杭州城市形态和土地利用结构的时空演化

根据分形理论研究杭州1949~1996年间城市形态和土地利用结构的演化特征,发现杭州城市具有明确的自相似规律。研究表明,杭州城市形态和土地利用结构的分形性态逐渐变好,这与国外学者“演化的城市分形”观相互印证。各类土地形态的维数都小于整个城市形态的维数,从而证实了国内学者“城市化地区的分维大于各职能类土地空间分布维数”的理论推断。从时空变化来看,杭州城市形态的分维呈上升趋势,1996年接近Batty等提出的理论预期维数D = 1.71;居住用地、工业用地和对外交通用地的分维近20年来趋于增大,而教育用地和绿化用地的分维则有所减小。杭州市的分形演化和分维变化总体上揭示了城市自组织演化的特征,但工业用地维数的大幅度上升和绿化用地维数的下降显然暗示该城市在进化过程中的局部退化倾向。     

圣彼得堡土地利用格局现状特征及形成机制

以圣彼得堡市为例,依据1948、1987和2016年土地利用数据计算居住、工业和商业用地的区位熵值并分析其变化,基于统计小区、圈层式及扇形分布3个视角,运用GIS分析计划与市场经济影响下的城市用地空间分布特征。研究结果表明,居住、工业和商业用地的空间分布规律不同：① 3类用地在城市整体空间分布中均表现出一定的分散特征,其中,居住用地空间分布表现最为分散,工业用地呈现出分区域性布局特征,相比而言商业用地空间聚集程度最高;② 商业用地在核心圈层处于主导地位,工业用地在老城区圈层为主导地位,居住用地在近郊区圈层为主导地位,远郊区圈层仍处于初步发展阶段,城市景观发展尚未成熟;③ 对比圈层式和象限式结构各类用地区位熵值分布结果,提出圣彼得堡市3类用地空间分布扇形结构特征明显,说明沿主要交通线路是现代城市用地空间扩展主要方式,其中工业用地在城市空间分布中占据更为有利的交通区位优势,居住用地次之,商业用地在城市中心区域中分布不足。圣彼得堡城市用地空间分布形成主要机制总结为以下5个方面：前苏联时期城市用地空间结构主要框架的保持;行政区划调整为城市用地结构改善提供了路径;市场经济下住房体制改革推进了城市居住郊区化;土地市场对土地功能置换进程作用较弱;产业转型缓慢导致老城区仍主要为生产中心。     

2000-2010年北京城市公园空间格局变化

利用北京市城市园林绿化普查的公园数据, 基于ArcGIS、Fragstats 软件平台和景观生态学的景观指标, 采用整体格局、分区格局和梯度格局相结合的方法, 定量分析了2000-2010 年北京城市公园的空间格局变化特征, 并揭示了引起其变化的驱动因素。结果表明:①近10 年北京城市公园的数量与面积呈现大幅度的增长, 其中专类公园和社区公园面积增长最快;综合公园和专类公园在分布规模上占绝对优势;公园的连接度由“中心高外围低”向“中心高外围也不断提高”方向发展;公园的聚集度由城市中心聚集向外围多方位多处聚集发展。②各类城市公园在各扇区和圈层的均衡比指数(ERI)差异较大、均衡比曲线变化幅度复杂, 分区间分布不均衡的现象明显。③基于45°八方位样带的梯度分析进一步表明, 北京城市公园的空间分布不很均衡、梯度变化特征显著, 大面积公园主要分布在“正北”和“西北”方向;在“西”、“东”、“西北”、“东北”方向附近的公园面积、数量较多, 且数量和面积增长较快。④北京城市重大事件、城市绿化方针政策、快速城市化和居民日益增长的环境需求是引起近10 年城市公园空间格局变化的四大主要因素;四大因素促成了公园数量和面积等总体格局的大幅增长, 也造成了公园在各分区和梯度上的分布不均衡。研究结果对于北京城市公园进一步优化布局和建设发展具有重要的参考价值。     

