中国特大城市空间形态变化的时空特征

基于国家资源环境数据库动态土地利用数据, 借助GIS软件支持, 分别计算了1990年和2000年中国31个特大城市平面轮廓形状的分维、紧凑度和形状指数以及城市的用地扩展类型。结果表明, 从1990年到2000年, 中国31个特大城市空间形态的总体变化趋势是, 城市用地空间扩展类型以填充类型为主, 外延类型相对较少且主要发生在发展限制较小的平原地区。总体上, 分维呈减少趋势且南方城市大于北方城市, 形状指数有减少, 城市空间形状有紧凑化趋势。综观1990年和2000年中国31个城市的分维、紧凑度和形状指数的数据, 可以看出广州、南昌、济南、成都、北京和上海等城市形状变化比较大, 而兰州、太原和唐山等城市形状变化很小。若用地扩展为填充类型, 则分维减少, 紧凑性增加, 形状指数减少;相反, 若用地扩展为外延类型, 分维增加, 紧凑性降低, 形状指数增加。     

基于遥感监测的北京市 城市空间扩展格局与形态特征分析

基于1990年、2002年、2013年的遥感影像、基础地理信息数据,开展北京城区边界信息提取,从城市扩展过程、空间形态、扩展类型、空间结构演变4个方面对北京市城区空间演进过程进行分析。结果表明:1990—2013年北京市辖区城区面积扩展了559.20 km~2,2013年的城区面积是1990年的2.29倍,城区面积扩展明显;北京市城市空间扩展具有显著的阶段性,1990—2002年、2002—2013年两个时段的城市扩展面积及速率均呈显著增加趋势,前期以中心城区外围的"片状"扩展为主,后期以内部填充的集约式扩展为主。     

天山北坡经济带城镇功能格局时空分异

工业化进程深刻影响着城镇功能格局的演变.利用区位熵法、集中度系数方法对2000-2006年期间天山北坡经济带行业产值数据进行分析,借此判断城镇功能格局的时空分异特征.结果表明:天山北坡经济带工业化进程加快,采矿业和制造业一直占有主导产业地位.2000年以来,过度集中于乌鲁木齐等少数城市的经济带功能格局呈现出分散化和相对...     

天山北坡经济带碳排放空间差异及生态补偿研究

对新疆天山北坡经济带各市县土地利用碳排放量及碳排放强度进行分析,将天山北坡经济带各市县分为碳源区和碳汇区,并采用国际通用的造林成本法和碳税率法,对各区生态补偿标准进行了测算。结果显示:(1)天山北坡经济带总体上为碳源区,2000—2012年碳排放总量增加2 979万t,年均增长率1.1%。(2)按照碳排放强度进行分区,经济带内的主要碳源区为乌鲁木齐、克拉玛依等6个市县;主要碳汇区为乌苏、精河等5个市县;碳中和区为鄯善县、哈密等11个市县。(3)现阶段作为碳源区的乌鲁木齐市、克拉玛依市、吐鲁番市、石河子市、昌吉市、阜康市应分别提供生态补偿标准适度额为29.99亿,4.42亿,12.80亿,6.29亿,9.02亿和4.13亿元。     

低碳视角下城市空间形态紧凑度研究

全球气候变化背景下,构建功能紧凑的低碳城市空间形态已成为世界各地城市实现低碳化可持续发展的主要途径之一。但目前的城市形态研究主要集中在城市外部空间,缺乏对城市内部功能空间紧凑度的量化。从实现低碳城市的视角,提出了城市内部功能空间形态紧凑度的量化指标,用以探讨实现低碳城市的城市空间形态特征;以商业、医疗、教育和文化娱乐等4种重要服务设施布局为基础,构建了城市功能空间紧凑度指数,对不同规模、不同地理条件类型的8个案例城市进行定量研究,实证了城市内部“功能空间紧凑度”指标较城市外部“形态紧凑度”指标能够更好的反映城市形态的紧凑性内涵,适用于评价各类城市空间形态的低碳发展模式。     

