基于地学信息图谱的矿业城市空间扩展研究——以徐州市为例

以矿业城市徐州市区1979,1989,1999和2009年4期遥感信息图谱数据为基础,借助GIS空间分析技术和相关统计分析方法,从城市建成区面积变化、扩展强度、分维数、重心坐标、紧凑度等方面对徐州市城市扩展的时空变化特征和驱动力进行分析.结果表明:1979-1999年间,徐州市建设用地面积持续增加,分维数有所变化,扩展强度逐渐增强,1989年以后城市重心朝东部和东南方向移动,城市紧凑度增加,分形维数逐渐减少,城市空间形态趋于合理.自然地理环境、煤炭资源的开采、政策、经济和人口等因素是城市空间扩展的主要因素.     

基于城市年轮模型的城市扩展研究——以沈阳市为例

基于现有城市内部地域结构模型及建设用地扩展模式,提出侧重各方向上建设用地扩展的"城市年轮"模型。构建的"城市年轮"模型由城市重心、扩展方向、年轮单元弧、年轮形态等构成。中国城市扩展过程受五年计划(规划)影响呈现明显的阶段性特征,以沈阳市为研究区,选取1985-2015年七期五年计划(规划)期末年份的Landsat遥感影像,运用"城市年轮"模型,结合城市重心坐标、扩展强度、紧凑度、分形维数对沈阳市建设用地扩展的时空特征、形态特征、扩展模式和机理进行分析。研究结果显示沈阳市建设用地扩展时空分异明显;城市重心整体上向西南方向迁移;城市扩展模式由圈层状转换为沿高速道路放射状、再转换为新城组团式扩展;研究期末城市紧凑度很低,分形维数值很高,表明城市空间形态复杂。自然因素、政策因素、经济因素及交通因素是导致沈阳城市扩展的主要因素。     

快速城市化阶段济南城市空间扩展及驱动力研究

基于济南市1992年、2000年、2010年、2018年Landsat遥感影像数据，借助ArcGIS、ENVI等图像分析工具，提取济南城市建成区，从扩展速度、强度、分形维数、紧凑度、重心转移等方面探究济南城市空间扩展的时空变化过程、特征，运用地理加权逻辑回归方法对济南城市空间扩展驱动力进行分析。结果表明：① 济南城市空间扩展经历“中强低速”“高强中速”“低强高速”3个阶段，城市形态趋于稳定，城市形状呈现东西向条带状分布格局，紧凑度较差；② 1992—2018年济南城市空间向E、NEE、NE方向扩展最为显著，扩展方式以外延扩张与内部填充为主，城市空间分布重心东移态势明显；③ 济南城市空间扩展受多重驱动因子影响，主驱动因子为距城市建成区距离、距主要公路距离、地区生产总值、城镇化率、人口密度等。     

哈尔滨市城市扩展与地表热环境变化关系研究

采用1989,2001和2007年LandsatTM/ETM+遥感数据,利用单窗算法对哈尔滨市地表温度进行反演,从热岛强度、不同类型下垫面转换对温度的影响以及温度重心转移等方面分析了哈尔滨市地表温度随城市扩展的变化规律。研究认为:哈尔滨市城镇面积、城镇用地比重、城市扩展指数都表现为持续增长的趋势,城市主要沿香坊区公滨路、哈阿公路、太平区和松花江以北地区扩展;哈尔滨市高温区面积表现为持续增长,常温区、低温区面积不断减少;城市用地对地表热效应贡献最大,其他类型下垫面向城市用地转换均表现为正温度效应;哈尔滨市城市扩展与温度场强度转移方向相一致,城市扩展是导致城市地表热环境变化的主要原因。     

