基于夜间灯光数据的北部湾城市群空间扩张及驱动力研究

针对以往研究城市问题在数据真实性和空间属性上存在不足、研究内容多探索其表面特征和时空变化过程、研究方法和因子选择具有一定的局限性等弊端,本研究以北部湾城市群为例,利用夜间灯光数据提取城市建成区面积,从城市建成区面积年扩张速度、年扩张动态度、年扩张强度、扩张协调性,分析2006～2020年城市空间扩张特征;利用灰色关联模型分析城市建成区面积与八个社会经济因子之间的关系,探究引起城市扩张的驱动力。研究结果表明：(1)利用夜间灯光数据提取城市建成区面积能够弥补传统数据的不足,准确地得到空间扩张水平估计;(2)大部分城市扩张与人口增长协调不佳,省会城市南宁市、海口市始终是北部湾城市群空间扩张的中心;(3)城市扩张与八个社会经济因子联系紧密,人口密度是促进北部湾城市群空间扩张的最主要因素。     

黄河流域城市群城镇化与生态环境耦合协调预测

城镇化对于生态环境的胁迫效应和生态环境对城镇化进程形成的约束作用具有积累性和长期性。针对基于历史数据分析中未考虑到的滞后性问题,以黄河流域呼包鄂榆、宁夏沿黄、兰西、关中平原、中原、山东半岛和晋中等7个城市群为基本研究单元,构建城镇化与生态环境评价指标体系和耦合协调度模型,对2000～2019年黄河流域城市群耦合协调度进行测度,并建立ARIMA-BP组合模型来预测2020～2025年未来发展趋势。结果表明:黄河流域城市群耦合协调度呈上升趋势,部分城市群出现波动,耦合协调特征由轻度失调、濒临失调转为勉强协调、初级协调;对未来6年耦合协调度预测发现,7个城市群耦合协调度未来皆表现出上升趋势,但不同城市群存在一定差异,部分城市群在2025年依旧未能突破轻度协调达到更加理想的耦合协调阶段。未来应不断提升山东半岛城市群核心竞争力,推进关中平原城市群和中原城市群次级中小城市成长壮大,并且要格外关注呼包鄂榆城市群、晋中城市群依靠资源发展所导致的水土流失和污染防治问题,加强宁夏沿黄城市群和兰西城市群城镇化建设和生态环境保护力度,补齐流域发展短板,早日实现流域城市群协同发展。     

中国城市群臭氧污染时空分布研究

随着中国城市建设进程的加快,中国的臭氧（O₃）污染逐渐受到重视。城市群是人口大国城镇化的主要空间载体,是城镇化的主体形态。截至2017年3月底,国务院共先后批复了6个国家级城市群,并提出要优化提升东部地区城市群,培育发展中西部地区城市群。另外,新的城市规模划分标准以城区常住人口为统计口径,将城市划分为5类7档。为了研究中国O₃污染的时空分布特征以及O₃污染与城市群之间的关系,利用地理探测器（Geographical detector）和演化树模型对2014年6月到2017年5月共36个月的O₃监测数据进行时空分析。结果表明：中国O₃污染水平呈现上升趋势,并在2017年迅速增长,O₃已成为仅次于PM_2.5的第二大污染因子,且与PM_2.5在时间上呈“交错污染”的态势;O₃污染超标城市绝大多数集中在城市群区域,其中长江三角洲城市群、京津冀城市群、山东半岛城市群和中原城市群相对突出;O₃和PM_2.5均不超标的城市主要集中在北部湾城市群和海峡西岸城市群;城市群中人口规模大的城市O₃污染较为严重。     

论太原城区用地空间扩张和驱动机制

基于历史地图、地形图和遥感影像等多源空间数据提取1911年以来太原城区边界和城市范围,建立了现代"3S"技术与历史资料之间的联系,反映了城市扩张的时空变换过程,从城市土地利用扩张特征及驱动力两个方面分析了太原城区土地利用扩张过程。研究表明:1949年之前城区面积以极低的速率增加;1949-1982年,太原城区呈现缓慢波动增长趋势;1982-2011年城市用地急速扩张;太原城区的用地扩张与人口增长和经济发展关系密切,2011年的城区面积分别为1911年和1949年的36.21倍和13.50倍,2011年的城区人口分别为1911年和1949年的36.83倍和18.09倍,工业总产值实现了从无到有、从少量到巨大的过程,人口增长和经济发展是城区扩张的最主要驱动力。太原城区在未来的发展中应理性扩展城市空间,以集约和节约用地的理念指导城市发展,提高用地效率,实现城市空间的可持续扩张。     

