城市空地：城市化热潮的冷思考

城市空地早已“隐藏”在增长与收缩这一对立而又统一的城市化进程中。然而,学术界对其研究尤为不足,国内研究更为滞后。通过文献溯源分析建立城市空地概念,在地块、样带、地区和国家尺度比较分析城市空地的类型、成因及价值,对当今世界城市化热潮做出冷思考。结果表明：① 城市空地在土地覆被、土地用途、土地权属3个维度发生类型分化;② 城市空地格局特征在地块、样带、地区和国家尺度分异明显;③ 城市空地直接成因包括地块分割过于破碎、地块形状不规则、居住人口减少及“去工业化”、土地投机、投资不足、环境问题;④ 城市空地已沦为城市社会、经济和生态空间的“灰色”区域,是增强城市可持续性的潜在资源。此外,有必要遵循“类型划分—格局与过程研究—成因解析—转换机制—影响及价值评估—利用监管”的逻辑框架,从“社会—体制—经济—生态”互动视角,通过不同城市化阶段或地区比较,在微观（地块）、中观（城市样带/地区）、宏观（国家）多尺度开展城市空地研究,以服务于城市更新和土地供给侧结构性改革。     

基于小波分析长株潭核心区土地利用变化尺度特征研究

根据长株潭核心区1989~2008年4期遥感影像数据资料,提取区域土地利用变化数据。以湘江样带为典型研究区,运用小波分析方法对样带内的典型样线进行分析,得到时间及位置变化对土地利用特征尺度值的差异。分析结果表明,长株潭核心区不同部位的特征尺度选择不是唯一的,具有不同的尺度敏感性。长株潭城市建成区土地利用类型最为单一,对于尺度变化最不敏感,适宜采用3 300 m左右的平均粒径为特征分析尺度;城市边缘区土地利用变化的尺度敏感性最强,特征尺度采用1 980 m左右的分析粒径为宜;长株潭生态绿心区域对土地利用变化的尺度敏感性较强,以3 060 m的平均粒径为特征尺度。     

Simulating urban land-use changes at a large scale by integrating dynamic land parcel subdivision and vector-based cellular automata

Cellular automata (CA) have been widely used to simulate complex urban development processes. Previous studies indicated that vector-based cellular automata (VCA) could be applied to simulate urban land-use changes at a realistic land parcel level. Because of the complexity of VCA, these studies were conducted at small scales or did not adequately consider the highly fragmented processes of urban development. This study aims to build an effective framework called dynamic land parcel subdivision (DLPS)-VCA to accurately simulate urban land-use change processes at the land parcel level. We introduce this model in urban land-use change simulations to reasonably divide land parcels and introduce a random forest algorithm (RFA) model to explore the transition rules of urban land-use changes. Finally, we simulate the land-use changes in Shenzhen between 2009 and 2014 via the proposed DLPS-VCA model. Compared to the advanced Patch-CA and RFA-VCA models, the DLPS-VCA model achieves the highest simulation accuracy (Figure-of-Merit = 0.232), which is 32.57% and 18.97% higher respectively, and is most similar to the actual land-use scenario (similarity = 94.73%) at the pattern level. These results indicate that the DLPS-VCA model can both accurately split the land during urban land-use changes and significantly simulate urban expansion and urban land-use changes at a fine scale. Furthermore, the land-use change rules that are based on DPLS-VCA mining and the simulation results of several future urban development scenarios can act as guides for future urban planning policy formulation.     

干旱区绿洲城市土地利用效益研究——以乌鲁木齐为例

对绿洲城市土地利用效益进行评价和研究有助于衡量绿洲城市土地利用水平,实现绿洲城市土地的高效协调利用.选取典型干旱区绿洲城市乌鲁木齐,利用多时相TM影像数据,对乌鲁木齐1990-2005年土地利用的基本特征进行分析,在此基础上采用综合指标评价法、灰色关联度和相关数学方法从土地利用的经济、社会和生态效益三方面对1990-2...     