中国矿业城市空间形态特征及其空间分异

矿业城市是以矿产资源开采和初加工为主的资源型城市,伴随矿业城市发展的各个阶段,城市空间会呈现相应的演变过程和格局,城市经济的转型也必将带来城市空间结构的响应.矿业城市空间结构受自然资源和产业发展的影响明显,是基于自然资源与产业转型的空间可持续发展的典型研究对象之一.选取中国33个公认的典型地级矿业城市作为研究样本,提取空间结构数据进行紧凑度和分形维数的计算与统计分析,力图总结我国矿业城市对比其他类型城市在空间形态上的基本特征和空间分异规律.结果表明,矿业城市空间形态的紧凑度较低,发展呈分散态;矿业城市空间的边界比较复杂,呈不规则状态;矿业城市紧凑度与边界维数呈负相关;矿业城市空间形态受城市发展阶段、有无依托、其他组织的人为规划等因素影响,呈现一定的空间分异规律;矿业城市空间形态与人口规模和经济发展水平存在相关.     

天山北坡城市群空间组织形态的识别研究

 正确认识天山北坡城市群的空间组织结构以及空间发展形态,对于完善绿洲城市群的发展理论和规划具有重要意义。以天山北坡城市群为研究对象,通过资源环境承载力的分析,总结出未来城市群发展面临的客观制约因素;通过中心性分析、断裂点理论修正的Voronoi多边形等方法识别出城市群的中心城市及各自的辐射范围城市;通过引力模型识别出城市之间的社会经济联系强度。据此,利用多维尺度分析的方法,可视化地展现了天山北坡城市群发展的空间组织形态。经调查了解：（1）乌鲁木齐市与克拉玛依市是未来城市群发展的两个中心城市,五家渠市、阜康市、昌吉市、石河子市周边目前属于乌鲁木齐市的辐射范围城市,奎屯市,乌苏市属于克拉玛依市的辐射范围城市;（2）城市群内部的城市之间的联系比较松散,特别是两个中心城市之间联系较弱;（3）城市群的空间发展形态为串珠式,是一种特殊的走廊式空间形态。     

天山北坡经济带可持续发展能力的综合评价

通过选取经济、社会、生态环境三方面24个与天山北坡经济带11个市县可持续发展密切相关的原始指标．通过因子分析对原始指标进行两级降维处理,最后得到3个综合指标。根据综合得分的数值对天山北坡经济带可持续发展能力进行排序,从高到低依次为：克拉玛依市、乌鲁木齐市、石河子市、乌苏市、奎屯市、米泉市、沙湾县、昌青市、阜康市、玛纳斯县、呼图壁县。结合地域特征划分出3类可持续发展类型区：（1）综合经济实力型和工业经济主导型“强”可持续发展地区;（2）工业经济与农业经济均衡型“中”可持续发展地区;（3）农业经济主导型“弱”可持续发展地区。并对各类型区可持续发展能力的构成因素进行了分析。同时对天山北坡经济带的可持续发展提出了一些建议。     

帕默尔干旱指数在天山北坡典型绿洲干旱特征分析中的适用性

以天山北坡为实验区,采用2002-2008年精河、乌苏、石河子、蔡家湖4个气象站的气象数据,进行月的水分平衡及其各分量的多年平均值计算,然后计算各气候常数;基于气候常数计算气候适宜蒸散量、气候适宜补水、气候适宜径流量、气候适宜失水量,确定月正常气候所需的水量,即气候适宜降水量;进而计算水分距平,最终确定研究区的帕默尔干旱指数.对帕默尔干旱指数与本地的历史文献记录的实际干旱情况进行对比,验证了帕默尔干旱指数模式的可应用性,并得出了研究区内4站点的帕默尔干旱指数计算公式,根据该指数计算的结果与实际的旱情记录相符合.     