城镇建设与发展的土地空间形成机制探讨

城镇化发展的日益区域化、区域化发展的日益城镇化已成为城市一区域发展的全球性主体趋势,世界级城市群已经形成,国内城镇群亦呈跨越式成长态势。城镇土地空间呈现快速扩张、郊区化发展趋势,城镇土地空间结构则呈现开敝式发展趋势。可持续性发展观念的深刻影响、区域经济竞争、市场经济条件下城镇主体地位的日益突出及行政区划调整等是城镇土地空间形成的积极因素,规划引导是政府调控城镇土地空间形成的有力措施,体制和机制缺陷则造成城镇非理性化发展。为此,应研究区域经济发展战略,树立新的城镇发展观,建立城镇发展的政府引导和协调机制,按照城乡统筹和区域统筹的原则编制城镇群规划,加强规划协调、加大创新力度,建立适应市场经济和城镇化快速进展的相关土地制度,确保城镇化顺利推进。     

基于生态空间胁迫的大都市区增长情景模拟

大都市区增长是当前中国城镇化发展的一种主要模式,如何确定其最佳空间增长形态是新型城镇化关注的重要内容之一。本研究立足于未来“生态城市”建设理念,从自然资源生态敏感性和城市发展适宜性角度构建双重约束条件,利用元胞自动机模型构建了生态空间胁迫下的城市增长过程模拟框架,探讨了边缘性增长、生态性增长与协调性增长3种发展模式,并从建设适宜性、生态安全性与斑块紧凑性等角度构建评价指标对模拟方案进行定量化对比。最后,以长江中游城市群的南昌大都市区进行实例应用,结果表明,协调性空间增长模式能最大程度降低城市建设对生态安全空间的侵蚀,大都市区在制定城市增长边界等空间政策时宜参考此种发展模式,基于生态空间胁迫分析的城市增长过程建模是一种有用的规划决策情景分析工具。     

近20年烟台主城区土地利用变化特征与驱动分析

以TM影像为基本数据源,结合土地利用现状图和土地详查数据,分析了烟台主城区1992年以来土地利用空间扩张特征与机制,以能够更好地对城市进行科学规划控制,促进城市经济协调发展。通过对1992年及2013年TM遥感影像进行处理分析,结合烟台市的社会经济统计数据,得出结论：烟台市1992年到2013年城市空间扩张向西面及沿海方向发展;城市建筑用地面积增加较多,耕地和水域面积则呈减小趋势。影响城市土地利用空间扩张的驱动因子主要是经济发展、人口增长、产业结构、交通发展及国家政策等,其中经济发展和人口增长是促进烟台城市土地利用空间扩张的主要因素。     

山东半岛土地集约利用评价及时空分异特征

遵循系统性、科学性、前瞻性、动态性等原则,结合山东半岛城市群区域发展实际,从土地利用强度、投入、效益和生态环境出发构建了区域城市土地集约利用评价指标体系,采用均方差权值法对山东半岛城市群土地集约利用水平进行了综合评价,对其时空分异特征进行了深入、系统地研究。结果表明:2005年以来,山东半岛城市群土地集约利用综合指数总体呈下降趋势,2010年略有回升;土地集约利用水平区域差异明显,青岛、威海集约利用程度最高,潍坊、烟台、东营次之,日照、济南、淄博利用水平最低。     

济南市人口城镇化与土地城镇化协调发展研究

人口城镇化与土地城镇化协调发展是推进新型城镇化的重点所在。通过构建指标评价体系和评价模型,从"人口—土地"协调的视角分析演算1995—2013年济南市的城镇化水平与协调发展状态。研究结果表明,济南市城镇化整体协调发展度从1995年的严重失调衰退阶段发展到2013年的优质协调发展阶段,但是从2008开始,人口城镇化滞后于土地城镇化发展,表现出一定的失调现象。研究结果可以为制定地区城镇化发展策略提供科学依据。     

城镇化进程中土地可持续利用评价——以浙江省为例

文章构建了基于生产集约、生活和谐、生态平衡三大目标系统(以下简称为系统)的城市土地可持续利用评价体系,引入全排列多边形图示指标法和耦合协调度模型,对2003—2019年浙江省城镇化进程中土地可持续利用水平及系统间协调性进行评价。研究结果表明:2003—2019年,浙江省城市土地可持续利用综合指数及生产、生活、生态指数呈现波动上升趋势。土地利用系统间协调度较高,部分年份存在协调性高而发展度低的问题。     