城市土地潜力分析--以南京市为例

研究城市土地潜力是城市建设者合理利用城市土地、提高城市土地利用效率、保护耕地的基础。该文利用GIS对土地、规划、环保、人口等相关数据进行整合,从房地产开发的角度建立测算最低经济容积率的模型,求得每块城市土地的经济容积率;基于GIS空间分析功能,分析城市土地利用现状与最低经济容积率,并用地域环境质量综合评价、历史文化名城保护规划等数据对结果进行修正,得出南京市城市土地潜力的数量、质量及空间分布。     

城市间土地分等方法研究--以湖南省地级市为例

针对我国城市间土地分等研究落后的实际情况,提出了应用因子分析与聚类分析相结合的城市间土地分等方法。在此基础上,以湖南省各地级市为研究样本,选用八类因素共２６个指标进行实证研究。研究表明,湖南省１２个地级市可为五等。     

Allocation of urban land uses by Multi-Objective Particle Swarm Optimization algorithm

Considering the ever-increasing urban population, it appears that land management is of major importance. Land uses must be properly arranged so that they do not interfere with one another and can meet each other's needs as much as possible; this goal is a challenge of urban land-use planning. The main objective of this research is to use Multi-Objective Particle Swarm Optimization algorithm to find the optimum arrangement of urban land uses in parcel level, considering multiple objectives and constraints simultaneously. Geospatial Information System is used to prepare the data and to study different spatial scenarios when developing the model. To optimize the land-use arrangement, four objectives are defined: maximizing compatibility, maximizing dependency, maximizing suitability, and maximizing compactness of land uses. These objectives are characterized based on the requirements of planners. As a result of optimization, the user is provided with a set of optimum land-use arrangements, the Pareto-front solutions. The user can select the most appropriate solutions according to his/her priorities. The method was tested using the data of region 7, district 1 of Tehran. The results showed an acceptable level of repeatability and stability for the optimization algorithm. The model uses parcel instead of urban blocks, as the spatial unit. Moreover, it considers a variety of land uses and tries to optimize several objectives simultaneously.     

Calibrating a Land Parcel Cellular Automaton (LP-CA) for urban growth simulation based on ensemble learning

The reliability of raster cellular automaton (CA) models for fine-scale land change simulations has been increasingly questioned, because regular pixels/grids cannot precisely represent irregular geographical entities and their interactions. Vector CA models can address these deficiencies due to the ability of the vector data structure to represent realistic urban entities. This study presents a new land parcel cellular automaton (LP-CA) model for simulating urban land changes. The innovation of this model is the use of ensemble learning method for automatic calibration. The proposed model is applied in Shenzhen, China. The experimental results indicate that bagging-Naïve Bayes yields the highest calibration accuracy among a set of selected classifiers. The assessment of neighborhood sensitivity suggests that the LP-CA model achieves the highest simulation accuracy with neighbor radius r = 2. The calibrated LP-CA is used to project future urban land use changes in Shenzhen, and the results are found to be consistent with those specified in the official city plan.     

徐州城市建设用地空间格局特征及其演化

基于1979年、1994年、2003年、2008年徐州城市土地利用现状图,构建研究区居住、工业和商业及公共服务（商服）用地图层,在此基础上运用基于矢量单元的圈层分析、扇形分析和基于栅格单元的空间韵律分析技术,分别从距离、方位和空间格局关系等方面分析了徐州城市建设功能用地空间格局。研究表明：（1）工业和居住用地的波峰位置...     

深圳轨道交通对城市空间结构的影响——基于地价梯度和开发强度梯度的分析

大运量的城市轨道交通系统在一定程度上决定了城市的布局结构和土地利用格局。从时空两个维度出发,基于地价和开发强度两个要素,探讨轨道交通影响下的深圳市空间结构动态演变过程。通过描述性分析和空间计量模型实证发现,轨道交通站点周边地价和开发强度在受到距市中心或组团中心距离影响而空间衰减的同时,呈现出明显的站点导向性。轨道交通对城市空间结构的影响在时间上是超前的,规划方案的公示和轨道系统的建成运营均塑造了土地价格梯度和容积率梯度。并且,由于城市建设和历史原因,深圳原特区内外在轨道交通的影响下,地价和开发强度呈现了差异化的增长趋势。研究结果对理解轨道交通对城市空间结构影响及政府财政效应评估等具有积极意义。     

