长江三角洲地区城镇空间扩展特征及机制

城镇空间扩展是城市化作用于地理空间的直接结果,揭示城镇空间扩展过程、格局及机制已成为识别城镇发展阶段、认知城镇发展规律的有效手段。基于长江三角洲地区多时相卫星遥感影像数据,以城镇用地扩展空间分异与关联特征为切入点,利用间隙度指数、分形维数、扩展强度指数、扩展速度指数和空间关联模型,定量揭示了区域城镇空间扩展特征的多样性、空间组织异质性和“热点区”格局演化。结果表明：20 世纪80 年代以来,长三角洲地区城镇空间扩展在以中心城市集聚为主导的过程中,遵循“小集聚,大分散”的特点,围绕“Z”形区域发展轴线,大致经历了点轴扩展、沾粘式增长和蔓延扩张的过程,区域融合现象凸显;空间扩展的“热点区”格局不断演化,“热点区”的核心集聚作用在减弱,沪宁沿线、沪杭沿线、杭甬沿线和沿江地区成为驱动长三角城镇社会经济发展的核心区;同时,在城镇空间扩展的不同阶段,驱动机制有所差异,经济全球化和区域城市化推动着长三角城镇空间一体化进程。     

中原城市群空间结构与空间关联研究

从中原城市群的空间结构角度出发,计算了中原城市群的中心城市吸引力的分维数和空间结构的关联维数,分析了其分形结构特征;从空间关联的角度出发,通过威尔逊模型、空间关联模型对中原城市群的空间联系进行研究,计算了各城市的交通吸引强度、人口吸引强度;采用空间自相关模型的全局Moran I指数、局部G*统计分析各城市的空间关联程度、发展趋势和空间要素在各城市的集聚特征.研究得出中原城市群目前的空间结构和空间关联特征,对中原城市群进行内部资源整合、调整空间结构、提高整体竞争力具有重要意义.     

基于空间分形特征的城市群实体空间识别方法

城市群是城市地理学的重要研究领域,对城市群的实体空间进行界定识别是研究城市群的前提和基础。城市群作为众多城镇的集群,前人对城市群的空间识别主要是以城市为单元进行的,缺少对识别单元空间形态的考虑。城市群实体空间的形态具有自相似性,空间分形特征可作为自相似性的表征工具,通过对空间分形特征的分析、识别及提取,可以实现对空间对象基于形态的客观测度。本文借鉴单个城市其边界的相关识别方法,从不同尺度的空间最小可识别单元出发,测度城市群城镇空间形态的分形特征,并据此提出了城市群城镇的客观识别方法。该方法利用城镇的空间分形特征识别归属于城市群的城镇,通过空间最小可识别单元的变化得到不同的城镇规模并获取城市群城镇的空间分形特征,再以此为基础对空间分形特征的存在范围进行识别,将其映射于空间最终实现对城市群城镇的识别,进而得到城市群在空间上的分布状况。本文将该方法应用于京津冀城市群,基于2016年Landsat卫星遥感影像,实现了对京津冀城市群构成城镇的识别,为界定城市群的实体空间提供了一次有益尝试。     

天山北坡城市群点-轴结构分形与干旱区绿洲城市群发展特征

针对中国西北区域的城市群发展问题,从干旱区绿洲空间碎片化结构特征及其对城镇空间的约束性出发,论证天山北坡城市群点-轴结构"多中心组群"式发展的自然客观性特征。通过构建城镇群点-轴结构位序-规模等级维数、空间关联维数和空间聚集维数表征的分形研究模型,解析了以天山北坡城市群13个建制市为样本的点-轴结构分形特征,推证了天山北坡城市群点-轴结构"多中心组群"式发展的绿洲空间结构特征、发展基础与优势,提出了绿洲区域层级性的城镇组群发展对策与建议。     

