1998-2007年河南省城市体系规模序列结构及其分形特征研究

以1998-2007年河南省城镇的非农业人口为特征量,运用级别分类、位序-规模法则、城市首位度指数和分形理论对河南省城市体系的规模序列进行了分析.研究表明:河南省城市体系首位城市的影响力不够,中间位序城镇数目较多,小城市人口规模低水平发育;规模序列结构的变化正处于波动起伏状态,属于发展的中级阶段;城市体系的规模分布属于位序-规模分布型,变化态势明显,但最大城市影响力仍需提高,没有形成稳定的过渡趋势.最后根据河南省规模序列的特征提出了河南省城市体系发展的建议.     

基于位序规模法则的我国城市用地规模分布变化研究(2000年～2012年)

我国已进入快速城市化时期,城市用地迅速增长,研究我国城市用地规模分布变化规律有助于在城市化进程中合理配置城市用地,促进城市体系协调发展.选择2000年~2012年我国地级及以上城市的建成区面积数据,利用位序-规模法则结合分形理论,研究我国城市用地规模分布的变化趋势并分析不同区域城市用地规模分布变化的差异性.研究结果表明:(1)以建成区面积衡量城市规模,我国城市规模分布符合位序-规模法则;(2)城市规模的位序-规模对数曲线呈平行向前推进趋势,城市用地规模总量增加,但城市用地规模分布Zipf指数呈上升趋势,城市用地规模分布的均衡度下降;(3)按建成区面积分类,超大、大城市的城市用地增长速度快于中小城市;(4)不同区域城市用地规模分布变化特征反映出差异性:4大区域中东部地区城市用地规模Zipf指数始终最接近理想值1,表明东部地区高中低位次城市用地发展较为协调,东北地区以及西部地区城市用地规模分布趋向于集中,高位次城市用地扩张明显快于中低位次城市,中部地区城市用地规模分布较为分散,但近几年高位次城市用地规模扩张趋势明显增加.     

南京市绿地结构变化的遥感监测及驱动力分析

城市绿地景观是城市自然生态系统的主要组成部分.其数量、结构与城市发展和生态环境质量有着极其重要的关系.通过对南京市1988年、2000年和2002年3个时段的Landsat/TM遥感影像加工处理,将绿地景观分为生态绿化用地和农业用地,并通过景观指数的方法对其在15年间的景观格局和动态进行分析.结果表明:1988-2000年,南京市绿地景观总面积增加9.60%,斑块数减少,平均斑块面积增加,斑块形状趋向简单.聚集程度增加,总体破碎程度下降.而不同绿地景观类型变化不同:农业用地面积增加12.80%,在城区外围大规模聚集分布,破碎程度较低;生态绿化用地面积减少3.60%,小面积斑块数量大幅减少,景观形状变得更加规则,主要生态绿化用地斑块形成"孤岛"分布,破碎度呈下降趋势,景观异质性和多样性下降,绿地生态质量下降.与2000年比较,2002年城市生态绿地面积减少0.63%,农业用地减少14.60%,生态绿地景观趋向于面积较大的斑块数量减少和景观破碎化程度增加.城市绿地景观格局变化的主要原因是南京市城市化进程的加快以及城市所处自然环境变化的影响.     

近20年来中原城市群城市规模结构的演变特征分析

使用首位律、基尼系数及位序-规模分布律的方法对中原城市群1986,1993,2000,2004年4个时间段的城市体系规模级别进行了分析处理,结果显示,中原城市群的城市首位度不够,离散化程度日益明显,城市规模结构达不到位序-规模分布的理想状态,但有逐渐改善的趋势.     

武汉城市圈城市体系等级规模结构研究

通过对2002~2007年武汉城市圈城市体系等级规模的首位比、首位度以及位序-规模现状与变化趋势研究,分析了武汉城市圈城市体系的等级规模的结构特点.提出未来武汉城市圈城市体系发展的相应建议.     