广东省地级市建设用地扩展模式区域差异与驱动机制

利用景观扩展指数对2009―2014年广东省21个地级市建设用地扩展模式进行定量识别,对比和分析处于不同发展阶段城市的扩展模式组合与差异,揭示省级城市扩展的空间分异规律,并采用逐步回归模型探究不同扩展模式的驱动机理。研究表明：1）2009―2014年广东省各地级市城市扩展以边缘式为主,飞地式和填充式为辅,飞地式和填充式扩展比例呈反比。2）填充式扩展数量占比高的城市集聚于珠江口区域,呈现“小三角”形状,飞地式扩展数量占比高的城市在珠江三角洲区域外形成“大三角”的形状。3）人口密度越低,建设用地越趋向于飞地式扩展。非建设用地比例和人口密度较高的城市边缘式扩展更加剧烈。土地城镇化率高的城市填充式扩展更显著。     

21世纪初期南京城市用地类型与用地强度演变关系

城市三维空间扩展已成为21世纪初期中国城市空间扩展的重要特征。利用南京市2000年和2012年两期三维城市数字重建成果,将地类变化转移矩阵的应用方法进行拓展,研究城市建成区用地类型变化引致的用地强度的演变。主要结论为：① 21世纪以来南京建成区处于高速扩张之中,12年间工业用地增长幅度最大,其增加的来源主要是农用地,其次为住宅用地,农用地和水域面积减少较为明显;② 在城市内部5种主要地类的转化过程中,除住宅用地转为其他建设用地的类型容积率有所降低外,其余转换类型容积率均有明显增长,城市内部用地类型未发生变化的地块,容积率也处在不断的提高中;③ 在城市扩展区各地类的容积率保持在较好的水平,新增住宅、教育和其他建设用地的容积率超过了老城区相应地类的容积率,新建工业用地容积率与老工业用地容积率持平,新建商业用地容积率是老商业用地容积率的65.67%。     

基于水环境保护的流域景观格局 优化理念初探

流域范围内因水体的联系使得不同类型景观斑块之间的相互作用变得更为紧密, 因而景 观格局的变化会显著影响流域内水体质量。着眼于流域尺度上水环境保护的需要, 必须合理考虑 景观斑块的类型、格局和空间分异等特征, 尽可能地减少非点源污染输出量, 从而降低水体遭受 污染的威胁程度。本研究从水环境保护的角度出发, 以“源”“汇”景观在镶嵌组合和空间分异方面 利用的适宜性作为优化依据, 以“源”“汇”景观空间分布的关键地段作为研究战略点, 同时考虑 “源”“汇”景观在数量、空间和转换成本等方面的客观约束条件, 将景观数量结构优化和空间结构 优化进行有机结合, 最终确定了流域尺度上以调控非点源污染、保护水体质量为目标的景观格局 优化研究的概念框架。本研究不仅为解决流域尺度上非点源污染问题提供了一个全新的研究视 角, 而且为降低景观类型及其格局对水体质量的威胁程度提供了一个行之有效的优化方案。     

中心城区城市增长的情景模拟与空间格局演化

基于1993-2008 年间4 个时相的遥感影像,应用SLEUTH模型模拟与预测自组织和规划引导两类情景下泉州中心城区的城市用地增长过程,并借助空间关联法分析其城市增长的空间格局演化特征,为“两规”空间协调提供科学依据。结果表明：① SLEUTH模型适用于研究区的城市增长模拟与预测,其对城市用地扩展的数量拟合要优于空间匹配,可作为多方案情景模拟的一个技术手段。② 规划引导预案的MPS、ED、AWMSI、MPI 四类景观指数均优于自组织预案,城市用地斑块的整体性、连接性较优,未来城市发展较为紧凑,利于实现土地的集约利用与城市的集聚发展。③ 随预测时间推移,研究区城市用地扩展的速率以及空间集聚性将有所减弱,城市增长的热点区也会发生演变与迁移。2008-2020 年,热点区分布总体呈现“圈层式”结构,局部以“跨江发展”为主要特征;2020-2030 年,热点区总体布局较为发散,局部则呈“环湾发展”与“孤立分布”特征。本研究将情景模拟、景观指数、空间分析等方法有效结合,有助于深刻理解研究区的城市空间增长过程,可为城市管理工作提供决策支持。     

