FLUS-UGB多情景模拟的珠江三角洲城市增长边界划定

城市增长边界（UGBs）能够控制城市空间的无序蔓延并引导城市合理增长,多发展情景下的UGBs是对不同规划条件下城市未来发展空间范围进行界定的常用方法。元胞自动机（CA）模型能对未来城市发展进行动态的预测,并已广泛的应用于UGBs的划定中。然而,目前的方法和模型大多只针对单一的城市发展情景进行UGBs的划定,较少能对未来多种发展情景下的UGBs进行准确划定。因此,针对这个问题本文提出了一种基于未来用地模拟（FLUS）模型和膨胀与腐蚀的算法的多情景UGBs划定模型（FLUS-UGB）。本文选取珠江三角洲地区为研究区,在对2000-2013年珠江三角洲地区城市土地利用进行模拟和验证的基础上（Kappa系数为0.715,总体精度为94.539%）,预测了2013-2050年基准、耕地保护及生态控制3种情景下珠江三角洲地区的城市扩张,并根据预测结果对该地区UGBs进行划定。结果显示,该方法能够针对不同的城市发展情景进行相应UGBs的划定,具有较好的可靠性及适用性。     

基于三调成果的三条控制线用地现状及空间关系分析

严守三条控制线,是形成科学适度有序国土空间布局体系的必要条件;分析三条控制线内土地利用状况,是确保国土规划能落实、三条控制线不可逾越的重要前提。本文以湖南省一定区域为例,基于第三次国土调查成果,分析三条控制线范围内土地利用现状及相互之间的空间关系。结果表明:该区域生态保护红线范围内土地以自然利用为主,耕地与建设用地占比仅有0.73%;该区域永久基本农田保护形势存在一定压力,耕地占比86.45%;该区域城镇开发边界范围内开发潜力充足,建设用地占比37.26%,可建设部分占比62.74%。总体来看,该区域三条控制线按各自功能分类管控,并行不悖。     

“双评价”视角下基于FLUS模型的武汉大都市区土地利用模拟和城镇开发边界划定研究

城镇开发边界的划定对于保障资源合理利用、促进城镇有序发展具有重要意义。国内现有研究多以规划实践的技术探讨为主,但对资源环境的定量化评估不足,且较少在大都市区尺度开展研究。本文以武汉大都市区为研究案例,提出在耦合多种要素构建“双评价”体系的基础上,结合FLUS模型进行土地利用模拟和城镇开发边界的划定,并运用景观格局指数等对结果进行分析校验。结果表明:① 土地利用模拟KAPPA系数为0.95,总体精度为0.96,能较好的反映未来用地变化情况,且结果显示城镇建设用地呈蔓延式扩张,有必要通过划定边界来控制城镇开发;② 根据模拟结果划定城镇开发边界,能够避免城镇建设集中占用生态或农业价值较高的区域,并在优化形态的基础上改善武汉大都市区的城镇空间布局,有很强的适用性;③ 驱动体系评价表明,相较于单一因子库,“双评价”因子库精度更高,且更能优化景观格局,促进建设用地斑块集聚发展并填补建成区空白,更符合区域发展诉求;④ 扩张结果评价表明划定结果与武汉大都市区的未来发展模式吻合,未来空间管控应重点关注临空港片区、阳逻片区、光谷-未来城片区、纸坊片区扩张的潜在价值。本研究验证了FLUS模型在武汉大都市区内应用的有效性,为规划管控及建设用地布局优化提供一定参考。     

基于FLUS模型与动能定理的城镇用地增长边界划定

城镇用地增长边界能够有效控制城市的无序蔓延,对城市健康持续发展具有重要意义。当前针对城镇用地增长边界划定的研究多采用较为成熟的元胞自动机(CA)模型对城市未来格局进行模拟,且研究多集中于单一的城镇用地增长边界划定,尚无对城镇用地增长的惯性边界进行定量划定,而划定惯性边界不仅能够为城市发展预留一定的用地空间,也能提高城市规划的实施效率。对此,本文以2000、2009和2015年福州中心城区土地利用数据为基础,采用FLUS模型进行土地利用模拟,并对模型精度进行了验证(2015年土地利用模拟总体精度达到0.9389,Kappa系数达0.9165),据此预测了2027年的土地利用格局,从中提取城镇用地采取形态学的膨胀与腐蚀法(MED)进行增长边界的划定。在此基础上,本文提出了一种借鉴力学动能定理划定城镇用地增长惯性边界的方法,以坡度和地类作为摩擦力参数,对福州中心城区城镇用地增长惯性边界进行了研究。结果表明,FLUS模型和MED能够有效地对土地利用进行模拟且能较好的对城镇用地增长边界进行拟合;借鉴动能定理的方法能够根据城市不同方向的扩展阻力和各个方向的扩展强度较好地划定其惯性边界,具有现实可操作性和实际参考价值。     

