景观生态学视角下长春城市功能空间耦合特征研究

基于1995年、2003年、2011年长春市土地利用现状图和相关年份统计年鉴,结合ArcGIS10.2和Fragstats3.3技术平台,综合利用景观生态学方法从微观视角选取城市贫困空间、城市扩展新区以及城市单位社区对不同地域城市功能空间的耦合特征进行了研究,结果表明：① 城市贫困空间用地组合混乱无序,工业空间、居住空间与服务空间镶嵌分布,由此造成城市功能空间生产与生活功能的相互干扰;② 外部扩张的扩展模式导致城市扩展新区地域内城市功能空间的破碎化以及离散化程度不断加剧,并且工业空间在城市扩展新区内呈现出近域推进与广域扩散并存复杂化特征;③ 城市单位社区用地类型不断趋于合理化,用地混合程度不断提高,城市功能空间不断优化重组,城市功能空间界限开始模糊化,城市单位社区不断向社会型社区转型。最后给出了长春城市功能空间优化调控对策,即完善城市工业用地分类标准、倡导城市功能有机融合与适度分散、合理引导传统工业外围扩散。     

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。     

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。     

基于工业空间视角的长春市1995～2011年城市功能空间耦合特征与机制研究

以长春市1995年、2003年、2011年土地利用现状图和2011年遥感影像为数据源,以Arc GIS为分析工具,在城市功能空间动态变化研究的基础上,分析了长春市工业空间与居住空间、服务空间、交通空间的耦合程度与耦合特征,探讨了工业空间与居住、服务、交通空间的耦合机制。研究发现,长春市功能空间分异日趋明显,工业空间向外快速转移,城市服务空间与居住空间转移严重滞后,形成了大尺度的城市功能分区格局,带来更加严重的城市交通拥挤问题;工业空间与交通空间整体表现为临近布局和协调共进的耦合特征,但"临近性"开始降低,城市用地开发的交通导向并不十分明显。     

2000―2010年中国地区人才优势度与经济发展的空间特征及耦合协调度分析

基于第五（2000年）、六次（2010年）全国人口普查数据和社会经济统计数据,利用综合空间评价方法和耦合协调度模型,探讨中国341个地级及以上行政单元的人才优势度与经济发展的空间差异特征,并系统分析两者间的耦合协调关系。结果表明：1）中国经济发展的地区差异明显,2000―2010年大部分地区的经济发展水平处于上升的趋势并呈现出“大范围扩散、小范围集聚”的趋势。2）中国人才优势度存在明显的空间差异,呈现以北上广深为绝对高地,以其余直辖市、省会城市和计划单列市为相对高地,其余地区为低地的空间结构。2000―2010年人才优势度的空间差异日益突出,表现为东部地区与中西部地区之间的差距以及同一省份内省会城市与非省会城市之间的差距进一步拉大。3）基于耦合协调度系统评价,把所有地区划分为以下3种类型：高耦合度-高协调度地区、高耦合度-低协调度地区、低耦合度-中协调度地区。2000―2010年东部地区“高耦合度-高协调度”趋势加剧,中西部地区“高耦合度-低协调度”趋势加剧。     

