2001—2017年哈尔滨市建设用地扩张时空特征分析

以哈尔滨市2001年、2008年、2013年和2017年四期遥感影像解译数据为基础,运用规则格网法、等扇分析法和公共边测度法等空间分析方法,以及用形状指数、斑块密度、聚集度等指标分阶段分析16年间哈尔滨市建设用地扩张强度、形态、方向和模式等特征。研究发现：（1）2001-2017年间研究区建设用地扩张呈现由缓到强势增长后又缓慢扩张态势,并且各个区域建设用地扩张强度指数也有所不同;（2）2001-2017年间,聚集度、斑块密度逐渐增加,形状指数逐渐减小;（3）城市扩张方向性明显,总体来看,向南扩展速率最快,并且实现了城市扩张格局由主要朝单一方向发展变为朝多个方向同时发展的转变;（4）不同时期不同区域内研究区建设用地扩张模式有所不同。整体看来,蔓延式扩张面积占建设用地总增加面积的比例最大,飞地式扩张面积所占比例最小,且所分布区域比较分散。     

建设用地扩张规律及其与道路网络的空间自相关分析——以福州市为例

科学分析城市建设用地扩张的时空特征有助于实现城市的可持续发展,为了更全面地探索建设用地的发展规律以及建设用地扩张与道路发展相关性的分布特点,以福州市土地利用/覆盖变化数据和开源地图(open street map, OSM)路网数据为基础,利用多环缓冲区、等角扇形、经纬网络划分研究单元,计算建设用地整体和局部的分形纬数、紧凑度、密度、扩张强度、扩张速度等扩张指数以及道路线密度、道路加权核密度,利用相关分析和双变量空间自相关分析,探讨2000—2020年福州市建设用地扩张的时空规律及其与道路网络分布的空间相关性。结果表明：福州市建设用地面积的增长速度呈现先升高后回落的趋势,扩张的主要区域为距市中心3～17 km区域且具有向外扩张的趋势;东南方向扩张强度最大,东北和西南部扩张速度较快,西部、北部扩张强度与扩张速度均较低;2015、2020年建设用地与道路网络的分布呈显著的空间相关性,全局莫兰指数(Moran’I)分别为0.829和0.835,高-高聚类集中在城市中心,低-低聚类集中在城市西部以及边缘地区,市中心以及东南沿海地区为建设用地与道路网络发展的主要地区,且二者发展较为协调。     

洞庭湖生态经济区城乡建设用地演变特征及驱动因素

探究城乡建设用地演变特征及其驱动因素对促进国土空间可持续发展具有重要意义。现有研究在政策量化方面往往只关注限制城镇扩张的约束政策,而较少考虑引导城镇发展的驱动政策,且多集中于整体尺度,对区域内部每个单元的差异考虑不足。研究以洞庭湖生态经济区为例,探究其2000—2020年土地利用类型转移、景观格局演变,借助回归分析和景观扩张指数探究全域和县（市、区）级建设用地演变的主要驱动因素并定量化政策因素对建设用地扩张的驱动作用。结果表明：2000—2020年洞庭湖生态经济区耕地和建设用地景观结构变化明显,建设用地的增长主要以占用耕地为主,其年变化率由1.968%提高到1.973%;景观格局分析表明,建设用地景观优势逐步增强,耕地和林地的破碎化程度上升,水域分布更加集中,整体景观趋向于离散化和复杂化;全域尺度上,社会经济因素对建设用地演变的驱动作用较为明显,每单位距乡镇中心距离增加将使建设用地扩张机会减少到原来的0.615倍,各斑块以邻接扩张式为主,扩张中心小幅南移。县（市、区）尺度上,社会经济、自然与政策因素均表现出地区差异性,交通运输用地显著增加,建设用地增长以交通建设为主。研究结果有助于洞庭湖生态经济区实现“共抓大保护、不搞大开发”目标,为优化国土空间开发保护格局提供引导依据。     

基于PSR模型的湘西州建设用地需求控制

湘西州社会经济快速发展进程中的建设用地需求不断扩张,供需矛盾日趋尖锐,确定合理的建设用地规模,对区域社会经济的可持续发展具有现实意义.运用系统工程学中的压力-状态-响应（PSR）模型,分析导致湘西州建设用地需求扩张的人口和固定资产投资压力机制,构建了建设用地需求的PSR模型.以此为基础,根据2000-2008年湘西州数据,确定湘西州2008-2020年建设用地需求控制规模为3 233 hm2.     

