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...     

SLEUTH模型的参数行为研究

为探索SLEUTH模型的参数行为,利用场景分析方法,并以东莞市寮步镇为例,通过SLEUTH模型构建11个场景,预测研究区到2030年的城市扩张情况,进而研究SLEUTH模型的繁衍系数与蔓延系数对城市扩张数量及空间布局的影响.研究结果表明,繁衍系数与蔓延系数对城市扩张的推动作用存在一个最低阈值,当大于该阈值时,城市用地将不断向外扩张,并随时间推移趋于稳定,呈现较强的相关关系,相关系数高达0.9以上,从而充分体现了城市系统的突变性、自组织性与非线性等复杂性特征.研究成果可为深刻理解SLEUTH模型特征提供有利的分析工具.     

城郊型基本农田保护规划的实践与探索--以洛阳市郊区为例

文章以洛阳市郊区为例，分析总结了城市郊区基本农田保护规划工作中应确立的思路、遵循的原则、需注意的问题以及规划实施绩效。作者认为，只有切合实际，科学性地编制规划，才能增强其规划在实际工作中的可操作性，从而达到既保护耕地又协调城市经济发展之目的。     

规划跨江通道对滨江副城建设用地增长的影响研究——以南京市浦口区为例

以南京市浦口区为例,引入SLEUTH元胞自动机模型,采用五个时相的Landsat TM/ETM+遥感数据,模拟和预测了规划跨江通道对滨江副城城市发展建设用地增长的影响。研究结果表明:①SLEUTH模型经校准检验后能够较好地模拟研究区建设用地的增长数量与空间分布,适用于城市增长研究;②跨江通道建设对滨江副城增长的助推效应显著,近期(2020年)和远期(2030年)研究区建设用地分别新增48.05%和62.33%,其中规划跨江通道对新增建设用地的贡献率分别达到20.67%和17.50%,助推效应随时间递减。     

权衡城市扩张与永久基本农田保护的城市增长边界划定——以武汉市为例

城市增长边界划定是优化城市空间结构和管理格局、增强城市综合承载力的有力手段。然而,由于城市周边的耕地质量较高,城市增长边界与永久基本农田保护在空间上存在显著的冲突。已有的城市增长边界划定研究大多忽略了城市扩张与永久基本农田保护的冲突,不利于城市周边优质耕地的保护。针对这一问题,该文利用土地系统模拟与优化模型(LANDSCAPE),以武汉市为例,开展了权衡城市扩张与永久基本农田保护的城市增长边界划定研究。结果表明:LANDSCAPE模型在城市增长边界划定过程中能够权衡城市扩张与永久基本农田保护,既能满足城市增长的需求,又有效避让了城市周边的优质耕地和重要生态用地,实现了城市扩张与永久基本农田保护的空间协调;该文提出的城市增长边界划定方法可以为快速城市化地区合理划定城市增长边界、实现区域土地资源的合理有效利用提供方法支撑。建议相关部门应同步划定城市增长边界与永久基本农田边界;同时在城市扩张与耕地保护冲突激烈区域设置耕地保护弹性区,并在该弹性区权衡城市扩张与优质耕地保护。     

山地城市医疗点空间结构识别与影响机理探究——以贵阳市中心城区为例

以山地城市贵阳市中心城区为例，运用平均最近邻、核密度分析、标准差椭圆法、空间自相关分析和网格维数法对其医疗点的空间结构进行识别及影响机理探究。结果表明：(1)贵阳市中心城区医疗点空间分布呈显著集聚模式，医疗点的核密度在空间分布上呈“四核心，次中心多点环绕”的分布特征，呈“y”形布局态势；医疗点整体呈“西北-东南”方向布局。(2)乡镇社区（街道）单位人口的医疗点数量呈显著空间正相关，冷热点围绕环线分布。(3)贵阳市中心城区医疗点具有不均衡性、概率不等的空间分布特征，分形结构复杂。(4)区域医疗点空间分布受到人口分布特征格局、道路等级与可达性、房价与GDP、海拔与坡度等方面的综合影响。     

利用遥感与GIS分析珠江三角洲农田流失的空间分布规律及影响因素 --以东莞市为例

近年珠江三角洲出现了迅速的城市化的过程,大量的农田被推平作为非农业用地,其中有相当一部分的土地资源被不合理地浪费掉.分析这种土地利用变化的过程,可以为有效地利用土地资源提供规划依据.本文利用遥感与GIS相结合的方法,探讨了东莞市农田流失的时空分布规律.通过熵的计算,对快速的城市扩张过程进行了定量化的监测.并利用重力模型,研究造成这种现象的影响因素.研究发现,东莞市某些镇近年来的农田流失尤为严重.     

