基于SLEUTH模型的昆山市城市扩展模拟研究

定量揭示城镇土地利用的扩展模式对制定城市发展政策具有重要意义。该文以昆山市为例,使用SLEUTH模型,修改了传统的情景设置方式,通过调整排除图层,预设"现有发展趋势"、"融合生态敏感性的发展"、"融合城市总体规划的发展"3种情景,定量预测了昆山市2011-2030年不同情景下城市用地增长趋势和扩展的主要特征。结果表明,预设不同排除图层的方式可以产生更加准确的校正结果:现有发展趋势情景繁衍系数与道路引力系数较高,以新中心增长为主;融合生态敏感性情景、融合总体规划情景扩散系数与蔓延系数较高,以边界增长为主。研究结果可为SLEUTH模型的情景设置提供新思路,并为城市土地利用规划提供决策依据。     

广州市海珠区高密度城区扩展SLEUTH模型模拟

高密度城区是城市的核心区,也是城区扩展的源,对该区域的精确识别以及扩展模拟研究,具有重要的意义与价值。以广州市海珠区1979、1990、2000、2008 年4 期Landsat 影像为数据源,运用非渗透表面端元选取模型(V-I-S) 与归一化混合光谱分析模型(NSMA) 相结合的方法,辅以单窗算法反演地表温度数据(LST),高精度提取非渗透表面丰度,进而设置合适阈值表征研究区高密度城区范围。在此基础上基于SLEUTH模型设置4 种场景模拟和预测海珠区高密度城区扩展,并用景观指数分析方法对研究区1979-2050 年长达70 年的空间扩展状况进行分析。主要结论为：① SLEUTH模型同样适用于小尺度区域的扩展模拟。② SLEUTH模型模拟中基于自然、人文以及城市扩展内在动力机制等条件参数的设置,促使模拟结果精度更高。③ SLEUTH模型模拟结果表明,自1979 至今,海珠区高密度城区以较快扩展速率扩张,尤以1990-2004 年间变动增长最快;未来的20 年其增长速率减缓,并于2030 年前后趋于稳定。这种扩张格局与变化状况与研究区产业结构、经济政策、土地规划决策等因素密不可分。     

基于空间句法耦合SLEUTH模型的新老城区扩展模拟研究——以开封市为例

在快速城镇化背景下,历史文化名城常扩建新区并形成新老城区联动发展格局,新建城区以“飞地”形式扩张,不易被传统的元胞自动机方法准确模拟。空间句法是基于空间拓扑的整体性交通网络研究方法,其自上而下的建模策略与元胞自动机自下而上的邻域转换规则起到了互补,两种模型相结合提供了解决上述问题的途径。本文在验证交通土地空间关联的基础上,将句法变量融入SLEUTH模型的排除图层,对开封城市扩张进行了综合模拟。研究结果表明：① 交通增量与用地扩张具有显著的正相关,其关联度随研究单元粒度的扩大而提升。② 在城市从飞地新区扩建到后续填补开发的过程中,与用地扩张关联最高的交通类型由穿行性交通转向到达性交通,且遍历全局的计算结果方位指向性特征更加明显,遍历局部的计算结果片区集聚性特征更加明显。③ 将空间句法与SLEUTH模型松散耦合,可以有效捕捉飞地型城市新增团块,开封市中心城区空间扩张类型可被解读为老城区边缘型增长和新城区飞地型增长并存的模式。④ 空间句法模型不仅能够反演城市交通流,而且对城市产业布局、规划现状与演化轨迹具有间接指向性,这对城市增长模拟十分重要。     

我国城市蔓延概念的界定与思考

对国内外城市蔓延概念的界定研究进行综述,归纳了近50年来城市蔓延界定的内涵与主要特征。分析发现,多数界定在关注城市蔓延现象本身特征的同时往往包含蔓延的成因与影响后果,进而较为深入地分析了西方蔓延界定的适用性与局限性。结合我国与西方城市蔓延的比较与分析,总结我国城市蔓延的界定标准与核心内容,提出应遵循界定对象明确、严格区分蔓延现象本身与影响后果、特征明晰并易于度量及充分考虑我国蔓延特殊性4个标准。从城市用地扩张的空间形态、用地强度与使用功能、用地的扩张速度3个方面选择核心特征对蔓延进行界定,有助于区分城市内部扩张的合理扩展与蔓延区域,并为蔓延影响与对策等其他相关研究提供理论基础。     

