自20世紀(jì)90年代以來，中國經(jīng)歷了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)時(shí)期，城鎮(zhèn)化水平不斷提高，城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加速，城市建設(shè)用地面積呈現(xiàn)出加速擴(kuò)張趨勢(shì)。當(dāng)前，我國常住人口城鎮(zhèn)化率已超過50%，根據(jù)《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020年）》，2020年，我國人口城鎮(zhèn)化率將達(dá)到60%。城鎮(zhèn)人口的增加會(huì)繼續(xù)保持對(duì)城市土地需求的壓力。針對(duì)“十五”期間我國城鎮(zhèn)空間擴(kuò)展失控現(xiàn)象，國家在“十一五”“十二五”“十三五”期間多次強(qiáng)調(diào)要積極穩(wěn)妥推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)，然而目前我國高速城鎮(zhèn)化態(tài)勢(shì)仍未得到控制，城鎮(zhèn)化速度與質(zhì)量之間發(fā)展不協(xié)調(diào)，土地城鎮(zhèn)化擴(kuò)張速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人口城鎮(zhèn)化擴(kuò)張速度，“冒進(jìn)”特征明顯。2003年我國城市建設(shè)用地總面積為28971.9平方千米，2017年為55155.5平方千米，年均增長(zhǎng)速度為4.8%，而我國城鎮(zhèn)人口比重在此階段的年均增速僅為1.29%。城市建設(shè)用地面積擴(kuò)張速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過城鎮(zhèn)人口增長(zhǎng)速度。從各年數(shù)據(jù)來看，2008年城市建設(shè)用地面積較2007年增長(zhǎng)了7.67%，2012年城市建設(shè)用地面積較2011年增長(zhǎng)了9.44%。城鎮(zhèn)化速度過快引起的城市無序擴(kuò)張、環(huán)境污染、資源過度消耗、耕地不斷減少、土地粗放利用等問題日益凸顯。在新型城鎮(zhèn)化背景下，傳統(tǒng)粗放的土地利用模式將難以為繼。因此，在“十四五”期間，如何保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)城市土地需求的同時(shí)，對(duì)城市空間擴(kuò)張進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與測(cè)度、深入了解城市空間范圍動(dòng)態(tài)擴(kuò)張軌跡，探索城市擴(kuò)張與自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件等因子之間的關(guān)系，從而洞悉城市空間擴(kuò)張過程及驅(qū)動(dòng)機(jī)理，以合理控制城市規(guī)模、劃定城市增長(zhǎng)邊界、優(yōu)化城市用地空間格局已成為當(dāng)前城市管理的工作重點(diǎn)。
　　傳統(tǒng)的城市擴(kuò)張測(cè)度方法多針對(duì)單個(gè)城市，從城市擴(kuò)張的規(guī)模、密度、速度以及形態(tài)等方面入手，而忽略了城市與城市之間由于城市擴(kuò)張導(dǎo)致的城市吸引力、城市關(guān)聯(lián)度、城市群均衡度以及城市擴(kuò)張空間效應(yīng)等方面的變化特征。在城市擴(kuò)張驅(qū)動(dòng)力研究中，現(xiàn)有的研究忽略了城市開發(fā)主體間的博弈影響。農(nóng)地征收是中國農(nóng)用地轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地的常用手段。