中心城区城市增长的情景模拟与空间格局演化

基于1993-2008 年间4 个时相的遥感影像,应用SLEUTH模型模拟与预测自组织和规划引导两类情景下泉州中心城区的城市用地增长过程,并借助空间关联法分析其城市增长的空间格局演化特征,为“两规”空间协调提供科学依据。结果表明：① SLEUTH模型适用于研究区的城市增长模拟与预测,其对城市用地扩展的数量拟合要优于空间匹配,可作为多方案情景模拟的一个技术手段。② 规划引导预案的MPS、ED、AWMSI、MPI 四类景观指数均优于自组织预案,城市用地斑块的整体性、连接性较优,未来城市发展较为紧凑,利于实现土地的集约利用与城市的集聚发展。③ 随预测时间推移,研究区城市用地扩展的速率以及空间集聚性将有所减弱,城市增长的热点区也会发生演变与迁移。2008-2020 年,热点区分布总体呈现“圈层式”结构,局部以“跨江发展”为主要特征;2020-2030 年,热点区总体布局较为发散,局部则呈“环湾发展”与“孤立分布”特征。本研究将情景模拟、景观指数、空间分析等方法有效结合,有助于深刻理解研究区的城市空间增长过程,可为城市管理工作提供决策支持。     

山地城市老年人公共交通可达性分析 ——以贵阳市中心城区为例

公共交通系统作为一项基本公共服务设施,其可达性对优化公交建设及促进老年人出行便捷性、舒适性具有重要意义.已有研究多关注平原地区老年人公交可达性特征,忽略了地形因素的潜在影响.基于此,该文以典型山地城市贵阳为例,采用改进的潜能模型分析道路坡度及公交绕行对老年人公交可达性的影响.研究结果表明:1)地形起伏对老年人公交出行的影响取决于公交系统建设完善程度,在公交网络发达区域其影响较小;2)"常规公交+BRT"系统中,可达性呈"核心—边缘"格局,并向外围城区呈不规则的环带状圈层递减,空间失衡现象严重;3)轨道交通可显著提升老城区及轨道交通沿线区域老年人公交可达性水平,城区边缘地带老年人出行不便.研究结果可为公交规划和管理部门优化公交服务系统提供科学参考.     

基于分形理论与GIS的城区交通路网复杂性分析——以广州市城区为例

以广州市城区为例,基于分形理论,借助GIS技术手段,测度广州市城区1957、1982和2008年交通网络的盒子维数。结果表明:①广州市城区路网具有明显的分形特征,不同区域的盒子维数均有不同程度的增加,城市路网覆盖度不断提高,道路密度和通达性不断增强;②根据不同时期不同行政区路网盒子维数的差异和增幅大小,把广州市城区路网发育划分为3种不同类型:成熟型(东山区、越秀区、荔湾区),发展型(黄埔区、芳村区、白云区),拓展型(海珠区、天河区);③建立不同区域盒子维数与年代的线性、指数和幂指数函数关系,经对比发现指数函数关系拟合度最好,其相关系数R2>0.8,表明广州市城区交通网络近50年来发展迅速,而且这种态势还将持续下去。     

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。     

The inclusion of differentially assessed lands in urban growth model calibration: a comparison of two approaches using SLEUTH

This research sought to understand the role that differentially assessed lands (lands in the United States given tax breaks in return for their guarantee to remain in agriculture) play in influencing urban growth. Our method was to calibrate the SLEUTH urban growth model under two different conditions. The first used an excluded layer that ignored such lands, effectively rendering them available for development. The second treated those lands as totally excluded from development. Our hypothesis was that excluding those lands would yield better metrics of fit with past data. Our results validate our hypothesis since two different metrics that evaluate goodness of fit both yielded higher values when differentially assessed lands are treated as excluded. This suggests that, at least in our study area, differential assessment, which protects farm and ranch lands for tenuous periods of time, has indeed allowed farmland to resist urban development. Including differentially assessed lands also yielded very different calibrated coefficients of growth as the model tried to account for the same growth patterns over two very different excluded areas. Excluded layer design can greatly affect model behavior. Since differentially assessed lands are quite common through the United States and are often ignored in urban growth modeling, the findings of this research can assist other urban growth modelers in designing excluded layers that result in more accurate model calibration and thus forecasting.     