民国时期江西省城市用地与城市化水平

定量重建历史时期城市土地利用规模、结构和城市化水平数据集有助于更好地模拟土地覆被变化的环境效应。根据日本侵华战争军事地形图资料,在ArcGIS平台定量重建民国时期江西省范围内县级以上城市用地规模和结构,取得了一套可用于历史时期土地利用模型的城垣周长、城市用地面积、城垣内非建设用地、城垣外建设用地情况的综合数据集,并在此基础上分析了县域尺度下的土地城市化水平。与更为详细的大比例尺地图的比较表明,本套数据集误差在±10%之内。有“城内田”现象的城市为20个,有“城外市”现象的城市为28个,分别占江西省全部城市数的25%和35%。城市用地重建结果表明,江西省80个县级及以上城市总建设用地面积为87.99 km²,约占全省总面积的0.053%。民国时期江西的整体城市化率为0.047%,最高的南昌为0.19%,最低的遂川县仅为0.007%,城市化水平与县域人口总量呈正相关（r = 0.457,P < 0.001）。空间格局分析表明,江西省县域城市化水平具有北高南低的特点。江西省民国时期城市用地和城市化水平数据集可以为相关全球环境变化模型提供直接的用地基础数据。     

基于密度梯度曲线的中国城市地价特征及区域差异

选取超大型综合性城市以外的全国不同区域和职能类型的33个城市为样本,采用地价密度梯度曲线模型,对其进行曲线回归分析,得出各城市商业、住宅地价的中心值和曲率系数。分析发现现阶段我国城市地价密度梯度曲线总体上符合城市地价变动的一般规律:城市中心地价与城市规模呈正相关关系;曲率系数与城市规模呈负相关关系;商业地价曲线曲率系数比住宅地价曲线曲率系数高。再此基础上对地价梯度曲线曲率系数进行聚类分析,总结出中国城市地价的不同类型特征。另外通过对我国东中西部30个城市样本的地价梯度系数的统计分析,从空间差异角度发现三类地区的地价呈现不同特征规律。     

城市土地综合基准地价评估方法探讨

在城市土地类别基准地价测算基础上,依据土地最高收益原则和最佳利用原则,并借用阿朗索竞租理论和边际分析法,可评估出城市土地的综合基准地价.本文概略说明了上述理论和方法,并用这些理论和方法对苏南某一城市的综合基准地价进行了评估.     

长江沿线样带土地利用变化时空模拟及其对策

短时期(几年或几十年)的土地利用变化,主要受社会经济因素的驱动和自然因素的约束。各类土地利用变化基本上都能从与人类生产活动密切相关的耕地和城乡建设用地的变化上得到反映。利用修订后的GTR模型,对长江沿线样带未来30年的土地利用变化进行了模拟。研究发现,东部地区的耕地面积将进一步减少,而全区的耕地和建设用地面积将增加。根据研究区未来土地利用变化的时空特点,提出了相关应对策略,以利于区域土地持续利用的实现     

Lots for greening: Identification of metropolitan vacant land and its potential use for cooling and agriculture in Phoenix,AZ, USA

The greening of vacant parcels for urban sustainability continues to gain attention from researchers and practitioners, including its use to ameliorate the urban heat island effect and food deserts. Planning for such uses requires accurate inventories of the amount and distribution of vacant parcels, which may prove difficult to produce for large, sprawling urban complexes. This study provides a systematic approach that combines remote sensing and cadastral data to distinguish different forms of vacant land for the Phoenix, Arizona metropolitan area while reducing computation time. The approach identifies vacant parcels for potential greening, focusing on privately owned land lacking buildings and impervious surfaces. The results for the Phoenix area reveal hot spots of these parcels, many of which reside along the fringe of the metropolis awaiting development. A large number of vacant parcels, however, reside within the metropolitan core and are suitable for greening as well, potentially serving to mitigate the urban heat island effect and food deserts in this region. The identification method and parcel results are detailed.     