農(nóng)地征收過程是一種典型的利益再分配過程，在空間上表現(xiàn)為農(nóng)用地轉(zhuǎn)換為建設(shè)用地，其實(shí)質(zhì)是關(guān)乎到中央政府、地方政府、開發(fā)商以及包括農(nóng)村集體在內(nèi)的相關(guān)主體背后的利益博弈。由于現(xiàn)行土地制度的設(shè)計(jì)，中央政府和地方政府在城市土地利用過程中話語權(quán)較大，過度重視土地利用經(jīng)濟(jì)效益而忽略土地利用綜合效率，以及征地補(bǔ)償機(jī)制的不完善侵蝕了農(nóng)民應(yīng)得的利益，使得主體間的博弈加劇了城鄉(xiāng)土地市場(chǎng)的分割，扭曲了土地市場(chǎng)，誘發(fā)了土地開發(fā)的盲目性，導(dǎo)致土地濫用和浪費(fèi)嚴(yán)重。新型城鎮(zhèn)化的核心目標(biāo)之一是致力于戶籍與土地制度的創(chuàng)新，在此背景下，公眾的權(quán)益將得到更好的保護(hù)。對(duì)于政府而言，新型城鎮(zhèn)化背景下，土地利用目標(biāo)將是集經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)境以及資源于一體的綜合利用目標(biāo)。因此，新型城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期，城市土地開發(fā)主體間的博弈將突破以往的零和博弈，這種博弈結(jié)果在空間上影響土地利用格局。然而傳統(tǒng)的城市空間擴(kuò)張模擬遠(yuǎn)沒有考慮到這種博弈機(jī)制對(duì)未來建設(shè)用地空間擴(kuò)張的影響。在城市增長(zhǎng)邊界制定方面，傳統(tǒng)城市邊界劃定模式主要是基于城市人口和人均建設(shè)用地兩個(gè)指標(biāo)，在20年規(guī)劃期的基礎(chǔ)上加上25%的上浮率以確定最終城市用地需求規(guī)模，結(jié)合定性分析、專家經(jīng)驗(yàn)以及資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)確定未來城市用地空間分布，最終劃定城市用地未來邊界。新型城鎮(zhèn)化背景下，隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)與轉(zhuǎn)型，工業(yè)集群化和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)規(guī)�；瘏f(xié)同升級(jí)以及產(chǎn)業(yè)國際化發(fā)展，未來城市用地比例中，工業(yè)用地比例將不斷增加，人均建設(shè)用地面積指標(biāo)在不同區(qū)域、不同城市間的差異將更加明顯，已有城市建設(shè)用地邊界不準(zhǔn)確性和缺乏發(fā)展彈性的缺陷日益凸顯，跨邊界開發(fā)行為時(shí)有發(fā)生。與此同時(shí)，城市空間格局將不斷優(yōu)化，中心城區(qū)功能組合與空間布局將更加合理，新區(qū)建設(shè)將由單一生產(chǎn)功能向城市綜合功能轉(zhuǎn)型，人口與服務(wù)經(jīng)濟(jì)將更加集聚。傳統(tǒng)的以人均建設(shè)用地面積指標(biāo)確定城市增長(zhǎng)邊界的方法難以滿足新型城鎮(zhèn)化背景下城市用地空間管制需求。
　　因此，本書針對(duì)當(dāng)前城市擴(kuò)張測(cè)度指標(biāo)體系多聚焦于城市尺度而不能較好測(cè)度城市群尺度城市擴(kuò)張問題，從規(guī)模、密度、形態(tài)等13個(gè)維度構(gòu)建了面向城市和城市群兩個(gè)層次的多維度城市擴(kuò)張測(cè)度指標(biāo)體系，并對(duì)武漢城市圈和武漢市的城市擴(kuò)張進(jìn)行了多維測(cè)度。采用多期雙重差分法證實(shí)了高鐵建設(shè)與城市用地?cái)U(kuò)張的因果關(guān)系，考察了高鐵建設(shè)對(duì)城市用地?cái)U(kuò)張的總體影響，同時(shí)區(qū)分高鐵站開通（高鐵從無到有）、高鐵站點(diǎn)數(shù)量和高鐵線路數(shù)量對(duì)區(qū)域城市用地面積的影響，并基于各城市區(qū)位的異質(zhì)性，進(jìn)一步分析高鐵對(duì)我國不同區(qū)域城市用地?cái)U(kuò)張的影響差異。