广西贵港市城市建成区景观格局动态变化研究

以高分辨率QulckBird卫星影像及航片为数据源,借助GIS技术平台获得广西贵港市4个时期城市景观类型图;运用景观格局指数定量分析城市景观格局的时空变化特征。分析结果表明,近40a来贵港市城市景观趋于有序多样化,表征城市综合发展水平的公共设施用地、市政公用设施用地和工业用地的斑块数和面积均逐年上升;建成区用地规模在经历了扩展过快和扩展不足的波动后,最近10a趋于合理,但仍存在一定程度的土地资源闲置现象;城市化过程中,城市主要景观要素（公共设施用地、工业用地、居住用地和农田）的空间形状表现出规则整齐的特征,而主要景观要素的空间分布特征具有明显的波动变化趋势。     

广州保障性住区的社会空间特征

城镇保障性住房制度直接塑造了保障性住区,这一“国家化”的社会空间在不同的城市呈现出迥异的类型。通过梳理城镇保障房制度的演变及在广州的实施,将广州的保障性住区分为四类:1986～1998年建成的承接单位体制内住房困难户的住区、1999～2005年建成的承载党政机关和教医系统住房困难家庭的住区、2006年后新建的主要承载具有城市户籍的社会双困群体的住区、建设历程跨越多制度阶段的承载多类保障群体的综合住区;通过“典型案例”研究,各类保障住区的现状社会空间可归纳为:“类西方‘社会型’公共住区的极度贫困均质空间”、“介于中国城市普遍存在的贫困集聚区的‘贫困混杂空间’和西方混合社区的‘有序混合空间’之间但混杂性高的贫困空间”、“介于两者之间但有序性强的混合空间”、“类商品房住区”的均质非贫困空间。     

伪满时期长春城市社会空间结构研究

遵循长春城市空间发展变化过程,揭示了伪满之前长春社会空间结构演化特征,发现至伪满成立前,长春已经形成了“中-俄-日”三极分化的社会空间结构。伪满成立后,在“国都”城市性质、“消费”经济功能、城市空间扩张、外来移民流入等背景下,长春城市社会空间开始呈现出“中日分化”的总体格局,城市中轴线成为这一格局的空间标识。总体来看,伪满时期长春社会空间已分化为伪满高级官署区、日本人居住区、民族商业区和中国贫困农民居住区等社会区类型,空间结构模型呈现出围绕城市中心形成的同心圆与扇形结构和城市边缘“孤岛”相结合的形态模式。城市空间发展的历史基础,人口城市化的畸形发展,城市建设的殖民地本质以及“新京”城市规划等是伪满时期长春社会空间结构形成的主要机制。     

Measuring urban sprawl in Beijing with geo-spatial indices

Concerning about the rapid urban growth in recent China, this study takes Beijing as a case and puts forward that urban sprawl can be measured from spatial configuration, urban growth efficiency and external impacts, and then develops a geo-spatial indices system for measuring sprawl, a total of 13 indicators. In order to calculate these indices, different sources data are selected, including land use maps, former land use planning, land price and floor-area-ratio samples, digitized map of the highways and city centers, population and GDP statistical data, etc. Various GIS spatial analysis methods are used to spatialize these indices into 100m×100m cells. Besides, an integrated urban sprawl index is calculated by weight sum of these 13 indices. The application result indicates that geo-spatial indices system can capture most of the typical features and interior differentia of urban sprawl. Construction land in Beijing has kept fast growing with large amount, low efficiency and disordered spatial con-figuration, indicating a typical sprawling tendency. The following specific sprawl features are identified by each indicator: (1) typical spatial configuration of sprawling: obvious fragmenta-tion and irregularity of landscape due to unsuccessful enforcement of land use planning, unadvisable pattern of typical discontinuous development, strip development and leapfrog development; (2) low efficiency of sprawl: low development density, low population density and economic output in newly developed area; and (3) negative impacts on agriculture, en-vironment and city life. According to the integrated sprawl index, the sprawling amount in the northern part is larger than that in the southern, but the sprawling extent is in converse case; most sprawling area include the marginal area of the near suburbs and the area between highways, etc. Four sprawling patterns are identified: randomly expansion at urban fringe, strip development along or between highways, scattered development of industrial land, leapfrog development of urban residence and industrial area.     

