文章导读
开放空间是城市土地利用结构的重要组成部分，具有生态服务、景观美学、社会交往和文化传承等多种功能。然而，快速的城市化进程导致人为干扰日益加剧，使城市开放空间面临严重的破碎化与消失风险。开放空间格局从连续、连通状态演变为高度异质、破碎状态，这显著削弱了城市生态系统功能，并降低了居民的福祉，尤其在高密度建成区表现突出，增加了城市可持续发展的难度。因此，深入理解开放空间破碎化的特征与驱动机制，成为城市规划的重要科学依据。
目前，关于城市化因素如何影响开放空间破碎化的空间异质性研究仍不足。针对这一问题，本研究以香港建成区为例，创新性构建城市化与开放空间破碎化的作用机制框架，采用地理探测器的因子探测和交互探测方法，系统分析各城市化因素对开放空间破碎化的影响及空间差异，提供了新的研究视角与数据支撑。
研究材料与方法
研究区域
以中国香港特别行政区建成区为研究区域，涵盖香港岛、九龙半岛及新界部分地区的13个行政区 (图1)。该区域人口密集、土地资源稀缺，因持续城市化致使开放空间匮乏，呈现典型高密度城市特征。为实现开放空间格局的精细尺度分析，研究区被划分为160个单元。郊野地区因植被与水体丰沛、地形起伏显著，受自然因素主导，未纳入研究范围。研究聚焦人为建成环境，旨在避免自然因素对开放空间破碎化分析的干扰。
研究方法
研究构建了“城市化–开放空间破碎化”的分析框架，包括开放空间破碎化评估、城市化水平测度及二者关联分析三个步骤 (图2)。首先，采用景观格局分析方法，从斑块密度、边缘密度指数等8项指标入手，通过主成分分析提取核心因子，计算得到各规划单元的综合破碎化指数，并识别出使用、内部、粗放、形状及位置五种具体破碎化形式。其次，从人口、经济、土地和社会四个维度构建城市化指标体系，经标准化处理后得到0～1范围的综合城市化指数，以量化规划单元的城市化水平。最后，运用地理探测器模型中的因子探测和交互探测方法，定量分析各城市化因子及其交互作用对开放空间破碎化的空间分异解释力，以揭示其空间影响机制。
图为研究框架。
研究结果与讨论
结论1：开放空间破碎化与城市化格局
开放空间破碎化在城市高强度开发区域更为严重，尤其是在人口密集、建设用地高度集中的老城区 (图3)。空间分析结果显示，中心城区的破碎化指数明显高于外围区域，呈现出“中心高、外围低”的梯度变化趋势。破碎化形式涵盖使用破碎化、内部破碎化、粗放破碎化、形状破碎化和位置破碎化，其中老城区的破碎化问题尤为突出。城市化指数的空间分布与开放空间破碎化具有高度一致性，说明城市化进程对开放空间的完整性产生了深远影响。整体而言，城市化水平越高的地区，开放空间的连续性和连通性越低，破碎化程度越高，这一格局反映了城市扩张过程中对开放空间的侵占和分割。
结论2：城市化因素对破碎化的影响
地理探测器分析表明，土地城市化因子对破碎化的空间分异解释力最强，建设用地扩张是造成破碎化的主要驱动因素。人口城市化同样加剧了破碎化，人口密度的增加带来了更高的用地需求，加速了开放空间的破碎与消失。相比之下，经济城市化的影响较为复杂，部分高经济水平区域的开放空间破碎化程度较低，可能与其更完善的城市规划和绿地保护策略相关。这一结果表明，城市化进程中的土地利用模式、人口分布及基础设施配置共同决定了开放空间的破碎化程度，且不同城市化因子的影响存在显著差异。
结论3：城市化因素交互作用与机制探讨
城市化因素之间的交互作用对开放空间破碎化具有显著的协同效应，即不同因素的联合影响远大于单一因素的作用 (图4)。地理探测器交互探测结果显示，社会城市化和土地城市化的双变量增强效应最为明显，两者的协同作用显著加剧了使用破碎化和内部破碎化。这意味着，在建设用地密度较高、公共设施配置较为集中的区域，开放空间的破碎化程度会大幅上升。此外，人口城市化与土地城市化的交互作用同样强化了破碎化趋势，反映出高人口密度与高建设用地比例的叠加效应。这种交互作用的存在表明，开放空间破碎化是多重城市化过程共同作用下的适应性产物，不同城市发展阶段的人口聚集、土地开发和公共服务扩张相互叠加，最终塑造了当前的城市空间格局。
图为各城市化因素对香港建成区开放空间破碎化形式的交互影响。
研究总结
本研究创新性地构建了城市化因素与开放空间破碎化的关系分析框架，并运用地理探测器模型进行实证分析，揭示了不同城市化因素对开放空间破碎化影响的空间异质性规律。研究通过该模型精准识别城市化因素的独立作用与交互效应，实现了基于公开数据的高效分析。这一成果不仅为高密度城市的开放空间可持续规划提供了科学依据，也为其他类似城市的开放空间规划与管理提供了重要的理论和方法参考。
原文出自Land 期刊：https://www.mdpi.com/2739512
期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/land
Land 期刊介绍
主编：Christine Fürst, University of Halle, Germany
Land 创刊于2012年，期刊涵盖土地系统科学、地表景观、土壤和水、城乡发展、土地与气候相互作用、水-能源-土地-食物纽带关系 (WELF)、生物多样性研究和健康关系、土地建模和数据处理、生态系统服务以及多功能性等研究，并致力于人类可持续发展。现已被Scopus、SSCI (Web of Science)、AGRICOLA、AGRIS、GeoRef、RePEc等多个关键数据库收录，5-Year Impact Factor：3.4 (2023)。
2023 Impact Factor：3.2
2023 CiteScore：4.9
Time to First Decision：16.9 Days
Acceptance to Publication：2.3 Days
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