盆地型城市建设用地扩展与空间形态演变——以福州市中心城区为例

盆地型城市建设用地扩展与空间形态演变受地形地貌制约明显,具有特殊的发展特征。基于2000年、2009年和2015年RS解译数据和GIS平台,对盆地型城市福州市2000—2015年中心城区建设用地扩展的规模和方向进行分析,并对其紧凑度和分形维数进行测算。结果表明:(1) 2000—2015年,福州中心城区建设用地扩展面积较大,主要扩展方向为城市的西北部和东南部,与城市总体规划相符;(2)研究前期建设用地紧凑度较低但总体呈上升趋势,分形维数相应下降,城市空间形态复杂,主要原因是建设用地受盆地地形与闽江穿越而过的限制;(3)研究后期建设用地增长速度减缓,紧凑度和分形维数同时下降,形态更加复杂,原因是西南方向大量破碎农村建设用地增加;(4)自然因素、社会经济发展、政策与规划的导向作用以及交通的发展是影响建设用地扩展的主要驱动因素。     

徐州城市用地扩展特征及影响因素分析(1949-2007年)

以不同时期徐州市土地扩展图、现状图和遥感图像为数据源,提取了7个时段徐州城市用地变化的相关数据信息,利用扩展强度指数、人口弹性指数、经济弹性指数、紧凑度变化指数、分形维数、重心转移等指标,系统地研究了徐州城市土地时空扩展特征,并探讨了影响城市扩展的因素.结果表明:1949-2007年,徐州城市土地扩展速度、扩展强度指数、经济弹性指数逐年升高,呈现出明显的由非理性向理性发展趋势;城市土地空间扩展经历了建国初期的非连续性的星状扩展-文革时期城市的内部填充、圈层式推进-改革开放初期的城市蔓延-本世纪的"组团状 卫星城"等主要的过程,在一定程度上反映了徐州城市土地扩展由无序走向有序,由粗放走向集约.城市土地扩展是自然环境、经济、人口、城市规划、交通、国家政策等多种因素综合作用的结果.在不同的扩展阶段,不同的因素组合占主导地位.     

徐州城市用地扩展特征及影响因素分析(1949-2007年)

以不同时期徐州市土地扩展图、现状图和遥感图像为数据源,提取了7个时段徐州城市用地变化的相关数据信息,利用扩展强度指数、人口弹性指数、经济弹性指数、紧凑度变化指数、分形维数、重心转移等指标,系统地研究了徐州城市土地时空扩展特征,并探讨了影响城市扩展的因素．结果表明：1949—2007年,徐州城市土地扩展速度、扩展强度指数、经济弹性指数逐年升高,呈现出明显的由非理性向理性发展趋势;城市土地空间扩展经历了建国初期的非连续性的星状扩展一文革时期城市的内部填充、圈层式推进一改革开放初期的城市蔓延一本世纪的“组团状＋卫星城”等主要的过程,在一定程度上反映了徐州城市土地扩展由无序走向有序,由粗放走向集约．城市土地扩展是自然环境、经济、人口、城市规划、交通、国家政策等多种因素综合作用的结果．在不同的扩展阶段,不同的因素组合占主导地位．     

近30年来绵阳市城市用地扩展模式研究

城市用地扩展不仅是评价城市化水平的重要测度指标,也是土地利用/覆被变化(LUCC)研究重要领域之一.本文以多时相、多源空间数据为基础,采用RS专题信息提取与GIS空间叠加分析技术,选择扩展强度指数、紧凑度、分形维数、重心转移指数、扩展方位指数等5个景观结构与变化指标,系统地分析了中国科技城绵阳城市用地扩展模式与时空分异...     

地表参数反演及城市热岛时空演变分析

采用TES算法实现了ASTER地表温度的反演,在对发射率估算方法改进基础上,利用单窗算法反演1989年TM地表温度。结合C地形校正,利用线性光谱模型提取植被覆盖度与城市不透水面密度,利用反射率提取NDVI。从多方面对城市热岛时空演变进行综合研究,研究表明,与等间距法相比,均值-标准差法可以较合理地刻画地表热场的分布,一定程度上可以避开不同时相的差异。最后时空对比及空间统计学分析显示,1989~2004年间福州市城市热岛面积、热岛强度都有所增加,城市热岛总体趋势为西北-东南走向,并逐渐向北-南方向偏移,而且城市热岛重心向东南方向偏移。     

