空间尺度对城市竞标地租理论的适用性影响分析_以深圳经济特区为例

1、空间尺度对城市竞标地租理论的适用性影响分析以深圳经济特区为例刘涛，仝德 ，李贵才( 北京大学 城市规划与设计学院，中国广东 深圳 518055)摘 要: 以深圳建筑普查数据为基础，以 GIS 空间分析为技术方法，整理得到深圳经济特区城市尺度和组团尺度的 建筑平均高度和商业办公、工业仓储和居住等三大类土地利用数据，对比分析空间尺度对城市竞标地租理论的适用 性影响。结果表明: 组团尺度的土地竞租能力和土地利用强度是符合距离衰减效应的，而城市尺度的地域空间结构 相比组团尺度则显得更复杂，体现了空间尺度对竞标地租理论的适用性。关键词: 竞标地租理论; 空间尺度; GIS 空间分析; 深圳经济特区中图分

2、类号: F293 文献标志码: A 文章编号: 1000 8462( 2014) 02 0067 06The Applicability of Spatial Scale on the Bid ent Theory: a case Study of ShenzhenLIU Tao，TONG De，LI Gui cai( School of Urban Planning and Design，Peking University，Shenzhen 518055，Guangdong，China)Abstract: The bid rent theory tells that the urban la

3、nd use follows the principle of best value use of the land while the bid rent ability and land use intensity present a distance decay effect from the city center to the outside. The theory premises of classic urban regional spatial structure such as the Cosmetic Zone Theory，while as the development

4、of social economy and increment of city construction area，the modern urban regional spatial structure becomes so complex that it is hard to directly make the theory applicable to the research on the complex regional spatial structure of a city. Considering the spatial scale effect，the single cluster

5、 within a city matches the theory well，so the spatial scale has applicability on the bid rent theo- ry. This paper is based on the construction census data of Shenzhen Economic Zone，and uses GIS spatial analysis method， and concludes the average architect height and land use results of city scale an

6、d cluster scale and then compares the applica- ble effects of the spatial scale on the theory. esults show that the land bid rent capacity and land use intensity of the cluster scale matches distance decay effect better，and the regional spatial structure on city scale is more complex than the cluste

7、r scale，showing that the spatial scale has great applicability on the bid rent theory.Key words: the Bid ent theory; spatial scale; GIS spatial analysis; Shenzhen Special Economic Zone土地是城市形成和发展的物质基础，是城市人 口和社会经济活动的空间载体，城市中土地利用形 成了城市地域空间结构。随着城市自身不断发展， 城市地域空间结构呈现出动态变化的过程，一直以 来都是城市地理学研究的重 点1 3。 以 阿 隆 索

8、 ( Alonso William ) 为 代 表 的 城 市经济学派将杜能 ( Johann Heinrich von Thünen) 的同心圆等理论应用 到对城市土地利用结构的研究，形成了城市土地利 用的竞标地租理论4。该理论认为城市地租是由不同类型用地的竞价能力决定的，越靠近城市中心土 地越稀缺，出价能力最高的土地利用类型将占据城市 中心的位置，出价能力较低的只能占据城市外围地区 边缘位置，呈现出商业办公用地、工业仓储用地和居 住用地依次从城市中心向外分布的空间格局。同时， 根据资本和土地的替代性原则，土地利用强度随距城 市中心距离增加呈现出空间衰减的规律5 9。然而，城市竞标

9、地租理论建立在理想的“单中 心城市、均 质 平 原”的 假 设 前 提 下，是 以 同 心 圆 理收稿时间: 2013 09 24; 修回时间: 2013 12 03基金项目: 国家自然科学基金项目( 41371167) ; 广东省自然科学基金项目( S2012010008902)作者简介: 刘涛( 1989) ，男，重庆人，硕士研究生。主要研究方向为城市化与区域发展。Email: maxlrs sina. com。通讯作者: 仝德( 1980) ，女，陕西西安人，副教授。主要研究方向为城市化与土地经济。Email: tongde pkusz. edu. cn。论、扇形理论、多核心理论、三地带

