南昌市城市扩张适宜性分区和预测分析

城市扩张的适宜性分区能为城市规划的编制提供参考和依据,城市扩张的预测分析又能为城市发展方向和布局提供一定的导向性。以南昌市为例,首先对城市扩张源进行分级,建立南昌市城市扩张适宜性评价指标体系,应用最小累积阻力模型(UEER)对南昌市城市扩张适宜性进行分区,最后利用ANN-CA模型对南昌市2025年城市扩张进行预测。结果显示:1)对南昌市城市扩张进行适宜性分区,可以划分为高度适宜扩张区、较适宜扩张区、较不适宜扩张区、不适宜扩张区和不可扩张区等五个区域; 2)预测结果表明,南昌市城市扩张主要方向为新建区和南昌县,呈现集聚式发展,城市发展主要占用了耕地及少部分农村居民点用地,未来城市发展规划中要加强对耕地的保护。     

快速城镇化区域城镇用地扩张模拟研究

深入研究快速城镇化区域土地利用演变规律及驱动机制、模拟用地扩张,对了解区域未来用地状况、科学合理编制城乡规划具有重要的参考价值.以重庆两江新区为例,选取3期Landsat影像,采用基于决策向导的元胞自动机和马尔科夫链(CA-Markov)的综合模型,结合GIS空间分析方法,对过去6年间研究区的用地类型时空转化特征进行分析,模拟研究区用地状况并采用多时相的遥感图像进行检验,利用经过验证的限制条件和因子模拟研究区未来的用地格局.结果显示:基于决策向导的CA-Markov模型对模拟城镇用地扩张具有可靠性,模拟精度可达80.62%;研究区未来建设用地将继续大幅扩张,调整现有规划增加建设用地以及提高当前土地集约利用程度方能满足进一步发展需求.     

干热河谷典型区元谋县土地利用变化与动态预测

土地利用类型格局变化对于区域经济以及资源可持续发展规划有着显著的影响作用.基于遥感(remote sensing,RS)和地理信息系统(geographic information system,GIS)技术,应用土地利用动态度、土地利用程度指数、土地利用转移矩阵、CA-Markov模型对干热河谷典型区元谋县1990-2020年土地利用变化及2020-2025年的土地利用发展趋势进行了分析.结果 表明:1990-2020年30 a间,元谋县的草地、水域、城镇用地面积增加,林地、耕地、未利用地面积减少,其中城镇用地面积增加速率最大;整体上,元谋县的土地利用变化速度较快,土地利用程度有所提高,但土地利用程度仍处于中等水平;各种土地利用类型在近30 a转换频繁,主要以草地转入,耕地转出为主;CA-Markov模型预测结果表明2020-2025年期间元谋县除草地、林地、水域、其他用地面积呈现下降趋势外,未来耕地、城镇用地面积有所增加,其中城镇用地面积在未来5年内的增长速率为11.05％,预测模型的Kappa系数为0.92,说明模型结果和转换规则可信度较高.研究结果可为元谋县土地资源管理与合理利用提供科学依据.     

基于建设用地适宜性评价的城市增长边界划定

城市增长边界作为一种控制城市蔓延的技术手段和政策工具,成为管控城市空间扩展的首选措施.本文首先基于建设用地适宜性评价确定土地开发建设的空间格局,然后叠加土地利用总体规划确定的允许建设区范围,利用基于CA-Markov土地利用变化模拟预测的建设用地扩展区域,最终确定城市增长边界.研究结果表明:建设用地适宜性高值区位于西南部区域,多集中在新城建设区内.低值区分布在生态、水源敏感性较强的湿地保护区、河流沿岸和东北部山区;根据建设用地适宜性初步划定城市增长刚性边界和弹性边界,其中弹性增长边界与研究区土地开发建设实际情况相符;在弹性边界基础上确定的城市增长边界表现为城镇开发建设范围局限于中部、西南部区域.未来可以依据城市增长边界所确定的空间范围指导顺义区城市建设,促使城镇建设在合理的掌控范围内.     