2000年以来山东省地级以上城市空间格局监测分析研究

城市空间格局变化监测能够反映城市建设空间的发展规律和特点，为城镇体系发展规划、优化以及城市空间开发集约利用等提供重要基础。该文选取山东省作为研究区域，以全省17个地级以上城市城区为研究对象和统计分析单元，以2000—2017年7个时期高分辨率正射影像提取其城区边界和部分时期内部结构数据，采用城市扩展面积、城市扩展速度、城市扩展强度及紧凑度等指标，对山东省17个地级市城市空间格局发展变化进行综合分析，对城市扩展、城市用地等进行评价。研究结果表明：山东省地级以上城市空间格局演变整体呈现出以济南青岛为中心的东西两极发展格局，整体发展较为均衡，但东西部差距依然较大。城市紧凑度较低，以粗放型土地增长模式扩展，面积扩张过快，占用耕地比例较高，土地集约利用程度不够。研究成果可为优化城市空间结构，促进城镇高效、集约、节约、绿色发展等提供了合理的建议以及技术支撑。     

Remote Sensing Data and SLEUTH Urban Growth Model: As Decision Support Tools for Urban Planning

Sri Lanka is experiencing speedy urbanization by converting the agriculture land and other natural land cover into built-up land. The urban population of Sri Lanka is expected to reach to 60% by 2030 from 14% in 2010. The rapid growth in urban population and urban areas in Sri Lanka may cause serious socioeconomic disparities, if they are not handled properly. Thus, planners in Sri Lanka are in need of information about past and future urban growth patterns to plan a better and sustainable urban future for Sri Lanka. In this paper, we analyzed the characteristics of past land use and land cover trends in Matara City of Sri Lanka from 1980 to 2010 to assess the historic urban dynamics. The land use change detection analysis based on remote sensing datasets reveal that the conversion of homestead/ garden and paddy into urban land is evident in Matara City. The historic urban trends are projected into the near future by using SLEUTH urban growth model to identify the hot spots of future urbanization and as well as the urban growth patterns in Matara City up to the basic administrative level, i.e., Grama Niladari Divisions (GND). The urban growth simulations for the year 2030 reveal that 29 GNDs out of 66 GNDs in Matara City will be totally converted into urban land. Whereas, 28 GNDs will have urban land cover from 75% to 99% by 2030. The urban growth simulations are further analyzed with respect to the proposed Matara city development plan by the Urban Development Authority (UDA) of Sri Lanka. The results show that the UDA’s city development plan of Matara will soon be outpaced by rapid urbanization. Based on the calibration and validation results, the SLEUTH model proved to be a useful planning tool to understand the near future urbanization of Sri Lankan cities.     

基于地理分区与FLUS模型的城市扩张模拟与预警

城市的快速扩张不断改变着土地资源的转化,带来了诸多生态环境问题。分析和模拟城市扩张的机制,并对城市未来土地利用变化的风险进行预警,利于合理调控城市的发展。本文提出了一种基于地理分区和未来用地模拟(Future Land Use Simulation,FLUS)模型的城市扩张模拟模型,用于模拟和预测复杂的土地利用变化。该模型利用多指标数据进行空间聚类,耦合地理分区结果进行城市扩张模拟。珠江三角洲2005-2015年的城市扩张模拟结果显示,分区下的模拟精度(FoM=0.2329,提高了9%)明显高于未分区,说明不同分区在土地利用转化上存在空间差异,该模型能更有效地模拟城市土地利用变化。另外,本文构建了一种城市扩张预警指标评价体系,用于评估城市扩张的警情。根据在2005-2015基础上预测的2025-2045年土地利用变化结果,对珠江三角洲城市扩张进行多尺度预警分析。综合预警结果显示该区域大部分城市至2045年城市扩张警情将达到中警和重警,其中东莞警情一直维持在重警。由此,未来需要加强对珠三角城市扩张的宏观调控,以此来缓解未来城市扩张的警情。     