国土空间规划视角下的城镇开发边界划定和空间管控体系构建

新时期国土空间规划背景下,科学合理地划定城镇开发边界,建立健全的国土空间用途管制制度是有序引导国土空间各类开发保护行为的重要举措。本文以福州市为例,构建了一种全域多维度国土空间管控体系,将其管控约束条件嵌入未来土地利用格局模拟中。同时,顾及区域空间异质性和时空依赖性,设计了一种服务于城镇开发边界划定的集成地理分区策略、深度学习技术、FLUS模型功能模块的时空元胞自动机ST-CA(Spatio-Temporal Cellular Automata)模型。基于已有成果集成三区三线,开展"划管结合"思维下的空间管控应用研究。结果表明:(1)顾及区域空间异质性和时空依赖性的ST-CA模型可以有效提高土地利用变化模拟精度(OA指标从95.95%提升至98.34%),实现更为真实、准确的地理模拟过程;(2)地理模拟过程中嵌入管控约束条件,可引导城镇、农业和生态3类空间合理布局且规模可控,基于模拟结果划定的城镇开发边界能有效避开规划保护用地;(3)未来模拟预测结果结合管控预警值可看出,福州市主城区及周边区县的城镇扩张形势比较严峻,未来亟需对福州市国土空间格局进行合理调控;(4)边界变化趋势特征表明划...     

基于第三次国土调查成果城镇开发边界范围内底数分析

城镇是创造物质和精神财富的主要空间载体,划定城镇开发边界,是推动城镇化发展由外延扩张式向内涵提升式转变重要手段.第三次国土调查是以土地资源为基础的调查,是国土空间规划的底图底数.通过梳理,第三次国土调查对城镇开发边界底数支撑包括土地利用现状、土地管理、土地成片开发以及耕地保护等方面.具体研究方法为运用Arcgis 10...     

基于土地利用强度的城市道路增长模拟模型与案例分析

城市交通与土地利用相互作用、相互影响。传统的城市空间模拟研究多关注交通对土地利用变化影响,缺少土地利用对路网空间形态影响的模拟。已有研究通常使用静态路网,不能表达土地利用与交通间的动态相互作用关系。本文以城市土地利用强度与城市道路网络空间分布间的正向关系,提出了基于城市土地利用强度的城市路网增长模拟模型。以唐山市为例,对其城市环路内的道路增长进行了模拟。结果表明,该模型能以城市土地利用强度的空间分布特征快速生成路网,反映城市土地利用对道路网络扩张的影响。模拟结果与实际路网具有高度的空间分布相似性。该模型可进一步与土地利用模拟模型结合,模拟城市土地利用与交通的动态相互作用。     

地理信息技术支持的“多规合一”——以常州市新北区为例

开展"多规合一"是推进生态文明建设、新型城镇化建设,落实供给侧改革的必然要求。本文以地理信息技术为基础,以土地利用规划为底盘,统一城乡规划、环保规划、农业发展规划等的空间基础;以经济社会发展规划为目标协调各规划,划定永久基本农田保护红线、生态保护红线、城市开发边界,实施严格的空间管控。最后,以常州市新北区为试验区,分析各规划的差异并落实重点项目,引导国土空间有序开发,优化资源空间配置,形成国土空间开发规划"一张图"。     

山东省土地利用类型动态变化监测系统开发与验证

快速准确地区域土地利用分类是土地利用变化监测的重要部分。该文以山东省为例,使用Terra MODIS地表反射率产品(MOD09),根据山东省遥感影像在不同月份上地物反射率特征构建决策树,在VC平台上开发基于该决策树的针对MOD09数据的土地利用类型自动分类及变化分析的系统,对2000—2009年MOD09每月数据进行分类及其变化分析,并将结果与MODIS地表分类产品进行对比,验证了该系统的高效性和实用性。     

基于信息熵和GIS技术的浙江省城镇土地利用空间结构分析

统计物理学用熵来表示分子不规则运动的程度,信息论中则用它来度量信息量,即一个系统越是有序,信息熵就越低。在对浙江省全省城镇土地调查数据汇总统计的基础上,运用信息熵的概念对复杂的城市土地利用结构进行详细的定量分析,用信息熵和均衡度值来说明城市土地利用的特点,利用方式的多样性和复杂性,并提出提高土地利用效益的工作建议。     

城市土地集约利用潜力评价指标体系

土地集约利用是中国城市化的必然选择,在实践的基础上,提出城市土地集约利用潜力评价应包括总体评价、区域评价、开发区评价及地块评价4部分,并提出了一套完整地城市土地集约利用潜力评价指标体系,包括城市土地集约利用总体评价指标体系、城市土地集约利用区域评价指标体系、开发区土地集约利用评价指标体系和城市土地集约利用宗地评价指标体系。     