城市交通系统对土地利用的影响作用研究——以广州为例

在评述国内外城市交通系统对土地利用影响作用研究的基础上,以广州为案例,利用有关政府部门资料、统计资料和实地调查资料,引入定量分析和GIS、RS空间分析技术,系统全面地研究了城市交通系统对土地利用的影响作用。首先,作者论述了城市交通系统发展对城市空间格局演化的引导作用;接着,应用GIS和RS技术分析论证了城市交通系统建设对土地利用开发的刺激作用;第三,应用GIS技术和多元统计分析方法探讨了城市交通系统对土地利用价格的影响作用;最后阐明了城市交通系统对广州各类用地布局的影响。     

济南市土地可持续利用研究

在具体分析济南市土地利用特点的基础之上，建立了土地可持续利用模型。此模型充分考虑了影响土地可持续利用的几类主要因素，体现了公平性与合理性，且具有较强的可操作性。针对济南市土地利用的状况进行了案例研究，取得了良好的效果，进一步对比分析规划期内新增城区和全部城区的可持续利用模式之后，提出了较为合理的土地可持续利用分配方案，为政府规划部门提供决策依据。     

多智能体城市土地扩张模型及其应用

传统的城市土地扩张模型多为静态模型,无法呈现空间上每一时间点的土地利用状况,以元胞自动机（Cellular Automata）模型为代表的新型城市土地扩张模型虽然具有动态特性,但其无法描述影响城市土地扩张的智能体（Agent）之间所产生的多元变化结果。以多智能体系统（Multi—Agent System）理论为基础,建立城市土地资源时间和空间配置规则,构建了动态且能描述影响城市土地扩张的智能体（Agent）间互动关系的城市土地扩张模型,并以长沙市区为例,应用所构建之模型进行了城市土地扩张的实证分析。结果表明：该模型可以反映城市土地扩张的基本特征和规律．对于解释城市土地扩张的成因、理解智能体行为对城市土地扩张过程的影响是合适的。并且将模拟结果与遥感土地利用解译结果对比．1998年、2001年、2005年城市土地扩张模拟的点对点精度均达到68％以上,从而能够为政府和城市规划者制定用地政策提供辅助决策支持。     

城市褐色土地识别的方法与实践

褐色土地识别是其再开发的前提和基础。作者梳理国内外关于褐色土地定义,在此基础上界定褐色土地识别的概念,参考国外识别的经验并结合中国国情,制定褐色土地识别的框架和流程,并以福州市为例,选取2011年福州市国土资源局公开出让的35宗地块,实践城市褐色土地识别。通过第一阶段将地块原土地利用活动对照《重点污染源行业分类》标准进行筛选,选出疑似污染地块进行第二阶段环境污染信息收集和采样分析进行褐色土地识别,将褐色土地分为三类。结果显示：编号为03、04等25宗地块没有污染,识别为褐色土地类型Ⅰ;其余的疑似污染地块中,宗地编号为02、05等8地块,虽存在污染物,但污染物浓度低于标准值,识别为褐色土地类型Ⅱ;宗地编号为01、25地块的部分污染物浓度值超过标准值,需进行修复后才能再利用,识别为褐色土地类型Ⅲ。     

干旱区绿洲型城市土地持续利用评价:以奎屯市为例

绿洲是干旱区城市发展的主要空间。干旱区绿洲城市土地的高效集约化利用不仅是城市可持续发展,同时是实现绿洲可持续发展的客观需要。从城市用地经济效益水平、城市用地规模合理性、城市内部用地合理性、城市土地生态系统以及城市对绿洲生态环境的影响五个方面,选择26个因素作为参评因子,利用层次分析法、模糊隶属函数及线性加权函数建立干旱区绿洲型城市土地利用评价指标体系数学模型。以奎屯市为例,对评价指标体系数学模型进行实证研究,并针对评价结果,提出可持续利用具体对策,为相关工作提供参考。