中国地级及以上城市紧凑度的综合测度及其空间关联分析

从经济紧凑度、 土地利用紧凑度、 人口紧凑度和基础设施紧凑度等方面, 构建城市紧凑度的综合测度模型. 运用主成分分析法, 对2009年中国287个地级及以上城市紧凑度及其空间溢出效应进行综合测度. 结果表明: 紧凑度大致以"塔河-凭祥"一线为界, 以东区域的城市紧凑度水平较高, 以西的地区城市紧凑度水平低. 紧凑度Moran's I高值区连片集中在珠三角和长三角两个区域, 中心城市紧凑度的带动性和辐射性较强. 紧凑度呈现明显的热点-次热点-次冷点-冷点自东向西带状分布的格局. 经济发展、 土地利用结构和人口密度是目前中国地级以上城市紧凑度的重要决定因素, 城市土地利用因子表现相对较均衡, 而经济发展和人口密度两个主因子则表现出较强的不均衡性.     

动态时空视角下黄河流域城市土地利用效率的集聚演化特征

【研究目的】测度并分析黄河流域城市土地利用效率的时空格局特征是全面实现黄河流域生态保护与高质量发展的内在需求。【研究方法】本文以黄河流域83个地级市为研究对象,基于2004—2017年的市级投入产出数据,构建随机前沿模型和空间关联模型,测度并分析城市土地利用效率的时空集聚演化特征。【研究结果】2004—2017年黄河流域城市土地利用效率呈现明显的增长趋势,上游增长快,中、下游增长慢,整体仍处于中低水平;黄河流域城市土地利用效率的空间分布差异较大,但城市群中心城市的引领作用逐渐凸显,高效率区域（一、二类）逐渐由“斑点”状扩张为“斑块”状,中、低效率区域逐渐缩小,城市群间、上中下游间的土地利用效率空间分布差异逐步收敛;黄河流域城市土地利用效率存在空间正相关,且集聚特征逐年增强。LISA（局部空间自相关）空间形态呈现两极分化的特征,高效率均质区域（H-H类型）主要分布在山东半岛,且逐渐聚集成片,中原城市群首次出现H-H集聚区;低-高关联（L-H类型）由山东潍坊市转变为内蒙古巴彦淖尔市;高-低关联（H-L类型）分布在兰州市;低效率均质区域（L-L类型）分布在六盘山区、秦巴山区等国家级集中连片贫...     

基于高铁网建设的全国城市群可达性空间模拟与特征演变分析——一个改进的时空图分析模型

从全局尺度探索城市群交通可达性,能有效描绘城市群间的协同关系及城市群内部的一体化趋势,为推进城市群一体化发展提供理论支撑。基于改进的时空图分析模型,测度11个国家级城市群的可达性水平,从城市群群内空间集聚性和群间交通协同特征方面分析高铁网建设下城市群可达性演变特征。结果表明：高铁建设产生的“时空压缩”将促进中国城市群点位“两横两纵”分布结构向“组团式”结构扩散。高铁建设将促进城市群内部的一体化和城市群间的协同化,增加区域平衡性。时空图分析模型能够有效解读时空图的空间信息,拓展了可达性空间分析方法的应用,并为促进城市群区域平衡发展提供了参考。     

东北地区港口内陆空间可达性综合测度

为明确港口内陆空间可达程度,基于改进的重力模型及GIS网络分析技术对东北地区2002年和2013年港口内陆空间可达性进行综合测度。结果显示:(1)大连港与营口港2年的内陆空间可达性均处于领军地位,营口港增长势头强劲并超越大连港,锦州港紧随大连港之后,丹东港后来居上,盘锦港和葫芦岛港稍显落后,与传统测度指标下呈现的立体"n"型特征对比鲜明。(2)空间上六大港口内陆空间可达性沿哈大交通线延伸衰减,省会城市或资源型城市的港口内陆空间可达性出现"飞地"特征,各港口至辽西及蒙东地区可达性均有显著提高。(3)港—腹交通成本阻力促使港口内陆空间可达性基本格局的形成,重要交通线和港—腹综合"质量"促进这一基本格局发生变化。     

贵州典型喀斯特流域土地利用空间格局及水文干旱研究

干旱是全球性普遍发生的一种自然现象,而喀斯特干旱不能简单归因于"气候异常、降水量减少"。在贵州省选择40个典型流域为研究样区,利用面向对象分类技术,构建土壤水体指数(SWBI),提取土地利用类型的遥感信息;借用景观指数计算软件(Fragstats4.0),计算土地利用类型的景观密度指数(PD)、最大斑块指数(LPI)、形状指数(SI)、景观分维指数(FDI),分析土地利用类型的空间分布格局;探讨不同土地利用格局下的流域储水空间的变化、流域地表储水能力的大小,研究土地利用类型及其空间分布变化对水文干旱的影响。研究表明:①疏林、旱地和灌木林分布相对集中、空间分布变化较大,水体和城镇分布相对分散、空间分布变化较小;②土地利用类型的斑块密度分布及最大斑块分布对水文干旱影响较大,土地利用类型的斑块边界分布及斑块形状分布对水文干旱影响较小;③土地利用类型的斑块密度指数、最大斑块指数、斑块形状指数及斑块分维指数越大,则土地利用类型对水文干旱影响越小。     

