基于FLUS模型的昆明市建设用地扩张模拟及景观效应分析

以昆明市为例,选取2000、2009和2015年3期土地利用数据、DEM数据及社会经济统计资料等多源数据作为基础数据源,对3个时段昆明市建设用地时空扩张特征进行分析.结果表明, 3个时段昆明市建设用地沿东北-西南方向分布,且西南方向的分布最为聚集,扩张特征总体呈"坝区内部填充,缓坡-山区散点分布"态势,整体分布较为离散.对FLUS模型校准及精度验证后,预设规划引导与政策约束2种情景,模拟研究区2020年建设用地空间扩张格局并分析其空间扩张的生态效应差异.模拟结果显示两种情景下的建设用地扩张面积持续增加,但扩张程度存在差异,建设用地破碎度与分维数较之前均有所降低,建设用地集约程度有所提高.     

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。     

基于GIS和ANN-CA的广州市黄埔区耕地预警

根据地理模拟和耕地保护相耦合的思想,基于近15 a的土地利用变化数据,以广州市黄埔区为例,从土地利用方式转换的角度出发,进行耕地的空间预警研究.①利用ArcGIS得到土地利用转移矩阵,分析得出建设用地扩张是造成耕地流失的最大因素;②采用GeoSOS集成的ANN-CA模型,以低速扩张的模式预测2020年建设用地空间分布格局;③利用ArcGIS空间分析功能,将建设用地预测图与2009年耕地现状图进行重叠分析,提取耕地预警区域.预警总面积为931.86 hm～2,占2009年耕地总面积的37.88%,耕地与建设用地之间存在尖锐矛盾.因此,相关部门可根据预警区域的地理位置和面积大小,采取补偿措施,以此协调城市发展和耕地保护之间的矛盾.     

近20年喀麦隆的城市扩张特征及其驱动因素

分析城市的扩张特征及其驱动因素,有助于探索城市化的规律.基于2000年、2010年和2020年3期GlobeLand30的地表覆盖、人口密度、GDP、DEM、铁路公路数据及世界银行的统计数据,以扩张速度、扩张强度、城市空间紧凑度等指数分析了2000—2020年喀麦隆大区首府城市建设用地的时空演变特征,并运用灰色关联分析法和地理探测器分析了城市扩张的时间和空间驱动因素.结果表明：1)喀麦隆城市建设用地由2000年的1 185.9 km²增加到2020年的5 590.7 km²,各大区首府城市是城市扩张的主要区域,城市扩张的速度与强度逐渐增大;2)时间上,经济增长、人口增加、产业结构变化、政策效应是影响城市建设用地扩张的因素,其中影响最大的因素是GDP总量的增加;3)空间上,GDP、人口密度、到主要公路距离是城市扩张的主要驱动因子.不同驱动因子之间的交互作用对城市扩张的影响力大于单因子,其中GDP与人口密度、到主要公路距离之间的交互作用最为显著.社会经济发展是喀麦隆城市扩张的基础,人口增长是城市扩张的动力.     

多情景下浙中城市群建设用地空间扩张模拟

选取浙中城市群2005、2010、2015和2019年四期土地利用遥感影像,以高程、人口、经济、距城镇距离等9个影响因素作为驱动因子,基于地理模拟与优化系统(GeoSOS)模拟未来浙中城市群在惯性发展、经济优先和生态优先情景下建设用地空间扩张情况.结果 显示:(1)土地利用空间模拟结果较好,神经网络-元胞自动机模型(ANN-CA)适用于浙中城市群建设用地空间扩张模拟;(2)生态优先情景下的研究区土地利用空间格局较惯性发展情景和经济优先情景更适合研究区建设用地空间规划模拟;(3)生态优先情景下,婺城区、金东区、义乌市、永康市和东阳市作为主要扩张地区引导浙中城市群建设用地空间扩张,2015-2030年浙中城市群总体建设用地扩张面积处于增加状态,增长逐渐变缓.     

基于Landsat TM影像的福建省城乡城乡用地扩张时空特征研究

基于2000年、2005年和2010年TM影像、2013年的SPOT影像、相关部门基础地理数据,采用面向对象分类技术提取了2000年、2005年和2010年福建省城乡建设用地的空间信息,利用城乡建设用地扩张强度指数、扩张速度指数和相对变化率分析城乡建设用地扩张的幅度、速度;利用Moran's I指数、LISA指数和Gi指数分析空间相关性.研究结果表明:10 a间福建省城乡建设用地总体上处于加速扩张的状态,扩张总面积为2 231.199 0 km~2,年平均增长率为7.97%,但在2000年至2005年、2005年至2010年2个时间段内呈现不同的增长趋势,其中前5 a的扩张速度明显高于后5 a,10 a间全省各设区市中增长较快的有福州市和厦门市,其增长速率均超过了全省平均增长速率.通过对两个时期城乡建设用地变化值的空间相关分析显示,2000年至2010年间福建省城乡建设用地的扩张具有明显的空间集聚性,LISA集聚图显示10 a间福建省城乡建设用地变化在显著性水平范围内,集聚形式以高至高集聚、低至低集聚为主.     