西苕溪流域城市化对径流长期影响分析研究

利用基于GIS平台的长期水文影响模型(long-term hydrological impact analysis, L-THIA GIS),选取太湖上游的西苕溪流域作为研究区域,在验证L-THIA模型在该流域径流模拟有效性的基础上,利用不同时期(1985年和2000年)土地利用状况变化分析城市化对径流的影响;并应用情景分析的方法预测未来不同的土地利用变化所导致的径流变化情况。研究结果表明：城镇用地产生的径流量要大于非城镇用地;1985?2000年城市建设用地面积扩张75%,径流系数相应增加了1.4% ;未来城市建设用地的不断扩张;当城市面积分别达到流域面积的25%和45%时,径流系数将可能达到0.68和0.79。因此,城市扩张导致的不透水面积的增加将成为改变区域水文效应主要因素之一,需要进行合理的城市和土地利用规划限制城市的盲目扩张。     

银川市2000-2020年土地利用时空变化特征及预测

为探究银川市土地利用的时空变化特征,基于2000、2010、2020年3期土地利用数据,通过土地利用变化、景观生态学和元胞自动机(cellular automata, CA)-Markov模型,定量研究了20年间银川市土地利用景观格局变化特征,并对土地利用变化进行模拟预测。结果表明:耕地、林地、水域和未利用土地面积减小,草地和城乡工矿居民用地面积增加,各土地利用类型之间转换较为强烈,土地利用变化结构的主体为草地和城乡工矿居民用地,土地利用程度不断加深但具有区域差异性特征;土地利用景观形状的复杂程度增加,城市空间不断扩张,整体景观都趋于平均,景观异质程度增强,景观向多样化方向发展趋势;CA-Markov模型能有效模拟银川市土地利用变化情况且具有较高精度,Kappa系数为0.828 5;2030年耕地、林地和未利用土地面积减少,草地和城乡工矿居民用地面积增加。人口数量与结构、国内生产总值(gross domestic product, GDP)、经济增长以及区域宏观政策是研究区各类土地利用类型变化的主要驱动因素。     

基于CA-Markov模型的天津滨海新区土地利用变化模拟

本文基于天津滨海新区2005、2010和2015年3期土地利用数据,运用动态度等模型定量化分析了研究区内土地利用的变化情况。通过CA-Markov模型合理预测了研究区未来的土地利用格局,并将2015年模拟数据与2015年实际解译数据进行精度检验,根据扩展的kappa指数可知2个图层间的一致性程度较高,说明模拟的精度较好。进而对2025年的土地利用格局进行了模拟预测,结果表明:与2005—2015年相比,2015—2025年研究区内的土地利用类型主要以水域、城乡工矿居民用地和耕地为主;其中城乡工矿居民用地在原来的基础上将继续向外扩展,水域的面积将持续增加,林地、草地和未利用地的面积将持续减少,耕地面积将持续大幅度减少;土地利用的变化幅度较大。这表明研究区未来的土地利用压力将进一步加大,应提前做好相关应对措施。本文研究可为天津滨海新区未来的土地利用规划提供相关参考。     

