沈阳市城市扩展与土地利用变化多情景模拟

利用基于遥感手段获取的沈阳市城市扩展与土地利用变化历史数据,对SLEUTH城市扩展模型进行校正,对未来(2005~2030年)不同管理情景下的城市扩展与土地利用变化过程进行模拟,并对其发展变化趋势和生态环境影响进行分析与比较。结果显示,在三种管理情景下,未来的沈阳市城市建设用地都将持续增加,大量的耕地资源被侵占;但不同管理情景下,城市景观格局和区域面临的景观生态风险却表现出明显差异。SLEUTH模型的模拟结果较好地反映了沈阳市不同土地利用政策、规划方案等对未来城市扩展和土地利用变化以及区域景观生态风险的潜在影响,同时也指出了当前城市增长管理政策中存在的不足之处。     

中国建设用地的坡谱演化规律与爬坡影响

城镇建设用地规模与结构变化是国土空间开发与规划研究的基础。以往相关研究更关注建设用地水平空间扩张格局特征与模式,极少关注建设用地三维梯度上的“爬坡”特征规律与影响。因此,本文基于Google Earth Engine（GEE）,并结合高精度地形数据与土地利用数据,在建设用地坡谱概念基础上,首次构建了平均建设用地爬坡指数（ABCI）,系统地分析了1990—2018年中国建设用地坡谱在国家、区域、省级和城市4个尺度上的变化特征与规律并深入剖析建设用地爬坡的空间影响。结果显示：① 1990—2018年中国坡度5°以上地区建设用地面积增长了1.43倍,比例由10.25%上升至14.81%。其中2010—2015年是建设用地爬坡发展最迅速与规模最大的时期,且中西部地区建设用地爬坡最为显著。② 依据平均建设用地爬坡指数与上限坡度变化,可将中国34个省（自治区、直辖市）划分为高爬坡型、低爬坡型和水平扩展型3类,其中高爬坡型省份占50%以上,水平扩展型省份仅有7个,在空间上呈现“东南—西北”的两极分布特征。③ 1990—2010年爬坡型城市以山地与丘陵地貌城市为主,2010年后少数民族聚居区及低丘缓坡开发试点城市成为建设用地爬坡的主力。④ 建设用地爬坡在一定程度上能够减少建设用地扩张对平原优质耕地与生态用地的胁迫和侵占,缓解建设用地供需矛盾,但是无规划约束的开发和房地产驱动的“削山造地”则会导致地质灾害和生态环境风险的增加。     

长春市城市建设用地演进的空间识别及影响机制研究

随着城市化进程的加快,城市建设用地扩张成为人地关系及可持续发展面临的重要问题,社会各界对城市化与建设用地扩张的关注也越来越多。以长春市中心城区为研究对象,利用1800~1995年统计资料,1995年、2000年、2005年和2010年的遥感影像图及规划统计数据,运用GIS技术提取城市建设用地规模、形态、增长幅度、平均中心等信息,建立一种在空间上有效识别城市建设用地扩张的简便方法,对研究区1995~2010年不同阶段的城市建设用扩展进行空间识别,计算城市建设用地扩张速度、强度、形态紧凑度、分维指数等空间特征量,归纳长春市1995年以来,随城市化发展,城市建设用地空间扩张现象和特征。并结合经济社会统计相关数据及区域分析方法,分析城市建设用地扩张与其各类驱动要素之间的关系。结果表明,长春市建设用地空间扩张与形态演化既具有一般规律又具备特殊性,表现出建设用地总量增加、产业拉动性强、扩张速度快、强度高、空间形态不规则、城市中心迁移方向与建设用地扩张基本一致等特征。这些现象和特征形成的主要影响因素为快速城市化背景下开放式交通系统的高密度开发。     

