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.     

1995-2015年中国耕地时空演变特征研究

基于土地利用变化模式图谱、标准差椭圆等方法研究了1995-2015中国耕地及变化耕地的时空演变特征.结果表明:(1)在全国尺度上,研究期间中国耕地面积2000年前后呈现出先增加后减少的特点,耕地空间分布重心持续向西北方向移动,耕地分布空间不断扩张;(2)1995-2005年耕地空间变化较为剧烈,期间新增耕地主要来源于林地、草地,同期减少耕地主要转变为林地、草地及建设用地,在2005-2015年耕地活跃度变小,期间新增耕地主要来源于草地、未利用地,减少耕地主要是建设用地的占用;(3)1995-2005期间新增耕地及减少耕地均呈"东北-西南"格局,新增耕地空间分布相对分散,减少耕地空间分布相对集中,新增耕地重心逐渐向西北方向移动,2005-2015年期间新增耕地呈现出"正东-正西"格局,而减少耕地呈现"东北-西南"格局,期间新增耕地空间上主要位于我国北部地区,而减少耕地空间上主要位于我国东南地区.     

漳州城市建设用地扩张空间分布模拟

首先利用遥感影像分类获取2000～2005年城市建设用地变化图,选取漳州市2005年度DEM、人口密度、城市规划等影响因子数据,通过空间随机采样方式,建立起2000年至2005年城市建设用地扩张空间分布概率多元Logistic回归模型.运用该模型,结合GIS技术和2009年相关影响力因子数据,模拟出2005年至2009年漳州市区城市建设用地空间分布,并与该地区2005年和2009年两个时期扩张实际变化的城市建设用地空间分布进行验证,结果表明模拟较为理想,城市建设用地扩张模拟灵敏度为0.6952.     

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。     

顾及城市发展和生态保护均衡的宜昌市生境质量多情景模拟研究

城市发展过程中不同的发展方向与生态保护目标往往会产生不同的矛盾冲突,通过均衡城市发展和生态保护之间的关系,能够促进城市发展和生态保护的耦合协调。以宜昌市为研究对象,耦合PLUS—InVEST模型并结合标准差椭圆分析,以2020年土地利用现状数据为基础,模拟自然发展、经济发展以及生态保护3种情景下2040年宜昌市生境质量变化情况。研究结果表明：1)2000—2020年宜昌市主要发生变化的地类为耕地、林地以及建设用地,其中林地与耕地为主要的转出地类,建设用地为主要的转入地类;2)在不同模拟情景下,建设用地扩张方向均由西南向东北收缩,城市扩张强度减缓,建设用地扩张强度重心并开始由东向西进行迁徙;3)在自然发展和经济发展情景下,宜昌市生境质量在未来均呈现衰退的趋势,而在生态保护情景下,宜昌市生境质量有所恢复。通过模拟未来不同政策下土地利用方式改变来反映宜昌市生境质量变化情况,为均衡城市发展与生态保护产生的矛盾和冲突有着重要意义。     

2003～2018年昆明市呈贡区土地利用动态变化时空特征分析

为应对昆明市呈贡区城镇化快速发展带来的土地利用矛盾突出的问题,本文采用土地利用转移矩阵、标准差椭圆分析、平均中心分析、热点分析的方法,研究该区域15年间建设用地扩张情况与区域发展特征。实验结果表明：2003年-2018年呈贡区建设用地共增加了101.91,绿地共增加了57.01,耕地共减少了175.97 。同时呈贡区扩张展现出明显的方向性,以东北-西南方向为主轴进行倾斜,建设用地的平均中心向南缓慢移动,其热点已发展到全区西部、中部大部分区域。     

福建省建设用地空间差异与溢出效应的耦合特征

针对现有研究中建设用地空间差异与溢出效应耦合分析缺失的问题,本研究使用Theil和Moran指数,以及spatial lag with regimes模型,分析了福建省建设用地空间差异与溢出效应的耦合特征.结果显示:(1)福建省建设用地存在明显空间差异,其中"沿海-内陆"差异不断扩大;而由于中心市辖区对周边县域的空间溢出效应,"中心-外围"差异不断缩小.(2)福建省建设用地在局域尺度存在显著空间溢出,其中以厦漳泉地区的溢出效应最为突出;由东南沿海至西北内陆,呈现从"高-高"到"低-低"类型的梯度式空间差异.(3)建设用地的扩张机制存在空间差异与空间溢出的嵌套耦合结构,表现为不同地域的驱动因素和驱动强度存在差异,而且空间溢出效应也局限在地域内部.最后,针对福建省建设用地空间差异与溢出效应的耦合特征,提出了优化调控建议.     

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.     