天山北坡城市群城市综合承载力评价

天山北坡城市群是新疆打造丝绸之路经济带核心区的重要载体和节点。以新疆“十二五”规划中天山北坡经济带所覆盖的12个城市为研究对象,从人口、生态环境、资源、经济、公共服务、交通等6个维度构建评价体系,运用改进的熵值法、变异系数等对2011-2013年天山北坡城市群城市综合承载力进行分析。结果表明:天山北坡城市群城市综合承载力空间分异明显且呈固化趋势;资源和经济是造成各城市综合承载力差距的主要原因;生态环境与资源为承载力首要制约因素且二者均超载严重;城市群生态-生产-生活承载力耦合协调度整体有所改善,但情况依旧较差。     

天山北坡城市群地域空间结构时空特征研究

正确认识城市群地域结构的形成及发展规律对促进城市群的健康发展有着十分重要的意义。运用分形理论和多变量聚类统计分析等方法,以干旱区天山北坡城市群为研究对象,对其1990—2005年城市群规模和职能结构时空特征、空间分布进行研究。研究结果表明,该区域城市群城市规模等级结构和空间相互作用都具有分形特征。天山北坡城市群等级规模结构比较松散,呈明显的首位分布,人口分布不均,且有极化趋势。城市群职能分工不明显,城市经济结构雷同,经济活动的主导部门都是工业,优势职能为交通和商业,但城市群职能结构不断发展完善。城市群空间布局受到自然条件的制约与影响,城市缘绿洲疏密相间分布、沿河流空间扩张分布,交通干线两侧集聚的特点,城市间连通度很高,接近直线式连通。城市空间组织形态呈现出总体带状发展,点面结合、圈面集中的特点。     

干旱区可持续土地利用模式——以天山北坡为例

Sustainable land use patterns are ecological and economic prerequisites of regional sustainable development. This is especially true for arid lands, where the environment is wholly fragile thanks to extremely limited precipitation, and where human activities have greatly transformed natural desert system by clearing natural vegetation, expanding oases and even building dams on inland rivers. However, the current studies on land use patterns are still characterized by field investigations and case studies, with almost no solid scientific basis. This paper holds that land types and their combination patterns are the principal basis for designing sustainable land use patterns, and that GIS and RS-based large-scale land type mapping and the study of their spatial combination structures should be coordinated with the demand of social development. The existing environmental problems induced by irrational land use mostly result from their deviation from the natural properties of land types. Taking the northern slope of the Tianshan Mountains (NSTM) as an example and considering land type patterns as the basis of land use patterns, this paper improves the vertical oasis- and-mid-mountain two-belts development model and the sustainable mountain land use model for arid lands put forward in recent years; and in terms of oases patterns, it outlines oasis development models, including intensive land use pattern in alluvial-diluvial fans, moderate agricultural development pattern in alluvial plains, and ecological land use pattern in river-end oases.     

Sustainable land-use patterns for arid lands:A case study in the northern slope areas of the Tianshan Mountains

Sustainable land use patterns are ecological and economic prerequisites of regional sustainable development. This is especially true for arid lands, where the environment is wholly fragile thanks to extremely limited precipitation, and where human activities have greatly transformed natural desert system by clearing natural vegetation, expanding oases and even building dams on inland rivers. However, the current studies on land use patterns are still characterized by field investigations and case studies, with almost no solid scientific basis. This paper holds that land types and their combination patterns are the principal basis for designing sustainable land use patterns, and that GIS and RS-based large-scale land type mapping and the study of their spatial combination structures should be coordinated with the demand of social development. The existing environmental problems induced by irrational land use mostly result from their deviation from the natural properties of land types. Taking the northern slope of the Tianshan Mountains (NSTM) as an example and considering land type patterns as the basis of land use patterns, this paper improves the vertical oasis- and-mid-mountain two-belts development model and the sustainable mountain land use model for arid lands put forward in recent years; and in terms of oases patterns, it outlines oasis development models, including intensive land use pattern in alluvial-diluvial fans, moderate agricultural development pattern in alluvial plains, and ecological land use pattern in river-end oases.     