北京市城区扩展的空间格局与影响因素

2000年以来北京市持续推进产业结构升级,由此引发了经济活动的空间重构,伴随着住宅郊区化、职住分离以及交通基础设施的配套建设,将引起新一轮城市空间扩展。构建顾及综合可达性因素、邻域因素、自然因素、规划因素以及社会经济因素的城市空间扩展模型,分析诊断北京城区扩展进程中的主要影响因素及问题,从而为指导与管治北京市城市空间的有序扩展提供科学支撑。研究表明：① 综合交通静态可达性（单一年份）与城市扩展呈显著负相关;综合交通动态可达性（年份之间的可达性变化）则在引导北京市城市空间发展方面并无显著影响。② 邻域建设用地百分比与城市扩展呈正相关,而农用地、林业用地及水域用地的比例将减少土地开发的概率。③ 城市总体规划在指导城市空间扩展的纲领性地位逐渐受到重视,其对城区扩展的影响程度最为显著。④ 常住人口的分布现状、第二产业企业数量、第三产业企业数量分布现状对土地开发无显著影响。⑤ 认为北京市静态可达性与土地利用变化呈负相关,即可达性条件较差的地区,土地开发的可能性越小,这与北京市“摊大饼式”空间蔓延和居住郊区化的发展现实相符;北京市动态可达性与土地利用变化亦呈负相关,表明可达性提高程度越大的区域并不一定带来更高的土地开发几率,这从侧面传递了沿着既有建成区进行土地扩展的概率远远大于由于诸如轨道交通建设而带来可达性极大改善区域的概率。因此,重视与发挥综合交通动态可达性指标对城市扩展的引导作用,将是有效破解城市蔓延式扩张、优化城市扩展的重要手段。     

近18年来杭州城市用地扩展特征及其驱动机制

基于多时相Landsat TM/ETM+数据和GIS技术,采用人机交互的遥感图像监督分类和空间叠加方法提取了1991,1999,2008三个年份杭州市辖区建设用地专题信息,分时段重点分析了从1991~2008年各市辖区城市扩展强度指数、方向及其侵占其他用地情况,揭示了杭州城市扩展的社会经济等多方面的驱动力因子与作用机制。结果表明:18年来,杭州城市用地快速扩展,各市辖区扩展速度和扩展强度表现出明显的阶段性和空间差异性。与1991年相比,2008年城市建设用地规模增加到近3倍,被侵占用地的主要类型是农用地,其次为水域和林地,其中农用地占66.98%,水域占17.71%,林地占15.31%。分析表明:城市人口、经济总量的快速增长、社会和外商投资额大幅增加、快速增加,以及快速的旧城更新和郊区房地产开发、高教园区和科技开发园区的用地组团式开发、跨江大桥和内外绕城公路的建设等因素是近18年杭州城市空间扩展的主要驱动力。政府应该反思在不同城市扩展阶段的得失,思考如何实现未来城市的理性扩展。     

北京城市边缘区城市化过程与空间扩展——以大兴区为例

城市边缘区空间扩展研究是探讨城市未来空间结构和形态演变的基础。本文基于北京大兴区1994、2001和2006年3期TM遥感影像资料提取城镇用地信息,通过对城市扩展强度、城市扩展梯度、城市边缘区空间扩展模式等建设用地的总体扩张行为进行研究,分析研究区十多年来城市化进程中城镇建设用地扩展的时间过程和空间格局特征,对明确未来城市边缘区土地利用发展方向,提高土地利用效率和城乡建设效益提供基本依据。结果显示,大兴区城市土地利用扩展强度不断增强;中心城区以及中心区面积的不断扩张,导致建设用地在高指数区间集中的趋势明显,农村地区小城镇建设的高速发展使得低指数区间的建设用地面积大幅度增加;根据城市化扩展梯度,大兴区分为城市化高速扩展带、城市化快速扩展带和城市化低速扩展带;紧邻中心区的城市化高速扩展带,以集中连片式扩展为主,该模式在边缘区空间扩展中居于主导地位。城市化快速发展带土地利用以轴向扩展模式为主,轴向扩展稳定地影响着大兴区城市化进程。独立发展模式随着城市经济的快速发展其影响将明显增强,逐渐成为城市边缘区空间扩展的主要形式。     

长株潭都市圈城市空间演化情景预测及其耕地影响分析

长江经济带建设是新时期中国经济社会发展的重大战略之一。城市群国土空间的合理规划与科学管理对长江经济带健康、可持续发展具有重要的意义。位居长江中游的长株潭都市圈经历了快速的城镇化过程,城市扩展对区域资源与环境产生了深刻的影响,但目前该区域国土空间格局及变化预测的研究不足,城市空间扩展对耕地保护的影响尚不明确。本文基于极限学习的城市扩展元胞自动机模型,在自然增长、规划发展、生态优先三种城市发展情景下,模拟预测了2030年长株潭都市圈城市空间格局,分析了城市空间演化对耕地面积及其空间分布的影响。研究结果表明：(1)在自然增长、规划发展、生态优先三种城市发展情景下,2030年长株潭都市圈建设用地将分别达到1295.08、1166.44、1104.78 km²。在三种城市发展情境下,长株潭都市圈建设用地均以边缘增长为主,向外扩展延伸,城市一体化趋势显著;(2)在自然增长、规划发展、生态优先三种情景下,2030年长株潭都市圈耕地将分别减少到2088.30、2134.94、2199.45 km²。城市建设用地的扩展导致区域耕地面积的减少,从粮食安全与可持续...     