岩溶山区乡村聚落的格局特征及类型分析——以重庆市巫山县为例

为探索岩溶山区乡村聚落空间格局的特征,以位于重庆东北部岩溶广布的巫山县为研究对象,运用空间分布测度模型、空间规模测度模型和空间形态测度模型,定量分析了巫山乡村聚落的空间格局特征,并进一步划分了地域类型。分析结果表明,总体上,巫山县的乡村聚落有一定的空间集聚特征,但存在明显的区域差异;乡村聚落的规模普遍偏小,具有低值集聚的特征,空间上呈现县城西北、西南大规模农村聚落集中,东北、东南小规模零散分布的“西热东冷”的格局;在空间形态上,巫山县西部区域连接性好,但形状不规则,复杂程度高,东部区域连接性差,复杂程度不及西部区域。整体而言,巫山县的乡村聚落形状规则性差,缺乏规划与引导。通过构建乡村聚落空间测度指标体系,采用系统聚类的方法,将巫山县乡村聚落划分为6种类型:低密度散点型、低密度小团块型、低密度不规则团块状、中密度不规则条带型、高密度宽带型、高密度散点型。未来的县域乡村聚落重构需要根据不同类型的特点加以引导。      

基于水资源需求场理论的需水驱动力影响分析

为了解决传统水资源需求驱动因素分析中存在难以直观反映城市空间相互作用的问题,运用水资源需求场理论,分析地区水资源需求空间特征;结合社会经济势能探讨水资源需求的驱动因素,并以2014年广东省用水、社会经济数据为例进行计算与分析。研究表明:①广东省水资源需求场呈现以珠三角地区为中心向外辐射的分布特征,各城市周围的场强方向指向各城市中心点;②水资源需求场的叠加会改变城市的场强大小与方向;③社会经济势能与水资源需求场相关系数达0.924。结果证实,社会经济是水资源需求的主要驱动力;在其驱动下,水资源在空间上向发达地区与城市中心流动。该结果可为水资源需求的准确预测、水资源管理提供基础支撑。     

川东丘陵区城市滨水岸线景观空间格局设计思路——以遂宁安居琼江岸线景观规划为例

文章基于川东腹地浅丘陵地区的城市发展建设,说明了空间格局在景观规划中的重要作用。以安居区琼江河岸线生态景观规划方案为例,运用景观仿生的方法分析了当地环境维护、改善与建设生态田园城市总体景观规划构想的可能性,阐述了景观生态格局在安居区新城建设中形象塑造和城市景观建设中重要作用。     

城市下垫面空间格局对社区尺度内涝过程的影响模拟

为研究城市下垫面空间格局对社区尺度内涝过程的影响, 构建社区尺度下的8种不同城市下垫面空间格局, 并建立相应的城市内涝数值模型, 模拟6种不同重现期(2 a, 5 a, 10 a, 20 a, 50 a, 100 a)设计降雨条件下内涝过程; 基于不同下垫面和降雨情景下的内涝数值模拟结果, 分别从内涝淹没特征值、时空变化过程、水动力特性等方面开展分析。结果表明: ①城市下垫面空间格局对社区尺度内涝淹没特征值、淹没时空变化过程和内涝积水流速分布均有一定影响; ②设计降雨重现期为2 a、5 a、50 a和100 a时, 不同城市下垫面空间格局间的积水总量峰值、积水面积峰值、区域最大积水深差别显著, 重现期为10 a和20 a时, 无明显差别; ③内涝积水较大流速分布主要集中在道路交汇处, 在本研究构建的情景中, 最大流速的差值占比为31.9%;④在8种不同城市下垫面空间格局中, 环形放射型格局在应对内涝方面更具弹性。本研究可为城市下垫面空间管控和城市内涝形成机理研究提供科学参考。     

