河北浅山区土地利用时空演变图谱特征及地形效应

应用地学信息图谱将土地利用与地形特征相结合,可准确表达地形复杂的土地利用时空属性与演变特征,对区域土地利用格局优化具有现实意义。该文基于1995-2015年的DEM和遥感数据,构建土地利用演变图谱和地形分析模型,借助ArcGIS软件从土地利用结构和图谱演变类型两个角度分析了河北浅山区土地利用时空演变特征及地形效应。结果表明:1)1995-2015年研究区土地利用以稳定型图谱为主,用地类型以林地、耕地、草地为主,林地、耕地和未利用地总量减少,其余地类总量增加;发生变化的图谱类型以前期变化型的林地转出为主,其次为后期变化型的耕地转出。2)土地利用类型在地形梯度上存在相似性和差异性,低地形位和高地形位是建设用地、耕地和水域的优势分布区,中地形位是林地和草地的优势分布区,未利用地的优势分布从中地形位向低地形位或高地形位转移。3)土地利用演变图谱在地形梯度上差异明显,低地形位是稳定型、前期变化型和后期变化型图谱的优势分布区,土地利用结构较稳定;中地形位不存在优势分布的图谱类型和演变模式,土地利用复杂且变化剧烈;高地形位是各演变类型优势分布的集中区,土地利用多元化。该研究可为河北浅山区生态建设和国土空间规划提供参考。     

北京城市边缘区城市化过程与空间扩展——以大兴区为例

城市边缘区空间扩展研究是探讨城市未来空间结构和形态演变的基础。本文基于北京大兴区1994、2001和2006年3期TM遥感影像资料提取城镇用地信息,通过对城市扩展强度、城市扩展梯度、城市边缘区空间扩展模式等建设用地的总体扩张行为进行研究,分析研究区十多年来城市化进程中城镇建设用地扩展的时间过程和空间格局特征,对明确未来城市边缘区土地利用发展方向,提高土地利用效率和城乡建设效益提供基本依据。结果显示,大兴区城市土地利用扩展强度不断增强;中心城区以及中心区面积的不断扩张,导致建设用地在高指数区间集中的趋势明显,农村地区小城镇建设的高速发展使得低指数区间的建设用地面积大幅度增加;根据城市化扩展梯度,大兴区分为城市化高速扩展带、城市化快速扩展带和城市化低速扩展带;紧邻中心区的城市化高速扩展带,以集中连片式扩展为主,该模式在边缘区空间扩展中居于主导地位。城市化快速发展带土地利用以轴向扩展模式为主,轴向扩展稳定地影响着大兴区城市化进程。独立发展模式随着城市经济的快速发展其影响将明显增强,逐渐成为城市边缘区空间扩展的主要形式。     

中国城市机动化的基本特征及其宏观发展对策研究

机动化 ( Motorization) ,即机动车拥有量和使用量的增长过程[1] ,如同工业化、城市化、运输化一样 ,机动化是个以时间为变量的过程函数 ,它包含着交通方式与运输技术的创新活动。机动化与城市现代经济发展、空间结构变化、社会阶层分异、生态环境演变间存在着极其明显的交互推拉作用。本文剖析了我国城市机动化的基本特征 ,机动化发展的宏观政治、经济背景 ,并从汽车产业与城市交通系统相互协调的角度提出了我国城市机动化发展的基本对策。     

城市化过程中地形因素对城市空间结构演变的影响——以乌鲁木齐市为例

利用起伏度指数与分布比例指数模型,将地形与城市土地利用类型有机地结合在一起,探讨了地形对乌鲁木齐城市空间结构发展的影响.研究结果表明:两个模型多年相关数据的变化能反映城市空间结构的演变过程.居住用地的增长区从起伏度指数为7～8的地形空间上逐渐开始向起伏较高地形发展.其分布在起伏度指数上的区间扩大了9个单位.由于经济的快速发展,生产建设用地始终在不断地扩大,并表现出工业用地向外扩张和商业用地向内收缩两个变化过程.扩张的方向指向低地形地区,收缩则向金融商业中心.农用地面积始终在减少,并趋向消失,且起伏度低的地区减少得快,而高地形区减少得慢.未利用地分布区域向高地形空间退缩,市区内的未利用地通常被开发为绿地或公园.各种土地利用类型在起伏度指数梯度上分布的整体变化反映出大地形特征仍然是城市空间结构的发展框架.     