基于生态安全导向的城市空间扩展模拟与分析北大核心CSCDCSSCI

进行城市空间扩展模拟分析研究,对于城市生态安全格局优化具有重要意义。基于Dyna-CLUE模型进行广州市的城市空间扩展模拟与分析,结果表明:城市化到现阶段,政府采取的土地利用数量调控对城市空间扩展的影响较为重要,空间区划的引导作用相对不明显;建设用地聚集度持续增大,单位面积内的斑块数则先增后减,二者揭示出的景观特征不完全一致;城市空间是外缘、飞地式和内填式三种空间扩展模式共同作用的结果,但在1990-2005年以外缘和飞地式为主,在2005-2020年则以外缘和内填式为主,此时新增斑块与原有斑块的建设用地连成大斑块,单位斑块上的建设用地数量呈降势,前后两个时段内,城市由"摊大饼"外延式逐渐转向集约节约的内填式扩展,城市生态文明建设初显成效。     

基于生态安全导向的城市空间扩展模拟与分析

进行城市空间扩展模拟分析研究,对于城市生态安全格局优化具有重要意义。基于Dyna-CLUE模型进行广州市的城市空间扩展模拟与分析,结果表明:城市化到现阶段,政府采取的土地利用数量调控对城市空间扩展的影响较为重要,空间区划的引导作用相对不明显;建设用地聚集度持续增大,单位面积内的斑块数则先增后减,二者揭示出的景观特征不完全一致;城市空间是外缘、飞地式和内填式三种空间扩展模式共同作用的结果,但在1990-2005年以外缘和飞地式为主,在2005-2020年则以外缘和内填式为主,此时新增斑块与原有斑块的建设用地连成大斑块,单位斑块上的建设用地数量呈降势,前后两个时段内,城市由"摊大饼"外延式逐渐转向集约节约的内填式扩展,城市生态文明建设初显成效。     

产业承接背景下赣州城区功能用地扩展特征及驱动力分析

产业转移对承接地功能空间演进会产生重要影响,厘清承接地功能用地扩展的特征和驱动力差异,有助于深刻理解与掌握产业承接背景下其用地功能演变的基本规律。该文以赣州中心城区为研究对象,利用2003年、2010年、2016年城区土地利用现状数据,诊断工业、居住、商业用地的空间演化特征及主控驱动力。结果表明:1)主动承接沿海产业转移背景下,不同功能用地的扩展规模、速率等差异显著,工业用地增长由快转慢,居住用地持续快速增长,商业用地扩展呈加速态势。2)功能用地扩展形态演化趋势迥异,工业用地核心区不断扩大,沿交通轴带扩展形成放射型空间形态,并催生居住和商业用地的空间分异;居住用地沿产业园区扩展,呈现小集中大分散的组团式分布形态;商业用地由产业引导衍生专业市场,不断向团块集中型转变,形成点-轴式空间形态。3)政策性要素是功能用地扩展的主导因素,工业用地在政府主导下呈现显著的园区化成片开发趋势,居住和商业用地则受到较强的空间规划限制,不同功能用地扩展的区位选择因素差异显著。研究结论可为差别化调控产业承接地城市功能空间布局提供决策支持。     

杭州湾工业带经济发展对湿地的影响(英文)

Based on Landsat TM images in 2005 and urban planning data of 2005-2020 in Hangzhou Bay Industrial Belt,this paper studied the potential risk of the planned urban construction land extension to the wetlands by employing a GIS spatial analysis method.The results show that:(1) The wetland resources are widely distributed and diverse,with a proximal distribution to present urban construction lands spatially.(2) From 2005 to 2020,the urban construction lands will expand vastly and rapidly,and will take over lar...     

Impact of economic development on wetlands in Hangzhou Bay Industrial Belt

Based on Landsat TM images in 2005 and urban planning data of 2005–2020 in Hangzhou Bay Industrial Belt, this paper studied the potential risk of the planned urban construction land extension to the wetlands by employing a GIS spatial analysis method. The results show that: (1) The wetland resources are widely distributed and diverse, with a proximal distribution to present urban construction lands spatially. (2) From 2005 to 2020, the urban construction lands will expand vastly and rapidly, and will take over large areas of wetlands that are mostly the ponds and the aquiculture water areas in the reclamation areas of Hangzhou Bay south coast. Moreover, this change will be spatially uneven obviously, e.g., the most serious recessions of the wetlands are concentrated in Ningbo city, Hangzhou city and Cixi city. (3) Overall, the potential risk to wetlands is very high, and will keep increasing with the trend of urbanization. (4) The quantity and spatial pattern of the planning urban construction land have substantial impacts on the wetland loss. Therefore, some policies and regulations are suggested to coordinate the relationship between urban economic development and wetland resource protection such as adjusting the construction land planning, compensating for wetland occupation as well as constructing wetland parks.     