黄河流域中心城市空间扩张对景观格局的影响——以西安市为例

黄河流域生态环境脆弱,中心城市空间扩张及其景观格局变化是黄河流域高质量发展的重要研究内容。以黄河流域中心城市西安为研究对象,基于2000年、2005年、2010年、2015年和2020年5个时期的西安市建设用地数据,运用ArcGIS空间分析和景观生态学方法,分析城市建设用地变化的景观生态效应。结果表明：(1)西安市2000年至2020年以来建设用地总面积不断增长,呈现“先快后慢”的扩张规律。城市扩张在结构上呈现以中心城区为核心的圈层式扩张模式,建设用地扩张所占主要地类为耕地。(2)西安市建设用地扩张对景观格局变化存在显著的影响：随着建设用地扩张,景观破碎度上升,景观多样性逐步增强,景观斑块的破碎化加剧,斑块边缘长度增大逐渐呈长条状,斑块形状更加复杂。     

VPAUI指数监测中部城市群2001年～2013年建设用地扩张——以武汉、长沙和南昌为例

提出一种采用植被物候校正的指数VPAUI,并将其应用于中部城市群的建设用地扩张监测.首先利用植被物候参数对NTL数据进行去饱和处理并构建VPAUI,然后建立建设用地丰度和VPAUI的线性关系模型.以中部城市群的3个省会城市武汉、长沙和南昌为研究区域,利用VAPUI指数进行长时序的监测.结果表明,利用VPAUI提取的建设用地丰度能更好地解决夜间灯光强度饱和现象,能有效辨识出城市扩张的热点区域.在2001年～2013年间,武汉和长沙新增建设用地面积相当,扩张速度由慢变快,发展迅速,南昌建设用地扩张面积偏少,扩张速度由快变慢,发展滞后于武汉和长沙.     

近30年中国典型城市群建设用地扩张的时空特征及其对比——以京津冀城市群和粤港澳大湾区为例

为了进一步把握当前城市群发展的特点与方向,掌握城市群建设用地的扩张机制,选择中国南北两地最具代表性的京津冀城市群与粤港澳大湾区为研究对象,利用1988—2017年的建设用地数据,借助城市扩张速率、城市扩张强度、城市扩张差异指数和景观扩张指数等指标,对比分析两大城市群近30年间建设用地扩张的时空特征及其差异,并结合灰色关联模型分析两大城市群建设用地扩张的影响因素。结果表明京津冀城市群进入城市化的高速发展期,而粤港澳大湾区则进入城市扩张的成熟期,且大湾区内部的发展速度要优于京津冀城市群:(1)京津冀城市群建设用地的增加面积是粤港澳大湾区的3倍多,但其建设用地的扩张速率和扩张强度均小于粤港澳大湾区的,即扩张进程总体上慢于粤港澳大湾区。(2)两大城市群建设用地扩张存在显著的时空差异性:粤港澳大湾区建设用地的扩张速率和扩张强度在1988—2007年间均明显高于京津冀城市群的,但从2008年开始均低于京津冀城市群的,且差距不断扩大;京津冀城市群的建设用地呈多中心环状放射性扩张,粤港澳大湾区的建设用地则由点状扩张转为面状发展。(3)两大城市群建设用地的扩张过程存在显著的区域差异:京津翼城市群的建设用地扩张速度由高至低依次为南部、东北部、中部,粤港澳大湾区东岸的建设用地扩张速度快于西岸的。(4)两大城市群的新增建设用地斑块均以边缘式扩张和填充式扩张为主,飞地式扩张的数量占比逐渐降低,扩张格局不断从扩散走向集聚,但粤港澳大湾区建设用地扩张的集聚水平更高。(5)京津冀城市群的建设用地扩张主要受常住人口和地区生产总值的影响,而地区生产总值和固定资产投资总额则是粤港澳大湾区建设用地扩张的主要驱动力。     

