城市土地利用空间布局结构理论

一、城市土地利用空间布局结构理论

城市物质空间是城市发展的基础，城市物质空间的构成要素主要包括四个方面：

1﹒位置要素，位置是城市的第一个地理要素，它不仅表现为城市的整体及其与之关联的城镇体系，也表现在城市建成区的内部，区位论一直都是研究城市物质空间分异的基础理论。

2﹒距离要素，它作用于城市内部，出现了地域的分异，作用于城市的外部，导致了城市在区域中的中心作用。

3﹒结构要素，城市地理的各种地域分析，实质上都是一种结构分析，如城市的经济结构、职能结构、人口结构、交通结构、工业结构和自然结构，城市结构研究的方向就是寻找城市结构不完整、不和谐的发生原因、表现方式及根治措施。

4﹒地域范围要素，地球上存在着城市、农村和城市农村过渡地带的三种地域范围。

城市物质空间结构理论主要研究城市空间的扩张规律和结构特征，包括城市物质环境的空间分异及其演化过程。斯迈尔斯（Smailes）的研究工作表明，城市物质形态的演变是一种双重过程，包括向外扩展和内部重组，分别以“增生”和“替代”的方式形成新的城市形态结构，替代过程往往既是物质性的又是功能性的，特别是在城市核心地区。“增生”和“替代”的结果是在建成区内部形成城市的功能区，在城市外部形成卫星城。城市物质空间结构的主要理论模型如下。

（一）同心圆结构理论

这一理论是由美国学者伯吉斯（E．W．Bargess）于1923年对芝加哥城市土地利用结构分析后总结出来的。他认为城市地域受向心、专业化、分离、向心性离心四种力的影响，产生了地域分异。城市各地带不断地侵入和转移，基本模式为城市各功能用地以中心区为核心，自内向外作环状扩展，共形成5个同心圆用地结构。

第一圈层是中心商务区（CBD），是城市商业、社会活动、市民和公共交通的集中点，是城市的中枢部分（包括中心商业街、办事处、银行、剧院等）。

第二圈层是围绕中心商业区与住宅区之间的过渡地带，绝大部分是由老式住宅和出租房屋组成，是轻工业、批发商业、货仓和出租房屋集中区，处于贫民窟或仅次于贫民窟的境况。

第三圈层是低收入居民居住区与工业区交错圈层，这里租金低，便于乘车往返于市中心，接近工作地，工厂的工人大多在此居住。

第四圈层是高收入阶层住宅区，散布有高级公寓和花园别墅，居住密度低，生活环境好。

第五圈层为通勤人士居住区，约距中心商业区30～60分钟乘车距离范围内。

伯吉斯对同心圆土地利用模式进行了动态分析，他认为当城市人口的增长导致城市区域扩展时，每一个内环地带必然延伸并向外移动，入侵相邻外环地带，产生土地使用的演替。如商业中心进一步扩大，入侵过渡地带，吞没贫民的住房，迫使住在这里的低收入居民向外环地带转移，使高收入居民把其旧的住房转给低收入居民，搬入新的高档住宅中。英国城市经济学家巴顿（K．J．Button）将此现象称之为“渗透”；伊文思（A．w．Evans）则称为“过滤”。正是基于这种思想，美国在1960年代和1970年代里，以此作为城市更新政策的基本原则，把过渡地带的一部分扩展为商务用地，而陈旧的低收入住房改建为中产阶级住宅区，改善了各阶层的住房条件，而位于该区域的大部分工厂则跃过以前的限制制造业扩展的居住区，搬迁到被伯吉斯称为通勤人士住宅区中，形成新的土地利用空间格局。

伯吉斯这个学说在许多方面是成功的，他从动态变化入手分析城市地域，是十分可取的；在宏观效果上，同心圆模式基本符合一元结构城市的特点。1932年巴布科克（Babcock）考虑到交通轴线的辐射作用，将同心圆模式修改为星状圈层模式，使这一理论更接近单中心中小规模城市的真实情况。如果从地理的角度出发，城市土地利用的同心圆模式就变成另一种形式。从城市中心的CBD到建成区以外的非城市用地，城市土地利用完全按照土地利用效益来布局，这种模式和杜能的农业孤立国具有很大的相似性。伯吉斯的同心圆理论的不足同杜能理论一样，忽略了交通道路、自然障碍物（河、湖等）、土地利用的社会文化和区位偏好等方面的影响；同时也未考虑作为城市主要活力的工业活动布局及对城市土地利用的影响。事实上，工业对人口的吸引以及工业污染对城市布局的制约也在很大程度上决定城市土地利用结构。