土地利用变化情景下杭州湾北岸极端洪灾风险评估

杭州湾位于长三角平原,该区域分布着大量的潮滩与湿地。未来随着海平面不断上升,更易引发自然灾害,尤其是风暴潮灾害,将使该地区社会经济发展面临巨大冲击。论文以多年土地利用与资产数据为基础,基于土地利用和资产的未来变化预测,结合多种未来极端洪灾情景,开展杭州湾北岸承灾体与暴露时空演化模拟,评估了上海市杭州湾北岸洪涝灾害风险。研究结果表明：从空间分布格局上看,现状情景下单位面积损失资产值的高值出现在浦东新区南部,而未来情景下单位面积损失值的高值覆盖整个杭州湾北岸南部沿海区域和金山区北部区域。就整个研究区而言,随着GDP的增长及极端洪灾情景下的暴露和淹没范围的增大,暴露资产和损失资产都在增长,年期望损失从现状情景的0.65亿元增长到未来典型浓度路径(RCP8.5H)情景下的3.04亿元。从风险评估结果来看,杭州湾北岸易遭受特大洪灾,必须实施洪灾风险敏感的城市规划,更新该地区的居民点和基础设施规划标准和规范。同时,应采取综合防范措施,加强杭州湾沿岸防洪能力。论文可为该区域未来城市规划、洪水风险应对措施和城市的韧性建设提供有效参考。研究方法相比传统的仅以当前土地利用及资产价值情景评估未来经济损失的方法更为合理有效,可为其他沿海地区的风险评估提供方法借鉴。     

辽河三角洲湿地资源与区域持续发展

辽河三角洲湿地面积在、类型多、景观结构复杂多样，在该区经济发展中发挥巨大作用，利用遥感和ＧＩＳ技术，在建立辽河三角洲湿地资源分类系统基础上，对该区湿地资源现状与分布特征进行研究，该区现有湿地３１４８５７ｈｍ＾２，占全市总面积的７９．５％。其中天然湿地１５９９１９ｈｍ＾２，占总湿地面积的５０．８％，人工湿地１５４８３８ｈｍ＾２，占总湿地面积的４９．２％，多年来的区域资源开发活动，使该区湿地面积和景观结构发生很大变化，湿地生态功能变受到严重影响和威胁，本文结合区域湿地资源与景观结构的动态变化状况，系统分析了区域湿地生态系统功能及受影响状况，并进一步提出区域资源开发与湿地保护及可持续发展对策。     

三江平原湿地景观结构的时空变化

基于湿地是流域中重要的景观和生态系统的思想,结合已有历史资料和遥感资料进行不同时段景观制图和GIS分析,对三江平原挠力河流域湿地景观结构和50年 (1949~2000) 来时空变化进行了系统研究,得出的主要结论为：(1) 流域湿地具有特殊的纵向结构、横向结构的景观梯度特征和内部结构特征,并且景观梯度特征与流域地形梯度、水文梯度以及地貌结构特征相协调;(2) 流域湿地景观结构在人类活动干扰下发生了巨大变化：景观纵向结构从连续的基质景观变化为河岸带景观,横向结构从明显的景观类型梯度特征变化为单一类型景观,而景观内部结构特征则表现为镶嵌斑块体的不断丧失;(3) 大规模土地开发活动和水利工程建设是流域湿地景观结构变化的主要驱动力。     

近40年辽东湾北部围垦区内外滨海湿地景观演替特征及驱动力分析

以辽东湾北部区为研究对象,利用1977~2014年Landsat卫星的5期遥感影像作为数据源,通过RS和GIS技术,分析研究区海岸线空间格局变化以及围垦区内外滨海湿地景观的演替路径与模式。结果表明：① 研究期内海岸线长度呈波动增长且整体表现为向海扩张趋势。1985~1993年和2002~2014年是辽东湾北部区海岸带显著发生向陆侵蚀和向海扩张时期,大凌河河口西岸和大辽河河口西岸的自然岸线大量转为人工岸线。② 围垦活动已经使研究区85%的自然滨海湿地转为人工滨海湿地和非湿地,景观破碎度不断增强,但在2002~2014年,芦苇、潮间带盐沼植被在围垦区外围逐渐生长,景观多样性持续增加。③ 在围垦区内部,传统的景观演替路径是自然滨海湿地-内陆盐植/芦苇-水产养殖/耕地-建设用地。然而,由于先进的围垦和快速脱盐技术,滨海湿地景观演替的路径不仅简化而且时间缩短。④ 不同的围垦强度和方式显著地影响区域景观格局的演变。加强保护大辽河西岸由水产养殖到内陆盐植的逆向演替以及双台子河河口两岸的湿地区域,对于区域生态环境改善具有重要意义。     