基本农田信息对SLEUTH模型模拟准确性的影响——以常州市中心城区为例

以常州市中心城区为研究区,探索规划基本农田信息对SLEUTH模型校准过程产生的作用,在此基础上对常州市中心城区的城市扩张进行预测。采用一组对比试验:排除层E1不包含规划基本农田信息,排除层E2包含规划基本农田信息,限制城市发展。试验结果表明,排除层的设计影响模型的校准过程,在研究区内将规划基本农田信息纳入排除层可以有效提高模型校准精度,从而更好地预测常州市中心城区未来城市扩张情况。     

国内外城市扩张内涵及度量研究进展

系统开展城市扩张研究,是防治城市蔓延、促进城市精明增长的重要基础。利用文献研究法总结国内外城市扩张内涵与度量的研究进展,并对发展趋势进行评述。研究表明：城市扩张度量研究备受关注,成果产出呈逐年增长之势。从代表性论文发表情况来看,“刊源集中”、“稿源集中”特征明显,中、美两国城市扩张研究成果产出量大,国内学者仍需在提升成果影响力上持续发力。城市扩张内涵界定百家争鸣,但国内外学者已形成一定的共识,即城市扩张是对特定城市发展模式下城市形态的“现实性”描述。尽管已形成了“城市用地扩张”和“城市蔓延”两大代表性研究框架,城市扩张概念内涵仍需进一步完善。城市扩张度量研究成果丰硕,但已有指标和模型多从单一的“时间”或“空间”维度表征城市扩张时序演化规律或空间格局,新数据、新理论及新方法应用有望促进城市扩张度量“时空统计模型”研究。城市扩张度量实证涉及全球、国家、流域、城市群、城市、街道等多个尺度,中国成为城市扩张度量研究的热点区域。研究呼吁重视在充分顾及区域制度与社会经济状况及城市管理需求差异前提下的城市扩张内涵界定,强化城市扩张度量时空统计模型研究,积极推进微观尺度城市扩张度量及成果应用。     

中国大城市蔓延的测度研究——以杭州市为例

从土地不连续利用和低人口密度这两个城市蔓延的核心特征出发,提出了城市土地扩张指标与人口密度指标相结合的蔓延测度方法,利用杭州市1978~2010年的遥感影像,实证测度中国大城市蔓延的时空动态变化。测度结果表明,城市土地扩张与人口密度指标相结合的方法测度效果良好,与实际情况吻合度高。杭州城市蔓延十分典型,主城区蛙跳式开发以及大部分的边缘增长发生在人口低密度区或较低密度区,城市发展不紧凑,蔓延迅速;阶段特性显著,在空间上表现为由单一中心向多核心发展的态势。将城市土地扩张与人口密度指标结合来测度城市蔓延是十分有益的尝试,为中国大城市蔓延的测度研究提供了一种简单、易于推广使用的可选方法。     

基于误差反馈控制的变系数城市扩张模型构建及应用

通过模拟结果与实际情况的误差分析,将研究区划分为4种像元类型,包括漏算误差像元（Omission Error, OE）、超算误差像元（Commission Error, CE）、正确模拟的城市像元（Urban Correct, UC）及正确模拟的非城市像元（Non-urban Correct, NUC）。利用线性规划方法,将误差反馈到城市扩张模型中,动态修正模型系数,构建基于误差反馈控制的变系数城市扩张空间布局模型反映城市扩张的内在特征,最后以北京市为例,模拟了其1997~2009年的城市扩张过程,通过与传统Logistic-CA模型的模拟结果对比,验证变系数模型的有效性与实用性。研究结果表明：传统Logistic-CA模型在2001年、2005年和2009年的模拟精度分别为73.842%、64.704 %和63.953%,而基于误差反馈控制的变系数城市扩张模型的模拟精度分别为75.624%、66.537%和69.142%,较Logistic-CA回归模型提高了1.782、1.833和5.189个百分点,取得了更好的模拟效果。     

基于SLEUTH模型的东莞市区城市增长模拟研究

应用SLEUTH城市增长模型,借助GIS、RS技术,对东莞市区1990-2003年的城市增长过程进行模拟,同时预测2003-2030年城市增长情况。结果表明,SLEUTH模型较好地描述了东莞市区"自下而上"的城市增长模式,在这种增长模式下,未来东莞市区的城市化水平将在10～20 a内达到临界状态。研究结果对于理解东莞市区城市增长的内在规律具有理论和现实指导意义,同时可为政府制定相关决策提供依据。     