基于重心-GTWR模型的京津冀城市群城镇扩展格局与驱动力多维解析

城镇用地扩展格局及驱动力研究对城市群发展规划与决策具有重要意义。以京津冀地区为例,基于城镇用地扩展强度指数、城镇用地扩展差异指数、分形维数、土地城镇化率和重心转移模型,多维解析了城市群城镇用地扩展格局特征,并耦合重心转移模型和时空地理加权回归（GTWR）模型构建重心-GTWR模型,在对空间格局进行长时间序列多维度指标分析的基础上,运用该模型依序对其特征进行驱动力解读,进而总结凝练京津冀区域发展的主导模式与城市核心驱动力。主要结论为：① 1990-2015年,京津冀城市群城镇用地扩展强度呈现“下降-上升-下降”的趋势,高峰时期在2005-2010年,在2005年之前高速发展城市集中在北京、天津、保定和廊坊,2005年之后集中在邢台和邯郸;② 城市群城镇用地重心虽呈现出发散态势,但城市之间的局部相互作用力逐渐增强,城镇用地扩展驱动力表现出空间溢出特征;③ 京津冀城市群空间发展模式由以北京和天津为中心的双核发展模式向多核发展模式转变,并出现北部资源运输核心、中部经济发展核心和南部投资发展核心三大功能核心组团,城市群趋向于多核功能协同发展模式;④ 重心-GTWR模型结合了时空非平稳性和城市空间相互作用,将城市群城镇用地扩展作为一个时空变化系统进行分析,经验证,该模型在城镇用地扩展格局驱动力分析研究中具有可行性。     

常熟市城镇用地扩展分析

以Landsat TM/ETM卫星遥感影像为数据源,以GIS为分析手段,通过扩展面积、扩展强度指数、分维数指数以及相关用地类型的土地资源分布重心坐标详细分析了常熟市建设用地(城区、城镇以及独立工业用地) 的时空特征,揭示了我国苏南经济发达地区城镇建设用地的扩展规律,分析了引起城镇建设用地扩张的驱动力。结果表明:(1) 撤并的建制镇镇区扩展强度远低于建制镇,但用地没有萎缩;(2) 建设用地加速扩展,但不均衡,分散格局没有改变;(3) 以市区为中心,以新港镇为副中心的城镇工业带和镇区连绵区正在逐渐形成;(4) 用地扩展从中心城区及周边为主,开始向沿江区域拓展;(5) 经济发展的速度始终是常熟市区各研究时段用地扩展的主导影响因子,相关政策指引着经济发展的方向,贯穿于常熟城镇用地扩展的全过程。     

武汉城市圈城镇体系空间分形研究

基于统计学和分形理论,对武汉城市圈城镇体系的城镇规模级别分布维数、空间关联维数、空间集聚维数等分形维进行计算与分析。3项指标的相关系数都较高,武汉城市圈城镇体系空间自组织现象明显,存在空间分形结构和分形特征;武汉城市圈城镇体系具有规模分布较均衡、城市分布交通指向性明显、城市空间关联较弱、城镇体系内各城市向中心城市高度集聚等基本规律与特征。针对所存在的主要问题,最后提出武汉城市圈城镇体系相关的优化调控措施。     

市域范围下商品住宅价格空间自相关分析——以抚州为例

基于2005～2009年抚州市域范围内普通商品住房价的数据资料,通过计算Moran’s,和LocalMoran＇s,系数值对抚州市域范围内普通住宅房价的时空分布格局进行空间自相关分析。分析结果表明,抚州市域范围下商品住宅房价在整体上未表现出空间自相关性;但在局部范围不同年度间少数城镇存在空间相关性。研究表明,房价空间自相关特性与研究区域的空间范围,经济整体发展水平、交通网络发达程度、区域内购房政策有关。     

