随着人类世时代的到来，城市呈现出无限制的增长态势，这一过程似乎永无止境。在资源有限的情况下实现城市可持续发展，尤其是克服土地资源的刚性约束，已成为日益显著的挑战。中国作为世界上最大的发展中国家，城市化进程迅速，城市化率从1950年的不到10%提升至2020年的63.89%。然而，城市土地扩张加速，带来了低密度城市蔓延问题，对资源管理、环境治理和生态保护构成了巨大挑战。为应对这些问题，中国引入了“精明增长”、“新城市主义”和“城市增长边界”等规划理念，引导城市从蔓延式扩张向紧凑型发展转变。然而，不同城市扩张模式对可持续发展的影响尚未达成共识。
2. 文献综述
2.1 城市形态与扩张模式
城市土地扩张将自然用地转化为不透水表面，是城市化的必然结果。城市扩张主要有三种基本模式：填充式扩张、边缘扩张和外部扩张。这些模式的时空变化具体化了城市增长的扩散-聚集过程，塑造了紧凑或碎片化的城市形态。全球层面，外向型城市扩张占据主导地位，城市形态类型趋于同质化。区域层面，城市形态和扩张模式表现出异质性，如印度主要城市从边缘扩张转向填充式扩张，而中国城市则以边缘扩张为主。
2.2 城市扩张模式的影响
城市形态变化是城市扩张的物理表现，但其本质在于对社会经济或环境的影响。填充式紧凑扩张对城市发展有积极影响，如提高人口密度、减缓人口密度下降速度，并与经济增长呈正相关。然而，紧凑的城市增长也可能带来一些负面生态和环境影响，如地表温度升高、粮食生产下降、栖息地质量下降和碳储量减少。总体而言，“紧凑”和“扩散”城市扩张模式均存在有利和不利影响，现有研究多侧重于分析单一扩张模式对城市发展特定方面的影响，缺乏综合评估。
2.3 从城市评价到城市扩张评价
城市评价是城市规划和管理的重要参考，逐渐从元素评价转向目标导向评价。然而，现有研究多关注城市静态状态的评价，对城市动态扩张的评价研究较少。城市扩张评价可借鉴城市评价的一些概念，特别是“质量”这一概念，它似乎能够揭示城市发展的状态，涉及建成环境的有形属性和社会及个体感知的无形品质。
3. 研究材料与方法
3.1 研究样本
本研究以中国367个城市土地为研究样本，根据2015年和2020年城市人口规模将城市分为小城市、中等城市、大城市和特大城市四类。
3.2 方法与数据
城市扩张模式识别：采用景观扩张指数识别新增城市土地的城市扩张模式，包括填充式扩张、边缘扩张和外部扩张。
扩张质量评价：构建包含人口、土地、产业和环境四个维度的城市扩张质量评价体系，选取人口密度、土地利用混合度、兴趣点密度、夜间灯光亮度和细颗粒物年平均浓度五个指标，通过熵权法计算城市扩张质量及其不同模式下的质量。
相关因素探索：采用多尺度地理加权回归模型探索影响城市扩张质量的因素及其空间异质性，选取平均海拔、人均国内生产总值、过去五年平均国内生产总值增长率、第二产业占国内生产总值比重、第三产业占国内生产总值比重和城市化率六个解释变量。
4. 结果与分析
4.1 城市扩张模式
2010-2015年和2015-2020年期间，中国城市新增斑块数量显著增加，填充式扩张成为主要增长类型，边缘扩张占据相当比例，外部扩张比例较小且呈下降趋势。表明中国城市正处于聚集和紧凑化过程中。
4.2 城市扩张质量
时空特征：城市扩张质量整体呈缓慢上升趋势，大城市和特大城市的平均水平高于中小城市。空间异质性显著，高质量区域主要集中在京津冀、长三角、珠三角城市群和长江上游地区。
不同扩张模式的质量：填充式扩张和边缘扩张的质量空间聚集特征增强，外部扩张不显著。填充式扩张在吸引人口和产业方面表现更佳，但细颗粒物排放也较高。
不同扩张模式的比较分析：不同扩张模式的各指标值总体呈现填充式扩张>边缘扩张>外部扩张的格局。填充式扩张适应发展需求，边缘扩张缓解中心城区压力，外部扩张则面临发展滞后问题。
4.3 影响城市扩张质量的因素
第三产业占国内生产总值比重对城市扩张质量具有全局正相关影响，其他变量具有局部相关性。海拔、人均国内生产总值、过去五年平均国内生产总值增长率、第二产业占国内生产总值比重和城市化率对城市扩张质量的影响存在空间异质性。
5. 讨论
城市扩张绩效的提升：研究发现，中国城市逐渐向填充式扩张转变，城市扩张质量缓慢提升，但整体水平不高。大城市和特大城市的扩张质量普遍优于中小城市。未来应继续引导城市向紧凑型发展，并提高不同扩张模式下的扩张质量。
中国城市可持续发展的政策启示：提出合理城市扩张模式与要素匹配、全国土地利用可持续性的共同责任、城市群土地利用的权衡与协同等政策建议，以实现城市可持续发展目标。
国际实践的启示：提出通过全面理解城市扩张过程及其影响，评价城市扩张质量，以指导城市规划实践，为其他地区的城市扩张分析提供新框架。