快速城镇化地区的土地利用模拟——以德阳市为例

土地利用变化是自然、社会和政策综合作用的结果,伴随城镇化的快速发展,深入研究土地利用演变规律并预测未来变化趋势是非常重要的.本研究以德阳市2005,2010,2015年Landsat影像为数据源,运用土地利用变化图谱、标准差椭圆等方法研究德阳市土地利用变化,利用CA-Markov模型预测研究区2025年的土地利用格局.研究结果表明:①2005-2015年,全市土地利用变化表现为建设用地、水域面积增加,耕地、林地、草地及未利用地面积减少;②土地利用变化图谱面积由大到小排序为稳定变化型、前期变化型、后期变化型、反复变化型、持续变化型;③模拟得到的2015年土地利用结构与解译结果基本一致, Kappa系数达0.9166.预测到2025年,耕地和林地依然是研究区主要的土地利用类型.耕地、建设用地、水域和未利用地面积增加,林地和草地面积减少.预测结果表明,德阳市未来城镇化发展中,生态压力将进一步增大.因此,提出通过加强空间统筹、坚持生态优先和绿色发展的理念、建立健全节约集约用地制度等方式,不断缓解用地矛盾和生态压力,统筹推进新型城镇化建设,研究结果以期为德阳市可持续发展和国土空间规划提供理论支撑和依据.     

基于CA-Markov模型的宿州市土地利用景观格局演变模拟

基于宿州市1997-2011年TM/ETM+遥感数据,运用景观格局指数及CA-Markov模型,对宿州市土地利用景观格局演变与模拟进行了初步分析.结果表明:自1997年以来宿州市土地景观斑块数、破碎度指数及多样性指数呈上升态势,而平均斑块面积、斑块分维数及均匀度呈下降趋势;CA-Markov模型的Kappa指数达到0.86,表明模型的模拟精度相对较高,到2025年,宿州市的建设用地景观增加22.59%,分布在維桥区及各县城周边,园地面积增加11.23%,主要分布在砀山和萧县,而耕地、其他农用地及未利用地景观分别减少19.16%、11.72%、6.25%,林地及水域景观基本保持稳定的状态.     

基于CA-Markov模型的滇池流域土地利用变化动态模拟研究

以滇池流域为例,基于1990和1999年TM遥感影像解译数据,分析流域土地利用类型的动态变化程度,并基于马尔可夫模型定量分析土地利用转化的方向。采用GIS中多标准评价(MCE)方法,结合元胞自动机–马尔可夫(CA-Markov)模型,对2008年土地利用变化进行模拟和预测,预测结果与实际解译结果的Kappa系数达0.7338,表明预测结果可信。在此基础上,运用CA-Markov模型对2017和2026年的土地利用空间格局变化进行模拟,结果表明,该流域土地利用变化快,生态恢复和重建的压力很大。2008—2026年,耕地、林地、水域和未利用地面积将有所减少,草地和建设用地面积将迅速增加;与1990—2008年相比,草地、水域和未利用地的变化趋势相反,而耕地、林地和建设用地变化趋势相同。建设用地在原有基础上往外扩展,水域变化则较小。林地资源虽然有所减少,但仍然是流域主要的用地类型。建设用地扩张明显增加了滇池非点源污染的负荷。土地利用不合理是造成目前滇池水质退化的主要原因之一,并将加剧未来流域的水环境和水生态压力。因此,保有足够的人均耕地,降低施肥强度,提高土地利用水平,保留足够量的生态用地,节约集约利用建设用地,是降低该区域非点源污染潜力的重要措施。研究结果可为流域土地利用合理规划管理、生态恢复和经济发展政策的制定提供科学支持。     

基于RS和GIS的城市建设用地监测模型构建与验证研究——以重庆市南岸区为例

以重庆市南岸区为例,基于RS和GIS的地理技术,建立了城市建设用地监测模型,以精确监测和预测城市新增建设用地的变化趋势,为区域土地利用及土地监察提供理论和技术指导,研究发现:利用RS与GIS的平台可以构建用于监测城市新增建设用地动态变化的模型,适时监测某区域内城市新增建设用地情况,并直观地反应在RS影像上,其监测精度可以通过相同监测方法对不同区域的监测进行合理验证.     