近32年来南京城市扩展与土地利用演变研究

基于1980-2012年6个时相的遥感影像分类成果,运用扩展强度的等扇分析和土地利用转移矩阵对南京市城市扩展区由城市扩展引起的土地利用布局、结构演化进行了长周期、多时段的研究。结果表明：32年间5个阶段城市扩展的方向极不均匀,城市经历了东北-东南-西南的扩展演化过程,2000年之后的扩展强度显著扩大;在总变化量的构成中,耕地净变化量和交换变化量所占的比重较为接近,在面积净减少的同时,空间位置的转移也较为突出;城市建设用地、城市绿地、采矿用地与裸地以净变化为主,水面、村镇建设用地以交换变化为主;2000年后,各时段耕地和城市建设用地年均总变化量远高于2000年之前,以2004-2008年的值最高,2008-2012年有所回落;32年间各单项类型动态度均较高,城市绿地、村镇建设用地和城市建设用地均达90%以上;综合动态度的结果揭示32年来南京城市的扩展历经了加速演变-变化趋缓-剧烈演变-整合重构4个主要阶段。     

苍山县城乡建设用地增加挂钩试点工作探析

苍山县城乡建设用地增减挂钩试点工作对统筹城乡发展、改善农村村容村貌、提高复垦耕地质量等发挥了积极作用,但工作中存在领导重视不够、资金不足、农民意识薄弱等问题,需进一步落实目标责任制、拓宽融资渠道、提高农民积极性。     

纳入动态数据的改进FLUS模型在城市增长边界划定中的应用

城市增长边界是管控城市建设用地无序扩张的有效手段,科学合理划定城市增长边界是当前研究关注的重要课题。本研究试图引入百度动态交通时间和POI数据改进FLUS模型,以长沙市中心城区为例,采用2000、2010和2018年3期土地利用数据对比验证改进FLUS模型模拟精度,并利用改进FLUS模型设置2种情景,模拟2030年长沙市中心城区土地利用变化,结合用地适宜性评价划定城市增长边界。结果显示：① 纳入动态数据的改进FLUS模型模拟2010年和2018年土地利用相比原模型KAPPA系数提高了2.90%和2.74%,总体精度提高了1.79%和1.83%,表明改进模型具有更高模拟精度;② 利用改进FLUS模型模拟的2030年长沙市中心城区土地利用变化,基准情景和生态保护情景建设用地规模分别为930.06 km²和881.36 km²,均以耕地转为建设用地比例最大;③ 长沙市中心城区刚性增长边界范围为1479.59 km²,占中心城区总面积的37.38%,边界内包含了芙蓉区、天心区、雨花区、岳麓区和开福区的大部分区域;④ 基准情景和生态保护情景下,长沙市中心城区弹性增长边界面积分别为799.35 km²和742.92 km²,建设用地扩张空间主要为长沙县和望城区,结果与2010版长沙市城市总体规划拓展方向一致。纳入动态数据的改进FLUS模型多情景模拟划定城市增长边界,能更高精度的为规划决策提供科学依据。     

基于LUCC的张家界市生态补偿研究

本文基于张家界市土地利用/土地覆盖变化,通过改进的生态系统服务价值与生态足迹的方法,测算了研究区域的生态补偿额度。研究表明:(1)从2001~2013年张家界市各县(区)生态系统服务价值变化率来看,永定区呈下降态势;增幅最大的是武陵源区,其次是桑植县,慈利县增幅最小。(2)2013年张家界市的人均生态足迹为1.3625 hm~2,而实际生态承载力为0.9556 hm~2,人均可利用生态承载力为0.8409 hm~2,则人均生态赤字为-0.5215 hm~2。(3)计算出了张家界市各县(区)的生态补偿标准,其中慈利县需要支付的生态补偿量最高,为18.61亿元;其次是永定区,为10.49亿元;再次是武陵源区,为582.12万元;最小的是桑植县,为359.70万元。评价结果将促进张家界市生态环境保护和经济社会的可持续发展。     

黄河源区玛多县土地利用/覆被及景观格局变化的遥感分析

采用了黄河源地区1977、1990及2003年MSS、TM的3个时相遥感影像,通过人机交互的解译与GIS的空间分析,提取了玛多县3个时期的土地利用/覆被信息。分析了玛多县各地类的数量变化和空间变化特征。另外对景观生态空间分布格局,利用FRAGSTATS软件对玛多县景观级别的动态特征进行了分析。结果表明:玛多县的土地利用/覆被类型以草地为主,占全区总面积77.93%;退化现象十分严重,主要是草地覆盖度的降低以及草地沙化;景观破碎化程度在前期呈下降趋势,而后期呈上升趋势,景观斑块形态越来越偏离规则而变得复杂、多样。     

济宁市建设用地节约集约利用评价研究

随着工业化、城市化进程加快和经济高速发展,济宁市耕地面积逐年减少、城区用地结构不合理,整体容积率较低,村庄建设用地量大,采煤区塌陷所引发的人地矛盾,后备资源日益匮乏等土地利用问题凸显。该文通过对各类建设用地节约集约利用评价,提出了统筹城乡用地结构,严控建设用地规模,盘活存量用地,发展区域产业,优化利用土地资源等土地集约节约利用新途径。