基于遥感的银川市建成区城市扩展及其热环境变化分析

为研究银川市城市建成区扩展对热环境的影响，基于 1989、1999、2010 年和 2017 年 Landsat 系列遥感数据，采用建筑用地指数（IBI）提取 4 个年份的城市建成区信息，获取了城市形态演化指 标，利用热红外波段反演不同年份的地表温度；在此基础上，分析了城市扩展和热环境变化的时空 演变特征，探讨了城市扩展和热环境之间的响应关系。结果表明：（1）1989—2017 年银川市城市建 成区扩展面积达 506.13 km²，各时期的扩展速度和扩展强度差异明显，城市扩展具有“缓慢—快速 —稳步”的阶段性特征，城市空间形态趋于紧凑化，向着稳定状态发展，城市整体向东部和北部扩 展，重心整体向东北方向迁移约 5.54 km。（2）热岛范围随着城市扩展不断扩大，较高温区域所占热 岛比例呈先减小后增加的趋势，高温和特高温占比表现出先增加后减小的特征，热岛强度逐渐向 较高温区转移，城市热岛效应得到缓解；热岛空间分布显示，热岛逐渐由兴庆区老城区蔓延至贺兰 县和西夏区，且兴庆区热岛逐渐演化为相互独立的小次级热岛，强度有所降低；28 a 间银川市城市 热岛比例指数（URI）表现出先上升后下降的特征，整体呈上升趋势。（3）热岛区域在空间分布和扩 展方向上与城市扩展具有较高的一致性，城镇用地、公交建设用地和裸地能促进地表温度升高，而 草地和水体能够降低地表温度，公园绿地和水体能有效缓解银川市城市热岛效应且后者对降低城 市地表温度的效果要好于前者。     

临沧市临翔区城市形态演变的分形研究

在对临沧市临翔区1949～2009年城市建成区地图进行遥感和GIS技术处理的基础上,利用分形理论的边界维数模型对其城市形态的演变过程进行了定量分析,并以城市紧凑度和建成区面积年均增长率作为辅助数据,探索了临翔区城市形态在不同历史阶段的扩展特征。研究表明:临翔区城市形态具有分形特征,其演变过程经历了5个大的阶段:第一次快速扩展期、缓慢扩展期、恢复扩展期、第二次快速扩展期和稳定扩展期。扩展模式在外部扩展和内部填充之间不断"角力"。在整体的扩展方向上,以向北为主导。演变受到多种因素的共同作用,以经济、政策和自然因素的影响为最大。     

哈大齐工业走廊经济与环境协调发展评价指标体系——基于脆弱性视角的研究

采用聚类分析与方差分析相结合并借助碎石图的方法,并结合哈大齐工业走廊建设的特点,建立了包括经济和环境两大系统的一整套评价指标体系,在此基础上,构建了脆弱性评价模型及分级标准,并对哈大齐三个城市的经济与环境协调发展系统进行了评价。结果表明:(1)该指标体系构建方法较好的解决了指标在选取时的信息重叠和筛选后的指标存在片面性的问题;(2)哈大齐三个城市经济与环境协调发展系统综合脆弱性总体上随着城市的发展由重度脆弱逐渐过渡到轻度脆弱状态,且经济系统脆弱性基本好于环境系统脆弱性;(3)2007年,制约哈尔滨经济与环境协调发展系统脆弱性主要是环境治理指数,制约大庆和齐齐哈尔的主要是环境污染指数。     