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.     

基于城市功能格局的西安市文化产业空间集聚研究

针对以往文化产业区位特征研究中缺乏与城市功能格局有机联系的问题,以中国西部重要的文化产业集聚中心西安市为案例,采用土地利用区位商、标准差椭圆、热点分析和叠加分析等方法,分析其文化产业的空间集聚特征及与城市功能格局的耦合关系。结果表明,2016年西安市的文化产业布局具有较强的“空间+功能”依附性特征,其空间集聚以城市发展主轴为方向线,集中在以一类工业和科教功能为主、开发较为成熟的城市综合功能区。传统商贸业、物流业等要素集散枢纽对文化产业的空间集聚影响较为显著。面向生活服务的文化休闲娱乐服务业的空间分布相对均衡,而面向生产服务的文化创意和设计服务业则表现出较强的产业关联导向和环境氛围导向特征。     

北京城市蔓延的测度与分析

Concerning about the rapid urban growth in recent China, this study takes Beijing as a case and puts forward that urban sprawl can be measured from spatial configuration, urban growth efficiency and external impacts, and then develops a geo-spatial indices system for measuring sprawl, a total of 13 indicators. In order to calculate these indices, different sources data are selected, including land use maps, former land use planning, land price and floor-area-ratio samples, digitized map of the highways and city centers, population and GDP statistical data, etc. Various GIS spatial analysis methods are used to spatialize these indices into 100m×100m cells. Besides, an integrated urban sprawl index is calculated by weight sum of these 13 indices. The application result indicates that geo-spatial indices system can capture most of the typical features and interior differentia of urban sprawl. Construction land in Beijing has kept fast growing with large amount, low efficiency and disordered spatial configuration, indicating a typical sprawling tendency. The following specific sprawl features are identified by each indicator: (1) typical spatial configuration of sprawling: obvious fragmentation and irregularity of landscape due to unsuccessful enforcement of land use planning, unadvisable pattern of typical discontinuous development, strip development and leapfrog development; (2) low efficiency of sprawl: low development density, low population density and economic output in newly developed area; and (3) negative impacts on agriculture, environment and city life. According to the integrated sprawl index, the sprawling amount in the northern part is larger than that in the southern, but the sprawling extent is in converse case; most sprawling area include the marginal area of the near suburbs and the area between highways, etc. Four sprawling patterns are identified: randomly expansion at urban fringe, strip development along or between highways, scattered development of industrial land, leapfrog development of urban residence and industrial area.     

天津开发区与城市空间结构演进分析

从天津各开发区的概况分析入手,总结了天津开发区与城市的关系以及开发区对天津城市发展的贡献。开 发区建设成为天津重要的经济增长点,带动了整个城市经济的发展。并在此基础上从开发区布局建设对天津城市 空间结构的影响即导致城市空间增长和城市形态变化两个方面, 阐述了开发区与天津城市空间结构演进的关系。 开发区与天津城市空间结构的演进属于双核式。开发区高速的经济增长和建设导致天津城市空间的增长。利用中 国科学院资源与环境数据中心提供的关于天津市20 世纪80 年代中后期,20 世纪90 年代中期,2000 年度的三期 1∶10 万土地利用数据以及覆盖整个天津市的2007 年中巴地球资源卫星02 星(CBERS-02)遥感数据,以GIS 为制 图和数据提取的分析手段,总结了天津城市用地面积的变化和空间扩展规律。90 年代,天津各级各类开发区大量建 设,产业空间迅速蔓延,使得天津市城市空间布局从“单核增长”转为沿海河“轴线铺开”,形成现今“一条扁担挑两 头”,以中心城区和滨海新区为主副中心,工业与商业功能分工明确的“双核心”、双中心组团式中心城市布局结构。     