基于OBIA的武汉城市圈1990年～2015年建设用地变化检测及时空特征分析

武汉城市圈是国家中部崛起战略和“两型社会”建设的重要支撑点,研究其建设用地扩张规律对区域城市规划及国家和区域经济发展政策的制定实施具有重要意义.该文以1990年～2015年的Landsat TM/OLI遥感影像为数据源,采用面向对象的影像分析 (Object-Based Image Analysis, OBIA) 方法提取了武汉城市圈的建设用地信息,并用扩张面积、速度、强度以及紧凑度等指数分析了建设用地扩张的时空特征.结果显示：1)利用多种指数及SPM自动确定分类阈值,能较好地提取建设用地,分类总精度为94.3%;2)武汉城市圈建设用地呈逐步增加趋势,总扩张面积约251 893.96 hm2,前10 a(1990年～2000年)扩张缓慢,后15 a(2000年～2015年)的扩张面积、速度、强度分别是前10 a的6.98、4.08和4.65倍;3)各城市建设用地面积在1990年～2015年均呈上升发展趋势,各城市的空间形态呈现由北向南、由西向东趋于紧凑型的发展态势.     

西安市城市扩张及土地利用变化遥感监测分析

针对西安市作为新晋国家中心城市,城市发展与土地监测信息不足的问题,基于遥感方法,利用1993、2003、2013、2017年4期Landsat TM/ETM/OLI遥感影像为数据源,提取西安市4期建设用地和土地利用信息,通过扩张指数、象限分析法、同心圆分析法、植被覆盖度等方法分析西安市近年城市扩张的时空特征,并对西安市城市扩张和土地利用变化进行分析。结果表明,西安市在1993—2017年间城市扩张明显,扩张速度经历了缓慢增长阶段、加速阶段和稳定增长阶段;扩张方向整体经历了"向南—向北—向西"发展,扩张范围主要集中于以钟楼为中心的6~20km处,反映了城市区域发展的阶段性差异和空间开发受政策变动的影响。城市扩张规模影响因子主要为经济发展、产业结构和人口增长,扩张方向主要受政府政策影响。由于城市的快速扩张,西安市的生态系统服务价值持续下降。因此,西安市后期应严格控制建设用地增长,促进建设用地集约节约利用,加大耕地的保护力度以及对林地、水体、草地等生态用地的维护与改造,维持整个区域的生态平衡。     

近30 a粤港澳大湾区城市群时空扩张分析

粤港澳大湾区城市群是中国经济活力最强、人口增长迅速、城市扩张最为显著的区域之一.基于长时序的Landsat遥感影像数据、夜间灯光数据,通过构建城市扩张热点指数、扩张动态指数、综合扩张指数及结合现有的扩张指数探究近30 a粤港澳大湾区城市群时空扩张的特征.结果表明:1998-2008年是粤港澳大湾区城市群热点扩张最显著的时期,热点、次热点的分布范围分别占城市群总面积的9.59%、22.17%;1988-1998、1998-2008、2008-2018年城市群建设用地的扩张强度分别为0.22%、0.38%、0.29%,扩张强度呈先上升后下降的趋势,扩张的建设用地主要集中分布在广州、佛山、东莞、深圳4个城市;城市群内部各城市的综合扩张速度表现出一定的梯度等级分布,近20 a的城市综合扩张协调度呈上升的趋势,综合扩张的标准差由1998-2008年的0.061下降到2008-2018年的0.045.研究结果可为粤港澳大湾区城市群内部的景观设计、土地优化提供决策支持参考.     

