怀化城市形态演变特征及影响因素

城市形态研究一直就是城市地理学的一个重要内容,本文根据1992、1999、2007年城市规划土地利用现状图、怀化市1∶10000地形图、遥感影像图、社会经济统计数据以及其他相关资料,借助ArcGIS 9.2平台和统计分析软件(SPSS11.5),采用空间形态分析、地统计分析、等扇分析、景观测度及分形理论等研究方法,对我国中部铁路枢纽城市怀化的城市形态演变特征及形成机制展开研究。结果表明:城市整体以正东、西南、正北方位的扩展为主,且呈现出明显的阶段性特征;城市外部形态的紧凑度、分维数偏低,形状指数偏大,城市内部形态演化中,居住用地和公共设施用地的圈层分布比较明显,工业用地主要集中在几个特定圈层,而工业用地和住宅用地各时期随圈层面积变化较大,公共设施用地各时期随圈层面积变化较小;在此基础上探寻城市形态演变的动力机制,认为怀化城市形态的演变是经济发展、交通设施发展、自然地理条件限制等多重驱动力共同作用的结果。     

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.     

新疆绿洲城市空间扩展特征及其驱动力分析

 绿洲城市是绿洲人类生产、生活的集聚中心,也是人地关系最为敏感的区域。研究绿洲城市空间扩展及其动力机制对掌握干旱区城市空间扩展规律,因势利导地引导城市向合理的空间形态模式演进,促进绿洲城市的可持续发展具有重要意义。以新疆17个绿洲城市为研究对象,利用1990、2000年和2007年Landsat遥感影像,运用GIS空间分析和统计分析,深入探讨了干旱区绿洲城市近20 a城市空间扩展特征及其驱动机制。结果表明:①天山北坡经济带绿洲城市空间扩展速度与强度较高,东疆和南疆地区绿洲城市相对较低。相对于中东部城市,新疆绿洲城市扩展强度较小,速度较慢。②位于山前凹陷带、山前盆地或地形复杂老绿洲城市分维数较高,紧凑度较低; 平原绿洲城市分维数较低,结构紧凑。③新疆绿洲城市空间扩展的主要驱动力是人口增长、经济发展、交通基础设施的建设、资源以及政策规划。     

基于GIS的北京城市土地利用扩展模式

采用ＧＩＳ空间分析技术,对１９８２～１９９７年期间北京城市土地利用扩展的时空过程进行空间骤类和历史形态分析。证实工业用地的高速外向扩展是北京城市土地利用规模“超常膨胀”的主要原因;揭示城市土寺利用扩展的空间分析规律,阐明城市土地利用扩展中心和扩展轴的时空迁移模式。     

文化产业成长对城市空间形态演变的影响——以西安市核心区为例

基于扩展强度指数、等扇分析法、核密度分析及空间句法等方法,运用1998年、2008年、2018年3个时期的文化产业企业地理数据、夜间灯光数据及城市道路网轴线模型分析西安市核心区文化产业空间成长与城市空间形态演变的特征,探究二者空间关系与作用机制。结果表明：① 西安市核心区文化产业沿“东北-西南”走向扩展,其空间集聚格局逐渐由“单核”“一带两核”向“一轴一带两核”演变。② 核心区城市外部空间形态沿“东北-西南”走向扩展,内部空间形态由“团状单核”“条带状主次双核”向“团带状双核”演变。③ 核心区文化产业成长与城市空间形态演变呈显著的关联性,即不同时期二者空间扩展方向基本一致,空间形态格局演变高度耦合。④ 核心区文化产业先导型发展模式推动城市外部空间形态的扩展,而填充型发展模式,包括在城市建成区的空间扩展与向既有产业集聚区的持续集聚推动着城市内部空间形态的优化。研究对完善文化产业空间研究体系,提升产业空间支撑城市空间转型的协同度方面具有重要意义。     