石羊河流域地区城镇空间扩展格局演化

基于石羊河流域地区土地利用综合数据,结合多种模型包括间隙度指数、相关分形维数、扩展强度指数、空间关联模型、空间变差函数,从时间和空间尺度上研究石羊河流域地区城镇建设用地扩展过程与格局。结果表明:20多a来,石羊河流域地区城镇用地以市区和县城为中心向周边辐射,同时沿祁连山边缘海拔2 500 m以下石羊大河沿岸和045丹拉高速、312国道轴线集聚,流域零散分布的乡镇用地变化不大。城镇用地以显著的"点-轴"模式扩展,形成内陆地区城市独特的扩展极核和扩张轴线,为石羊河流域各种规划的编制提供参考。     

长株潭城市群核心区城镇景观空间扩张过程定量分析

城镇扩张是城镇化过程最直接的表现,定量研究与揭示城镇空间扩张模式,对理解区域城镇化过程及城镇空间规划具有重要的意义。利用景观扩张指数定量研究了长株潭城市群核心区1993-2006年城镇景观空间演化过程,揭示其城镇景观空间扩张规律。结果表明:①研究时段内,城镇用地发展经过了凌乱分散的初级发展阶段后正趋向局部紧凑和区域布局合理;②1993-2006年间,长株潭城市群核心区城镇景观扩张主要是以边缘式增长为主,但是不同的时期,景观扩张表现出相异的空间扩张模式:1993-1996年间,景观扩张方式主要是以边缘式和飞地式为主,这一阶段长株潭城市群核心区处于快速城镇化过程的初级阶段;1996-1998年城镇化过程加快,这一阶段的城镇发展显得凌乱而分散,飞地式扩张明显;1998-2001年处于快速城镇化发展的扩散阶段,以边缘式扩张为主;2001-2006年间,处于快速城镇化的聚合阶段,城镇发展主要以边缘式和填充式为主;③长株潭城市群核心区在1993-2006年间,其平均斑块扩张指数和面积加权平均斑块扩张指数都呈上升趋势,表明城镇景观扩张更趋于紧凑。     

长江经济带空气质量指数的时空特征及驱动因素分析 ——基于贝叶斯空间计量模型的实证

基于2015年长江经济带126个城市空气质量监测数据,首先利用探索性空间数据分析方法揭示了空气质量指数（AQI）的时空演变特征,然后采用贝叶斯空间滞后模型探讨了长江经济带空气质量指数的社会经济驱动因素。研究结果表明：① 长江经济带年AQI在空间上整体具有东高西低,长江以北高长江以南低的分布特点,具有明显的空间集聚特征。空气污染严重的热点地区主要集中长三角城市群的江苏省、浙北地区、皖北大部分地区以及上海市。空气质量较好的冷点地区则主要集中在云南省、四川的攀枝花以及贵州的大部分地区。② 长江经济带AQI在季节上呈现冬春高、夏秋低的季节变化趋势。总体而言,四季的高值集聚主要分布在鄂皖苏,低值集聚主要分布在云贵地区。③ 贝叶斯空间滞后模型回归结果显示,长江经济带空气质量存在显著的空间溢出效应。此外,模型结果证实了“环境库兹涅兹曲线”假说;FDI回归系数为正,支持了“污染避难所”假说;人口密度、公路客运量均是导致空气污染加剧的重要因素,而第三产业比重和建成区绿化覆盖率增加有利于长江经济带空气质量的改善。     

长江三角洲地区城市空间扩展研究

城市化是建设用地扩展的主要驱动因素,分析建设用地时空演化格局已成为学者研究城市化过程的重要视角。采用空间自相关等方法,测度了1985年以来长江三角洲地区城市空间扩展的集聚特征并分析其演变过程;并结合格网建设用地密度频率的变化特点,将空间划分为不同的景观梯度地带,以此研究城市空间在不同地带中的扩展特点。研究结果表明,长三角城市空间扩展聚集程度先降后升,城市化区域融合趋势明显,并在城市空间扩展中表现出以上海、南京和苏州等为代表的3种模式,反应了长三角内部不同的经济发展特点。此外,在不同景观梯度下,长三角城市空间扩展表现出典型的阶段性特征。2000年以前在各个景观梯度下城市空间扩展差异较小,表现为较强的拓展性扩展;2000年以后,在城市核心区扩展强度加强,表现为填充式扩展加快。同时,城乡过渡区面积增加迅速,表明随着城市空间扩展的加速,长江三角洲地区城市土地不集约利用现象已较为突出。     