珠三角城市群工业生产空间的时空演化及驱动机制

基于多时相卫星遥感影像和GIS技术,对珠三角城市群不同时期的工业生产空间信息进行精准提取,利用多种模型定量分析了其空间扩展格局与特征,并进一步揭示了影响其时空演化的驱动机制。结果表明：① 1990年以来,珠三角城市群的工业生产空间总体上呈现由核心向边缘扩散的特征,且扩展热点格局不断变动,热点区的中心极化作用逐渐减弱;② 珠三角城市群工业生产空间的形态变化呈现明显的阶段性和异质性,2007年以前工业生产空间的破碎化程度增加而紧凑性降低,其面积的增加以外部扩展为主,而2007年以后的变化与此相反;③ 在工业生产空间扩展的不同阶段,驱动机制有所不同,政策因素、经济全球化、区域城镇化以及技术的进步与创新等,推动着珠三角城市群工业生产空间的演化与重构。     

徐州城市形态演变的分形分析

基于城市扩展图和多时相Landsat遥感影像资料，应用分形理论，对1949年以来徐州城市形态的演变进行定量分析，揭示了徐州城市形态在不同时期的扩展特征。结果表明：徐州城市形态具有分形性质，城市形态的演变是多种因素综合作用的结果，尤其与经济发展的周期性变化密切相关。城市形态的演变经历了迅速扩展期、缓慢扩展期、恢复扩张期、快速推进期和稳步扩张期。在空间上，徐州城市形态一直处于外部扩展一轴间填充一外部扩展的循环过程中。在扩展方向上，1987年以前，城市的扩展重心向东北方向转移；1987年以后，扩展重心转向东南方向。     

近二十年福州市建设用地扩展的时空动态分析

以福州市为研究区,采用1988～2008年5个时间点的LandsatTM／ETM遥感影像为数据源,利用遥感信息提取技术,获取福州市建设用地扩展信息。从扩展来源、扩展的规模和强度、分形特征、重心和方位变化等方面分析了福州市建设用地扩展的时空变化,并从自然、经济、社会等方面探讨福州建设用地扩展的驱动力。研究结果表明：（1）福州市建设用地扩展的主要来源一直以耕地为主;（2）福州市建设用地的扩展,经历了一个由“快－慢－快－更快”的阶段性过程,城市形态越来越趋于复杂,遵循着“先东后西再南,北部稳定发展”的时空规律;（3）城市建设用地扩展是多种因素综合作用的结果,在不同的扩展阶段,不同的因素组合占主导。     

非正式聚落快速增长下的城市蔓延

姆万扎是坦桑尼亚第二大城市，也是非洲发展最快的城市之一，近年来城市蔓延问题日益凸显。本文以遥感解译的姆万扎2000、2010、2015年3期土地利用数据为基础，运用GIS空间分析、用地增长弹性系数、景观指数等方法和指标，并结合实地调研和关键知情人访谈，分析了姆万扎2000年以来城市蔓延的空间特征及影响因素。分析结果表明：1）2000年~2015年间姆万扎城市以非正式聚落形式快速蔓延，建成区扩展速度和扩展强度迅速增加；蔓延主要占用裸地，其次是植被，侵占植被的速度迅速加快；2）城市蔓延主要沿3条主干道进行，属于“廊道式为主，填充式为辅”的扩展模式，形成指状的城市空间形态；建成区紧凑度逐渐下降，形状变得更加不规则；3）城市蔓延的主要区域和整体范围都在扩大，距离衰减特征明显,沿东南方向扩展强度最高；4）城市蔓延主要受到人口与经济增长、交通条件改善、土地制度问题及有效规划缺失等因素的影响。加强次干路和地方道路的规划和建设，制定及时、有效、符合地方背景的城市规划，是未来姆万扎控制城市蔓延的可能途径。     

基于国外城市群发展经验的哈大齐工业走廊的竞争策略

哈尔滨、大庆、齐齐哈尔三市在黑龙江省老工业基地中占有重要地位,建设哈大齐工业走廊是黑龙江省做出的一项重大决策,是充分利用本省优势,节约土地资源、改善生态环境、实现可持续发展的战略举措。大力发展哈大齐工业走廊城市群将对东北老工业基地的振兴起到重要作用。本文通过借鉴国外城市群发展的成功经验以及对哈大齐工业走廊发展中的症候的分析,提出了这一新兴城市群快速持续发展的竞争对策。