基于发生学视角的淮南城市空间生长过程、特征及影响因素研究

以淮南市为案例,结合历次城市规划用地现状资料和产业发展数据,利用GIS技术平台,对不同考察时点淮南城市空间形态进行叠加对比研究、测算不同时期城市空间扩展形态紧凑度、扩展速度和扩展强度指数,从时间维度和空间维度2个方面考察了淮南城市空间形态的演变过程及特征。结果表明：作为无依托型煤炭城市,淮南城市空间发展经历了散点发展、节点集聚扩展、飞地拓展、轴向延伸、内向填充、整合优化、区位再造7个阶段,表现出显著的空间取向和圈层结构特征;在空间扩展过程中,深受资源分布的控制和煤炭产业的影响,城市空间围绕煤炭企业为中心生长扩展,导致城市空间从紧凑形态向分散发展,经多次嵌套填充、优化调整,再次向紧凑形态演化。分析认为,淮南在不同演化阶段,影响城市空间生长的主导因素有所差异：资源状况和通勤条件主导发生期城市空间形态、成长期受国家能源战略和交通运输的引导、中兴期则以产业结构演替为主导因素、转型期深受空间经济相互作用引导和规划调控的影响。     

2003年以来长春市城市功能用地演替

城市空间的增长不仅仅表现在城市用地的扩张,还表现在城市功能用地的演替。城市功能用地的演替可以更加深刻地揭示城市空间外延式水平扩展的内在特征,是城市功能集聚与扩散的空间反映。以长春市中心城区为例,利用2003、2007、2010、2012年4个年份的遥感影像图、地形图及城市用地现状图等数据资源,借助Arc GIS、Auto CAD等软件,运用GIS分析方法,在分析中心城区城市空间扩展的总体格局及城市用地结构变化的基础上,提出以外部扩展与内部更替来表达城市功能用地的演替,进而阐释城市空间扩展及城市功能集聚与扩散的内在特征,为城市空间扩展的研究提供一种新的、有效的手段,以丰富城市空间研究的理论成果体系。     

西宁城市空间形态演化研究

在RS和GIS技术支撑下,利用城市空间紧凑度模型,分析西宁1987,1996,2001,2006年近20年的城市影像图.认为西宁城市空间形态呈现出"X"形,在城市空间形态演化过程中表现出扩张速度加快,湟水南岸扩张速度快于湟水北岸,并且主导西宁城市空间形态演化类型;从城市内部来看,近20年湟水北岸城市空间扩张以填充紧凑型模式演化,湟水南岸表现出从填充紧凑型过渡为外延扩张型为主.最后分析得出西宁城市形态跨河发展演化机制中,湟水、南川河与北川河流向奠定了其城市空间形态总体格局,交通网络体系起到了重要的引导作用,经济基础发挥了关键性作用等.     

元阳县土地利用空间格局及其变化的图谱方法研究

信息图谱为区域土地利用空间格局及变化提供了一种谱系化、定量化与定位化相结合的研究方法.以云南省元阳县为例,在遥感、GIS空间分析和统计分析模型的支持下,从土地利用时空演变模式、空间扩展过程、斑块的空间分布特征三方面建立土地利用空间格局及变化信息图谱,并对其图谱特征进行分析.结果表明:土地利用时空演变征兆图谱更直观形象地揭示了区域土地利用变化的基本模式,提供了时空复合的表达方式;土地利用斑块形态与空间扩展图谱的建立应用空间格局研究中的相关概念和方法,将微观、宏观层次的图形信息与变化过程相结合;利用等步长变距离缓冲区分析法建立的VCM曲线可直观地描述不同土地利用类型斑块的空间分布特征及不同研究时段内其空间分布特征的变化情况.     

