中部崛起与城市收缩二元情境下河南省城市用地结构演变及驱动机制

构建城市用地结构分析框架,基于2010—2020年河南省17个地级市的社会经济数据和城市用地数据,引入动态度模型、信息熵模型定量剖析城市用地结构时空演变特征,并运用DPS处理软件中的灰色关联模型厘清中部崛起与城市收缩二元情境下城市用地结构演变的驱动机制。结果表明：(1)2010—2020年,河南省城市用地总面积持续增长,工业用地有所减少,其他地类涨幅存在显著差异。城市用地结构信息熵呈现先上升后下降的趋势,城市用地结构有序性增强,多样性和均衡度显著提升,单一地类优势度明显下降。(2)2010—2020年,河南省17个地级市城市用地结构信息熵在时间维度和空间类型方面的地域差异性显著。多数城市逐渐进入城市用地平稳收缩期,呈现省会城市和重点城市平稳收缩、中等城市明显收缩、小城市平稳扩张的空间演化过程。(3)人口变迁、经济增长、城镇化发展与产业结构升级对城市用地结构演变具有显著的正向驱动作用。中部崛起与城市收缩二元情境下,城市用地结构演变的驱动因素呈现不同程度的减弱,导致城市用地结构呈现新的阶段特征和驱动机制。     

基于随机森林模型的黄河流域城市建设用地结构时空演化及其驱动机制研究

城市是区域人口、产业等要素集聚的主要空间载体,系统揭示黄河流域城市建设用地结构演化及其驱动机制对于深入推进黄河流域生态保护和高质量发展战略落实具有重要意义。基于黄河流域2007—2019年城市建设用地数据,论文运用信息熵模型分析了黄河流域城市建设用地结构的时空演化特征,并用随机森林模型探讨其驱动机制。结果表明：(1) 2007—2019年,黄河流域城市建设用地面积快速增长,年均增速达5.34%,但城市建设用地结构信息熵不断降低,经历了“高位无序—相对稳定—低位有序”的变化过程;(2)黄河上、中、下游城市建设用地规模增速依次加大,年均增速分别达到3.91%、5.06%、6.22%;中游地区城市建设用地结构信息熵下降最多,上游地区和下游地区降幅相近;(3)黄河流域各类建设用地主要配置在省会及经济发达城市;黄河流域城市用地结构信息熵存在空间异质性,省会城市及经济发达城市建设用地结构信息熵存在降低趋势,而欠发达城市的信息熵逐步增大;(4)城市用地规模和城市人口规模对城市建设用地结构演化的作用最强,产业结构升级和财政支出规模的作用强度次之,经济发展水平和政策支持力度的作用较小,上中下游影响因子的...     

中国城市用地与人口规模分布时空动态比较——以环渤海地区为例

复合1992-2012年DMSP/OLS稳定夜间灯光等多源遥感数据和统计数据,运用多种城市规模分布理论方法,对城市用地与人口规模分布时空演变特征进行系统比较。结果表明：环渤海地区城市用地规模增长速度明显快于城市人口规模增长速度,城市人口规模分布比城市用地规模分布更为均衡;城市用地规模呈首位型分布但首位优势在减弱,城市人口规模呈位次型分布但首位优势在增强;位序迅速上升的城市主要位于山东省和河北省,位序显著下降的城市主要位于辽宁省。环渤海地区城市规模空间分布呈显著的区域差异和空间极化特征,且城市用地规模分布空间特征比城市人口规模分布更为突出。研究结论可为优化区域城市空间开发格局、促进人地系统可持续发展提供参考。     

基于地理探测器的乌鲁木齐城市扩张特征与时空驱动因素分析

新时代我国城市发展内外环境明显变化,城市扩张特征和驱动机制也呈现出新特点。以乌鲁木齐市为例,描述1990—2018年城市建设用地扩张特征,利用地理探测器研究扩张时空机制,重点分析2010年以后扩张新特点。结果表明:(1)乌鲁木齐建设用地由1990年的84.37 km~2增加到2018年的361.91 km~2,城市形态由南北带型演变为"T"字型结构,城市形态空间紧凑度逐渐下降;城市扩展速度稳定,扩展强度逐渐加强。城市扩张的"核心-边缘"结构经历"增强-减弱-增强"的时空变化过程。(2)城市建设用地扩张时间维度主要受人口规模、产业规模和政府推力的影响,其中人口规模作用最大,产业规模中第二产业作用略高于第三产业作用效果,2010年以后,政府推力对乌鲁木齐市城市扩张产生加速作用。(3)空间维度来说,交通类和商业类空间要素是驱动城市空间扩张的主要因素,随着时间推移,城市扩张的空间动力由少数关键因子驱动转变为多因子共同驱动。     