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。     

都市边缘区空间管制效果的产权差异及其影响因素——基于基本农田保护区政策视角

在城市区域化下,基本农田保护区（农保）成为都市区生态保育的重要空间载体及划定城市增长边界依据。以广州市白云区为例,以镇和行政村为基本空间单元,研究了1997年以来基本农田保护区空间演变过程,并构建指标体系,建立不同产权主体农保转用的数理模型,揭示农保政策对不同主体管制的差异及其影响因素。研究发现：① 广州都市边缘区农保被大量转用,并以转为集体建设用地为主;② 农保政策对不同主体的空间管制效果差异较大,可分为管制有效型、集体转用失效型、国有转用失效型三种类型;③ 国有转用主要位于镇区周边,是城镇化所需代价,集体转用主要分布于靠近城市中心而远离镇区的村庄;④ 区位及村庄对非农经济收入的追求是农地集体转用的主要原因,而社会变迁因素影响并不显著。总之,基本农田制度对政府的管制有效,对集体则失效,说明了对基本农田的保护不仅需要划定刚性的物理边界,还需协调集体产权所有者的利益。     

基于CA的城市增长与土地增值动态模拟方法探讨

城市增长与土地增值是一种时空动态变化的复杂地理过程，如何有效地模拟这一过程是该研究领域的一个重要问题。基于GIS的元胞自动机模型，具有模拟地理时空演化过程的能力。该文首先对CA模型进行扩展，再与GIS集成，提出一种模拟城市增长与土地增值时空间动态过程的新方法，并以四川省德阳市为例进行分析。     

基于GIS技术实现农用地估价方法创新

该文通过对我国农用地估价现状和估价方法的分析,从农用地估价与GIS技术结合的客观需求与技术可行性出发,总结目前同类系统的开发模式,以农用地价格学、信息系统学和计量地理学为基础,探讨基于地理信息技术实现农用地估价在方法上的创新,基于组件式GIS平台SuperMap开发经验进一步分析其技术实现过程。     

基于集对分析的城市周边永久基本农田保护红线划定决策研究

探索客观、科学的城市周边永久基本农田保护红线划定决策方法,对于切实保护优质耕地及促进区域社会经济可持续发展具有重要战略意义。该文从评价性指标与约束性指标两方面构建指标体系,采用集对分析方法,以江西省萍乡市安源区为例开展城市周边永久基本农田保护红线划定决策研究。研究结果表明,安源区耕地可划分为优先划入、择优调入、针对性调控以及全面治理四大类型:优先划入型和择优调入型耕地合计2553.66 hm2,主要分布于城区周边道路沿线,应优先划入红线进行保护;针对性调控型耕地应根据其短板开展针对性调控改造,将改造后的优质耕地划入红线;全面治理型以丘陵山区的旱作坡耕地为主,主城区周边有少量镶嵌于建设用地之中,该类型耕地可作为农业—建设—生态弹性空间,通过全面治理,服务优化建设布局、发展山区特色旱作农业、强化生态功能等多方向管理决策。研究结果客观反映了安源区城市周边耕地资源综合状况,可为城市周边永久基本农田保护红线划定决策提供指导。     

城镇化进程中九龙江口湿地景观格局演变模拟

运用SLEUTH模型模拟在3种不同情景下九龙江口2010-2020年城镇扩展过程,并分析了城镇化过程中区域湿地景观格局的演变趋势。结果表明：研究区城镇扩展主要受自然地理要素与道路建设的影响,环境适当保护方案（MEP）与规划方案（PS）可以有效控制城镇的无序扩张与规模;城镇化使得湿地景观面积迅速减少,且以人工湿地减少为主;不同情景下天然湿地景观格局的演变趋势差异较大,现有发展趋势方案（MSQ）与环境适当保护方案（MEP）下天然湿地景观趋于异质性,而规划方案（PS）下景观趋于均质性;３种方案下人工湿地景观都趋于均质化发展。研究进一步探讨了SLEUTH模型在城镇扩展模拟与预测研究中的适用性。     

城市边缘区耕地面积变化时空特征及其驱动机制——以北京市顺义区为例

城市边缘区的土地资源紧缺而利用方式多样,土地利用变化既与城市发展有关又和粮食安全密切联系,因此加强城市边缘区的土地利用研究既必要又迫切。利用1990年和2000年TM影像获取的土地利用数据、 1991~2002年社会经济统计数据,借助GIS空间分析方法以及数理统计方法,系统探讨了北京市顺义区耕地流失的时空格局特征及其驱动机制。结果显示,1990~2000年顺义区流失耕地的57%转为建设用地,43 %转为生态用地。农用地中粮食作物的种植面积大幅减少,菜地和果园面积快速增加。工业发展是耕地流失的第一驱动力;人口城市化、房地产发展等加速耕地流失。