基于Markov-PLUS模型的延安市土地利用多情景模拟研究

为探究延安市未来土地利用发展趋势,促进土地资源合理利用,基于延安市2010和2020年土地利用数据,运用Markov-PLUS模型,分别从自然发展、生态保护、经济增长三种情境,预测2030年延安市土地利用情况及其发展变化。结果表明：（1）2010-2020年,延安市全市范围内的耕地、林地面积减少,草地面积增长缓慢,水域、建设用地以及未利用地面积大幅度增长,但随着时间发展,建设用地不断扩张会破坏生态的稳定性,因此需要关注各类用地发展占比,合理分配用地;（2）PLUS模型模拟精度较高,Kappa系数为0.94;(3)基于2030年三种情景模拟情况比较,自然发展情景中仅有建设用地面积有所增加,在生态保护情景下,生态环境面积减少低于其他两种发展情景,且有效遏制了用地扩张,经济增长情景中,耕地及建设用地面积增幅明显。     

城市用地空间扩张与碳排放的相关效应研究——以长沙市为例

低碳城市已成为全球城市发展的重要导向坐标,城镇建设用地作为城市碳排放的主要来源,分析城市用地空间扩张与碳排放的相关效应,对合理规划城镇建设用地,促进低碳城市建设具有重要意义.本文以长沙市为研究对象,分析了长沙城市用地空间扩张特征与城市碳排放的时空演变特征,测算了城市用地空间扩张速度和碳排放变化速率,利用协同扩张指数计算两个指标的量化关系,得出城市用地空间扩张与碳排放的相关效应.     

城市建设用地时空演变特征及驱动分析*——以重庆市两江新区为例

城市化是当前社会发展关注的重点问题,城市建设用地扩张是城市化的最主要形式之一,对典型区域城市建设用地进行研究,可为当地及类似区域城市规划和科学发展提供重要的数据支撑;以重庆市两江新区2010—2018年自然、社会、经济数据为依据,利用主成分分析方法,地理探测器等方法对两江新区城市建设用地时空变化进行分析,研究结果表明:两江新区城市建设用地扩张趋势呈先快后缓;扩展区域集中在"四山槽谷地带"和嘉陵江沿岸;城市建设用地扩张主要来源为耕地,以及少部分林地和园地;扩张的主要时间驱动因素为GDP值和第二产业占比,主要空间驱动因素为河流、坡度、距行政中心和距主要高速公路距离;城市建设用地扩张受多因素影响,在长时间序列下主要受经济因素影响,在空间上受自然因素影响大。     

城市扩张对区域生态安全格局影响研究——以合肥市为例

城市用地空间扩张对生态环境的影响映射出人类社会活动和生态环境保护之间的交互作用,系统地研究城市空间无序蔓延所诱发的城市土地利用方式变化对城市生态环境的影响程度,对助推我国生态文明建设目标具有重要现实意义。为探究合肥市城市扩张对生态安全格局的影响程度,综合运用生态遥感指数、最小累积阻力模型、电路理论和斑块生成土地利用模拟模型,构建合肥市生态安全格局,识别生态夹点和生态障碍点,再从模拟验证的基础上（总体精度为94.71%,Kappa系数为90.04%,Fom值为0.102）,预测了2030—2040年的城市扩张,并根据预测结果探讨城市扩张对区域生态安全格局影响程度。研究发现：合肥市生态环境质量整体呈现南高中低的分布格局,识别出合肥市生态源地共计35处,源地间活跃生态廊道70条,非活跃廊道共17条,生态夹点290个,生态障碍点112个。2020—2040年合肥市城乡、工矿居民用地、林地、水域和未利用土地面积将不断增加,而耕地以及草地面积将持续减少。2020—2040年期间城镇建成区分别侵占了生态廊道、源地、夹点、障碍点面积为55.95km2、10.51km2、1.04 km2、1.35 km2。研究结果可为今后快速发展城市的生态环境治理和国土空间生态保护修复工作提供理论依据和技术参考。     