内陆开放区建设用地扩张与经济增长的脱钩研究——以重庆市为例

随着城镇化和工业化发展,城市规模加速扩张,经济总量呈现高速发展态势,城镇建设用地的增长已经成为城镇化的一个显著特征,城市建设用地扩张能够带给经济增长更多的动力和空间,而城市经济增长反馈于建设用地空间扩张,并对其产生深刻影响,两者之间存在复杂且密切的联系。本文利用2000—2010年重庆市38个区县的建设用地面积数据和GDP数据,运用脱钩理论研究区域经济增长与建设用地面积变化之间的定量关系,研究发现:1)主城区在2000—2005年间,经济增长与建设用地之间的关系处于扩张性复钩(2001、2002脱钩指数r1分别为-0.504,-0.173),随着该地区经济快速增长,逐渐从扩张性复钩转变成弱脱钩(2003,2004,2005脱钩指数r1分别为0.064,0.245,0.307),跟理想状态的强脱钩的差距逐渐缩小;重庆东南翼和东北翼2000—2005年间经济增长与建设用地的扩张则是处于弱脱钩状态,2006—2010年间,建设用地面积急剧扩张,经济增长与建设用地扩张向扩张性复钩转变。2)2000-2005年间重庆主城及周边少数区县建设用地扩展与第二产业增长呈扩张性复钩(g10,t10),其余区域均弱脱钩(g10,t10),2006—2010年间弱脱钩趋势更为显著;主城区及一小时经济圈部分区县第二产业经济增长对建设用地的依赖状况逐渐减小,逐渐向理想状态发展,两翼的渝东北地区和渝东南地区武隆、黔江等地多数区县处于明显的弱脱钩状态,其他地区第二产业经济增长与建设用地的脱钩状况愈发不理想。     

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。     

沿海城市快速城市化进程中土地利用变化研究*--以防城港沿海区域为例

以2000年、2005年、2009年防城港市沿海区域 TM 影像为基础数据,通过遥感技术自动发现土地利用变化图谱结合ARCGIS软件进行人机交互解译获取土地利用变化数据与空间分布状况,并对土地利用变化趋势进行分析,为国土部门提供土地利用管理决策依据.研究方法:人机交互解译、土地利用变化转移矩阵、驱动力主成份分析法.研究结论:近十年防城港市是以林地失衡为主的土地利用模式,耕地数量有所增加,建设用地扩张以交通与港口码头等基础设施为主.     

从热岛效应看重工业城市的空间发展——以太原市为例

基于太原市区2000,2006,2010年三期Landsat遥感影像,通过对热红外数据的地面亮温反演,研究城市热岛的空间分布及时空演化规律,并结合城市建设用地的扩张特征,探讨城市热岛效应的分布范围和发展趋势与城市化进程之间的关系.研究表明:10年间,太原市城市热岛的范围不断扩大,向西和向南的扩张最为明显,这与建设用地的扩展较为一致;但二者也有显著的不同,2000-2006年,建设用地以工业用地发展为主,扩张范围较小,而这些高耗能的产业造成热岛范围的大面积扩张,进一步加剧了城市热岛效应,2006-2010年,建设用地扩张范围较前期大,但以房地产、高新产业等为主,热岛效应在一定程度受到了的控制,扩张幅度较前期有所收敛.     

基于多源遥感数据的城市扩张测度研究——以厦门市为例

以2000、2005、2009、2013年的Landsat遥感影像数据和相应年份的DMSP/OLS夜间灯光数据为基础,结合厦门市的社会经济数据,运用GIS和RS分析手段,通过引入紧凑度、城市重心、城市扩张速度、城市扩张强度、全域空间自相关系数、弹性系数等指标,对城市扩展过程中的时空特征、形态演变及其与经济发展之间的协调性进行测度.结果表明,厦门城市扩展空间形态变化呈现明显的阶段性,城市扩张过程中空间形态趋向稳定,土地开发利用和城市功能配置还处于较低水平.     