中国西部河谷型城市土地利用效益与城市化耦合协调发展研究

土地资源短缺是河谷型城市发展中极为突出的瓶颈问题,如何提高河谷城市土地利用效益以适应快速城市化过程是目前亟待解决的问题。本文以中国西部7个典型的河谷型城市为例,定量测度了其土地利用效益与城市化水平耦合协调关系,以期为城市土地利用效益与城市化协调发展提供参考。研究表明：截止到2012年,7个城市土地利用效益和城市化水平评价指数均有大幅上升,二者耦合协调等级均进入协调发展阶段。土地利用效益与城市化水平两个子系统之间相互关联,土地利用效益中经济效益和生态效益对城市化水平影响最为明显,人口城市化和社会城市化准则层各因子对土地利用效益影响较大。随着经济发展水平差距的缩小,各城市间协调性差距也逐渐缩小。区域发展的非均衡性导致西部河谷型城市与平原城市的土地利用效益、城市化水平以及二者的耦合协调关系的评价指数的增长速率并无明显差别。     

乡村转型背景下山-坝系统土地利用景观耦合与协调演变以贵州省6个山-坝系统为例

开展土地利用景观耦合与协调研究是土地利用优化的重要路径之一。当前相关研究多集中在地形平坦且经济发达的中国东部,对地形崎岖和经济欠发达山区的乡村土地利用转型的研究相对较少,且缺乏深入揭示山区坝地景观格局与土地利用的耦合研究。本文对西南山地山-坝系统的定义、类型进行探讨,总结山-坝系统土地利用景观耦合演变模式、土地利用景观差异化演变过程和多样化演变路径,并以贵州省6个典型的山-坝系统进行实证探讨,结果发现:(1)山-坝系统按照土地利用主导类型可划分为工业主导型、农业主导型、商旅服务型和综合发展型等四类;(2)山-坝系统景观耦合演变模式可分为强协同山-坝系统景观耦合模式、中度协同山-坝系统景观耦合模式、弱协同山-坝系统景观耦合模式;(3)工业主导型、农业主导型、商旅服务型和综合发展型山-坝系统的景观与土地利用类型演变路径和发展阶段特征各异,同一类型山-坝系统因山坝组合差异,其演变路径存在差异性和多样性的同时,山坝间又相互联系、相互作用。研究结果提供了贵州典型山-坝系统土地利用景观耦合与协调演变案例,对推动西南山区乡村振兴和可持续发展具有重要的理论及现实意义。     

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。     

厦门岛城市空间扩张特征及其影响因素分析

海岸带是目前世界上城市化最集中的区域,海岛作为海岸带的一个特殊地理组成,其城市空间扩张过程可以理解为城市发展与自然地理环境之间相互耦合作用的结晶。本文以中国东南沿海的厦门岛为例,结合厦门岛城市发展的相关政策、城市规划、人口、产业等历史与现状资料的文本分析,通过图片修整和遥感地理信息分析相结合的方法,首先回顾厦门岛近100 年的城市化历程,分析厦门岛海岸线、岛屿形状、建成区、交通、行政区划及主要土地利用类型历史变化及城市空间扩张特征;然后从行政区划、城市总体规划、产业发展、地形、围填海、交通和人口等方面分别探讨影响海岛城市空间扩张的潜在决定因素;总结各种因素对海岛城市空间扩张的作用;以期为中国甚至世界其它沿海城市合理开发海岛,促进海岸带可持续城市化提供科学借鉴。     

不同历史时期特殊事件影响下的城市空间结构演变研究——以天津市为例

通过构建"不同历史时期特殊事件-城市空间结构"研究模式,以天津市为案例,把影响城市空间发展的要素与城市空间结构有机结合起来,解释城市空间结构演变的动力机制。以特殊事件为切入点,首先把影响天津城市空间演变的特殊事件分为七大要素:突发事件、经济政策、城市方针、城市规划、基础设施建设、土地制度和住房制度,这些要素决定了天津城市的经济发展、产业构成、城市发展规模、城市布局、空间发展走向以及城市土地利用效率和住宅类型与分布;然后通过分析各要素里的重大事件对天津城市空间演变的影响,找出各重大事件在天津城市空间结构演变中所扮演的角色,以期达到二者有机的统一。最后在此基础上,对未来天津城市空间结构的发展做了预测。     

环洞庭湖区人口城镇化的空间格局及影响因子

中部积水的湖盆地形使环洞庭湖区社会经济的空间结构不同于一般的平原地区。利用第六次人口普查的县域统计资料,对环洞庭湖各县市区人口城镇化水平进行空间分析发现,湖区人口城镇化水平呈现出明显的同心带状结构。对环洞庭湖各县市区的人口城镇化水平与其社会经济发展、交通区位和资源环境等3大类12个指标进行全因子相关分析和回归分析,结果显示:经济结构差异是人口城镇化空间结构特征形成的直接原因;农业现代化水平对湖区人口城镇化的空间分异产生了较大的影响;交通区位条件主要通过影响经济结构来影响人口城镇化水平;地形结构的差异则是湖区人口城镇化空间结构形成的自然基础。     