（二）扇形理论

扇形理论是霍伊特（H．Hoyt）通过对美国64个中小城市及纽约、芝加哥、底特律、费城等城市的住宅区的趋势分析，于1939年提出来的（图2﹒1）。该理论的核心是各类城市用地趋向于沿主要交通线路和沿自然障碍物最少的方向由市中心向市郊呈扇形发展。他认为，由于特定运输线路的线性可达性和定性惯性的影响，各功能用地往往在其两侧形成。他还把市中心的可达性称为基本可达性，把沿辐射状运输主干线所增加的可达性称之为附加可达性。轻工业和批发商业对运输线路的附加可达性最为敏感，多沿铁路、水路等主要交通干线扩展，低收入住宅区环绕工商业用地分布，而中高收入住宅区则沿着城市交通主干道或河岸、湖滨、公园、高地向外发展，独立成区，不与低收入的贫民区混杂。当城市人口增加，城市用地需要量扩大，高收入的富人就从原住区搬迁到新的声望更高的地方，原来的高收入住宅区的房产变为低租金的住宅，供贫民居住，出现土地利用的演替和滤变。但大部分低收入阶层，由于经济和社会因素的作用，很难进入中产阶级和高级住宅区居住，只能在原有贫民区的基础上向外作条带扇形状延伸发展，因此，城市各类土地利用呈现出扇形结构。

图2﹒1　扇形土地利用模式

1—中心商业区；2—批发和轻工业区；3—低收入住宅区；4—中收入住宅区；5—高收入住宅区

霍伊特的理论模式承认了伯吉斯的同心圆学说的经济地租概念，并在此基础上增加了交通影响。霍伊特认为城市用地的导向因素比距离更为重要，因此他提出的模型呈扇形而不是同心圆形。

（三）哈里斯—乌尔曼的多中心理论

美国地理学家哈里斯（C﹒D﹒Harris）和乌尔曼（E﹒L﹒Ullman）于1954年提出了多中心的城市结构模型（图2﹒2）。其主要观点是，城市中心的多元化和城市地域结构的分异是由四个过程作用形成的：

图2﹒2　哈里斯—乌尔曼多中心土地利用模式

1—中心商业区；2—批发与轻工业区；3—低收入住宅区；4—中收入住宅区；5—高收入住宅区；6—重工业区；7—卫星商业区；8—近郊住宅区；9—近郊工业区

（1）各种行业以自身利益为目标的区位过程；

（2）产生集聚效益的过程；

（3）各行业利益对比而发生的分离；（4）地价和房租对行业区位的作用。

该理论强调城市土地利用过程中并非只形成一个商业中心区，而会出现多个商业中心区。其中一个主要商业区为城市的中心，其余为次核心。这些中心不断地发挥其中心的作用，直到城市的中间地带完全被扩充为止。而在城市化过程中，随着城市规模的扩大，新的极核中心又会产生。他们还认为，城市中心的数目多少及其功能，因城市规模大小而不同。中心商务区是主要的中心，另外还有工业中心、批发中心、外围地区的零售中心、大学聚集中心以及近郊的社区中心等等。并进一步指出形成城市多中心的因素有四个：

（1）某些活动需要彼此接近，而产生相互依赖性；

（2）某些活动的互补互利，自然集聚；

（3）某些活动因必须利用铁路等货运设施，且产生对其他使用有害的极大交通量，因此就排斥其他使用而自己集结在一起；

（4）高地价、高房租吸引高级的使用，而排斥较低品质的使用。

（四）卫星城理论

卫星城（新城）是指为分散中心城市（母城）的人口和工业而在大城市的郊区或城乡交错地带新建或利用原有小城镇扩建形成的具有相对独立性的城镇。美国学者泰勒正式提出并使用“卫星城”这个概念，他于1915年提出应在大城市郊区，建立类似宇宙中卫星般的小城市，把工厂从大城市人口稠密地区迁到那里去，以解决大城市因人口过密而带来的种种弊端。随后，许多国家的大城市相继兴起了建立卫星城的构想。英国率先建立卫星城，继英国之后，法国、日本、意大利、苏联、美国等国家，在城市的规划和发展中都纷纷建立起卫星城。我国的大城市，都先后在城市的郊区规划、建设了数量不等的卫星城。

卫星城的发展经历了卧城－半独立卫星城－相对独立卫星城（新城）三个过程：卧城，即城市中除了居住建筑外，没有生活服务设施，居民的生产工作及文化生活上的需要尚需去“母城”解决；半独立卫星城，即城市中除了居住建筑外，还设有一定数量的工厂、企业和服务设施，使一部分居民就地工作，另一部分居民仍去母城工作；相对独立卫星城，这类卫星城镇独立性较强，城内有必要的生活设施，而且还有一定的工业，居民的工作及日常生活基本上可以就地解决。不论是“卧城”还是半独立的卫星城镇，对疏散大城市的人口方面并无明显效果，所以不少人又进一步探讨大城市合理发展的模式。1928年编制的大伦敦规划方案中，采用在外围建立卫星城市的方式，并且提出大城市的人口疏散应该从大城市地区的工业及人口分布的规划着手。这样，建立卫星城镇的思想开始和地区的区域环境联系在一起。大伦敦规划主要是采用外围卫星城镇的方式，计划将伦敦中心区人口减少60%。第一批先建造了哈罗、斯特文内几等8个卫星城镇，吸收了伦敦市区500多家工厂和40万居民。