武汉市1999-2012年城市扩张的时空分异

以1999-2012年14期Landsat TM影像为数据源,选取武汉市为研究区,采用GIS与景观指数分析相结合的方法,从时间序列和空间发展角度分析了城市建设用地的分布特征及变化规律,探讨了武汉市建设用地扩张的时空分异特征.结果表明:1999-2012年,武汉市的建设用地从161.78km2增长到712.17km2,年均增长面积为42.34km2,扩张速度达到26.17%/a,扩张强度则为0.5%/a;城市主体是沿着长江和汉江呈斜十字形不断向外扩张的,扩张方向主要是W、SW和SE三个方向,扩张模式以边缘式和填充式为主;从建设用地的景观特征来看,破碎度先减小后增大,优势度先增大后减小,景观形状一直趋于简单化,景观分布则缓慢聚集.究其原因,主要包括四点:国家政策的宏观调控、城市规划的引导作用、河流湖泊的地形限制和经济发展的强烈需求.     

国家历史文化名城长汀建设用地空间演变及驱动力分析(2006-2016)

针对城市空间扩张带来的用地紧张浪费、用地结构失调等问题,以国家级历史文化名城长汀为例,借助ArcGIS、SPSS分析工具,运用分形维数、等扇形分析等空间分析方法,定量解析2006—2016年长汀主城区八大类城市用地的空间演变特征,并揭示其驱动机制。研究发现:长汀主城区城市建设用地扩张经历了"低速低强"、"中速高强"、"高速中强"3个发展阶段,城市形态逐渐趋于紧凑;城市空间扩张以外部扩张和内部更替为主且方位多元化,受地形条件影响,长汀建设用地扩张以S方向为主,老城区主要向NE方向填充;随城市化进程的加剧,产业和经济因素成为建设用地扩张的主要驱动力,人口和耕地因素的影响呈现不同程度的减弱趋势。该研究为优化长汀城市用地结构、提高土地利用效率、制定合理的规划方案提供一定参考。     

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.     

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。     

我国银行存款的时空格局及动态变化

银行存款作为金融的重要组成部分,有着明显的时间和空间特征,反映出经济发展的区域差异、市场的大小、消费能力的强弱、产业可持续发展的能力等多个方面.基于我国2000-2013年330个城市的银行存款数据,运用基尼系数、重心分析、空间自相关分析和斜率分析等方法,对我国市级空间单元银行存款的时空格局及动态变化进行了综合分析.结果表明:(1)我国银行存款存在着较明显的区域差异,各地区的银行存款也都存在着一定程度的区域差异,且在整个研究时段内,全国及各地区银行存款的区域差异都呈现出不同程度的扩大趋势.(2)我国银行存款主要分布在东南方向,且表现出向西南方向移动的格局,在空间上的分布存在着较明显的地域分异规律.(3)我国银行存款在空间上的分布整体上呈现出相似类型集聚分布的特征,局部空间自相关分布也存在着较明显的空间集聚区,四大集聚区在空间上的分布相对较稳定.(4)我国银行存款的增长类型以低速增长为主,其次是中速增长,高速增长的空间单元最少,各地区银行款增长类型的构成差异性明显,高速增长主要集聚在长三角、京津冀、珠三角、长江中游、山东半岛和海峡西岸等6个城市群.     

关中地区农村居民点用地数量变化时空特征及影响因素分析

以关中地区为研究区域,基于土地利用详查数据和社会经济统计数据,运用动态度模型、变化幅度指数以及探索性空间数据分析等相关方法,明晰了关中地区农村居民点用地变化的时空特征,并结合时间和空间尺度,探究了农村居民点用地时序变化和空间分布差异的影响因素.结果表明:农村居民点用地变化具有显著的阶段性特征,即依次经历倒"V"型→波动下降→加速下降3个阶段的更替;农村居民点用地变化幅度在东西走向、南北走向上分别呈现"中部高、东西低"、"南高北低"的空间格局;农村居民点用地变化具有地理上的集聚特征,热点区域存在明显空间极化的现象,并呈现"中心辐射递减"的分布形态,即热点区域形成"极核",次热点区域围绕热点区域分布,外围依次为次冷点区域及冷点区域;农林牧渔业总产值、农村非农行业总产值、非农业人口与农用机械总动力影响着关中地区农村居民点用地变化,其中农林牧渔总产值的影响强度由西北向东南逐渐减弱;农用机械总动力由东北向西南方向逐渐增强;农村非农行业总产值和非农业人口由东北向西南方向逐渐减弱.关中地区的各县域单元应根据当地社会经济发展状况,有序地开展农村居民点用地整理工作.     