深圳市土地利用变化机制分析

利用１９８０、１９８８、１９９４年的遥感影像,通过应用最大似然法和概率松弛法对深圳市土地利用进行了测量。在此基础上,运用分类结果求得研究区土地利用变化的转移矩阵,据此分析了深圳上１５年来土地利用变化的空间过程。结果表明：深圳市土地利用纺要表现为原有农田、果园用地显著减少,城镇用地沿海岸和主要公路干线迅速增加。这一土地利用变化的驱动力主要是深圳经济特区的开放政策、城镇人口迅速增长、外资大量涌入和以房     

北京城市蔓延的测度与分析

针对现阶段我国城市用地快速扩张和无序蔓延的现实问题, 以北京市在1996~2004 年期间的城市扩展作为研究案例, 提出可以从城市扩展形态、扩展效率和外部影响等三个方面来判识城市蔓延现象, 并提出基于地理空间指标体系的城市蔓延测度方法, 主要由涉及人口、经济、土地利用、农业、环境和城市生活等方面的13 项指标所组成。实证分析结果表明, 该方法可以有效地测度和量化研究区城市蔓延的特征: ① 建设用地斑块具有明显的破碎化和不规则化趋势, 缺乏良好的规划控制, 不连续开发、条带式开发和跳跃式开发特征明显, 扩展形态不尽合理; ② 新增建设用地的建设密度和容积率较低, 并且新增用地的人口密度和经济产出水平均低于原有用地绩效, 扩展效率不高; ③ 城市蔓延占用大量的耕地和开敞空间、加重了交通负担, 对农业、环境和城市生活存在显著的负面影响。     

基于多源大数据的深圳市生活性服务业空间格局及影响因素研究

基于生活性服务业POI、手机信令和管理人口数据等大数据,采用最邻近指数、核密度、熵指数及地理探测器方法,探究深圳市生活性服务业的空间格局及影响因素。结果表明：1）深圳市生活性服务业空间分布不均衡,主要集中在中、西部地区,总体呈现“两核-三带”的空间集聚特征;空间上呈带状发展形态,主要集聚在交通主干道及轨道线周边区域。2）大多数服务业类别的空间特征与总体生活性服务业的空间分布特征基本一致,少数区域因产业发展导致空间分布集聚的差异化。3）生活性服务业混合度在罗湖区、福田区、南山区类别相对均衡,在宝安区、龙华区等其他区类别相对单一,混合度高的区域大多集中在“两核”外的边缘区域,而不是POI密度最高的“两核”核心处。4）人口因素是影响生活性服务业空间格局的最主要因素,其次为交通因素,经济因素和空间因素的影响程度较低。5）各探测因子对各类生活性服务业空间分布的影响程度存在差异,不同年龄段因需求不同影响到各类别生活性服务业的空间分布。     

收缩情境下城市用地结构时空格局演变及动力机制——以中国东北地区为例

构建城市用地结构时空格局演变分析框架,引入信息熵和偏移份额模型定量剖析2000—2017年中国东北地区城市用地结构时空格局演变特征,通过计量经济模型分阶段对比分析收缩情境下东北地区城市用地结构演变的动力机制。结果表明：东北地区城市用地总面积持续增长,用地结构信息熵整体呈现先上升、后下降的趋势。2011年以后,城市用地结构有序性、多样性不断提升,单一优势地类主导作用显著下降。公共设施用地、道路交通用地及绿地与广场用地为增长型地类,是东北地区城市用地规模扩张和结构演变的主要动因。用地结构竞争性偏移量具有显著的空间非均衡性,总体与辽中南和哈长两大城市群空间格局基本吻合,新增城市用地的集聚效应不断凸显。城市人口规模变迁、城市经济发展水平提升、产业结构升级与城市居住条件改善对城市用地结构演变具有显著的正向驱动作用。收缩情境下,各因素的拉动作用逐渐减弱,国家宏观政策的约束力不断增强,城市公共服务水平改善的强需求成为驱动用地结构演变的外在动力。