浅析杭州市江海湿地概念规划设计

江海湿地公园作为萧山区大江东新城地区和杭州东部生态带的核心生态系统,其概念规划方案将生态系统的修复和保护融入城市规划、产业布局和经济发展模式之中。根据当地的生态结构特点、水文和环境要素、野生动植物种群等自然资源,划分高、中、低三类不同生态敏感层次的生态保护区,并结合不同的水文特征设计了5种类型的淡水湿地和盐碱湿地。从整体上协调了湿地生态保护区域与休闲观光、科研教育以及周边产业发展之间的关系,为今后湿地和生态景观设计起到重要的借鉴作用。     

Alpine wetlands in the Lhasa River Basin, China

The Lhasa River Basin is one of the typical distribution regions of alpine wetlands on the Tibetan Plateau. It is very important to get a better understanding of the background and characteristics of alpine wetland for monitoring, protection and utilization. Wetland construction and distribution in the basin were analyzed based on multi-source data including field investigation data, CBERS remote sensing data and other thematic data provided by 3S technology. The results are (1) the total area of wetlands is 209,322.26 hm2, accounting for 6.37% of the total land area of the basin. The wetlands are mainly dominated by natural wetland, with artificial wetland occupying only 1.09% of the wetland area; marsh wetland is the principal part of natural wetland, dominated by Kobresia littledalei swampy meadow which is distributed in the river source area and upstream of Chali, Damshung and Medro Gongkar counties. The ratio and type of wetlands in different counties differ significantly, which are widely distributed in Chali and Damshung counties (accounting for 62% of the total wetland area). (2) The concentrated vertical distribution of wetlands is at an elevation of 3600–5100 m. The wetlands are widely distributed throughout the Yarlung Zangbo River Valley from river source to river mouth into the Yarlung Zangbo River. Marsh wetland is dominant in the source area and upstream of the river, with the mosaic distribution of lakes, Kobresia littledalei and Carex moorcroftii swampy meadow, shrubby swamp and river; as for the middle-down streams, the primary types are river wetland and flooded wetland. The distribution is in a mosaic pattern of river, Kobresia humilis and Carex moorcroftii swampy meadow, Phragmites australis and subordinate grass marsh, flooded wetland and artificial wetland.     

资源环境保护下天津市用地空间增长模拟

从资源承载和生态保护的角度预测城镇土地利用变化,是实现国土空间用途管制的客观需求。以典型缺水城市天津市为研究区,采用系统动力学模型预测土地利用规模、最小成本路径法构建生态廊道和FLUS模型模拟土地利用变化等方法,分别模拟自然扩张和资源环境保护情景下天津市2035年土地利用情况。结果表明：① 资源约束条件显著制约城镇人口和建设用地的超量发展,随着资源约束增强、科技发展增速,人口和建设用地增长量随之降低,城镇GDP保持稳定增长。② 天津市重要生态廊道以南北向联系为主,东部和北部生态廊道重要性较高,部分生态廊道由于路径较长或距离建设用地较近而面临被蚕食挤压的风险。③ 水体湿地在资源环境保护情境下面积略有增长,在自然扩张情境下则延续以往不可持续的发展模式,出现向草地退化的情况,部分生态源地和廊道受到耕地侵占和建设用地扩张的影响。④ 受交通发展和京津职住分离的影响,天津市城镇建设用地增长主要发生在蓟州、武清和宝坻区。此外,在资源环境保护情景下,中心城区和滨海新区增长率较低,津南区表现出较大发展潜力。以资源环境承载约束城镇扩张,能够为国土空间规划实践提供科学引导。     

大庆油田湿地公园建设规划与设计

建设城市湿地公园对城市湿地的开发利用具有相当显著的生态环境经济效益。一方面可以促进生态旅游发展。拉活经济;另一方面又可使原有湿地复活,促进地区经济发展、空气净化、环境改良。依据“泛绿色设计”规划理念,提出大庆油田湿地公园建设的功能分区、空间布局、设计原则等,对大庆油田湿地公园从行为规划、公园景观、服务设施、防洪功能4方面进行设计。