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.     

2000-2013年西安市建设用地扩张特征及效益分析

基于GIS空间分析,采用2000年、2005年、2010年、2013年4期Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像,提取西安市4期的建设用地,通过象限分析法、同心圆分析法,以扩展强度、分形维数等扩展指标分析西安市近年建设用地的扩张特征,并从经济效益、社会效益及环境效益三个方面对西安市建设用地扩张效益进行评价。结果表明:2000—2013年西安市建设用地扩张较快,年均增长率高达5.81%,尤以2010—2013年扩张最快,扩展方向主要集中于南、北、西北,扩展范围集中于以钟楼为中心的6~18km处。14年间西安市的经济效益较好,在2005—2010年达到最高;社会效益较低,建设用地扩张快于人口扩张,在2010—2013年城市规模弹性系数高达5.12;环境效益呈下降趋势,热岛区在建设用地扩展的中低速区、中高速区及高速区分别扩展了0.41倍、3.45倍、6.41倍。     

厦门市土地利用／覆被遥感动态监测

以厦门市为研究对象,利用1993年、2001年、2007年和2010年4个时相遥感影像,在GIS技术辅助下,结合社会经济统计数据,对1993-2010年间的城市用地变化过程进行了遥感动态监测与分析．研究表明：17年间,厦门土地利用变化迅速,城市建设用地、耕地、林地等均发生了不同程度的变化,城市用地不断增加,建设用地比例从4．88％增加到15．14％,城市建设用地扩展与耕地保护的矛盾日趋尖锐。城市化和工业化水平不断地提高是其土地利用发生变化的主要驱动力,城区面积的迅速扩展是厦门城市化进程的显著特征。     

合肥市城市形态特征及其演化

基于1987年、2000年和2006年合肥市Landsat5/TM遥感图像,在城市建设用地信息提取的基础上,根据分形理论,用半径法研究了合肥市的城市形态及其演化,发现合肥市城市形态具有分形性质,且存在双标度特征.从1987年到2006年,标度区间空间转折点变化不大,仅从5.5 km扩展到7.0 km,第一标度区的聚集维分别为1.765 9、1.922 6和1.915 9,第二标度区的聚集维分别为0.562 4、1.004 1和1.206 2.通过分析认为内城区城市功能过于集中,长期的填鸭式建设导致城市用地密度过大;外围区城市用地面积一直在增大,而其分形特征减小是人为因素的干扰改变了城市自行发展的结果.研究结果可为合肥市的长远规划提供参考.     

基于RS和GIS的城市用地扩展的时空特征研究——以重庆主城区为例

以重庆主城区1986、1995、2004、2007、2010及2014年Land Sat TM遥感影像作为数据源,在利用GIS技术对重庆主城区城市用地提取的基础上,运用空间叠加技术对重庆主城区城市用地扩展进行方向划分,同时选择城市扩展指数、扩展重心迁移模型、紧凑度、分形维数和弹性系数的研究方法,系统分析重庆主城区城市用地扩展的时空特征;结果表明:近30年间,重庆主城区城市用地增加527 km~2,年均扩展速率达到18.82 km~2;正北、正西和西北方向扩展面积较大,东南方向扩展面积较小,城市重心坐标整体向北偏移;受到自然条件的限制,城市用地扩展表现为组团式、非紧凑的形态,以后的城市用地扩展应更加注重建成区内部的填充;研究结果有助于了解重庆主城区城市用地扩展的时空变化特征,为重庆主城区的城市规划和可持续发展提供参考依据。     

基于遥感生态指数的杭州市城市生态变化

中国目前正处于城市化快速发展的阶段,城市化在发挥其正效应的同时,也不可避免地带来了负面影响,城市生态退化就是其中之一.因此,及时快速地监测城市扩展引起的生态变化便显得非常重要.本文利用杭州市1989年、2000年和2010年3个时相的Landsat系列卫星影像,采用新型的遥感生态指数(RSEI)评估了杭州市从1989—2010年这21年间的生态变化.研究发现,随着城市建成区的不断扩展,杭州市总体生态质量有了明显下降,其RSEI均值从1989年的0.625分别下降到2000年的0.609和2010年的0.555,生态优良等级所占面积的比例也从1989年的66.57%分别下降到2000年的61.72%和2010年的40.04%.在空间上,杭州市生态质量的变化呈现出新建城市"副中心"变差,老城区变好的特点.总的看来,建筑用地的大量扩张是导致杭州市生态质量下降的最重要因素.     