中国城市空间形态分形维及时空演变

基于国家资源环境数据库土地利用数据,估算了1990年和2000年我国31个大城市的分形维,讨论了基于面积周长关系定义的分形维和基于周长尺度关系定义的分形维之间关系,表明二者之间虽有差异,但存在显著的线性正相关关系,即随着基于周长尺度关系定义的分形维数值增加,基于面积周长关系定义的分形维数值也增加.我国城市的分形维总体变化趋势是:从1990到2000年均呈减少趋势,且南方城市的分形维大于北方城市.造成这一现象的原因是区域自然地理环境和土地利用方式的差异.     

天山北坡经济带“组团”点轴城镇空间结构研究

以1990-2007年天山北坡城镇GDP、土地、人口、交通数据为资料,根据城镇空间分布“最近邻点指数”理论,空间相互作用和分形理论,分析了天山北坡城镇空间分布特征,构建了绿洲城镇相互作用强度判断模型,提出并论证了“组团”点-轴空间结构模式优越性。研究发现:①天山北坡经济带城镇人口规模和经济规模在空间结构呈现3个城镇高密集区,两个城镇稀疏区特征;②传统绿洲城镇空间结构下,城镇接受中心城市辐射差异很大,不利于城镇整体发展;③以“乌鲁木齐都市圈”为点的“组团”点-轴空间结构模式,有利于中心组团城镇对其他城镇的辐射;④以“５组团”为点的点-轴模式有利于组团之间的相互作用,有利于城镇发展;⑤天山北坡经济带向伊犁河谷延伸有利于中心组团城镇对其他组团城镇的辐射。     

树木年轮记录的天山北坡中部过去338 a降水变化

 利用位于天山北坡中部9个气象站的降水资料与采自该地区的21个树木年轮年表序列进行分析。结果表明,9个气象站上年8月到当年7月的平均降水量与树木年轮标准化年表具有很好的相关性,最高单相关达到0.612（P<0.0001）。分析发现,生长季前期及春材形成期的降水变化对天山山区树木年轮径向生长量起着决定性作用。用四工河东白杨沟、呼图壁河赛热克巴依萨依、呼图壁河希热克久热特、四工河西白杨沟、奎屯河兰能果尔南5个标准化年表较好地重建了天山北坡中部近338 a来上年8月到当年7月的降水量,重建方程的方差解释量达到60.0%,经过统计检验和历史资料验证,表明重建序列是可靠的。对过去338 a天山北坡中部降水变化的特征分析表明,近338 a间,天山北坡中部降水大体经历了8个偏干和8个偏湿阶段,偏湿年份与偏干年份基本持平。最长的偏干阶段是1705—1750年,最干旱的阶段为1960—1989年,最干旱年份是1796年、1944年和1974年,降水偏少程度均大于27%;最长的偏湿阶段是1917—1959年,1690—1904年间为降水最为丰沛的时期。天山北坡中部338 a降水具有两年左右的变化准周期,在1751年发生了明显的由少到多的突变,在1958年前后发生了明显的由多到少的突变。     

基于MODIS数据的雪深反演--以天山北坡经济带为例

应用中分辨率成像光谱仪（MODIS）数据进行雪深遥感反演理论和方法的研究.利用全波 段地物光谱仪对不同深度的积雪进行反射光谱值野外量测且同步测定雪深,通过分析雪深和 反射光谱值的关系确定反演雪深的MODIS最佳观测通道,应用新疆地区冬季MODIS 1B数据, 以天山北坡经济带为实验区,结合该区域同期气象台地面雪深观测记录数据建立雪深遥感反 演数学公式.雪深反演结果与实测值对比表明,应用MODIS数据进行大区域雪深反演时 ,其结果具有分辨率高、监测范围广的特点,可以清楚反映积雪覆盖范围和雪深空间分布特征,对地表径流量计算、农业开发等具有应用价值.