长三角地区人口城镇化的空间极化过程及其演变格局研究

在中国人口城镇化的快速推进下,人口非对称流动引致的城市间集聚差异不断循环累积而产生空间极化现象,研究极化形成的格局及其空间效应对区域协调发展具有重要现实意义。论文以长三角地区的41个城市为研究案例,构建人口城镇化水平综合评价指标体系,在测度2000—2019年人口集聚指数的基础上,运用极化指数和变异系数等,探究长三角人口城镇化空间极化的演变过程、空间特征及其正负效应。研究发现：① 2000年以来长三角地区人口城镇化的时空分异逐年上升,空间极化度提高近40%,城市发展的非均衡性不断增强;空间极化表现出随尺度放大而递增的趋势,呈现出长三角地区整体大于长三角城市群的极化特征,形成“上海—南京—杭州—合肥”的“多中心”空间极化格局,核心区已演变为空间正极化区域。② 随着人口集聚程度的变化,不同维度的空间极化时空分异不断扩大,高值区主要集中在以上海—南京为中心的长三角沿江轴线上,由此向安徽、江苏北部、浙江南部等区域递减,呈现明显的“核心—边缘”结构,形成人口素质>人口结构>人口潜力的空间极化态势。③ 研究期内绝大多数城市的极化水平发生了的跃迁,正—正型和负—负型城市的增多加剧了区域的空间极化效应,呈现出“哑铃型”分布特征。④ 在人口城镇化中,人口结构是长三角地区空间极化的主要驱动力,未来不断提升人口素质,并调控正—正型和负—负型城市分别向正—负型和负—正型城市转型将有助于推动长三角地区人口城镇化高质量协调发展。     

湖南省城市空间关联研究

文章从空间关联的角度出发,应用威尔逊模型、空间统计学意义上的空间关联模型以及非线性科学中的分形理论,对湖南省29个城市的空间联系进行了研究。首先采取威尔逊模型计算了各城市的交通吸引强度、人口吸引强度,发现城市之间的联系在交通与人口规模之间存在矛盾;进一步选取工业总产值、人均GDP两个指标,采用全局Moran Ⅰ指数、局部G统计揭示各城市的空间关联程度及各城市的发展趋势、空间要素在各城市的集聚特征;最后．引入了分形理论中的空间分布的探讨方法,研究该省各城市在空间相互作用下的分布格局。     

长江三角洲地区城市用地增长的时空特征分析

以Landsat MSS、TM、ETM 卫星影像为主要数据源,利用遥感和GIS 手段,提取了长江三角洲地区5 个时相(1979 年、1990 年、1995 年、2000 年、2005 年) 城市用地信息,分析了城市用地扩展速度、扩展强度、空间结构的变化特征,进而探讨了长江三角洲1979 年以来的城市空间生长过程。结果表明：① 1979 年以来,长江三角洲城市用地增长呈明显的加快趋势,城市用地总体扩展强度也表现为不断提高。不同行政等级城市用地的扩展强度表现为直 辖市> 地级市> 副省级市> 县(县级市)。② 长江三角洲城市用地空间结构的分维和稳定性特征具有一定的波动性。城市用地的空间结构特征与城市用地增长过程和发展阶段具有一定的联系。③ 长江三角洲城市生长表现出“一核二带”、“二核三带”、“四核四带”和“五核五带”的空间轨迹。     