基于夜间灯光数据的武汉市建设用地扩张规律研究

选取1997年到2012年间的6期DMSP/OLS夜间灯光数据,采用基于统计数据的二分比较法,对武汉市建成区进行提取.利用建设用地扩张幅度、建设用地增长类型、城市扩张速度、城市扩展方向、城市外围轮廓的紧凑度等指标分析了武汉建设用地扩张的规律和特点.结果表明:武汉市建成区总体扩张幅度为152.2%,增长速度经历了"慢-快-慢"的交替,城市分布中心主要向东南移动,建成区的紧凑度先减小后增大.此外,通过相关性分析证明经济发展、人口和城市化之间存在强烈正相关.     

空间信息技术支持下的福州市城市用地扩张时空特征研究

城市化是社会发展和经济增长重要动力,遥感和地理信息系统技术(GIS)已成为监测、分析城市发展的重要手段.该文选择我国海西地区重要门户福州市为研究区,以2000年～2015年多期Landsat TM/ETM＋影像为数据源,对福州市城市用地空间分布信息进行提取,分析了2000～年～2015年福州市城市用地扩张的时空特征;同时结合福州市2000年～2015年社会经济数据和人文数据,探讨了城市扩张的主要驱动因素.结果表明：在时间上,福州市城市用地扩张总体呈上升增长趋势,尤其是2010年以来城市用地扩张快速发展;在空间上,福州市城市用地扩张呈现向西偏北方向移动;在驱动力上,人口、经济的发展以及高程、坡度、灯光、到一般公路、学校、医院的距离是影响福州市城市用地扩张的重要因素.     

福州核心区对城市热岛效应的影响

采用定量遥感与GIS相结合的方法,利用福州市1988、2000年和2009年遥感影像,提取城市核心区,划分城市热岛效应区,定量分析福州市热岛效应区强度变化和空间结构变化．研究结果表明：1988、2000年和2009年,福州市城市核心区与非城市核心区的温度平均值差值分别为3．67、3．70℃和4．34℃,温度平均值差距增大,城市热岛效应显著增强;1988年福州市热岛效应区呈现双中心空间结构,2000年趋于多中心空间结构,2009年趋于集中连片分布．基于城市核心区进行城市热岛的提取与划分,可以显著提高研究精度,为城市热岛研究提供新的思路与方法．     

宿州市城市扩展的遥感动态变化监测与评价

以安徽省宿州市为研究对象,分别从Landsat TM/ETM＋和Landsat 8遥感影像提取1987年、2000年、2005年和2013年四个时期的土地利用信息,每个时相的遥感影像分为建设用地、林地、水体和耕地四类,从城市建设用地扩展速度、扩展强度、分形维数、稳定性指数、城市扩展弹性系数、城市扩展方向等方面详细分析了26年来宿州市城市扩展的时空变化.研究结果表明：宿州市城市建设用地面积一直持续增加,扩展速度进一步加快,扩展强度也进一步增强.1987-2013年,建设用地面积净增50.67 km2,扩展速度为5.18％,扩展强度为1.63.城市空间格局由填充式逐渐向外延式转变（即由老城区向外延伸扩展）,主要向南、北、东南和西北方向发展.     

基于夜间灯光数据的武汉市城镇用地扩张识别与空间分布特征研究

以武汉市为例,基于DSMP/OLS夜间灯光数据、多源遥感影像数据和统计年鉴数据,通过构建城镇用地复合指数,提取2000,2005和2010年3个年份的武汉市城镇用地面积,分析了武汉市城镇用地扩张的形态特征、城镇用地演变规律和影响其变化的因素.研究表明,2000年到2010年之间武汉市的城镇用地扩张速度不断加快,并呈现非紧凑型发展.城镇用地空间扩张逐渐复杂化,离散破碎之势逐年显著.位于西北和东南方向上距主城20～30km的远城区扩张强度最大;总体城镇用地空间格局基本稳定,受地理条件、空间距离、经济发展和政策指引等因素的影响,不同方向上城镇用地扩张差异化显著.     

福州核心区对城市热岛效应的影响

采用定量遥感与GIS相结合的方法,利用福州市1988、2000年和2009年遥感影像,提取城市核心区,划分城市热岛效应区,定量分析福州市热岛效应区强度变化和空间结构变化.研究结果表明:1988、2000年和2009年,福州市城市核心区与非城市核心区的温度平均值差值分别为3.67、3.70℃和4.34℃,温度平均值差距增大,城市热岛效应显著增强;1988年福州市热岛效应区呈现双中心空间结构,2000年趋于多中心空间结构,2009年趋于集中连片分布.基于城市核心区进行城市热岛的提取与划分,可以显著提高研究精度,为城市热岛研究提供新的思路与方法.