10、理论等古典城市 地域空间结构为理论基础的，忽略了城市一直都是 动态发展变化的事实。由于不能适应更加复杂的现 代城市地域空间结构变化，竞标地租理论自提出以 来便引起了众多学者的修正性研 究10 15。其 中， Solow 将环境因素纳入了分析框架16，Yang 和 Fuji- ta 将开放空间作为一个公共物品纳入了模 型17， Mills 和 Muth 建立了多中心城市模型的 修 正 框 架18 19等。至今为止，各种修正模型往往仅能够通 过逻辑演绎证明单中心竞标地租理论模型未涉及的 各类因素对城市土地利用结构 确实能够产生影 响20 21，却尚未有一套完整的理论模型能够系统诠 释城市土地利用的

11、空间分异规律22 24。因此，阿隆 索提出的单中心城市竞标地租模型仍是土地经济学 领域最经典和备受推崇的基础理论之一。事实上，随着社会经济水平的发展和交通工具 的不断完善，现代城市的人口和建成区规模日益扩 大，其内部地域空间结构也越来越复杂，虽然出现了 城市尺度层面的土地利用结构并不完全符合竞标地 租理论所示规律的现象，但并不能够否认城市竞标 地租理论的适用性，这一论点通过城市土地利用结 构的空间尺度分割研究即可论证。对城市不同空间 尺度水平土地利用强度和土地利用结构的空间分异 规律研究发现，尽管城市尺度层面土地利用受到多 中心、河流、山体、绿地等特殊因素影响，可能表现出与竞标地租模型不相符的

12、用地布局特征，但从组团 尺度层面考量，城市土地利用在每个规模有限的空 间范围内仍能验证竞标地租模型所揭示的规律，即 空间尺度对城市竞标地租理论具有适用性。本文利 用 2008 年深圳经济特区建筑普查数据，结合 GIS 空 间分析，对比分析城市尺度和组团尺度中城市土地 利用强度和商业办公、工业仓储和居住等三大类土 地利用结构，以验证空间尺度对城市竞标地租理论 的适用性。1 数据和方法1. 1 研究区概况深圳经济特区成立于 1980 年，城市中心几经变 迁。起初，城市建成区依托罗湖和蛇口两个毗邻香 港的口岸而建，形成双中心城市结构雏形; 1990 年 代后期以来，随着莲花山市民中心会展中心中 轴线

13、建设，福田 CBD 也逐渐成长为城市的新中心。 2010 年深圳经济特区从原来的南山、福田、罗湖、盐 田四区扩充至深圳全境，同时新一轮的深圳城市总 体规划提出打造三轴两带多中心的城市空间结构 ( 图 1) ，进一步强化了城市的组团结构。本文以扩容前的深圳经济特区范围为研究对象 ， 从城市尺度和组团尺度两个层面验证空间尺度对城市 竞标地租理论的适用性。其中，城市尺度研究对象的 范 围为深圳经济特区全境( 不包括内伶仃岛 ) ，东西图 1 深圳市城市空间布局结构规划图Fig. 1 The planning spatial layout structure of Shenzhen City 深圳经济

14、特区 2010 年扩大到关外的全市域，本文数据年份为 2008 年，为匹配数据，因此仅以扩容前为研究范围。 为无人岛，属于深圳特区的一部分，对本文的研究没有影响，为作图方便不纳入研究范围。长约 40km，总面积约 400km2 ，以市民中心( 市政府)H = ( H * A ) / Aii i所在地为城市中心。组团尺度研究对象的范围是罗湖中心组团，以东门为组团中心( 图 2) 。式中: H 为每个同心圆环缓冲区内的建筑平均高度;Hi 为某一同心圆环缓冲区内某栋建筑的高度; Ai 为其占地面积。选取城市土地利用中典型的商业办公、工业仓 储和居住等三大类作为本文研究的土地利用类型， 原始数据中与之