基于信息熵的山东省城市建设用地演变及驱动力分析

以山东省为研究区域,基于信息熵方法探讨2006—2015年城市建设用地结构及规模演变,并采用主成分分析开展了驱动机制分析。研究发现,山东省城市建设用地规模逐年增加,在空间上存在较大差异,东部沿海经济发展较快的城市扩张较为显著。建设用地结构信息熵呈先下降后上升再下降的波动态势,均衡度也呈波动变化,居住用地、工业用地在山东省城市建设用地中处于优势地位,山东省的城市建设用地仍处在开发状态。经济发展、人口变动、交通及产业结构是影响城市建设用地动态变化的主要驱动因子。     

闽南金三角地区城市扩展及其驱动分析——以漳州市主城区为例

城市空间扩展是衡量城市化进程的重要指标。本文以闽南金三角地区的福建省漳州市主城区作为研究区,选取2000、2006和2013年的Landsat遥感影像,利用IBI建筑指数分别提取了3个年份的建筑用地信息,然后对其变化进行GIS分析。结果表明,13 a间漳州市主城区面积净增13.69 km²,净增面积为2000年的66.9%。主城区主要沿交通主干道往西北方向呈带状和面状扩展。缓冲区分析表明,道路对主城区扩展起到很大的引导和促进作用。综合社会经济数据可知,主城区的城市扩展历程与第二产业的发展密切相关,属工业导向型的城市扩展模式。另外,城市人口的增加也起到了一定的促进作用,不同区位人口增长速率的差异,对城市扩展的方向也产生了一定的引导作用。     

Optimization Transmission Theory and Technical Pathways that Describe Multiscale Urban Agglomeration Spaces

Urban agglomerations are spatial entities that promote the development of ‘new urbanization' processes within China. In this context, the concept of ‘multiscale urban agglomeration spaces' encompasses three linked levels: macroscale urban agglomerations, mesoscale cities, and microscale urban centers. Applying a series of multidisciplinary integrated research methods drawn from geography, urban planning, and architecture, this paper reveals two intensive utilization laws that can be generalized to apply to multiscale urban agglomeration spaces, top-to-bottom ‘positive transmission' linkage and inside-to-outside ‘negative transmission' movement. This paper also proposes optimization transmission theory and policy decision technical pathways that can be applied to these three urban agglomeration spatial scales. Specific technical pathways of transmission include intensive expansion and simulated decision-making in macroscale urban agglomerations, ecology, production, and living space intensive layout and dynamic decision-making in mesoscale cities, and four cores(i.e., ‘single, ring, axis, and pole core') progressive linkage and intensive optimization decision-making in microscale urban centers. The theory and technical pathways proposed in this paper solve the technical problem of optimization and provide intensive methods that can be applied not only at the individual level but also at multiple scales in urban agglomeration spaces. This study also advances a series of comprehensive technical solutions that can be applied to both compact and smart growth cities as well as to urban agglomerations. Solid theoretical support is provided for the optimization of Chinese land development, urbanization, agricultural development, and ecological security.     

浙江省城市化和城市土地集约利用的时空耦合关系

基于城市化与城市土地集约利用的综合评价指标体系,对浙江省城市化水平和城市土地集约利用进行测度,然后构建城市化水平和城市土地集约利用度的耦合协调发展度模型,采用ArcGIS10.2进行时空差异分析。结果表明:各个城市的城市化和城市土地集约利用耦合协调度都在逐年优化,协调水平较好,城市发展呈现上升态势;两者耦合协调发展水平空间差异显著,呈现出片状分区集聚的特征。北部耦合协调度高,处于协调期,南部呈东西分化状态,其中西部衢州、丽水两市处于拮抗期,东部城市大都处于磨合期。     

近三十年来昆明市建成区扩展遥感监测与分析

以遥感影像为数据源,借助GIS技术提取了6个时期的昆明市建成区扩展及对周边土地占用的信息.在此基础上,利用扩展弹性系数、分形维数等方法分析了昆明市1974～2004年建成区扩展的时空特征、土地利用类型演变过程,以及与人口增长之间的协调关系,并应用相关分析和主成分分析方法,对影响昆明市建成区扩展的社会经济因素进行分析.结果表明:30年来昆明市建成区扩展了3.07倍,1974～1988年的14年间,仅增加了13.36km²,而1988～2004年的16年,增加了144.07km².其增长速度与市区人口增长速度相比,有时超前有时滞后.建成区是以老城区为核心沿东北、西南、东南三个方向呈“星形”扩展.其扩展占用的土地主要是耕地.自然因素对建成区的扩展形态起着限制作用,社会经济因素是建成区扩展的内在推动力,政策和规划对建成区扩展起着引导和促进作用.