长沙城市土地扩张特征及影响因素

以不同时期长沙市城区土地利用现状图为基础,通过对城市用地结构比例、扩张强度指数、人口弹性指数、经济弹性指数、紧凑度变化指数等指标的具体研究,从时间序列、空间形态、结构演变等方面对长沙市城市土地扩张特征进行了系统分析,并结合区域社会经济发展情况从自然地理环境、人口与经济发展、交通设施建设、规划与区域发展战略引导、体制与制度创新等方面探讨了城市土地扩张的作用机制。研究表明：从1949年到2004年,长沙市城市土地扩张速度和强度逐步上升,整体上呈现出非理性向理性发展的趋势,扩张形态也经历了一个由单一的外部空间扩展向外部空间扩展与内部填充相结合转变,由以圈层状、轴线状为主的连续扩展形态向以斑块状与组团状为主的非连续扩展形态转变的过程,总体而言,长沙市城市土地扩张是一个具有阶段性、多样性和复杂性的过程。无论是哪个阶段,城市土地的扩张均受到多重力量的影响,某一时期的城市土地扩张是多重速度、多重模式以及多重形态的有机叠合体,由于力与力之间的均衡与偏向性差异而导致了不同时期城市土地扩张主导特征的凸现,最后在各阶段性合力的共同作用下,形成了现有城市土地边界和形态。     

中国大运河沿线城市扩张时空差异研究

自20世纪80年代以来,中国大运河沿线城市建成区规模、空间扩张模式以及空间分布特征都发生了显著变化。虽然当前不缺乏大运河重要河段以及沿线典型城市的研究,但对于大运河沿线城市整体扩张的研究较为少见。论文结合统计数据与遥感数据分析了1984—2016年中国大运河沿线城市建成区扩张速度特征、空间特征以及区域差异。结果显示：① 中国大运河沿线城市建成区扩张速度特征可被归纳为4类,不同类别之间差异显著;② 基于遥感影像提取的运河沿线城市建成区面积通常为相同城市对应年份的统计年鉴中建成区面积的1~2倍;③ 运河沿线城市建成区空间分布整体趋于离散、破碎,江浙地区运河沿线城市的建成区空间分布最离散、破碎,且离散度增长最剧烈。     

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。     

1979-2014年长沙市城市功能用地扩展与驱动力研究

基于长沙市中心城区1979年、1989年、2003年、2011年、2014年5个年份的土地利用现状图,借助ArcGIS、SPSS分析工具,提取居住、工业、服务三大功能用地,从方向、圈层、强度、用地间转变及轴带趋向对长沙城市功能用地扩展的时空特征及驱动力进行研究。结果表明：① 用地扩展模式以“圈层式、轴带式”为主,并逐渐向“多组团式”过渡,由单一的向外扩展向内部功能间演替和外部扩展相结合转变。整体扩展方向经历了由“东、南、东南-西北、东、东南、北”的变化,但各类用地的扩展方向有所差异;② 从扩展强度看,居住用地远远高于城市总体扩展强度,造成了城市功能空间失衡的现象,服务配套明显滞后,部分分区在扩展过程中,出现了与规划定位严重不符的矛盾;③ 功能用地间的转变主要集中在城市核心区,表现出以核心-外围明显分异的差距。外围片区的功能较为单一,融合度不够,未来应增强配套服务功能。④ 从经济驱动力、政策调控力、生态制约力与吸引力、社会助推力四个方面分析了功能用地扩展时空差异的驱动因素。⑤ 从“问题导向-现象归纳-本质剖析-策略应对”提出了城市功能用地扩展研究的基本研究框架。     

近10年来大连城市居住小区时空变动与演化模式

城市化进程的加快和房地产业的快速发展使居住小区时空复杂性日益突出,居民的择居行为和居住区位都在不断地发生变化。依据统计资料,结合实地调查和电话访查收集到1998~2006年大连城市居住小区的相关数据,运用GIS的空间分析功能,从实证与定量分析角度揭示出大连城市居住小区10年来的时空演化分为快速增长、缓慢调整和井喷式膨胀三个阶段;在趋向于城市边缘、沿交通干线、自然资源优美地区布局与临近高新技术园区、大学园区布局四种区位指向性下,居住小区的空间演化模式呈现出圈层外溢、扇面拓展和组团聚集三种模式。     