江苏省人口空间格局演化特征

以江苏省为例,选取人口数及人口密度为研究指标,以县域为研究单元,通过人口密度、空间自相关、不均衡指数、重心移动及偏移—分享分析,描述20 世纪90 年代以来江苏省人口空间格局及其演变趋势。结果表明:近20 年来,江苏省人口密度有“南高北低”的特征,该现象与经济发展水平相对应;江苏省人口分布存在一定的空间关联性,在长江中下游各县市形成空间人口密度高的集聚区域,在苏北平原形成空间人口密度低的集聚区域,随时间推移人口集聚趋势不断减弱;江苏省人口呈不均衡分布状态且不均衡趋势加强,人口重心逐渐向西北方向迁移;江苏省人口增长速度在变慢,集聚人口能力在3 大区域之间有明显差异,苏中相对不足,苏南不断增强而苏北不断减弱。     

江苏交通可达性与区域经济发展水平关系测度——基于空间计量视角

交通基础设施建设与区域经济发展关系研究是交通地理学关注的焦点,但现有研究对于两者的内在关系仍存较多争议。鉴于此,将可达性不同概念纳入空间计量模型,构建包含可达性与经济变化的二阶空间滞后模型,试图从空间计量视角探讨可达性变动与区域经济发展的联系。研究显示：交通建设扩大了长江南北可达性的绝对差距,增强了长三角江苏部分城镇间的凝聚力,使苏中地区顺利融入长三角;在江苏“十一五”期间,交通建设并没有促进经济发达城镇带动周边城镇发展,但是交通建设改善了城镇发展环境,对经济持续发展有积极的作用;在加强交通基础设施建设中,应注意交通建设对经济发展的结构性效益。     

长三角城市群生态安全评价与时空跃迁特征分析

采用“压力?状态?响应”模型、突变级数法和探索性时空数据分析方法,对长三角城市群26市生态安全状况进行定量测度和定性评价,分析了各城市生态安全空间格局和时空跃迁的演变特征。结果表明：① 2005—2015年长三角城市群各市生态安全状况有所好转,但大部分城市处于较不安全和较安全水平区间,总体生态安全水平不高。② 长三角城市群中部和东南部城市生态安全水平的空间结构稳定性更好;南通市具有最大的空间依赖性,而上海市表现出最小的空间依赖性;LISA（Local Indications of Spatial Association）时间路径移动方向的分析则表明长三角城市群在生态安全演变上体现出较强的空间整合性。③ Moran’s Ι 的空间凝聚度 $ {K}_{t} $=0.698,即不发生类型跃迁的概率为69.8%,表明长三角城市群各城市生态安全水平存在一定的格局变动但自身相对位置不易发生改变。探讨区域生态安全的协同增长机制,可为长三角城市群生态安全问题的诊断与调控提供理论基础,同时也可为其他城市群的可持续发展提供参考与借鉴。     

基于要素流的长三角城市群空间布局

以长三角城市群30个地级市市区为研究单元,从要素流动的动态视角,建立要素流的数理模型,借助于ArcGIS软件,对长三角城市群内城市的经济流、交通流和信息流的强度和方向进行定量分析和评价,运用赋值法对3种要素流总量进行评分,并进行空间层级划分。得出核心区（包括上海、江苏沿江八市、环杭州湾地区等地市）和辐射影响区（位于长三角两翼的地市）。基于城市间的空间联系特征和城市群的空间层级结构,对长三角城市群的空间发展布局提出进一步引导和规划,即上海为核心,苏州、南京、杭州、合肥和徐州为区域性中心城市,构成以沪宁合、沪杭、沪徐和沪温为4个发展轴的反“K”字型的空间形态,依据城市区位和要素联系特征,将城市群进一步划分为6个城市组团,形成以中心城市为增长节点、以发展轴为联结线、以城市组团为发展域的“点―线―面”有序发展的空间互动格局。