东北地区收缩城市活力演化及影响因素分析

利用市辖区人口变化识别2010—2018年东北地区的收缩城市,重新定义城市活力并构建城市活力多指标评价体系,刻画东北地区城市活力时空格局,剖析东北地区收缩城市的城市活力演化特征与影响因素,结果表明：(1)东北地区现有16个收缩城市和7个增长城市,资源衰竭型城市为典型的收缩城市,整体表现为“收缩与增长并存,收缩集聚性显著”的空间特征。(2)东北地区城市活力水平整体提升,呈现出“核心–边缘”的空间整体格局和“北低南高”的省际空间差异格局。(3)收缩城市的综合活力水平普遍低于增长城市。从不同活力系统看,收缩城市的经济活力水平普遍较低,但个别城市的环境活力、文化活力和社会活力水平表现反而优于增长城市。(4)收缩城市活力系统协调度演变特征不显著,城市的原有活力基础和本底条件对于城市活力水平变化具有重要的影响意义,保持高水平高协调的发展结构对于提升城市活力具有重要影响作用。(5)城市活力的主要影响因素为功能混合度、第三产业占GDP的比重和城镇生活污水处理率,对收缩城市而言,优化建成区环境和生态环境质量、提升城市空间多样化容纳程度、加快产业转型升级,是提升城市活力水平的关键。     

哈大高铁对东北地区城市规模的空间影响

为了探究高铁对城市规模产生的空间影响,以国内城市规模变化较为明显的东北地区为例,探讨哈大高铁开通对东北地区城市规模造成的影响及规模变化呈现出的空间分异特征。结果表明:(1)高铁开通对东北地区交通可达性产生明显的时空压缩效应,可达性提升幅度呈现明显的空间分异特征,随高铁距离增加而明显衰减,省际可达性提升幅度显著大于省内;(2)高铁产生的时空压缩格局与东北地区城市规模变化存在明显的空间耦合现象,哈大干线及其周边城市规模变动较为明显,而由高铁沿线向周边过渡的区域城市规模变动幅度相对有限;(3)哈大高铁对东北地区城市规模的影响主要呈现4种模式,不同的影响模式使得城市面临扩张、收缩两种不同的选择。     

苏南地区近20年城市用地扩展的特点与问题

城市用地规模扩大和结构演变是城市化过程在空间地域上所反映的重要特征。随着城市人口快速增长、经济建设和各项事业的不断发展,城市用地规模迅速扩大,城乡用地矛盾也日趋突出,尤其是本来人多地少的苏南地区更是如此。本文试图通过近20年苏州、无锡和常州三市用地扩展和结构演变特点、问题和发展趋势分析,探讨城市建设用地扩展的宏观调控对策,为城乡土地规划和管理提供决策参考。     

呼和浩特市生境质量对城市用地扩展的时空响应

以呼和浩特市为研究区,采用梯度分析法,结合InVEST模型,在评价研究区近27 a城市用地扩展及生境质量演变的基础上,运用双变量空间自相关剖析生境质量对城市用地扩展的时空响应。结果表明：（1） 研究时段内,城市扩展表现为核心区的低密度扩张及外围区的多点扩散,紧凑度不断下降,城市结构不稳定,扩展模式不尽合理。（2） 生境平均值从0.49下降到0.44,质量等级跌至较差水平。低等级生境主要呈圈层向南部、东南部扩散,与建设用地扩展方向基本一致。（3） 建设用地扩展强度与生境质量变化空间分布呈负相关关系,核心外围区的建设用地扩展始终为变化最强烈的地带,生境质量退化也最为剧烈。（4） 斑块密度不断上升,特别是建设用地斑块的增加使得城市景观格局愈发破碎。     

基于信息熵的兰州市用地结构动态演变及其驱动力

在GIS技术支持下,以兰州市建成区1959-2004年城市用地结构及相关经济社会统计数据为基础,借助系统论中的信息熵原理,揭示了兰州市建成区用地结构动态演变特征,阐述了影响建成区用地结构动态演变的主要自然、政策、经济社会和城市规划等驱动力,最后利用主成分和多元线性回归相结合的分析方法,对该区用地结构动态演变的经济社会主要驱动因子进行了分析与探讨。研究表明:该区用地结构动态演变的信息熵H经历了三个阶段:1959-1979年持续下降阶段与1979-2001年剧烈上升后缓慢增长阶段,以及2001-2004年急速回落阶段;均衡度在持续下降,稳定上升之后,在后期有所回落,优势度相反;用地结构无序化的剧烈变化期位于1979-1989年间,之后至2001年,无序化进程缓慢;影响兰州市建成区用地结构动态演变的主要经济社会驱动力为:城市经济社会发展阶段和城市建设投资规模、人口增长及就业状况和产业结构比例、城市建设水平等等,其中前两者影响更为明显。     