大城市边缘区土地利用变化模拟研究——以北京市昌平区为例

近年来,土地利用变化模拟模型成为GLP的研究热点.大城市边缘区土地利用因变化剧烈而特殊,一直都是LUCC研究的重点领域.本研究采用国际前沿的土地利用变化及其影响空间建模方法——CLUE-S模型,基于GIS分析和统计分析,以北京市昌平区为例,运用1996年和2004年土地利用数据,构建CLUE-S模型,对2007—2015年不同土地利用政策情景下土地利用变化进行模拟,得到2010年和2015年的土地利用模拟图.结果表明:(1)专门针对中小尺度区域的CLUE-S模型能够对区域内的土地利用变化进行较好的模拟和预测,其中对分布相对集中的林地和建设用地的模拟效果相对较好,而对比较分散的园地、耕地和城市绿地的模拟效果相对较差;(2)在Markov情景下,建设用地的扩张最为明显;粮食安全情景下,山前平原区质量比较好的耕地没有转换为建设用地;而生态安全情景下,林地得到比较好的保护,并且林地的增加在靠近城区和高速公路的两侧最为明显.本研究可为研究区土地利用规划修编和土地可持续性管理提供科学依据.     

山地新城土地利用/植被覆盖的时空演变规律——以重庆渝北区为例

为探求山地新开发区城市化进程中的土地利用/植被覆盖时空演变规律,以重庆市渝北区为研究对象,利用遥感手段对渝北区1995—2020年历史影像进行解译,结合土地利用转移矩阵,城市空间扩张分异变化分析了渝北区6期的土地利用(land use and climate change, LUCC)时空演变特征;利用高光谱遥感影像分析归一化植被指数(normalized digital vegetation index, NDVI)的时空演变规律,定量评估了LUCC变化对NDVI的影响。结果表明：1995—2020年间渝北区城市建设用地不断扩张以占用农田为主;城市重心略向西南部移动,建设用地偏离紧凑,形状扩张往复杂化发展。渝北区NDVI在1995—2020年间以1%/a的趋势下降,所有土地类型的NDVI均减小;空间上整体呈先增大再减小趋势,2010年后西南部和中东部区域减小明显;夏季NDVI波动最大,冬季最小,夏季植被覆盖主要受气温的影响,秋季主要受降水的影响;四季的NDVI在空间均呈中部向南、北部递增的趋势,与城市空间扩张规律类似。气候波动对渝北区植被覆盖总变化的贡献率为14.22%,其中温度是气...     

城市用地增长及其效益研究--以重庆市为例

以重庆市为例,按照城市人口规模及经济发展现状,将重庆各城市划分为市域中心城市、区域中心城市、次区域中心城市3个等级;采用城市用地扩张系数指标分析不同等级城市用地增长状况,并将各城市用地增长划分为快速增长型、增长型、稳定型、紧缩型、快速紧缩型等5种基本类型;采用一定时间跨度内的城市新增用地效益指数指标分析不同等级城市的用地增长效益状况,并将各城市用地增长效益划分为高荷载负效益递增及递减型、低荷载负效益递增及递减型、低荷载正效益递增及递减型、高荷载正效益递增及递减型等8种基本类型;最后提出促进城市用地理性增长的几点建议.     

山地城市热环境及其聚落特征的关联分析

以重庆主城区为研究对象,利用Landsat 8传感器OLI和TIRS获取的遥感影像为数据源,进行城市聚落特征包括地形特征、土地利用等与地表温度的差异性分析。结果表明:城市的热环境空间分布差异较大,海拔高度对温度的影响强于地形起伏度;(NDVI、NDBI、MNDWI等)和地表温度的相关关系呈分段线性关系;不同土地利用类型的热强度和热变异程度差异明显,建设用地的温度最高且斑块温度间的变异性最强,虽然水体的平均温度最低,但斑块温度间的变异性却较高;从格网分析的结果可以看出,格网内部水体的"冷岛效应"明显、建设用地的"热岛效应"显著,耕地与自然植被面积的增加使得各空间格网温度更趋向于稳定。     