北京市城市扩张及其对城市增温效应的影响

城市化进程在为人类带来经济、社会效益的同时,也产生了一系列生态环境问题,城市热岛效应是其中极为重要的问题之一.近二十年,伴随着中国经济的高速发展,作为政治、文化、经济中心的首都北京,城市扩张显著,人口稳步增长,热环境势必受到一定影响.为定量研究近十多年来北京市城市扩张范围及其对城市增温效应的影响,本文对DMSP/OLS夜间灯光数据进行去饱和处理,对北京市城市扩张进行动态监测,结合MODIS反演的地表温度数据月合成产品定量考察了北京市城市扩张及其对城市增温效应的贡献.结果表明,夜间灯光数据经过去饱和处理后能够以更高精度提取城市范围;2000—2012年北京市城市建设用地面积持续增长,2000—2003年增长速度相对较快,2004—2012年城市扩张速度明显减慢;北京市近十多年来城市建设用地以原有核心功能区为基础逐渐向四周扩张,表现出以主城区为中心的外延式发展,周边区县的建设用地也在各自原有城镇建设用地基础上呈现向四周的外延式扩张.随着城市化进程的推进,热岛效应始终显著,城镇用地温度逐渐主导了全区温度水平,城镇用地温度与区域平均温度之差明显减小.     

江南丘陵城镇周边永久基本农田调整研究——以瑞金市为例

在多规冲突的当下,城镇周边基本农田受到来自城市扩张、生态污染、地理地貌的影响而受到侵蚀,其对国家粮食安全与区域土地资源合理利用产生极大影响。通过对基本农田与城市规划矛盾的梳理,结合瑞金市江南丘陵地形地貌特点,基于GIS空间分析功能,将基本农田保护红线、城市发展边界、生态保护红线进行叠加,协调土地利用规划与城乡规划、生态环境保护规划的关系,并结合多规合一对瑞金市城镇周边基本农田调整进行分析,得到调整后的基本农田数量有增加、质量有提高,布局总体稳定。基于多规合一的基本农田调整:能够加强土地利用规划与其他规划的衔接,科学的调整基本农田进行,缓解建设用地与基本农田之间的土地利用冲突,协调各类规划,明确基本农田的走向,保护基本农田不被占用,从而保障粮食安全稳定。     

基于Boltzmann熵的生态脆弱区景观可持续性模拟及评估

黄土高原丘陵沟壑区作为自然环境脆弱的典型区域,如何有效评估该区域景观可持续性,实现人-地复杂系统协调发展的最终目标,成为目前地理学与生态学关注的热点问题之一.该文以陕西省米脂县为例,首先构建CA-Markov模型,预测研究区2025年的土地利用空间格局;其次基于Boltzmann熵定量评估景观可持续性;最后,分析研究区...     

快速城市化背景下涉农建设用地结构与布局优化

城市化空间上表现为城市地域的扩展。从土地利用角度来审视城市化现象,可以更综合、更深入地去把握城市化及其本质。本文以大连甘井子区为例,深入研究甘井子区建设用地的利用特征和存在的问题。结果表明:城乡建设用地规模趋向同步扩张,农村居民点用地问题突出,现行交通用地形成的交通网络体系结构效益低下,城市建设用地的效益有待提高。提出城市建设用地结构和布局的优化方案:优化城乡建设用地,推动城镇建设用地集约发展,促进集体建设用地资源盘整,最终引导土地利用合理布局。     

快速城市化背景下涉农建设用地结构与布局优化

城市化空间上表现为城市地域的扩展.从土地利用角度来审视城市化现象,可以更综合、更深入地去把握城市化及其本质.本文以大连甘井子区为例,深入研究甘井子区建设用地的利用特征和存在的问题.结果表明:城乡建设用地规模趋向同步扩张,农村居民点用地问题突出,现行交通用地形成的交通网络体系结构效益低下,城市建设用地的效益有待提高.提出城市建设用地结构和布局的优化方案:优化城乡建设用地,推动城镇建设用地集约发展,促进集体建设用地资源盘整,最终引导土地利用合理布局.