转型期长春市服务空间与城市功能空间关系特征研究

基于1995 年、2003 年、2008 年长春市土地利用现状图以及2011 年遥感图像和相关年份统计年鉴,结合GIS技术和SPSS 统计工具,综合利用空间重心法、圈层分析法以及轴带扩展度等方法,对转型期长春市服务空间与城市功能空间关系特征进行探讨,结果表明:① 服务地块开发重心空间波动性差异性明显,扩展方式以快速向外推进为主,以内部填充为辅;② 服务地快呈现整体分散、局部集聚态势,且扩展强度增加,服务地块郊区化显现;③ 长春市服务空间扩展与工业空间扩展具有非协调性;服务空间与居住空间整体属于混融状态,但剥离趋势凸现;服务空间"单中心"结构相对于交通空间分散化发展,已表现出滞后趋势。在研究结果的基础上,进一步分析了长春市服务空间与城市功能空间时空特征形成的作用机理。     

基于服务空间视角的长春市城市功能空间扩展研究

中国快速城镇化背景下城市功能空间迅速扩展引起了广泛关注。以长春市用地现状图和统计资料为数据源,借助ArcGIS和SPSS软件平台,引用多种模型基于服务空间视角研究了1995年以来长春市城市功能空间扩展的特征、效应与驱动机制。研究发现：① 1995~2013年长春市城市空间扩展迅速,扩展模式整体上以圈层式近域扩张为主,城市与服务空间整体的偏离问题始终存在,城市开发建设过程中服务空间明显滞后于城市空间的扩张。② 城市空间快速扩展产生了城市蔓延、功能空间失衡和城市功能空间的优化升级等效应。③ 行政因素和社会经济因素是城市空间扩展的主要驱动因素,回归模型结果表明人口城市化和人居环境水平的提高是城市功能空间本质内涵扩展的社会经济核心因素。     

Evaluating the Temporal and Spatial Urban Expansion Patterns of Guangzhou from 1979 to 2003 by Remote Sensing and GIS Methods

China has experienced and is experiencing expeditious urban expansion in the recent decades, especially in the coastal areas and big cities. Rapid urban expansion and dramatic changes of landscape have caused great economic, environmental and social impacts consequently. It is crucial to understand urban temporal, spatial expansion patterns and their related effects. In this paper, urban expansion of Guangzhou, a rapid growing city in south‐east China, from 1979 to 2003 is studied temporally and spatially. Four time ranges including 1979–1990, 1990–1995, 1995–2000 and 2000–2003 are designed and the urban expansion area, expansion rate and the spatial expansion pattern are discussed by using remote sensing data and Geographical Information System (GIS) tool. Two transects are designed along two axes of Guangzhou expansion and the structural of urban expansion patches at different orientations are compared in order to quantitively understand the urban expansion of Guangzhou during the past 24 years. The gradient analysis integrating multi‐temporal data is performed in order to analyze and compare the spatial and temporal dynamics of urban expansion. Two indices of compactness and fractal dimensional index are used to describe the urban developing pattern in the study time durations. And the influence of different types of traffic roads to urban expansion is evaluated using the buffer analysis of GIS. The results show that: (1) temporally, urban area of Guangzhou increase 296.54 km² from 141.15 km² in 1979 to 437.70 km² in 2003 and the increasing rate is up to 210.08%; (2) spatially, Guangzhou has different urban expanding directions in different stages and the general expanding directions are towards northeast, north, southeast and north in four studied time ranges; (3) transportation lines play a very important role in urban expansion of Guangzhou, but different types of road have different impacts. National roads and highways exhibit stronger control to urban expansion than provincial roads; and (4) expansion of Guangzhou has gradually changed from a compact pattern to leapfrogging and disordering patterns.     