15、相似的用地类型统一归并到以上三 大类中( 表 1) 。1. 2研究方法图 2 研究区域范围Fig. 2 The study area表 1 对土地利用类型的整合Tab. 1 The integration of land use归并后用地类型建筑普查数据中的用地类型商业办公办公，商业，商业街，购物中心工业仓储仓储，工业居住商住，居住，居住配套，私宅1. 2. 2空间分析方法。将缓冲区和处理后的数据1. 2. 1 对基础数据的预处理。以深 圳 建 筑 普 查2008为数据基础，一般认为，建筑越高土地利用强 度越大，因此以建筑高度代表土地利用强度。分别 以上文定义的两个中心作为城市尺度和组团尺度研

16、 究的缓冲区中心，在 GIS 软件中城市尺度以 1km、组 团尺度以 0. 2km 为半径依次往外做同心圆环缓冲 区，在相应的研究范围内分别生成 20 个和 14 个缓 冲区。采用占地面积加权平均的方法计算每个同心 圆环缓冲区内的建筑平均高度:叠加，得到 城市尺度和组团尺度 不同缓冲区的建 筑平均高度和三大类用地的用地结构占比( 表 2 ) ， 同一缓冲区某种用地竞租能力越强，其占比越大。 计算不同缓冲区三大类用地占本类用地所有缓冲 区范围总和的比例( 相对比例) 。利用线性回归分 析方法分别研究距城市中心的距离与建筑平均高 度、土地利 用 结 构 的 变 化 关 系。 通过不同尺度对 比分析

17、，验 证空间尺度对城市竞 标地租理论的适 用性。表 2 不同尺度的三大类土地利用的空间分析Tab. 2 The spatial analysis of the buffer zones in different spatial scale距城市中心 距离 / km居住用地 面积 / m2商业办公用 地面积 / m2工业仓储用 地面积 / m2平均高度/ m距组团中心 距离 / km居住用地 面积 / m2商业办公用地 面积 / m2工业仓储 用地面积 / m2平均高度/ m180 345200 5912 975450. 23 93917 03027662844 679292 49093 833

18、420. 435 32368 29505831 814 215501 371214 489330. 664 9651431356156641 630 149661 248143 815310. 8121 275135 877478505973 357460 986361 461311. 0212 71277 548142386617 702487 831198 532321. 2251 10391 5881 7403871 070 275458 281287 663291. 4207 46182 5186 6953281 632 426240 538181 124251. 6207 77667

19、 2911 4643291 940 348218 390115 402181. 8149 41577 4946 76138101 444 012127 66241 057172. 0199 70058 19314 4263811623 487217 474153 71492. 2222 19482 25341 8793112828 703226 802380 187132. 4263 92675 92443 5292913613 999229 280309 143112. 6271 639141 62938 40925141 304 391192 645251 630132. 8282 681

20、144 99945 19925151 893 85586 485628 01813161 087 73683 133202 9931217246 56818 614141 2961018388 61749 326103 4231719582 63634 551136 9992020382 92117 737328 948162结果分析2. 1土地利用强度分析城市尺度中不同缓冲区建筑平均高度和距城市 中心 距 离 的 线性回归方程为 y = 1. 521x + 37. 821，2 = 0. 683* ( 图 3 左) ，回归系数为负数， 表明建 筑平均高度与距城市中 心的距离呈负相 关，体现了

21、土地利用强度随城市 中心向外的衰减 效应。但是，随着距城市中心距离增大，曲线表现 出的“异常”情况逐渐显著，在距城市中心 11 km 以 外，曲线呈现出不规则波动，甚 至 在 17 19 km 范 围内出现土地利用强度显著上升趋势。经与深圳土地利用现状图比对发现，距城市中心以西 12 km 和 19 km 处正是南山中心区和蛇口中心区，这表明 组团的存在干扰了城市竞标地租理论所示规律的 实证效果。组团尺度中城市土地利用强度的实证研究表 明，不同缓冲区建筑平均高度和距中心距离的线性回归方程为 y = 14. 842x + 62. 76，2 = 0. 791* ( 图3 右) ，结果显示组团尺度比

