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历史时期土地利用与土地覆被状况的重建研究,是土地利用/土地覆被变化研究计划(LUCC)关注的重点内容之一。城市用地作为一种土地覆被类型,近300年来,随着全球城市化的迅速发展急速扩张,给全球气候变化及陆地生态系统等带来深刻的影响,从而成为当今全球变化研究的重要内容之一。本文在大量搜集与整理清代、民国时期的文献资料和考古成果的基础上,通过对清代城市人口、城墙规模和形态以及城市发展等相关资料的考订和分析,构建了一套清代城市用地面积的估算方法,并以陕西省为例,重建其1776年、1820年、1860年和1893年的城市用地面积,验证了估算方法的可行性。
主要结论有:
①本文将清代城市发展影响因子分为常态因子(如城市人口、经济因子、交通运输等)和非常态因子(如战争、自然灾害等),其中城市人口是导致城市用地面积变化的关键性因素,而其它因子均通过影响城市人口数量以改变城市用地面积。
②城墙所圈占的城垣占地面积是城市实际用地面积变化的重要参考值。城墙的规模和城池形态直接影响城垣占地面积大小。通过对全国城池资料的分析,建立城垣占地面积估算模型:
S=a·(L2)+b
其中S’为城垣占地面积,L为城墙周长,a和b为相关系数。
③利用清代城市人口和城垣占地面积,构建了清代城市用地面积变化序列重建的估算模型:
S(hm,t)=k·S(hm,N)/P(hm,N)·P(hm,t)其中S(hm,t)为t年城市实际用地面积,S(hm,N)/P(hm,N)为标准时间点或者样本城市的城市人均占地面积,k为控制因子,P(hm,t)为t年该城市的城市人口数量。
④重建陕西省1776年、1820年、1860年和1893年城市用地面积,结果表明:清末城市用地面积只占陕西省总面积的0.28%,只相当于2007年城市用地面积的8.6%。就整个陕西省而言,城市用地面积在清代里增长趋势,从1776年41.37Km2增至1893年56.09Km2,平均扩张速度0.13Km2/年;其中关中地区城市用地面积稳定增长,陕南地区在嘉庆年间受移民影响增长较快,陕北地区受同治回汉战争和光绪大旱灾影响,城市人口减少,城市用地面积萎缩;从时间上看,1776年城市用地面积等于和大于城垣占地面积的城市共29个,占总数的34.5%;1820年城市用地面积等于和大于城垣占地面积的城市已达40个,至1860年增为53个,约占当时城市总数的2/3;1893年城市用地面积的扩张速度减缓,城市用地面积突破城墙限制的城市数量没有继续增加。
⑤通过清代陕西省城市用地面积的重建,验证了利用清代城市人口数量和城墙周长构建的估算方法具有一定的合理性和可行性。