基于GIS的佛山市城市空间扩张特征分析

以Landsat卫星数据为基础,以GIS为技术支撑,选取城市用地扩展速度、扩展强度指数、分形维数、紧凑度等城市形态指标,实证分析1990—2017年佛山市建成区外部形状的变化过程。结果表明:1)1990—2000年佛山市城区的空间扩张是一个飞跃增长型,2000—2009年是平稳增长型,2009—2017年是快速增长型,城市重心往西南方向发展;2)佛山市城区扩张以外向型扩展和内向填充型两种方式并存。研究结果可为佛山城市总体规划及综合管理提供科学依据。     

快速城市化过程中喀斯特山区城镇生态风险变化——以贵阳市花溪区为例

揭示城市化过程中土地利用变化对典型喀斯特山区城镇生态风险的影响,利用花溪区2002年、2010年和2017年3期遥感影像获取土地利用数据,构建生态风险指数,划分生态风险等级,分析花溪区近15年来生态风险时空变化特征。研究表明:1)2010-2017年,花溪区较高生态风险和高生态风险区的面积显著增加,由2010年的18.51 km2,增加到2017年的91.45 km2,占土地总面积的比例由1.94%增至9.59%,增长了约5倍。研究区整体仍以较低生态风险和低生态风险为主,占总面积83%以上;2)2002-2017年,花溪区土地利用类型以林地、耕地和建设用地为主。其中建设用地面积增长较快,从2002年的48.32 km2,增至2017年的202.12 km2,占土地总面积的比例从5.07%增至21.19%,增加了约4.2倍。耕地、草地、未利用地和林地面积均减少,水体面积未发生较大改变;3)城市化过程中建设用地的扩张导致了高生态风险区域逐渐扩大,其中以花溪社区、党武镇和湖潮乡最明显。     

陕西省城市用地空间扩展分析

目的研究陕西省城市空间扩展变化特点,因为城市用地空间扩展是城市化进程的一个衡量指标。方法根据陕西省10个地级市1991～2003年土地面积的统计资料,通过计算城市用地扩张系数,定量分析了城市用地扩展的趋势。结果①陕西省10个地级市1991年到2003年的建成区面积由1991年的326km。增加到2003年的488km^2,增加了49．69％,年均扩展率为3．42％,增幅明显。②咸阳、延安、渭南、安康和商洛的城市用地规模扩展不足,西安、宝鸡和榆林3市的城市用地规模扩展较为合理,铜川和汉中的城市用地规模扩展速度太快,造成城市建设占地过多、土地利用效率过低的现象。结论城市发展过程中要把握城市用地扩展速度与城市人口增长速度相适宜的原则,实现城市土地的最优化利用。     

商丘虞城城市扩展遥感监测

基于1985—2015年Landsat系列遥感影像,利用面向对象分类技术提取商丘、虞城城市建设用地信息,从城市扩展强度、紧凑度、分形维数等方面对商丘、虞城城市空间形态演化特征进行定量化研究,依据两城市建设用地面积和两城市中心间的距离构造城市面积引力系数,从而定量化定义城市发展"点-轴"系统中的初期、中期、后期,揭示城市一体化发展的地理学规律,为合理布局城镇体系及合理规划卫星城提供科学依据.研究结果表明:商丘近30年来、虞城近15年来城市建设用地规模呈指数快速增长;两城的城市紧凑度随着城市的快速扩展而呈现总体减小的趋势;分形维数大于1.5,城市形态表现出复杂性;商丘虞城两城发展模式符合典型的点轴系统模式,2005年以来,两城存在明显的相向扩展趋势;城市发展点轴系统由无到初期、初期到中期、中期到后期、后期到一体化的城市引力阈值分别为30,100,300,1000.     