基于引力势力范围的郑州城市多中心空间形态识别

识别和分析城市多中心结构的空间形态,对优化城市空间结构具有重要意义。对引力模型的多中心综合实力参数和距离参数测定方法进行优化,首先将能够反映居民对空间结构感知体验的空间句法可达性,与人口经济和社会活动空间分布结合构建评价体系,定量计算多中心综合实力;然后将能够表达居民出行轨迹空间特征和偏好规律的词向量相关性,作为距离参数引入引力模型;最后计算引力强度并划分势力范围,对多中心发展目标的现实演化状态进行分析和评价。通过对比实验发现：优化引力模型与传统引力模型分析的势力范围存在一定差异,经空间统计和实地调查验证,优化模型对多源数据的运用更充分,考虑的因素更全面,其空间形态分析结果较为准确;从识别与规划多中心势力范围差异看,二者在郑州市核心城区的势力范围较为相似,均为早期规划或自然演化形成的已建成多中心,而部分外围多中心的识别与规划位置不同,空间形态差异明显,为未建成多中心,还远未形成其应有的分散疏解作用。     

Mapping and evaluation the process,pattern and potential of urban growth in China

In this paper, the night-time light (NTL hereafter) data obtained by the Defence Meteorological Satellite Programme's Operational Line scan System (DMSP/OLS) were used to extract urban light index (ULI) for analysing urban growth and patterns in China. A unit circle mode was established to perform a comprehensive analysis and calculation of the variation of various types of urban land covers. In order to verify the ULI ability in extracting urban spatial patterns, eight typical cities were selected to make a comparison therein using Landsat TM/ETM + data. The objectives of this research include: 1) mapping temporal process of the urban growth; 2) exploring spatial characteristics of eight typical cities; 3) analysing spatial distribution pattern of primary urban agglomerations, and 4) assessing potential and tendency for urbanization in the future. The research results indicate that: the spatial pattern features of ULI generally agree with those of the features of urban pattern extracted from Landsat TM data. The morphological change of the urban light space can reflect the objective characteristics of the evolution of urban space. The study further illustrated that the NTL Data are applicable for extracting urban space information and have the potential to deepen understanding of urban space expansion.     

城市可持续发展的空间结构分析

城市是一个社会－经济－生态复合巨系统，城市空间结构的演变，会通过能流、物流、信息流和人流影响城市的生态环境。所以，城市空间结构的研究对城市的可持续发展具有非常重要的意义。文章着重分析了城市空间结构演变的动力机制及演化的各种结果。研究表明，城市空间结构是在4种动力机制的共同作用下有规律地演绎的。但这种演化并不表明城市空间结构始终都符合城市可持续发展的要求，相反却出现了许多问题。在此基础上，作者对如何构建合理的城市空间结构提出了几点对策与建议。     

煤炭资源型城市产业结构演替与空间形态演变耦合——以安徽省淮南市为例

以安徽省淮南市为案例,借助国民经济发展统计数据和城市土地利用现状图等资料,以ArcGIS空间分析、SPSS统计分析结果为基础,构建煤炭资源型城市产业结构与城市空间形态耦合评价模型,从两者的耦合协调度和空间响应指数两个方面测度了煤炭资源型城市产业结构演替与城市空间形态演化的耦合过程、特征。结果表明：① 在煤炭资源型城市发展进程中,产业结构与城市空间形态之间存在明显的相互作用关系。② 产业结构通过生产要素对城市空间形态演化起着推动作用,两者间的耦合协调性较强,耦合度介于0.5~0.65之间,呈上升趋势;协调度维持在0.99以上,处于中度耦合良好协调状态。③ 城市空间对产业结构的响应度经历了增高、降低、再次升高的变化过程,表现为前期和后期高、中期低的“U”型特征。本文还从不同生命周期阶段、不同产业结构生产要素的空间效应和环境效应入手,分析了煤炭资源型城市产业结构演替与城市空间形态演化耦合机理,认为煤炭资源型城市空间形态演化是产业结构演替过程中生产要素通过空间效应作用实现的自我修复结果。     

城市专业化商业街空间分布特征及形成机理研究——以西安市为例

城市专业化商业街作为城市商业空间结构的组成部分,深刻影响着城市居民的生活空间.总结出专业化商业街的3种组织形式,并以西安市为例,分析了其空间形态及分布特征,指出其具有"一个核心,半条环线,线型形态,扇形对称,五大组团"的空间分布特征.进而,从交通、地价、历史沿革与大型结点四大物理要素出发,利用ArcGis软件,探讨了城市专业化商业街空间分布机理,得出:专业化商业街与城市次级交通峰值地带具有耦合特性,不同商业类型对租赁价格与商铺售价具有不同程度的依赖性,历史积淀及大型结点对城市商业街的形成也起着十分重要的作用.     