土地利用/土地覆盖变化研究

土地利用/土地覆盖变化(LUCC)研究已成为国际上全球变化研究的前沿和热点问题,本文回顾了这个全球性热点领域所进行的研究,着重综述了土地利用/土地覆盖变化研究中动态信息的获取、动力机制、区域问题以及环境效应几方面所取得的进展;简要分析了目前研究中存在的问题,并阐述了未来土地利用/土地覆盖变化研究的发展趋势。     

基于CLUE-S模型的拉萨市土地利用情景分析

选取拉萨市城区作为研究对象,结合拉萨市相应的城市规划政策与土地利用变化趋势,制定了自然增长、经济发展和生态保护三种土地利用需求情景策略.结果表明:2001年和2008年两期的模拟总体精度分别为83.27%和79.26%,且Kappa指数均大于0.75,证明CLUE-S模型针对拉萨市的土地利用情况具有较好的拟合程度;到2022年拉萨市耕地面积持续下降,建设用地逐年增长,且林地和草地面积在不同的情景中均有微弱的增加,水体与未利用地相对变化较小,三种模拟情景中,研究区西部及东部变化较为明显;拉萨市建设用地扩张是景观破坏的主要原因,倡导"低碳、环保、绿色"的旅游生态旅游模式才是未来实施可持续发展的主旋律.今后政府相关决策部门可利用研究结果为拉萨市的土地可持续性发展管理提供有力的决策支持.     

城乡结合部非建设用地利用规划与管制——以长春市西新镇为例

从分析城乡结合部区域非建设用地的现存问题入手,探讨分析城乡结合部非建设用地利用规划的几种模式,即用地空间整合、发展都市农业、营建生态屏障及景观廊道、预留建设用地等,并提出了三种管制方法,即政策导向、分类调控、建设用地拓展约束等.     

中国建设用地利用强度时空演化及其驱动机制分析

以中国4个五年发展战略的截止年份为时间节点, 基于径向函数(RBF)神经网络模型测度2000, 2005, 2010和2015年中国337个市级行政单元(不含港澳台地区)建设用地的利用强度, 并利用探索性空间数据分析模型(ESDA)分析其时空演变格局, 运用地理加权回归模型(GWR)分析中国建设用地利用强度时空分异的主要驱动因素。结果表明: 1) 2000—2015年, 中国建设用地利用强度整体上呈上升趋势, 且空间差异显著, 高强度的利用水平集中在环渤海经济区、各大沿海城市和省会城市; 2) 中国建设用地利用强度呈现空间自相关性, 且全局分异格局与冷热点分布格局及空间异质性的态势基本上吻合; 3) 中国建设用地利用强度的空间格局演变主要受经济发展水平、产业结构、城市化水平以及政府经济调控4 种因素影响, 影响程度的排序为城市化水平<产业结构<经济发展水平<政府经济调控。     

基于Landsat TM的地表热环境对城市扩展的响应——以重庆市南岸区为例

重庆直辖以来,城市建设步入高速发展阶段,城市热岛效应已成为城市生态问题的热点。以重庆市南岸区为例,以1988、1993、2000、2007年和2010年5个时期的遥感和矢量数据为基础,在RS和GIS的支持下,通过对南岸区建设用地重心转移、地表温度变化、热岛中心转移进行动态研究,分析了研究区建设用地重心转移过程、地表温度空间分布差异以及热岛中心运动特点。结果表明:研究区在22年间,建设用地扩展明显,重心逐渐向东南方向转移,且转移速度逐年提高;地表温度空间分布格局变化明显,城市热岛现象日益显著;城市高温区下垫面多以建设用地为主,城市低温区下垫面多以水域和高植被覆盖为主;城市热岛中心空间变化与建设用地重心空间变化具有较高的一致性。研究成果可为城市规划与城市生态环境保护提供决策参考。     

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。