中国城市空间拓展与经济增长关系研究——以261个地级市为例

近年来,随着中国城市化进程不断加快,各地普遍出现了以低价出让农业用地,盲目投资房地产及城市基础设施,大规模兴建新城区为主要特征的城市蔓延现象。造成这种城市建成区低密度无序扩张的原因,除了不规范的城市用地转化机制外,很大程度上是源于对城市化与经济发展关系的不当认识。以全国261个地级市为例,基于1990~2010年城市社会经济发展数据,采用多元回归模型客观分析了中国城市土地蔓延与经济增长的关系。研究结果表明,在控制住城市固定资产投资、外商投资（FDI）、房地产泡沫效应等因素后,城市现有建成区面积及其扩展幅度与其人均国民生产总值并没有显著相关关系。也就是说,单纯追求城市建成区规模扩张并不能直接促进城市经济发展。     

Reconstructing the development of the geosystems of the Primorsky Range during the latter half of the Holocene

We examine the sequence of changes in the structure of the geosystems of the Primorsky Range (Baikal region) for the last 6000 years, based on a continuous recording of fluctuations of the vegetation reconstructed from spore-pollen complexes of a high peat bog. We determined the chronological timeframe of paleogeographical events. The study showed that there occurred a radical structure transformation of the geosystems in the mid-late Holocene, along with a recurrence of similar landscape transformations caused by the instability of natural conditions.     

Study on the relationship between the diameter of the compound eye and the growth of the Antarctickrill

孙松，王荣ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｕｎｄｅｙｅａｎｄｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｔｈｅＡｎｔａｒｃｔｉｃｋｒｉｌｌ￥ＳｕｎＳｏｎｇａｎｄＷａｎｇＲｏｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｃｅ...     

环渤海港口城市体系发展与布局探讨

选取环渤海地区14座港口城市,从城市规模分布、城市经济发展外向性水平和城市空间结构3方面探讨环渤海港口城市体系的发展与布局。选用1993—2003年年末城市总人口数据,应用位序—规模法则探讨环渤海港口城市的规模分布;采用外贸出口额、外商直接投资额、出口依存度3个指标分析城市经济发展的外向性水平;测算城市体系中各城市间的直线距离,应用分形理论分析环渤海港口城市空间结构。结果显示:1)环渤海港口城市规模分布属于相对均衡型,接近位序—规模分布形式;2)在城市体系中,城市经济发展的外向性水平具有层次性,青岛、天津、大连3市相对突出;3)城市体系空间布局比较均衡。     

On the origin of the seismic anisotropy of the lithosphere

Summary. It is known that flow in the mantle can produce preferred orientation in olivine crystals with seismic anisotropy as a consequence. Flow in the subcrustal lithosphere is unlikely because of the high viscosity. Lenses of high temperature and low-viscosity ( anomalous mantle ) are located under the crust in many tectonically active regions, and viscous flow can easily arise in such material resulting in seismic anisotropy. After cooling, such anomalous mantle acquires high viscosity and becomes incorporated into the lithospheric layer preserving the anisotropy produced by the flows which existed previously. The interaction of the stresses with cracks in the upper crust can be one of the causes of anisotropy in this layer.     

生态交界带特征与动态变化机理分析

文章论述了生态交界带是两个以上生态系统交接的过渡带，它具有特有的生态系统结构，生态交界带生态系统的结构，功能和物质，能是以及信息的交流与相邻生态系统有密切的联系，但又表现出明显的异质性，其动态变化机理显示生态交界带内物质，能量和信息的均衡状况。     

塔里木河下游垦区绿洲景观格局变化分析

以塔里木河下游垦区为研究区,对其1986～2000年的景观变化进行了研究。结果表明,景观变化主要体现在：(1)随着人类土地开发利用的程度提高,区域景观趋于多样化和均匀化,主要是以人类活动造成的灌木疏林地、低质草地和草地的退化为主;其次,人工绿洲的开垦多在这三类用地上;此外,水库蓄水面积的增大,淹没了部分这类用地。(2)从斑块的绝对面积来看,始终是以荒地和低质草地为主,且荒地、水浇地、水田、水域和沼泽在两个灌区都是逐步增加的,荒地面积的增加反映了研究区生态退化趋势较为严重。(3)从斑块转移概率来看,研究区居民地、荒地、低质草地以及水浇地至少有94％以上的面积是保持其原来状况的;而沼泽的转移概率达到84％以上,主要转移为水域。反映了区域绿洲景观的主体仍然是以荒漠为背景的强烈人为干扰的人工绿洲景观．以及人工绿洲对水资源的依赖。