行政边界对城市群城市用地空间扩张的影响——基于京津冀城市群的实证研究

作为静态的抽象地理要素,行政边界如何影响城市用地的空间扩张过程?以城市群为研究对象,从理论的角度出发,构造符合中国城市群发展历程的行政边界效应阶段模型,并根据城市群发育过程中行政边界对城市用地空间扩张的影响,将其分为四个阶段：隐形阶段、异化阶段、疏导阶段和消融阶段,分析不同阶段城市群城市用地扩张的空间特征和动力机制。研究以京津冀城市群为实证案例,采用趋同分析和β回归方程测度不同类型行政边界对城市用地扩张的边界效应。研究表明：行政级别跨度越大,边界效应越大,城市间城市用地扩张规模的差距也越大;行政边界对城市用地空间扩张的影响具有长期性和累积性的特点,时间越长,边界对城市用地扩张的影响效应越显著。为突破行政边界制约、合理划定城市开发边界、实现城市群城市用地理性扩张提供理论支撑和政策建议。     

基于城市不透水面—人口关联的粤港澳大湾区人口密度时空分异规律与特征

城市人口数据是社会经济各领域的基础数据,高分辨率的空间化城市人口数据则对社会经济各领域的分析和研究具有重要意义。本文首先通过多源遥感技术提取空间分辨率为30 m的粤港澳大湾区2007-2015年间城市不透水面的变化,再利用Dasymetric映射方法得到30 m分辨率的网格化人口密度分布,从而分析大湾区2007-2015年间城市人口的时间和空间变化。通过Google Earth时间序列高分辨率影像采集的样本验证,粤港澳大湾区城市不透水面提取精度均在80%以上;通过统计年鉴中县级人口统计数据,分析大湾区网格化城市人口与统计数据之间的一致性,得到决定系数R²总体在0.7以上。研究表明,粤港澳大湾区城市人口具有特殊的时间和空间分异规律和特征：①大湾区内除了香港和澳门人口分布较稳定,其他城市人口都有不同程度和不同方向的扩张,其中广州、深圳、东莞的人口扩张最为明显;②大湾区城市人口空间分布具有明显的多尺度和多中心特征。总体上,大湾区人口集中在以珠江口为中心的城市群核心区内,离核心区较远的肇庆、江门、惠州人口较为稀疏,城市化程度相对较低,是支撑大湾区经济社会继续深入发展的重要区域。在核心区内,城市人口的分布则在城市尺度和城市群尺度上都体现了多中心分布特征,香港和广州都有多个城市中心,而香港、澳门、深圳、广州则是整个大湾区的4个中心。地理位置上4个中心分布在大湾区的不同地方,可以带动整个粤港澳大湾区的全面发展。研究结果可为粤港澳大湾区在社会经济各领域的分析与规划提供决策支持。     

基于贝叶斯时空模型的建设用地扩张格局差异分析——以长三角和中原城市群为例

基于土地利用现状遥感监测数据,采用贝叶斯统计方法对长三角城市群和中原城市群城市建设用地扩张的时空特征及其影响因素进行研究,并探讨两个间差异规律。结果表明:(1)研究期内,两个城市群的建设用地均呈现快速扩张的态势,增长速度均在2000—2005年达到峰值,对应的净增长率分别为36.6%和31.1%。(2)两个城市群城市扩张空间演化过程差异显著,长三角城市群建设用地扩张表现为“点—轴—波式循环”模式,空间异质性较高,出现多个城市扩张热点区域;而中原城市群表现为“点—轴—网”模式,地区间扩张差异较小,温点扩张区域居多。(3)影响两个城市群建设用地扩张的主要因素有经济发展、产业结构、人口规模和居民收入。从影响程度大小的区域对比来看,经济规模、产业结构和居民收入对长三角城市群的影响程度高,人口规模对中原城市群的影响程度高。