广州购物中心时空演变及对城市商业空间结构的影响研究

以购物中心为研究对象,选择广州为案例地,采用ArcGIS和SPSS软件进行空间属性表达和统计分析,探讨购物中心时空演变特征及与城市商业空间结构的关系,得出以下结论：广州购物中心数量及规模增长呈现出周期性和跳跃性的特征,购物中心的分布主要集聚于中心城区,其空间分布格局正逐步由集聚中心城区向集聚与扩散并存的方向发展。从购物中心时空演变的影响因素分析,人口规模与购物中心数量及规模存在显著的正相关性,购物中心空间布局的交通指向性明显,购物中心时空演变还受城市空间发展战略、城市用地结构调整影响较大,而消费者一站式购物、体验消费趋势也对购物中心空间布局以及经营产生重要影响。最后,探讨了购物中心发展对城市商业空间结构的影响。购物中心发展促进城市商业中心等级体系呈现扁平化,有利于城市多中心商业空间结构体系的形成,与此同时,购物中心也影响了城市商业业态结构,提升了商业中心现代化水平。     

大庆市城市土地利用变化的驱动机制

为探讨城市化过程中资源型城市土地利用变化的驱动机制,以大庆及所辖县为分析单元,利用大庆市1988年、1996年、2007年3期遥感影像,揭示大庆市城市建设用地变化的时空特征,并在Stata软件的支持下,采用面板数据模型将遥感数据与社会经济数据相结合,重点分析了大庆市城市建设用地变化的驱动机制.结果表明:油田固定资产投资...     

土地利用冲突的时空格局刻画与多情景模拟研究——以长江三角洲城市群为例

科学刻画与模拟土地利用冲突的时空演化格局是精准认知区域土地利用结构进而寻求人地关系协调的基础。采用景观格局指数构建土地利用冲突模型,借助GIS等手段分析长江三角洲城市群1980—2020年间土地利用冲突的时空演化特征,并结合斑块生成土地利用变化模拟模型和多目标规划法多情景模拟2035年的土地利用冲突格局。结果表明：①长江三角洲城市群土地利用冲突受地形等因素影响呈现“北高南低”的分布格局,且在高速城镇化和城市无序蔓延等因素作用下,人地关系趋于不协调发展,土地利用冲突程度逐年加剧。②受人口迁徙和城镇化发展阶段的影响,土地利用冲突的热点区域由乡村空间转移至了城市空间。③在土地利用过程中,耕地是各利益主体争夺的核心区域,也是权衡土地利用冲突的“关键地带”。④可持续发展情景兼顾了经济发展与生态保护两方面的用地需求,是缓和土地利用冲突的一种合理选择。     

中国城市群城市用地扩张时空动态特征

认识城市群城市用地扩张特征、扩张质量及景观生态效应等综合信息将有助于城市群空间高质量发展规划与决策。选取10个不同发育等级的城市群作为研究对象,综合运用城市用地扩张强度指数、城市用地扩张强度差异指数、景观扩张指数、景观格局指数,分析1990—2015年期间城市群城市用地扩张时空特征及景观生态效应,并构建人口、经济与城市用地协同发展指数,据此分析城市用地扩张中“人—地”关系协同程度。结果表明：① 1990—2015年,各个城市群城市用地面积持续增加,建成区的范围不断扩大,扩张强度呈现“上升—下降”的趋势;在2010年之前成熟型城市群的扩张强度最高,2010年之后培育型城市群成为扩张强度最高的类型。② 城市群城市用地扩张总体上呈现不均衡布局的趋势,高速扩张区域主要分布在沿海地区。从全国视角来看,东部高于中、西、东北部,整体城市群快速扩张的中心由东向西移动。③ 城市群城市用地空间扩张模式表现出边缘式和飞地式两种空间扩张模式并存,不同发育等级之间具有明显差异性,成熟型城市群的空间结构较为稳定,其他两种类型的城市群空间结构初具雏形或尚未形成。④ 城市群城市用地扩张“吞没”了郊区和农村地区,破碎化程度、形状的复杂程度较高,景观格局表现出不稳定。⑤ 城市群“人口—土地”协同程度逐步增强,“经济—土地”协同程度整体较高,整体上表现出城市用地扩张质量有所提升。新时期城市群城市用地应严格控制扩张规模,加快中小城市的发展,促进城市群城市用地扩张均衡发展,为城市群国土空间高质量发展提供重要参考。     

