城市化进程,实际是城市人口规模与城市经济规模不断增长、城市地域空间不断扩大的过程。这意味着城市用地的扩展,以及对城市建设用地需求的增加。一些地方政府片面追求经济利益,盲目拉大城市框架,优先满足建设用地需求,占用城市周边优质耕地,导致耕地流失和粮食生产能力下降,同时也造成城市外围界限扩张与城市内部土地利用低效的不协调。如何理性和科学地解决城市增长与耕地保护的矛盾,是中国未来面临的巨大挑战之一。因此,研究城市存量土地利用与城市理性增长的关系,将国外城市理性增长理念引入我国城市土地利用实践,构建城市存量土地利用引导城市理性增长的模式,对于保护城市周边优质耕地、保障粮食安全、促进城市土地集约利用和增强城市土地可持续发展能力都具有重要而深远的意义。本文以驻马店市区为研究区域,以土地利用现状分析和存量土地调查为基础,借助遥感技术和地理信息系统,建立解译标志解译影像,外业调查和内业处理、矢量化相结合形成2005年驻马店市区存量土地分布图;在引入城市容量概念基础上,对存量土地进行填充开发适宜性评价后,与城市总体规划图进行空间叠加,确定存量土地填充用途,采用6种不同开发密度对存量土地填充开发容量进行测算,并选择影响土地集约利用水平的5个方面影响因子构建了土地集约利用评价体系,采用层次分析法和集约利用综合指数模型,针对驻马店市存量土地利用前后土地集约利用水平进行了对比评价;为客观反映城市存量土地利用对城市增长规模的影响,在分析城市用地规模增长驱动因素的基础上,参考城市总体规划中根据城市人口规模与人均建设用地指标预测城市用地规模的方法,提出基于存量土地利用的城市用地规模预测模型,对驻马店市区2010年和2020年城市用地规模进行预测,并就城市总体规划的城市用地规模预测结果与存量土地利用模型的预测结果进行对比分析,以确定存量土地利用对城市增长规模的影响;在城市总体规划确定的城市增长边界内对存量土地利用后的城市增长边界进行分析,并根据农用地分等成果对存量土地利用后城市增长可节约耕地的粮食生产能力进行测算。主要研究结果如下:1.在驻马店市区2005年土地利用现状分析基础上,利用驻马店市区SPOT-5卫星影像制作的1:1万数字正射影像图,借助RS技术和GIS技术,建立解译标志解译影像,外业调查和内业处理、转绘相结合形成了2005年驻马店市区存量土地分布图,详细了解存量土地的数量和分布;运用城市理性增长理念,对存量土地进行适宜性评价后,与城市总体规划图进行空间叠加确定存量土地填充用途,并选取6种不同建筑密度水平进行填充容量测算,得到最小填充容量为239.76公顷,最大为274.84公顷,6种密度平均填充容量为257.30公顷。2.在城市土地集约利用水平影响因素分析基础上,选择土地利用强度、土地投入强度、土地利用效益、土地集约利用发展趋势和土地可持续利用趋势5个方面的指标,构建土地集约利用评价指标体系,运用层次分析法和综合指数模型对存量土地填充前后驻马店市区土地集约利用水平进行评价对比发现,存量土地填充后驻马店市区土地集约利用综合指数提高了4.42个百分点,有力地促进了城市土地的集约高效利用。3.参考《驻马店市城市总体规划(2006-2020年)》中根据城市人口和人均建设用地指标预测城市用地规模的方法,从存量土地利用角度按照基期年人口现状和实际人均建设用地指标,构建城市用地规模预测模型,对2010年和2020年驻马店市区用地规模进行预测,并与城市总体规划的预测结果进行了对比分析。结果发现,基于存量土地利用模型预测的城市用地规模较城市总体规划的预测结果小,2010年可节约用地412.25公顷,2020年可节约用地705.91公顷。4.参考《驻马店市城市总体规划(2006-2020年)》,利用GIS的空间叠加功能,将驻马店市城市总体规划的城市扩展区域与土地利用现状图进行叠加,得到2010年和2020年驻马店市区增长边界。根据空间连续性、边界完整性等原则在城市总体规划确定的城市增长边界范围内确定存量土地利用后的城市增长边界,量算出2010年和2020年可节约的耕地面积,并根据驻马店市农用地分等成果对可节约耕地的粮食生产能力进行测算。结果表明,2010年可节约耕地311.22公顷,年均粮食生产能力3902657公斤,2020年可节约耕地571.25公顷,年均粮食生产能力7545579公斤。因此,城市存量土地的填充利用可有效控制城市蔓延、提高城市土地集约利用水平、促进城市内土地资源优化配置和防止“城市病”的发生,对稳定耕地面积、保障粮食安全、提高城市理性发展水平和人口、资源、环境的协调可持续发展能力都具有积极的促进作用。