夜光遥感支持下的河南省城市规模结构演变

采用一种新的方法将NPP/VIIRS模拟为DMSP/OLS数据,构建1992—2018年河南省长期一致性夜间灯光数据集,运用夜间灯光统计、标准差椭圆和位序-规模法则等方法进行系统性分析。结果表明:灯光数据相关性由0.62提升至0.93,一致性有所改善;河南省各市灯光总规模和平均亮度均显著增长,南部区域灯光总量增加较多,中北部平均发展更好,西南地区灯光聚集度偏高;全省范围内灯光空间分布呈扩展趋势,空间增长率为21.33%,呈东北-西南走向,城市重心始终分布于几何中心北方,且逐步向东南方向转移但总体移动速度逐渐变缓;河南省城市正在形成较为合理的位序规模体系,在2000年前后城市规模分布分别呈现趋于分散和集中的趋势,存在高位序城市集聚效应不够突出,辐射带动能力偏弱的问题。     

山东省城市规模结构及其分形特征

选取1986,1991,1996,2001和2006年山东省17个地级市城市人口规模的资料,运用城市首位律、城市金字塔理论及位序-规模法则分析了山东省城市人口规模的变化,继而运用分形理论阐释了位序-规模曲线.结果显示,首位城市济南人口规模尚有可观的发展潜力,山东省城市体系属于典型的＂双核心＂结构;城市规模结构已从传统＂金字塔形＂向＂纺锤形＂转变;城市规模由分散趋于集中,人口分布趋向均衡,城市体系发育日益成熟;分形特征明显.     

扎龙湿地生态环境变化及其对白鹤迁徙的影响

分析了1986-2002年扎龙湿地自然和社会生态环境变化及其对春季白鹤迁徙活动的影响.研究表明:在区域气候干旱化背景下,流域中上游水土资源的开发利用、大型工程建设等影响使扎龙湿地生态环境发生很大的改变,鸟类栖息繁殖的生境遭到破坏.近17年来,湿地总面积减少了21.33 km2,芦苇沼泽和明水沼泽面积分别下降6.14 km2和6.27 km2,湿地分布重心向西北方向偏移了771.1 m.沼泽斑块数量增加,平均规模缩小,大块沼泽湿地不断被蚕食,栖息地破碎化程度增大.保护区生态环境趋于恶化,珍稀水禽的栖息空间萎缩,取食条件变差,在扎龙湿地停歇的白鹤数量减少,停留时间缩短.1998年嫩江流域大洪水过后,连续3年严重干旱,2002年白鹤的数量锐减到仅126只.2002年以来大规模的生态补水使扎龙湿地生态功能得到一定恢复,迁徙停歇的白鹤种群数量明显增加,分布范围扩大.     

江阴市植被净初级生产力及碳汇价值分析

利用遥感影像、逐日气象观测记录等相关数据,应用基于过程的生物地球化学模型(BEPS),对江阴市市域范围内的土地利用状况及年净初级生产力进行了研究,并对植被系统C02吸收功能的价值进行了估算.结果表明:1991-2002年,江阴市陆地生态系统的总平均NPP由818 g/(m2·a)下降为699 g/(m2·a),其生态系统服务的碳汇价值也下降了0.88亿元.期间江阴市建设用地面积扩张及由此导致的林地、农田面积萎缩,成为江阴市陆地生态系统年净初级生产力下降的主要原因,森林植被质量变化对区域NPP下降的影响较小,而气候变化产生的影响不明显.     