关中盆地城市群发展中几个关键基础地质问题

关中盆地属于断陷盆地,地质构造复杂,活动断裂发育,地震活动频繁,城市建设中面临一系列重大基础地质问题。在搜集分析关中盆地1 000多个各类钻孔数据的基础上,对关中盆地城市群1∶5万综合地质调查中实施的主要钻井和剖面进行研究,探讨了城市群发展中面临盆地形成演化与活动断裂规避、第四系下限与关中盆地三维地质结构重建、水系演化与城市发展、历史时期古洪水事件与海绵城市建设等基础地质问题。研究表明:①关中裂陷形成于中晚白垩纪,始新世开始成湖,经过多次断陷与隆起,形成2个沉积中心,到上新世时湖泊扩展达到最大范围,盆地第四纪以来仍处于持续、缓慢的下降接受沉积过程,受秦岭持续构造隆升的影响,沉积中心由南向北迁移,这将对城市群布局产生重要影响。关中盆地城市群建设要回避断裂交汇处、端点和断层运动的枢纽部位。②建议将绿三门组划为上新统,不宜划分到第四系,三门组的形成时代是穿时的,在关中盆地第四系与地下空间规划的时候需要进行关注和纠正。③城市规划建设要遵循河湖演化的自然规律和区域地质地貌特征,千年、百年一遇的洪水水位分别高于河漫滩7m和2.2m,最大年降水量超过900mm,但季节分布不均,可作为城市防洪水和海绵城市建设的设计依据。     

宝鸡市城市空间形态演化研究

合理选择宝鸡城市空间拓展方向,推动城市空间集约化发展,达到城市与区域生态协调发展.在大量查阅相关资料的基础上,运用定性描述和带形城市空间扩展理论进行探讨.宝鸡城市空间扩展分四个阶段,自然地理环境、经济发展水平及交通条件是驱动城市空间扩展演化的主要动力.城市空间拓展必须合理选择发展方向,通过交通及生态建设,实现市域城镇间...     

Using GIS for analysis of urban systems

It is recognized that the spatial organization of urban system can be abstracted as three main components: a set of points, which describes the structural characteristics such as social and economic properties of individual city; a set of lines, which indicates the patterns of interaction among the cities; a set of spheres, which indicates how and to which extent each city affects the area around it. Even if such substance of urban system coincides with the main purpose of GIS for spatial or geometric data types such as point, line and region, little attention has been given to this point. By an evidence analysis of China, the application of potential analytical capabilities of GIS for urban system is attempted in this study. We find GIS acts as an efficient tool not only for the spatial structure analysis of urban system, which including potential distribution of cities, extraction of principal linkages among cities, and delimitation of subsystems; but also for the verification of socio-economic attributes and dynamics of urban system. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Hourly Variation of Surface Urban Heat Island over the Yangtze River Delta Urban Agglomeration

Great progress has been made on the remote investigation of Surface Urban Heat Island (SUHI) across multiple time scales. However, limited by the remote sensing models and resolution tradeoff of satellite-derived Land Surface Temperatures (LSTs), currently the hourly regimes of SUHI over typical urban agglomerations in typical seasons remain unclear. Using MODIS imageries as the main data source as well as by incorporating a diurnal temperature cycle model (i.e., INA08), this study, to our knowledge, firstly examined the hourly variations of the spatial pattern and intensity of the SUHIs for the Yangtze River Delta urban agglomeration in both the summer and winter. The results demonstrated that, in the summer, a general trend of ‘heat island’ was observed for every city during a diurnal cycle. ‘Cold spots’ also occur within most of the cities from around 08:00 to 21:00, mostly as a result of the cooling effect of urban vegetation or water body under strong solar insolation. However, these ‘cold spots’ disappear after 21:00. For this season, the hourly variations of the SUHI intensity are similar to those of the LSTs: They both rise rapidly in the morning, reach the maxima at around 12:00 to 14:00, then gradually decrease and continue until the sunrise of the next day. In the winter, surface urban cool islands (SUCIs) were observed for most of the cities, but these SUCIs mostly disappear during the afternoon to the early evening (around 14:00~17: 00), and then all the cities bounce back to exhibit heat islands. Within this season, the hourly variations of the SUHI intensity differ from those of the LST. There also exist large differences of the hourly variations of SUHI intensity between using the rural area and forest as the non-urban background for estimation of the intensity, with the former reaching its maximum (around 18:00) significantly later than the latter reaching its maximum (around 13:30).     

基于分形理论和Kohonen网络的城镇体系的非线性研究——以长江三角洲地区为例

结合长江三角洲地区，探讨分形理论、人工神经网络（Kohonen网络）在城镇体系研究中的应用问题：运用分形理论，计算长江三角洲地区城镇体系规模结构分形分布的分维数和城镇体系空间结构的关联维数，并分析其规模结构和空间结构的分形结构特征；运用Kohonen神经网络模型，对长江三角洲地区的城市进行城市职能分类，分析其职能结构；提出长江三角洲地区城镇体系的发展对策，同时分别评述分形理论和Kohonen网络方法在城镇体系研究中存在的优势与不足，并提出其改进方法。     