东北三省城镇收缩的特征及机制与响应

基于城镇收缩视角认识东北三省人口流失与经济衰退问题,对深化中国老工业基地转型理论具有重要意义。本文以东北三省县级市（县）为研究对象,利用ArcGIS与空间计量方法,分析增长与收缩城镇的特征与空间关系,研究收缩城镇的职能差异和空间分布格局,探讨区域城镇收缩的形成机制与应对措施。结果显示：2000年以来,东北三省出现了明显的城镇增长与收缩分异现象,42.85%的县（市）发生城镇收缩问题;增长型城镇制造业与服务业日益高级化;收缩型城镇新型产业发展与产业结构升级缓慢,经济竞争力不断弱化;增长与收缩城镇存在密切的空间关联,增长型城镇一方面通过集聚效应不断吸取收缩城镇的人口、资本等生产要素,另一方面通过传统产业的空间转移加重收缩型城镇的经济转型压力;城镇收缩程度由北至南呈高、低起伏状变化,由东至西呈先增强,后减弱的变化态势,并且加工型城镇收缩程度最高,工矿型城镇次之,旅游与口岸型城镇相对较低;城镇收缩的影响因素包括公共服务设施发展滞后、工业发展与市场需求错位、产业结构关联度低、人口结构老龄化和区域中心地的集聚效应5个方面,且作用强度依次增强。依据经济长波理论与地方发展实际,东北三省未来将经历长期的城镇收缩过程。主动适应收缩,通过城镇精明收缩,对人口与经济要素进行优化重组,是东北三省未来发展应做出的战略选择。     

中国资源型城市产业结构升级对土地利用效率的影响

在中国经济面临结构转型和空间重塑的关键时期,探究资源型城市产业结构升级对土地利用效率的影响机理,对于破解资源型城市产业发展路径依赖与土地低效利用困境具有重要意义。基于中国115座地级资源型城市面板数据,运用产业结构层次指数与基于DEA的超效率SBM-Undesirable模型刻画资源型城市产业结构升级与土地利用效率的时空演化特征,通过面板Tobit模型探究资源型城市产业结构升级对土地利用效率的异质性影响及作用渠道。结果表明：(1)中国资源型城市产业结构升级成效显著,再生型、煤炭型和钢铁型城市升级效果更为明显。土地利用效率呈波动上升趋势,高值城市数量显著增加,以经济基础较好的再生型和成长型城市为主。(2)资源型城市产业结构升级对土地利用效率提升尚未形成普遍的驱动效应,其影响机制在不同类型城市中具有显著的异质性,仅再生型城市呈现显著的正向影响。(3)资源型城市产业结构升级通过经济产出提升、要素配置优化与环境污染控制等渠道驱动土地利用效率的动态演化。现阶段,土地经济产出偏低、用地结构失调、环境污染负外部性过高是制约资源型城市土地利用效率提升的主要症结。资源型城市转型具有长期性、系统性特征,应...     

集约用地视角东北三省城市收缩效应诊断与作用机理研究

位处城镇化快速发展阶段的中国,在全球化与区域一体化浪潮中涌现了一批收缩城市、且这种趋势尚在不断加剧,引发了学术界对收缩城市发展效应的探索。本文从城市集约用地视角,结合城市土地集约度指标（城市收缩效应越显著、土地集约度越低,城市收缩效应越不显著、土地集约度越高）,以城市收缩最具代表性和典型性的东北三省为例、运用比较归纳分析法对2010—2019年间东北三省收缩城市的集约用地收缩效应及其阶段性、类型性和空间分布特征进行了诊断与揭示。结果表明：(1)东北三省15个收缩城市存在集约用地的收缩效应及其类型性和阶段性发展特征,对应的土地集约度平均得分呈现出：“非收缩城市>收缩城市、综合型收缩城市>资源依赖型收缩城市>虹吸型收缩城市>区位制约型收缩城市、收缩初期城市>收缩中期城市>收缩后期城市”的发展特征;(2)土地集约格局与城市收缩识别的空间分布具有高度一致性：集约度低等级城市全部属于收缩城市、集约度高等级城市属于非收缩城市,整体呈现出“核心-外围”+“南高北低”的空间特征;(3)城市收缩是发展要素流失→城市发展能力削弱、空间生产效率降低的结果,通过“投入-产出...     