然后利用空間自回歸模型在5千米格網(wǎng)和10千米格網(wǎng)的不同尺度上構(gòu)建了城市空間擴(kuò)張的空間驅(qū)動(dòng)因子回歸模型。最后利用博弈論分析了中國當(dāng)前土地開發(fā)過程中政府、農(nóng)民和開發(fā)商三者之間的博弈關(guān)系，并將這種博弈結(jié)果與元胞自動(dòng)機(jī)相結(jié)合進(jìn)行空間化顯示，構(gòu)建了基于城市擴(kuò)張主體之間動(dòng)態(tài)博弈與元胞自動(dòng)機(jī)相結(jié)合的城市擴(kuò)張模擬模型和基于主體之間靜態(tài)博弈與城市居民住宅選擇行為相結(jié)合的城市擴(kuò)張模擬模型，對(duì)未來武漢市中心城區(qū)、武漢市江夏區(qū)的城市擴(kuò)張進(jìn)行了模擬，并劃定了相應(yīng)的城市增長(zhǎng)彈性邊界。最終得到以下結(jié)論：
　�。�1）城市擴(kuò)張測(cè)度結(jié)果表明：1988~2011年，武漢城市圈城市用地空間擴(kuò)張明顯，人口密度在逐漸降低的同時(shí)，城市斑塊密度逐年遞增且破碎化趨勢(shì)明顯；城市擴(kuò)張速度仍然呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，擴(kuò)張速度和密度區(qū)域內(nèi)部有明顯的差異，部分城市的城市用地規(guī)模增長(zhǎng)彈性系數(shù)遠(yuǎn)高于合理值；城市用地斑塊形態(tài)呈現(xiàn)破碎化、復(fù)雜化特征；城市擴(kuò)張類型以外延型為主，在4個(gè)時(shí)間段內(nèi)所占比例達(dá)到60%以上。城市擴(kuò)張?zhí)荻惹�線斜率的絕對(duì)值越來越小，表明建設(shè)用地面積比例降低的幅度逐漸增大。城市邊界離城市中心越來越遠(yuǎn)。從人口和土地城市化水平來看，武漢城市圈從1988~2011年，城市化水平提升明顯，三者之間的協(xié)調(diào)度逐漸降低，土地城市化速度遠(yuǎn)大于人口城市化速度；擴(kuò)張社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)逐漸上升，而生態(tài)環(huán)境效應(yīng)在一個(gè)范圍內(nèi)波動(dòng)，其耦合效應(yīng)并未隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的增長(zhǎng)而提高。從均衡度來看，土地表征的位序一規(guī)模指數(shù)表明武漢城市圈均衡度是先上升后下降，但人口表征的位序一規(guī)模指數(shù)卻是越來越均衡。城市間吸引力越來越均衡。從空間集聚度來看，城市擴(kuò)張強(qiáng)度的高高集聚和低低集聚并不明顯，城市空間擴(kuò)張主要圍繞幾個(gè)城市展開。與此同時(shí)，擴(kuò)張所導(dǎo)致的空間關(guān)聯(lián)效應(yīng)越來越強(qiáng)，大城市的輻射作用范圍越來越廣。
　�。�2）高鐵從無到有、多建設(shè)一個(gè)高鐵站與多開通一條高鐵線路都會(huì)顯著促進(jìn)城市用地的擴(kuò)張。高鐵首次開通對(duì)城市用地?cái)U(kuò)張的影響依賴于城市經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)與人口發(fā)展水平，城市發(fā)展越好，高鐵首次開通對(duì)城市用地?cái)U(kuò)張的正向影響越大。高鐵對(duì)我國城市用地?cái)U(kuò)張的影響存在區(qū)域異質(zhì)性。其中，東部地區(qū)的高鐵首次開通會(huì)顯著促進(jìn)城市用地的擴(kuò)張，而中西部城市高鐵建設(shè)對(duì)城市用地?cái)U(kuò)張的影響并不顯著。