遥感监测宝鸡市城市化对土地利用的影响

目的揭示宝鸡市近几十年城市化过程对土地利用变化的影响程度。方法以西部中型城市宝鸡市为例,对该区的1991、2002及2014年Landsat卫星影像进行解译分类,提取土地利用类型面积比、土地利用动态度、城市化综合发展水平等指标,对宝鸡市的土地利用变化进行了定量分析,探讨了城市化水平与土地利用变化的关系。结果研究表明,1991-2014年宝鸡市耕地面积减少,但减幅减小,从1991-2002年的28.82%放缓到2002-2014年的16.68%;建设用地面积持续增加,且增幅增大,从1991-2002年的5.80%快速增加到2002-2014年的27.79%。城市扩张所占用的耕地和林地比重最高,且在城市边缘区变化最明显。结论宝鸡市城市化水平的高低对城市土地利用变化量有直接影响,快速城市化将导致农用地的减少和建设用地的增加。与全国城市化过程相对比,在研究年限内宝鸡市土地利用变化与城市化的关联发展未出现城市空间扩张相对稳定的时期,经历了从城市空间加速扩张阶段直接过渡到城市空间扩张和城市建设并重发展阶段。     

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.     

基于“精明增长理论”的中部六省会城市发展的比较

20世纪90年代，美国为抑制城市的无序蔓延现象提出精明增长理念，从它被提出至今，相关的研究逐步深化．本文在精明增长视角下构建指标体系，对中部六省会城市进行对比，通过对各城市建设中土地的利用．城市化发展，自然资源与环境状况，公共交通发展及住房现状等问题的研究，发现各省会城市发展中普遍存在的问题．     

深圳市城市扩展预测与分区评价

以深圳市为研究对象, 基于CLUE-S模型, 模拟深圳市2020年城市扩展格局, 然后依据扩展速度强度、形态结构、社会经济效益和生态效益4个方面的指标建立城市扩展综合效益评价体系, 利用自组织特征映射网络(SOFM)对深圳市城市扩展进行分区评价。主要结论如下: 1) 未来(2020 年)深圳市城市扩展状况可 划分为4个区域(高度城市化区、经济增长区、城市扩展潜力区和生态优先区), 各区需针对自身特点合理调整发展战略; 2) 按照目前的发展趋势, 到2020年, 深圳市城市扩展综合效益较高, 但也存在社会经济效益和生态效益不能兼顾与土地利用效率不够高等问题; 3) 基于CLUE-S模型和SOFM网络, 结合城市扩展综合效益评价体系, 可以实现对未来城市扩展状况的预测和分析。     

基于InVEST模型的土地利用格局变化对区域尺度生境质量的评估研究 —— 以北京为例

为了探究城市化背景下土地利用格局变化对生境质量的影响, 应用InVEST模型计算北京主要威胁源(城市、农村、主要交通干道、耕地)对生境退化的贡献, 评估北京1990-2010 年的生境质量变化。研究结果显示, 生境退化最严重的区域, 主要集中在海淀、朝阳、石景山和丰台四区, 永定、潮白两河以及海拔75~100 m左右的平原?山区交界地带。威胁源对生境退化的影响从大到小依次是耕地、城镇用地、农村居民点以及主要交通干道。20年间, 耕地的贡献率逐渐减小(从77.79%降至61.15%), 城镇用地的贡献率则从18.10%提高到31.54%。1990-2000年间, 生境质量在东城、西城外围的海淀、朝阳、石景山、丰台四区呈环形集中退化趋势, 生境质量总值下降2.3%。2000-2010年间生境质量在平原区呈现大范围分散式退化趋势; 在房山西部山区以及密云、怀柔、昌平、房山海拔75~100 m左右的平原?山区交界地带呈现集中退化趋势; 西北部和西部山区生境则得到明显恢复。总体看, 第二个10年生境质量总值下降1.2%, 退化程度较第一个10年有所减轻。未来的生境保护以及城市规划应重点关注生境退化最为突出的平原与山区交界区域。研究结果对制定合理的土地利用政策以及保护生物多样性具有一定的积极作用。     

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.     