中国城市标度律及标度因子时空特征

城市标度律刻画了城市系统中城市要素与人口数量之间的规模缩放关系,但标度律在中国城市系统中的适用性和意义尚不明确。本文采用中国275个地级及以上城市数据,探究不同城市要素与人口规模的标度关系,并从时空维度探究标度因子的时空演化规律。结果表明：作为典型的快速城市化发展中国家,中国城市发展符合标度律,且呈现出与发达国家不同的特征：中国城市人口集聚带来的经济产出集聚效应显著,而土地利用、基础设施与公共服务的规模经济效应还有待增强。部分基础设施、生活设施要素与人口规模呈超线性或线性关系,与预期的次线性相悖,基础教育、医疗等要素的标度因子则远低于发达国家的次线性阈值,反映了公共资源向大城市聚集、不同规模城市发展不平衡等快速城镇化进程中城市系统的独特性。标度因子的区域分异反映城市发展协调程度差异,其中东北地区不同规模城市差异最为显著。主要城市要素标度因子随时间的变化表明,中国大城市的经济产出集聚效应在2009年最为显著,而后略有下降;中国大城市土地扩张总体上自2000年以来持续加速,2008年以后仍维持在较高水平,管控城市特别是大城市的外延式扩张、提高土地利用效率具有紧迫性。中国城市标度律研究有助于认知快速城市化地区城市系统特征和演化规律,为实现区域协调发展与落实新型城镇化发展战略提供支持。     

基于经济社会活动视角的城市空间演化过程模型

中国的快速城市化带来了诸多问题,亟需制定合理有效的城市空间政策以确保城市发展的可持续性。因此,开展城市空间发展过程模拟、实施政策检验对于推进新型城镇化和城市的健康发展具有重要意义。本文基于“土地利用/交通相互作用模型”(Land Use/Transport Interaction Model, LUTI),以经济社会活动为切入点,构建了城市空间演化过程模型(Urban Activity Spatial Evolution Model, UASEM),并进一步给出了UASEM模型各子模型的具体实现和模块之间衔接的逻辑结构,从可操作层面给出了模型的实现方法。该模型可用于模拟城市空间演化过程、检验政策实施等,将成为城市空间可持续发展模拟分析研究的重要工具。     

半干旱区典型工业城市热岛时空分布及演变特征——以包头市为例

基于2000 年、2008 年和2015 年landsat5 TM影像和Landsat8 OLI影像,以单窗算法反演地表温度,研究包头市区近15 a 的城市热岛时空分布及演变特征,并对下垫面土地利用/覆盖类型、 NDVI 与城市热岛的关系进行了定量分析。研究结论表明：包头城市热岛15 a 来呈逐步扩展趋势,且主要集中于裸地区、工矿区、商业和人口密集区三类区域,空间演变趋势与城市扩张格局呈现出高度的一致性;城市热岛效应强度增强,但2008-2015 年以来,市中心区高温区面积比重大大降低;下垫面土地利用/覆盖类型是影响城市热岛空间分布的重要因子,地表温度呈现出裸地>工矿用地>建设用地>城市绿地>农用地>水体的规律;地表温度与 NDVI 呈现显著的负相关关系,即植被指数越高,城市的地表温度越低。     

全球超大城市空间扩张及分形特征研究

超大城市是全球经济、文化以及高科技产业发展的承载体和重要纽带,其形态结构特征和人口聚集效应是城市化影响的典型表现,然而当前对于全球超大城市形态特征及扩张模式的研究相对不足。基于2000—2020年全球城市土地利用/覆盖变化数据（GULUC-30）,利用城市扩张强度差异指数分析了超大城市用地的时空变化规律;而后运用面积—半径标度分析模型研究了超大城市的分形特征及扩张模式,最后基于城市用地面积和城市人口之间的线性关系评价城市用地效率。结果发现：① 2000—2020年东南亚和东亚的中国超大城市用地扩张最剧烈,城市用地面积分别扩张了3148.32 km²和5996.26 km²,城市扩张强度差异指数平均值大于3;② 2000—2020年超大城市的形态特征和扩张模式向着更加集约和紧凑的方向发展,径向维数平均值由1.54增加至1.56,分维差呈逐年减少趋势,城市内部结构一体化特征显著;③ 北美和欧洲的超大城市用地效率低,2020年城市用地面积与城市人口比值系数范围为0.89~4.11;南亚和非洲城市用地效率高,比值范围为0.23~0.87。超大城市空间扩张格局和形态变化的认识对于城市用地的集约利用和可持续发展具有重要参考价值。严格控制超大城市扩张规模,促进城市用地的均衡发展是建设韧性城市和实现城市地区可持续发展的必要条件。