洞庭湖区生态承载力系统耦合协调度时空分异

不同时空尺度下,生态承载力系统耦合协调度呈现不同差异和变化。在阐述耦合协调发展作用机理的基础上,构建了耦合协调度评价指标体系,利用容量耦合模型对洞庭湖区生态承载力系统耦合协调度进行时空分析。结果表明：① 时序变化上,2001~2012年洞庭湖区生态承载力系统耦合度和耦合协调度变化趋势基本趋同,大致呈现同步稳定上升态势,耦合度均值达0.499,处于拮抗阶段;耦合协调度均值达0.463,处于中度耦合协调阶段;年均增长率上,耦合度达3.35%,大于耦合协调度的3.05%。表明生态承载力内部系统耦合作用和协同效应明显,并且耦合作用的强度大于内部协调性。② 空间分异上,17个县域的耦合度出现了低水平耦合、拮抗阶段和磨合阶段3种状态,3种耦合状态的县域个数和区间变化呈现不同的差异。耦合协调度出现了低度耦合协调、中度耦合协调和高度耦合协调3种状态,其变化状况基本上与耦合度类似,但从协调状态的县域个数和区间变化来看,耦合协调度的变化稍滞后于耦合度的变化,空间分布与耦合度分布特征基本相似,高、低值区的空间分布由西南向东北大致呈现较低-高-低-高-较低的“M”型基本格局。③ 空间组合上,17个县域出现了低耦合低协调区、中耦合低协调区、中耦合中协调区、高耦合中协调区和高耦合高协调区5种空间组合类型,其基本空间格局是,低耦合低协调区集中分布在洞庭湖区中部和西南部,高耦合高协调区则沿京广线、石长线和常岳高速三线呈“三足鼎立”布局,其它不同组合类型则集中于高耦合高协调区外围呈“零星状”分布。     

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。     

哈大巨型城市带空间开发-经济发展-环境演变的耦合分异机制

通过构建空间开发、经济发展、资源环境水平的评价指标体系,引入耦合度概念,并应用变异系数、趋势面分析、回归分析等定量模型研究2000~2014年哈大巨型城市带空间开发-经济发展-环境演变的耦合分异特征及其影响机制,主要得到以下结论：① 2000年以来哈大巨型城市带各城市空间开发-经济发展-环境演变的耦合度均处在不同程度失调状态,且整体表现为“西高东低-南高北低”的空间格局,但耦合度水平总体趋于上升。哈长次区域和辽中南次区域以及哈大巨型城市带整体的耦合度波动性均先升高后下降,总体趋势不断向好;② 政府投入强度是2000年影响哈大巨型城市带各城市耦合度差异的重要作用因素,资本投入强度与科技投入规模是2007年、2014年2个阶段的主导影响因素,且城市发展能级差异与2007年各城市间的耦合度差异表现出一致性;③ 在政府投入强度、科技投入规模、资本投入强度等因素的共同作用下,哈长次区域空间开发-经济发展-环境演变的耦合程度出现空间分异。辽中南次区域耦合度分异的影响因素由人力资本效率和行政等级逐渐演变为以资本投入强度主导。     

基于土地开发强度的长春市城市空间效率分异研究

以地块容积率和建筑密度为基础数据,从土地开发强度这一微观视角出发,针对长春市建成区圈层式快速发展的现实,运用替代原理和竞租理论分析长春市中心城区1 460个地块的土地开发强度的分布特征,并采用核密度估计法对城市空间扩展过程中的低效地块和“超效”地块进行判断,总结分异特征和原因。研究发现：长春市土地开发强度的分布不符合替代原理,地块容积率的分布总体呈现“高-低-高”的环状分布特征;长春市城市空间结构组织总体上符合竞租理论,公共服务设施对传统竞租函数及其空间结构组织模式具有很大的影响;长春市在城市空间扩展过程中,低效与“超效”并存;商业用地和居住用地是低效地块和“超效”地块的主要用地类型,以商业、居住、娱乐、休闲、办公为一体的城市商业综合体建设或许可在一定程度上缓解该矛盾。     

基于多源大数据的城市居住用地优化研究：以南京城区为例

从行为偏好视角来看,为获得更好的居住条件、满足日常生活需求,居民选择住房时通常优先考虑环境品质高或靠近高流动性城市公共中心的小区居住。这导致不同居住用地之上的居住活力产生差异,具有不同流动性强度的公共中心吸引居住活动集聚的能力也产生差异,进而影响城市居住用地利用效果。研究跳出传统根据人口静态分布配置居住用地的思路,从活力和流动性两个维度解读居民实际居住需求,并利用多源大数据和聚类分析、耦合模型、引力模型探讨居住用地优化路径。研究发现：(1)从活力维度分析,认为居住活力与用地承载力耦合关系能够反映居民实际用地利用情况,活力偏高小区集中在老城及河西片区,外围片区活力整体偏低但也存在局部耦合现象;(2)从流动性维度分析,认为公共中心流动性对居民就近居住有较大影响,商业中心吸引效果趋同、能够提炼一般配比规模,而交通和文体中心吸引规律不明显。研究得到“以耦合度引导片区优化方向”和“以配比均值推算新增用地规模”两种居住用地优化路径。     