22、城市尺度的土地利用强 度具有更明显的空间距离衰减效应，建筑平均高度 一直呈现下降的趋势，没有出现城市尺度情况下明 显的波动和“异常”，完全符合竞标地租理论所揭示 的规律。图 3 城市尺度( 左) 和组团尺度( 右) 的建筑平均高度分布Fig. 3 The average height distribution of a city scale and a cluster scale2. 2 土地利用结构分析2. 2. 1 城市尺度的土地利用结构分析。城市尺度 的研究结果表明，商业办公用地、居住用地和工业仓 储用地等三类用地相对比例的变化关系较复杂，但 总体呈现 7km 内商业办公用地相对比例最高

23、，7 10km 范围内居住用地最高( 1011km 异常) ，1120km 范围内基本是工业用地最高的现象 ( 除 1314km、1516km 两个范围外) ，基本符合城市中心 向外土地地租的衰减变化规律。由于 3 个异常区间存在，使城市尺度的土地利用结构不完全符合竞标 地租理论。城市尺度的土地利用结构特点如下:距城市中心 7km 范围内商业办公用地的相对 比例高于工业仓储和居住用地，其中在 4km 范围内 三类用地的相对比例都呈现增加的趋势，居住用地 高于工业仓储用地，47km 范围内三类用地都呈现 减少趋势，工业用地相对比例开始超过居住用地。710km 范围内居住用地超过工业仓储和商业 办

24、公用地相对比例，成为相对比例最高的用地类型， 趋势先增后减，商业办公用地仍高于工业仓储用地， 二者都呈现递减的趋势。图 4 城市尺度的土地利用相对比例 与城市中心距离的关系Fig. 4 The relationship between the relative proportion of land use and the distance from city center of a city scale1120km 范围内工业仓储用地开始超过商业 办公和居住用地，几乎一直成为相对比例最高的用 地类型。其中，1113km 商业办公用地相对比例超 过居住用地，工业仓储用地呈递增趋势，商业办公和 居

25、住用地基本维持平稳变化。1320km 范围内工 业用 地 几 乎 仍 然 保持最高相对比例 ( 1314km， 1516km 除外) ，居住用地又开始超过商业办公用 * 表明方程通过 95% 置信水平检验，是显著的，下同。地，工业仓储和居住用地相对比例变化波动剧烈，先 增后减，没有明显的增减趋势，商业办公用地呈现递 减趋势。以上 3 个主要的区间是符合竞标地租理论规律 的“正常”土地利用结构变化区间，其他的 3 个较小 的区 间 则 表 现 出“异 常 ”的土地利用结 构 特 点。 1011km 范围是三类用地相对比例的剧烈变动期， 商业办公用地成为相对比例最高的，工业仓储用地 次之，居住用地

26、最低。1314km、1516km 两个范 围居住用地相对比例又 超过工业仓储用地，使 得 1120km 范围工业仓储用地占据最大优势的分布 不再连续。“正常”区间内土地利用结构变化的复 杂情况如上述分析，且存在“异常”区间的干扰，表 明了城市尺度中土地利用类型的空间分布及其结构 特征不完全符合竞标地租理论 揭示的地租变化 规律。2. 2. 2 组团尺度的土地利用结构分析。对组团尺 度的研究表明，以上三类用地相对比例的变化关系 相对简单，呈现 0. 8km 内商业办公用地的相对比例 最高，0. 82. 0km 范围居住用地最高，2. 02. 8km 范围工业用地最高的现象，完全符合竞标地租理论

27、中城市中心向外土地竞租能力的变化趋势。罗湖组 团的土地利用结构特点如下:距城市中心 0. 8km 范围内，商业办公用地的相 对比例高于工业仓储和居住用地，三类用地的相对 比例都呈现增加的趋势，居住用地高于工业仓储 用地。0. 82. 0km 范围内，居住用地超过工业仓储和 商业办公用地相对比例，成为相对比例最高的用地 类型，商业办公用地 仍高于工业仓储用地 ( 1. 8 2. 0km 例外) ，居住和商业办公用地都呈现波动变 化的平衡趋势，而工业用地一直呈现递增的趋势。2. 02. 8km 范围内工业用地开始超过商业办 公和居住用地，一直成为相对比例最高的用地类型， 三类用地相对比例都呈现呈递