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。     

亚热带典型区域土地利用变化预测分析

以1995年和2000年Landsat TM影像的土地利用空间数据为基础，计算出土地利用类型之间相互转化的概率信息，分析了亚热带典型区域桃源县各土地利用类型变化的动态、幅度、速度、空间分布特征和方向．应用马尔柯夫概率模型进行土地景观要素的情景模拟，预测出了2050年土地利用类型的变化格局．结果表明：7种土地利用类型的面积均有不同程度的变化，主要是耕地、建设用地和水域的不断扩张，林地的不断减小．变化方向为耕地面积变化主要是毁林草开荒，建设用地扩展则表现为大量侵占耕地，水域变化是由耕地和林地转变而来．毁林草和农村扩展乱占耕地现象还未从根本上得到遏制．     

基于CLUE-S模型的博斯腾湖流域土地利用变化情景模拟

区域土地利用演变是一个复杂的多因素综合作用下的非线性变化过程,通过土地利用变化模型去深入理解这种演变过程、特点以及未来变化趋势是一种有效的技术手段。以典型干旱区绿洲——博斯腾湖流域为研究区,运用CLUE-S模型,并结合Logistic回归分析、情景分析等方法,模拟了博斯腾湖流域2030年不同情景方案下的土地利用空间分布格局。结果表明:(1)以2010年土地利用数据为基准模拟的2015年土地利用格局,模拟正确比例为91. 05%,Kappa指数为0. 895,模拟效果良好,表明CLUE-S模型在博斯腾湖流域具有良好的土地利用变化模拟能力。(2)在不同模拟情景方案下,城建用地和耕地面积都将持续增长,新增城建用地和耕地主要是在现有基础上向外延伸;草地面积也有一定程度的增加,但增速明显放缓;林地和水域面积将继续萎缩。3种情景方案下的研究区土地利用空间分布格局存在较大差异。该研究可为博斯腾湖流域土地资源合理配置及生态保护提供理论参考。     

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.     

山东省县域城镇建设用地与城镇人口脱钩关系分析

城镇建设用地与城镇人口协调发展是城乡统筹发展的基本要求，对乡村振兴及新型城镇化建设具有重要意义.以山东省为例，综合运用空间自相关、脱钩模型和空间可视化方法分析2000-2018年山东省县域城镇用地与城镇人口规模的协调关系.研究结果表明：(1)2000-2018年山东省县域城镇建设用地与城镇人口变化时空差异显著，城镇建设用地变化高及较高水平县区集中分布于济南、滨州、青岛和临沂等市，城镇人口变化高及较高水平县区趋于黄河沿岸与东部沿海地区集聚.(2)2000-2018年山东省县域城镇建设用地与城镇人口均存在显著的空间关联性，呈现明显的趋同趋势.(3)2000-2018年山东省县域城镇建设用地与城镇人口的脱钩关系存在强脱钩、扩张负脱钩、扩张链接及弱扩张脱钩4种情形，强脱钩状态的县区向中西部地区扩展，扩张链接状态的县区向东部丘陵地区转移.(4)2000-2018年人地关系欠合理区范围有所收缩，合理区与不合理区范围均有所扩张，其中人地关系合理的县区呈现向东部、南部扩张的态势，不合理的县区向北部沿海地区及东部丘陵转移.人减地增的建设用地供给和人口需求的空间错配是造成山东省县域城镇建设用地与人口关系失...     

甘肃省2000—2020年土地利用变化分析及基于PLUS的生态空间多情景模拟

在甘肃省经济快速发展的背景下,通过分析甘肃省土地利用时空演变特征与预测“三生”空间变化趋势,能为甘肃省推动区域高质量发展提供决策辅助。本文先分析20年间甘肃省土地利用变化特征并挖掘诱因,再模拟甘肃省的“三生空间”在四种情景下的变化趋势。由结果可知：在2000~2020年期间,甘肃省草地和耕地的面积持续缩小,主要集中在酒泉市、张掖市;建设用地面积持续扩大,定西、甘南、临夏交界处的水域、林地面积小幅增加;未利用土地面积增加;草地与建设用地转换程度最剧烈。由多情景模拟结果可知：除了强调发展生产情景外,生产空间均呈萎缩趋势;林地、水域持续扩张,草地大面积缩小,导致生态空间在各情景模拟中呈缩小趋势;生活空间则均呈扩张趋势。“三生空间”在发展综合优化情景中的预测变化趋势与生活条件提高情景的模拟结果相似,但前者更平缓。甘肃省应该抓住发展机遇,推动产业转型并促进土地高效利用,重视酒泉生态恶化问题并及时提出应对措施,积极改善北山山地区荒漠环境,走上可持续发展道路。