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。     

沈阳市居住就业结构的地理空间和流空间分析

以沈阳市为案例,使用"六普"居住人口数据和"二经普"就业数据,通过因子分析方法进行居住和就业一体的综合空间分析。在城市尺度上的地理空间与"流变量"视角下"流空间"的比较分析发现：在城市地理空间表达上,居住功能的作用明显重于就业,但就业功能对城市地理空间也有所表达,居业一体的空间分析仍然是有意义的;在社会构成要素的分布上,传统地理空间仍有基本的规定性,居业空间结构中居住空间差异的分层明显,而就业的集中度则高很多;文化精英在居住和就业方面与大众已经有所分化,由大学的建设和布局所致,"单位"仍然是扩张中的大城市空间结构特征之一;居住的空间扩展几乎是全方位的,而就业的扩张范围则小得多,精英层的就业空间主要集中于市中心和"金廊"一带,导致居住与就业空间不匹配;城市空间结构中形成了"居住扇"、"就业廊"、"流动圈"等几大空间构造;大学和大学城、行政机关、金融等生产者服务业是"流空间"的主要因子;在"流变量"空间格局中,就业功能分布变化的"去中心化"或"多中心化"的趋势还不明显。     

基于多交通模式的长春市公园绿地空间可达性研究

城市公园绿地资源空间配置的有效性和公平性对城市规划建设和居民生活具有重要意义。基于百度地图路径规划API及腾讯宜出行大数据,采用集成多种交通模式（步行、公交、驾车）的引力模型与双变量空间自相关分析等方法,综合测度长春市中心城区公园绿地的空间可达性及其供需匹配特征。研究发现：① 长春市中心城区的公园绿地空间可达性随出行方式和时间观测阈值的变化而改变,各社区可达性水平空间差异显著,可达性较好的社区多分布于城市公园、河流及轨道交通沿线;低可达性社区主要位于城市东北、西南向外围边缘区域。② 从不同交通模式来看,驾车出行的可达性水平要显著高于步行和公交,其出行克服时间成本的能力较强,但驾车可达性的空间差异也高于公交和步行;随时间阈值的增大,不同交通模式可达性的空间分布表现出显著差异。③ 基于供需平衡视角的空间可达性特征显示,中心城区二环、三环区域公园绿地供需匹配较好,供需失衡的区域主要集中在一环内核心区及城市边缘开发区,核心区存在“低供给-高需求”的聚集现象,边缘城区存在“高供给-低需求”聚集现象。     

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。     

Urban structural evolution over a century in Changchun city,Northeast China

Knowledge on urban land-use change and its driving forces has vital significance in the practice of urban planning and management. However, the characteristics of historical, long-term changes and their quantitative relationships with the urban environment are still poorly understood. Based on multi-source data, including remote sensing imageries, large-scale topographic maps, historical maps, multi-temporal city maps, and other urban thematic maps, high-quality spatial information on urban land use in the built-up area of Changchun has been extracted for 1898, 1932, 1954, 1976, 1990, 2002, and 2012 by means of geographic information systems and remote sensing. We found that the land-use structure and spatial configuration has undergone tremendous alterations according to urban function in the 100-year history of Changchun city. The built-up area of Changchun expanded from 2.26 km² in 1898 to 328.12 km² in 2012, increasing about 144 times over the past century. Historically, the development of Changchun can be categorized into three stages: the initial forming stage, the old industrial development stage, and the modern metropolis development stage. Commercial and industrial land expanded rapidly following the founding of the People’s Republic of China in 1949, with an increase from 1.74 km² in 1954 to 15.91 km² in 2012, and from 16.45 km² in 1954 to 107.05 km² in 2012, respectively. Although there was substantial growth in residential land use (from 1.81 km² in 1898 to 113.95 km² in 2012), the area percentage of residential land decreased continuously (from 80.09% in 1898 to 34.73% in 2012). Moreover, it was noted that the spatial configuration and structural percentage for commercial, industrial, and residential lands and others had tremendous divergences at different stages. These divergences of land-use structure occurred between the stages and were associated with social regimes and the functional orientation of urban society across the 100 years of historical development. Socio-economics, population growth, and planning policies from specific stages, especially after 1949, had strong effects on the divergence of urban structure.     