28、增趋势。商业办公用 地相对比例低于居住用地( 2. 42. 6km 例外) 。和城市尺度的结果相比，组团尺度的土地利用 相对比例变化关系较简单明了，土地利用用途呈现 典型的城市中心周边以商业办公用地为主导，向外 则居住用地的相对比例占据主导地位，最外围则以 工业仓储用地相对比例最高的“圈层式”土地利用 空间格局，没有出现城市尺度中土地利用用途相对 比例的“异常”区间，其土地利用结构严格遵循竞标 地租理论中的土地利用变化规律。图 5 组团尺度的土地利用相对比例 与城市中心距离的关系Fig. 5 The relationship between the relative proportion of

29、 and use and the distance from city center of a small scale以上不同尺度的土地利用结构分析表明，城市 尺度水平下的土地利用强度和土地利用结构的“异 常”情况较多，难以较好地符合竞标地租理论揭示 的土地竞租规律。然而，通过尺度分割，在组团尺度 上，土地利用的空间分布符合竞标地租理论所示规 律，表明了空间尺度对城市竞标地租理论的适用性。3空间尺度对城市竞标地租理论的适用性 影响分析随着城市化的快速推进，城市规模越来越大，城 市建成区的不断扩大使得更多外部因素成为影响城 市土地利用空间格局的重要因素。如城市外围的山 体、河流等纳入城市化地域范

30、围，不可避免地影响了 城市土地利用空间分布的连续性和稳定性。另一方 面，城市空间范围扩大带动了城市内部结构调整和 重组，外部的自然地理因素和内部的社会人文因素 使得城市开始出现多个组团，城市土地利用空间结 构因此变得更综合、更复杂，这也是现代城市地域空 间结构越来越复杂，不同于古典城市地域空间结构 的重要原因。因此，现代城市难以从城市尺度直接 验证竞标地租理论所揭示的规律( 见城市尺度的结 果分析) 。虽然竞标地租理论往往不能很好地解释整个城 市的土地利用空间格局，但考虑到地域空间结构复 杂的现代城市也是由相对规则有序的组团镶嵌拼接 而成，因此只要研究城市土地利用的空间尺度适当， 竞标地租理论

31、仍然具有适用性。如，将研究尺度缩 小到单个组团水平时，则组团尺度的土地利用强度 和用途的空间分布必然呈现以各组团中心为圆心的 同心圆结构分布( 图 6 ) ，无疑完全符合竞标地租理 论的土地利用分布规律( 见组团尺度的结果分析) 。因此，现代城市地域空间结构的复杂性并不能掩盖 空间尺度对城市竞标地租理论的适用性，在考虑空 间尺度的前提下，城市内部的土地利用仍然是符合 竞标地租理论所揭示的距离衰减规律的。图 6 现代城市土地利用空间结构布局示意图Fig. 6 The spatial structure diagram of land use in a polycentric city4结论以古典

32、城市地域结构理论为基础的竞标地租理 论，是城市土地利用空间结构的经典理论，尽管其越 来越难以适用于外部环境变化剧烈和内部空间结构 日益复杂的现代城市地域结构，但仍可通过适当的 空间尺度分割实现该理论对城市土地利用空间分布 规律解释的适用性。深圳经济特区城市尺度和组团 尺度的土地利用强度和结构的空间分异研究表明， 虽然城市尺度的土地利用会受到多中心等因素的影 响，使得实际的土地利用空间格局难以较好符合竞 标地租理论，但在较小的组团尺度，该理论则有具有 适用性。因此，利用竞标地租理论研究城市土地利 用，必须清晰界定研究的空间尺度，尤其是对组团城 市而言，对多个组团的准确识别以及选择恰当的空 间尺度

33、是正确使用该理论指导城市土地利用规划与 空间布局的必要和重要前提。参考文献:1 Honova I. Land in the history of economic thought J. Politicka ekonomie. 2009，57( 6) : 827 841.2 于伟，宋金平，胡志丁 . 北京市商业土地出让的时空演变与影 响J. 经济地理，2012，32( 1) : 109 113.3 曹卫东，唐云云 . 城市专业批发市场区位演化与城市空间的 时空耦合以芜湖市为例J. 经济地理，2013，33 ( 5 ) : 62 68.4 Alonso W. Location and Land U

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