白银市城市空间组织演化过程及其合理性分析

城市是一个复杂的自组织巨系统,但人类的干预作用几乎伴随其成长的整个过程。我国的资源型城市作为一类特殊城市在其空间发展变化中都留下了自组织与他组织的作用烙印,科学认识二者作用下的空间成长变化规律对实施转型发展具有积极意义。以白银市为例,选择白银城区1953年、1986年、2000年、2016年建设用地为数据源,运用GIS方法对白银城区空间扩展演化进行定量分析,结果表明：（1）白银市城市空间演变经历了城市兴起成长的他组织主导空间扩展期（1953-1986年）、城市波动发展的自-他组织共同作用的空间扩展期（1987-2000年）与转型发展的自组织主导空间扩展期（2000-2016年）三个阶段,虽然自组织机制在城市空间演变中的作用不断增强,但他组织机制仍发挥着不可或缺的引导管理作用。（2）城市空间扩展强度在纵向上不断增大,不同阶段各类型建设用地扩展强度差异显著,各有侧重,而在横向上方位分异性突出,各阶段有各自的主导扩展方向。表明在国家经济体制、城市经济转型和城市空间结构等变化过程中,自组织机制与他组织机制随其变化而影响到空间扩展强度和范围的变化。（3）各阶段白银市城市空间的建设用地结构不尽合理,工业用地占总建设用地的比例过大,虽凸显了资源型城市的特质,但严重超国家标准。同时,无论是单项人均居住与工业用地,还是人均建设用地都大幅超国家标准。（4）城市空间与城市人口和经济的相对增长关系趋好性显著,城市空间形态的离散程度与分形维数降低,空间紧凑度提升。表明城市空间扩展的演化方向是一个能够发挥自组织机制和他组织机制的优势互补的优化过程。     

城市群演化的空间过程及土地利用优化配置

城市群演化包含了诸多内容 ,如人口、产业、城市类型、城市职能等 ,而空间过程是最直接、最综合的表现。     

产业演进对旅游城市空间形态演变的作用机理——以黄山市为例

运用历史分析方法,借助GIS等手段,对黄山市城市空间形态演变过程进行梳理,并结合黄山市1978-2012年城市产业发展的动态数据资料,就黄山市产业演进对城市空间形态演变的作用机理进行分析探讨。研究发现：城市产业演进,特别是产业结构的调整与升级和组织形式的演化与更替,影响了城市空间的物质与功能要素,进而推动了城市空间形态的演变;旅游产业的主导地位决定了旅游城市的功能,从而引起城市用地结构的变迁;旅游产业的升级改变了生产资源在城市产业间的流动,引发城市产业空间格局的变化;旅游产业组织方式的优化进一步促使城市产业空间的融合和集聚。在此基础上,构建了产业演进对旅游城市空间形态演变的作用机理模型和相应的逻辑函数。     

新疆典型绿洲城乡聚落规模体系特征及空间重构 ——以渭干河—库车河三角洲绿洲为例

随着乡村振兴战略的提出及实施,城乡关系也进入融合发展新时期,厘清典型地域城乡聚落规模体系的演变过程及现状特征并探明其空间重构与优化路径对实现农业农村现代化具有重要的现实意义。本文以新疆塔里木盆地北缘渭干河—库车河三角洲绿洲（简称“渭库绿洲”）为例,利用2009—2018年土地利用数据,采用GIS空间分析及位序—规模法则等方法,刻画了渭库绿洲城乡聚落规模体系特征;依据乡村振兴多级目标的理论内涵,探讨了渭库绿洲城乡聚落体系空间重构模式及优化路径。结果表明：① 渭库绿洲城镇村体系建设过程中城镇主导作用较弱,城乡聚落规模总体扩张较快,城乡人口与聚落增长反差较大,乡村人地关系失调特征明显;② 渭库绿洲城乡聚落规模分布整体服从位序—规模法则,零星聚落“摆尾”现象加剧且空间无序扩张特征显著,城乡聚落空间分布特征具有明显的县城、中心乡镇、干渠及道路指向性,但向中心乡镇空间集聚趋势不明显;③ 渭库绿洲城乡聚落规模体系空间重构的首要举措是整治零星斑块,对典型样区设定了3个优化目标并对空间重构路径进行了逻辑解析,提出了5种整治方向。基于乡村振兴多级目标,构建以土地要素流动为关键的空间重构方案,对促进渭库绿洲城乡聚落规模体系结构优化与功能协调、实现乡村振兴具有重要现实意义。     

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。