基于多源数据的沿海土地利用结构与效率评估：从海陆梯度视角出发

沿海土地利用为何与日常生活息息相关

沿海地区是地球上最繁忙、最有价值的地带之一。港口、工厂、住宅、农田、铁路和脆弱生态系统常常在狭长的土地带上交织。本文研究了中国大连金普新区沿海土地的利用情形及其在经济活动与日常生活中的支撑效率。通过考察土地利用随海岸线距离的变化，研究者揭示了可用于指导更聪明城市发展、保护环境并帮助沿海城市避免资源浪费与过载的规律。

从海到内陆的带状对比世界

作者聚焦金普新区——一个夹在黄海与渤海之间的国家级开发区。他们将土地划分为从海岸线向内延伸的带状区，像同心的长条，然后考察各带内港口、城区、城镇中心、高速公路、铁路、水库与采矿等不同用地类型的分布。结果显示出明显的梯度：靠海一侧以港口码头和城市用地为主，中间带出现城镇中心、道路及水利工程，而更远的内陆带则以铁路和分散型用地为主导。这种空间“指纹”表明沿海地区是高强度的经济门户，而内陆腹地则扮演着不同且通常不那么发达的角色。

衡量土地的工作强度

为了超越单纯的土地类别地图，研究对土地利用强度和产出效率进行了评估。强度由每个300×300米网格单元的建成面覆盖率与平均建筑高度来度量，二者合成以显示某处的“叠加”与建成程度。效率则通过融合卫星观测与统计数据估算：夜间灯光作为经济活动的代理、地表温度反映城市热效应、人口密度、商铺与服务等兴趣点密度以及栅格化的经济产出。这些要素被混合为一个复合指标，反映每块土地如何将物理开发转化为人类和经济产出的能力。

哪里土地利用浪费，哪里又被过载

研究的核心是一个“耦合指数”，用于比较每个网格单元的强度与效率。如果某地开发强度高但效率低，则被视为低效——过多的混凝土换来过少的回报。若效率高而强度低，则被视为过载：承载的活动超过了其物理开发所能支撑，可能使基础设施承压或限制未来增长。研究发现明显的海陆格局：靠近海岸的许多区域——尤其是港区和密集的城市街区——呈现出强度高于效率的情况，提示存在浪费或过早开发。在沿海与内陆之间的中间带，强度与效率匹配较好，形成“良好耦合”的过渡区。更远的内陆，尤其是铁路用地集中的地带，效率往往高于强度，表明这些区域可能尚未充分开发，存在承载更多平衡增长的潜力。

用地结构如何塑造表现

通过将用地类型与效率联系起来，研究显示结构与数量同样重要。城市用地与效率呈显著正相关：在街区布局合理的地方，土地往往更具生产性。相反，铁路用地在后期显示出与效率的负相关，尤其是在内陆外带，那里的铁路走廊占据大量土地却缺乏配套的经济枢纽。沿海港区虽对贸易至关重要，但也包含许多开发强度远超实际收益的网格。作者建议规划应优先考虑对现有城市与港口用地的再利用与升级，鼓励混合用途与垂直开发，并在推进新的铁路与产业项目时，与实际需求紧密对接。

这对沿海城市意味着什么

对非专业读者来说，研究的信息很直接：并非所有开发都是良性开发，而且你在海岸到内陆带的位置很重要。在金普新区，海岸带建成密集但效率常常偏低，中带相对平衡，而内陆区域的建设低于其已承载活动的水平。作者建议利用这些梯度来指导政策：抑制沿海带的浪费性扩张，保护并优化耦合良好的过渡区，并围绕内陆铁路与城镇中心规划更智能、更高密度的发展。更广泛地看，他们的方法——结合卫星数据、经济指标与简单比较指数——为其他沿海地区在将城市增长与环境限制及长期繁荣对齐方面，提供了一个切实可行的模版。

引用: Pei, Y., Zhu, J., Zhou, J. et al. Assessment of coastal land use structure and efficiency based on multi-source data: From the perspective of sea-land gradient. Sci Rep 16, 11876 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40256-5

关键词: 沿海土地利用, 城市用地效率, 海陆梯度, 遥感, 空间规划