城市环境地球化学研究综述

近年来地球科学越来越多地面向城市,城市环境受到人类活动的广泛影响,自然及人类活动引起的城市地球化学问题日益受到人们的重视。城市环境地球化学是应用地球化学的原理和方法研究城市生态环境问题,主要研究城市土壤、沉积物、尘埃、地表水、地下水、生物、空气等介质中化学元素及同位素的分布、演化、环境作用及健康效应,重点解决城市地球化学环境质量变化的原理及由此产生的生态环境效应及人体健康效应。城市环境地球化学的主要研究对象是传统工业城市、典型矿业城市及国际化的大都市。在城市地球化学概念出现之后短短的10余年时间内,很多国家开展了城市环境地球化学调查和研究工作,取得了重要的成果和进展,并发展成为环境地球化学与城市环境的重要方向,但仍存在着一定的问题,需要深入研究。目前,城市环境系统的地球化学填图、城市地球化学与环境污染研究、城市地球化学与生态风险研究、城市地球化学与人体健康研究、城市地球化学系统的调控与环境规划等领域是国际城市环境地球化学的热点和前沿。     

Urban development in the world dryland regions: Inventory and prospects

Interest in the social, technical and demographic problems involved in the development of the world's dryland regions has increased greatly in the recent past. This paper examines the location, size differentiation and growth of urban agglomerations with 100,000 or more inhabitants situated in the extremely arid, arid and and semi-arid regions. A total of 355 such major urban settlements are identified and their distribution and size characteristics are examined. Subsequently, the growth rates recorded by these urban areas in the period 1950–1970 are analyzed at the global, continental and national levels and according to city size. It is estimated that 26.1% of all dryland denizens reside in urban areas with populations of 100,000 or more. In conclusion, the future prospects and planning implications of such dryland urban agglomerations are discussed.     

基于遥感和GIS的新疆绿洲城市扩展时空动态变化分析

以新疆16座城市为研究对象, 运用多时相卫星遥感资料, 利用遥感和GIS技术提取城市的空间特征信息, 并通过城市扩展强度、扩展速率以及城市空间形态紧凑度和分形维数等指标定量分析了1990-2010年以来新疆城市扩展时空动态变化的过程和特征. 结果表明: 新疆城市的空间分布由其独特的自然环境和绿洲经济所决定, 许多城市的发展依托于绿洲, 城镇的形成具有"亲水性"的特点, 由于新疆地域辽阔, 交通干线附近往往形成城镇相对集中的城市带或城市群. 南北疆城市之间在扩展速度及强度上存在较明显的差异, 位于北疆天山北坡经济带上的城市大多属于扩展速度相对较快、扩展强度相对较大的扩张类型, 而南疆城市的扩展速度则相对较慢、扩展强度也相对较小.通过对城市紧凑度和分维数变化的分析发现, 新疆城市平均紧凑度呈下降趋势, 而分形维数呈增长的趋势, 说明整体上新疆城市空间结构有趋于松散化的趋势, 城市的空间结构不够合理, 有待改善.     

景观生态学在城市规划和管理中的应用

城市是典型的人工景观，空间结构上属于紧密汇聚型，功能上表现为高能流、高容量和文化上的多样性。城市景观生态研究包括城市空间结构与生态过程，城市景观风貌与城市生态建设，城市景观规划是其最直接的应用。首先论述了城市景观质量与价值评价，包括景观美学评价与景观视觉容量。城市空间结构和景观规划原则是该文论述的主题，包括城市空间布局、城市空间扩展的廊道效应以及城市绿地系统的空间结构分析；以上海和广州市的绿地系统为例进行了重点介绍，最后对于城乡交错带的景观变化进行分析，用景观格局及其动态来描述城乡交错带的城市化过程特点，介绍了上海和沈阳的典型研究。     

城市气象与边界层数值模拟研究

综合评述关于城市气象与边界层数值模拟的近期研究进展,主要就城市气候研究、城市能量平衡、城市热岛研究以及城市陆面过程与城市地表能量平衡模式等方面国内外主要研究工作,结合作者近期的研究工作和认识作一评述.从中提出一些现实与观点方面的问题,给出一些看法和讨论.最后,就当今比较流行并显示十分有效的城市气象和城市边界层数值模拟作一些讨论,着重对这一领域面临的现行研究和未来的挑战,提出一些思考.评述结果表明:①今后需针对我国不同气候区、不同城市特点和建筑物形态特征,开展城市气候、城市地表能量平衡、城市热岛等方面的观测与模拟研究;②在城市气象观测方法与技术导则、观测站网布局、新型观测手段的综合使用等方面的深入研究需进一步展开;③需建立基于时间、天气条件、建筑特征的简单的城市热岛强度预报方法;④可探索采用计算流体力学(CFD)模式作为"桥梁",检验并改进中尺度模式对城市地区的模拟效果.