基于RS／GIS技术的厦门市土地覆盖变化研究

综合应用RS／GIS技术,以1994年5月12日的Landsat TM影像和2003年4月25日的Landsat ETM＋影像作为数据源,通过基于光谱值的决策树分类方法,对厦门市的土地覆盖状况进行研究．结果表明：约10年间厦门市土地覆盖状况变化显著,耕地大量减少,林地明显增多,建设用地整体增多且结构有所改变,常规建设用地总量增加很少;综合年变化速率不大;多山临海的地理环境是城市扩张的驱动力,造成土地覆盖情况在空间分布上有明显变化．     

基于GIS的连云港市城市土地利用扩展分析

利用GIS空间分析技术,分析了1980—2005年连云港城市土地利用扩展的时空演变特征及规律,并简要分析城市扩展的主要原因.得出以下结论:连云港市的城市用地扩展有时间上的逐渐加快和空间上以"E"字型轴向式扩张为主的特点;经济、人口、政策及交通条件等是影响城市用地扩展的主要原因.     

长春市建设用地扩展与经济增长的协调性研究

长春市的发展处于高速城市化阶段,大规模的开发区建设与产业拉动机制是长春市城市建设用地扩展的主要原因.从长春市建设用地扩展的速度与效率入手,对长春市建设用地扩展与经济增长之间的协调性进行分析.研究结果表明:(1)2001年—2010年长春市建设用地扩展基本满足了经济快速发展的需求,建设用地投入处于报酬递增阶段;(2)建设用地对长春市经济发展的贡献低于资本和技术投入,建设用地节约集约利用水平有待提高;(3)建设用地面积-GDP弹性系数不断上升,建设用地的边际产量开始下降;(4)主要经济指标增长1个百分点所消耗的建设用地过多,城市边缘区出现城市蔓延现象.最后在保障经济发展的前提下,提出抑制城市蔓延的长春市建设用地调控措施.     

近40年珠江三角洲主要城市时空扩展特征及驱动力分析

基于长时间序列多源卫星数据和GIS 技术, 研究近40 年珠江三角洲5 座城市(广州、深圳、珠海、香港和澳门)中心建成区的时空扩展特征以及建成区扩展的自然和社会经济驱动力。5座城市建成区总体在“八五计划”(1991-1995 年)和“十五计划”(2001-2005 年)两个时期扩展较快, 扩展速度具有明显的双峰特征。广州和深圳建成区的扩展模式表现为轴带组团式结构; 珠海、香港、澳门是多岛屿城市, 建成区以跳跃式组团扩展为主, 形成多中心空间分布格局。珠江三角洲建成区扩展总体对耕地影响最大, 其次为林地, 再次为农村居民点和工矿交通建设用地。围海造地对香港和澳门建成区扩展用地的贡献相对较大。地形条件、政策制定、交通发展、人口和经济发展是影响珠江三角洲城市扩展的重要驱动因子。1990-2010 年珠江三角洲主要城市建成区扩展倍数与人口增长倍数、GDP 增长倍数排序一致, 由小到大依次为香港、澳门、广州、珠海和深圳。     

土地利用/覆被的剧烈变化对深圳市气温的影响

基于Landsat遥感影像解译得到1986年和2011年深圳市土地利用/覆被数据,采用中尺度气候模式WRF/UCM,在较高分辨率的地形资料和城市冠层参数支持下,将两个时期的土地利用/覆被作为模式强迫参量,分别进行两组数值模拟试验。将模拟结果与自动气象站点观测数据进行对比和验证,发现WRF模式能够较准确地反映深圳市月平均气温西高东低的空间分布特征。1986—2011年,深圳市在快速城市化进程中发生大规模的土地利用/覆被变化,引起近地表气温整体上呈现增高趋势。其中,7月增温幅度(0.91℃)普遍大于1月(0.42℃),各种自然植被覆盖型用地转变成城镇建设用地的升温幅度大多为0.70~1.57℃。主要原因是城镇建设用地扩张导致地表反照率减小,净辐射和感热通量增加,潜热交换变弱。