东北长春近一个世纪以来城市结构演化特征分析（英文）

Knowledge on urban land-use change and its driving forces has vital significance in the practice of urban planning and management. However, the characteristics of historical, long-term changes and their quantitative relationships with the urban environment are still poorly understood. Based on multi-source data, including remote sensing imageries, large-scale topographic maps, historical maps, multi-temporal city maps, and other urban thematic maps, high-quality spatial information on urban land use in the built-up area of Changchun has been extracted for 1898, 1932, 1954, 1976, 1990, 2002, and 2012 by means of geographic information systems and remote sensing. We found that the land-use structure and spatial configuration has undergone tremendous alterations according to urban function in the 100-year history of Changchun city. The built-up area of Changchun expanded from 2.26 km~2 in 1898 to 328.12 km~2 in 2012, increasing about 144 times over the past century. Historically, the development of Changchun can be categorized into three stages: the initial forming stage, the old industrial development stage, and the modern metropolis development stage. Commercial and industrial land expanded rapidly following the founding of the People's Republic of China in 1949, with an increase from 1.74 km~2 in 1954 to 15.91 km~2 in 2012, and from 16.45 km~2 in 1954 to 107.05 km~2 in 2012, respectively. Although there was substantial growth in residential land use(from 1.81 km~2 in 1898 to 113.95 km~2 in 2012), the area percentage of residential land decreased continuously(from 80.09% in 1898 to 34.73% in 2012). Moreover, it was noted that the spatial configuration and structural percentage for commercial, industrial, and residential lands and others had tremendous divergences at different stages. These divergences of land-use structure occurred between the stages and were associated with social regimes and the functional orientation of urban society across the 100 years of historical development. Socio-economics, population growth, and planning policies from specific stages, especially after 1949, had strong effects on the divergence of urban structure.     

Delimitation of Urban Growth Boundary Based on the Coordination of Ecology and Residential Activity Spaces: A Case Study of Jinan,China

Delimitation of an urban growth boundary (UGB) can effectively curb disorderly urban expansion, optimize urban development space and protect the ecological environment. Eco-environmental sensitivity was evaluated and areas prohibiting construction expansion were extracted by establishing an index system. Point of interest (POI) and microblog data were utilized to analyze the expansion of residential activity space. Urban space expansion potential was calculated using a comprehensive evaluation model, and an urban growth boundary for Jinan in 2020 was delimited combining the predicted urban expansion scale. The results showed that: (1) An evaluation of eco-environmental sensitivity can effectively protect ecological land and provide an ecological basis for urban expansion. Regions with high eco-environmental sensitivities in Jinan are located along the banks of the Yellow River and Xiaoqing River and in southeast mountainous areas, but eco-environmental sensitivities in the central, north and southeast areas are relatively low; (2) The model to evaluate urban residential activity expansion can quantify the spatial distribution of urban residents' activities. Regions with high potential for residential activity space expansion in Jinan are mainly concentrated in the middle of Jinan and most are part of existing built-up areas and surrounding areas; (3) The method that delimits urban growth boundaries based on the coordination of ecology and residential activity space is reasonable. Spatial expansion in Jinan mainly extends towards the east and west wings, and the boundary conforms to the spatial strategy guiding Jinan’s development and is consistent with the overall layout in related plans. Considering both ecological protection and the internal forces driving urban expansion, the method of urban growth boundary delimitation used in this study can provide a reference and practical help for studies and management of urban development in the new era.