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。     

陕西省城市土地城市化水平与进程的空间评价

目的研究陕西省城市土地城市化的发展水平与进程。方法以陕西省10个省辖市为研究单元,以2006年和2016年陕西省城市建设用地面积为基本数据,利用土地城市化率、城市土地扩展面积和城市土地扩展速度分别评价陕西省城市土地城市化的规模、水平与进程的空间分异格局。结果(1)陕西省各城市的土地城市化水平存在很大的区域差异性;(2)陕西省城市土地城市化率变化幅度出现正增长与负增长2种情况;(3)陕西省土地扩展面积较大与扩展速度较快的城市集中于关中地区,此分布格局与建设用地增长面积分布格局类似。结论陕西省土地城市化水平在各市间差异较大,并呈现明显的区域化特征,各市区应扬长避短发挥各自的优势。     

河谷盆地型城市扩张的时空与驱动力分析——以兰州市为例

城市建成区扩张是地区城市化水平的重要标志.基于兰州市Landsat系列卫星遥感影像,首先基于提出的多分类器组合土地利用/覆被分类方法,提取建成区范围;其次计算2003—2019年城市扩张速度、扩张强度和城市紧凑度等,分析兰州市建成区扩张的时空特征;最后分析驱动城市扩张的自然条件和社会经济因素.结果表明:①基于分层策略的多分类器组合分类方法对兰州市土地利用/覆被分类效果很好,提取的建成区范围面积与年鉴统计数据也基本一致;②城市建成区面积在16年内持续增加,年增加量6.72 km2,处于快速扩张状态,城市紧凑度较低,扩张合理性差;③由于兰州市"两山夹一川"的自然条件,城市南北方向扩张已趋于饱和,扩张只能沿黄河东西方向;④人口增长和经济的快速发展是兰州市城市扩张的主要驱动力.     

福州市城市空间扩展及城市化研究

城市扩展的空间数据是评估城市化进程的一个重要指标．本文以福州市为例，探讨了利用城市发展的空间数据研究城市化进程的原理和方法．文章应用遥感技术分别提取了福州市1986年和2000年的城镇用地信息，计算出两个年份的城市建设用地面积，并结合社会经济数据对福州市的城市化进程、城市化水平、城市扩展强度以及产业结构进行了分析与研究，并利用回归分析进一步查明了福州市城市化进程的驱动力，最后根据规划目标针对福州市将来的发展提出了一些思路，以供借鉴。     

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.     

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。     

青藏高原生态屏障区近10 年生态系统结构变化研究

以2000, 2005和2010年3期生态系统类型数据为基础, 采用生态系统转移矩阵、动态度等统计分析方法, 研究青藏高原生态屏障区近10年的生态系统结构变化及驱动因素分析。研究结果表明: 1) 近10年屏障区内生态系统结构较为稳定, 以草地生态系统为主, 约占研究区总面积的69%; 2) 生态用地与非生态用地均有增加或减少, 其中湿地增加2660.9 km², 草地减少1377.5 km², 城镇面积增加224.6 km², 农田面积减少163.4 km², 荒漠减少1388.5 km²; 3) 受人类活动影响较大的城镇、农田类型变化速率明显高于湿地等生态用地, 2000-2010年城镇面积以2.88% 的年平均增长率迅速增加, 农田面积以0.64%的年均速率持续减少, 而湿地年均增长率仅为0.44%; 4) 生态系统类型整体转移量较小, 仅为整个研究区的0.5%, 其中草地→湿地、荒漠→湿地的转移量最大, 两个转移方向的总转移比例达到69%; 5) 自然因素和人为因素是生态系统结构变化的共同驱动因素, 其中气候变化是引起湿地面积增加的主要自然因素, 人口与GDP的急速增长导致城镇不断扩张, 其深层次原因是工矿业的发展, 载畜量增加是引起草地退化的主要原因, 但生态保护工程对草地生态系统恢复具有积极作用。