新增建设用地供给引导和约束机制,针对番禺区东北部、天河区东部、白云区中北部、黄埔区中部、南沙新区等近十年人口增长迅猛、增速明显快于建设用地增速的地区,以结构性扩张为策略,加大新增建设用地投放力度;针对花都区、增城区等一般性人口增长地区,适度定向投放新增建设用地规模,促进资源向城区等优势发展地区集中;针对从化区等人口增量较少的地区,加强新增建设用地规模约束;以存量空间为主的老城核心区作为调整重构地区,重点通过城市更新实现功能优化与提升。


4.3  应对人口结构变化,加强养老、医疗、科研、办公等重点设施配置


应对全市人口老龄化加速趋势,加快健全居家、社区、机构相协调,医养结合的养老服务体系,重点加大对47个亟需改善型镇街的医疗养老类用地的供应力度。针对中心城区老龄化程度突出但新增养老设施空间受限的问题,探索引入社会资本,发展社区嵌入式、护理型养老机构;针对外围城区养老服务设施配置水平普遍较低的情况,加强规划引领,推动一批市级医疗养老机构等优质设施在外围城区布局落地。依托广州市丰富、优质的高校资源和职业教育资源,聚焦南沙科学城、天河智慧城、番禺创新城、黄埔科学城等重点科研创新平台地区,进一步加强科研机构、办公设施空间配置,提升对高学历、高层次人才的吸引力和承载力。


4.4  重点提升城乡接合地区空间利用效率,改善职住平衡


针对番禺区、白云区等中心城区外围地区城乡用地混杂、效率低下、结构失衡等问题,通过加大土地整备力度,大力推动对“遍地开花”的村镇工业集聚区和物流园的整治提升,整合零散、低效的建设用地,促进开发建设集中布局;在规划中加强土地开发强度和综合绩效管理,提升单位土地的产出水平;加快产业转型升级,推动现代服务业和制造业集聚集群发展,增加生活性服务业就业岗位,培育产业社区,改善职住平衡。



05

结语



本文以“七普”“六普”两次人口普查数据和“三调”更新、“二调”更新两次国土调查数据为基础,分析广州市2010—2020年人地关系演变情况,形成如下主要结论:


第一,2010—2020年,全市人口增长呈现扩散与集聚并存的态势,老城核心区人口持续向外疏解扩散,中心城区外圈层成为人口增长的主要承载地区,增量城乡建设用地主要投放于更外围的重大产业平台及其周边地区。采用异速生长模型,分析各镇街人口与城乡建设用地增长的耦合关系,结果显示,老城核心区部分镇街为人口流出型;天河区东部、黄埔区南部、白云区南部、花都区中西部、番禺区,以及南沙新区中心城区为人口显著扩张型;白云区北部、花都区东部、从化区中心,以及南沙新区、增城区外围镇街为人口一般扩张型;从化区、增城区中心周边镇街,以及黄埔区中新知识城地区为土地一般扩张型;增城区朱村街道和从化区北部外围镇为土地显著扩张型。


第二,2010—2020年,全市人口年龄结构趋向老龄化。其中,老城核心区老龄化程度更加突出,中心城区外圈层成为劳动力人口主要迁入区域,也是高学历人口增长较快的区域。与老龄人口关系密切的医疗养老类用地供给,未能完全跟上人口老龄化趋势,人均用地面积有所下降。其中,中心城区的海珠区、荔湾区、天河区的老龄人口增量较大,但受发展空间限制,医疗养老类用地增量较低,老龄化人地矛盾加剧。科研办公类用地十年间加速供给,与高学历人口增长的匹配关系较好。


第三,全市地均产出从2010年每平方千米8.95亿元增至2020年的17.27亿元,增幅达93%。随着人口密度的提升,地均产出呈现先下降、后上升的趋势。根据相关文献的研究结论,主要是因为人口密度增加会带来集聚效应和拥堵效应,在其共同作用下,人口密度与用地效率形成“U”形关系。人口密度最高的越秀区、海珠区、荔湾区、天河区,用地效率随人口密度增加进一步快速提升,体现了集聚效应的“循环积累因果原理”;人口密度处于第二梯队的番禺区、白云区,人口密度增量最为突出,但用地效率增量处在低位,这与该地区城市化水平较低有关;第三梯队人口密度增长总体较为缓慢,但各区之间用地效率提升的差异巨大,反映出各区发展路径和所处阶段的不同。


第四,针对广州市2010—2020年人口用地增长变化特征与问题,提出多措并举,引导人口空间合理布局;匹配人口空间发展趋势,精准投放新增建设用地资源;应对人口结构变化,加强养老医疗科研办公等重点设施配置;重点提升城乡接合地区空间利用效率,改善职住平衡等规划应对建议,更好地协调广州市人口与城市用地发展。








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