2003—2019年厦门市不透水面时空演变特征

不透水面是衡量城市化水平的重要因子,其发展趋势对城市发展规划和生态环境具有重要意义.厦门市作为经济特区,城市化率高,剖析其不透水面演变规律具有典型性.采用线性光谱混合分解法获取不透水面信息,从时间和空间角度出发,引入转移矩阵、中位数中心来揭示厦门市不透水面的演变规律,为城市发展提供一定的理论依据.结果表明:(1)厦门市...     

基于UCI指数的1988—2021年莆田市城区不透水面时空演变分析

基于时序Landsat影像采用城市组分指数(urban composition index, UCI)获取1988—2021年莆田市城区不透水地表分布图,综合分析莆田市城区不透水面的时空变化特征,探究其演化的相关驱动因素。结果表明：1988—2021年莆田市城区不透水面面积呈增长趋势,增加面积为127.42 km²,扩张速度由快变慢;空间分布为分散-聚集格局,主要扩张方向为东南沿海方向,以市中心为内核不断完善周边建设,以交通为轴向进行带状扩展。在政府政策引导和控制城市发展进程下,人口和经济的增长是莆田市城区不透水面扩张的决定性因素,地形和交通也有着一定的驱动作用。     

哈尔滨市城乡结合部不透水面时空变化及驱动力分析

本文选取哈尔滨市城乡结合部为研究区,以1984年、1993年、2002年和2010年的TM影像数据为数据源,利用混合像元分解方法提取了哈尔滨市城乡结合部的不透水面信息。分析了不透水面的时空变化特征。选取坡度、坡向、DEM、距河流距离、距高速公路距离、距铁路距离、距主要路距离和距1984年城区距离8个因子,利用增强回归树法进一步分析了1984-2010年哈尔滨市城乡结合部不透水面扩张的主要影响因素。结果表明：1984年哈尔滨市城乡结合部不透水面所占比例为3.9%、1993年为6.6%、2002年为9.0%、2010年为16.52%。高速公路、铁路、主要路等交通要素带动周边地区的发展,从而导致道路沿线城市扩张速度较快。     

城市不透水面高光谱遥感监测研究进展

1995年Ridd提出VIS模型以来,城市不透水面便成为遥感应用领域中较为关注的问题。在城市遥感研究中,不透水面不仅仅是城市重要的物质组成,同时也对城市地表环境产生重要的影响。另一方面,随着遥感空间分辨率和光谱分辨率的提高,城市不透水面的提取在理论方法、技术路线等方面都得到了很大的提升。尤其是高光谱数据的发展,基于城市不透水面物质光谱信息的混合像元分解成为当前研究的热点。本文就城市不透水面在遥感应用领域的历史发展状况进行梳理和剖析,清晰化城市不透水面研究的状态,并介绍当前研究方向,为城市不透水面研究提供引玉之砖。主要讨论的内容包括:不透水面的内涵和物质组分研究、不透水面提取的技术方法进展、不透水面数据源/尺度变换等方面的进展以及不透水面研究的未来发展方向,尤其是基于高光谱数据的不透水面研究中的热点和存在的问题。     

2006―2016年粤港澳大湾区城市不透水面 时空变化与驱动力分析

以遥感和地理信息系统技术为支撑,从城市地理学视角对粤港澳大湾区城市不透水面的时空变化状况进行分析,并探讨了不透水面变化的驱动力。结果表明：1）湾区内城市不透水面扩张现象明显,面积从2006年的12 127.69 km2增加到2016年的20 188.87 km2,年均增长速度高达6.65%;2）区域内城市不透水面空间分布越来越集中,呈现高密度区域聚集;3）交通道路（省道及以上级别）与城市不透水面扩张的速度和方向关系密切,其中与国道的关系最为紧密;4）国民生产总值（GDP）和常住人口的增长都对城市不透水面的扩张产生深刻的正向影响,相关系数分别为0.840 7和0.834 1;5）近10年来,粤港澳大湾区城市不透水面的空间格局变化显著,湾区各城市的发展阶段存在差异性,在未来城市发展中应该协调好各城市不透水面的扩张范围和速度,避免过高不透水面带来生态环境问题。     

粤港澳大湾区不透水面变化及城市扩展研究

监测和分析不透水面的动态变化不仅能了解城市化进程,而且对城市未来发展规划具有重要意义。该文基于Landsat TM、ETM+、OLI和HJ-1A、B数据,结合地表特征指数变化,分析1990-2020年粤港澳大湾区不透水面的时空扩展变化,并利用象限方位分析方法探索城市扩展模式,进而揭示社会经济因素和政策因素的影响。研究结果显示:1)粤港澳大湾区不透水面的扩展主要集中在1990-2010年,后10年扩展速度最快,对耕地面积的影响最大,其次为林地和湿地;2)近30年粤港澳大湾区不透水面扩展主要呈东—西向,重心沿东南—西南—西北方向迁移,区内城市不透水面扩展模式主要为跳跃式组团扩展和沿交通轴线带状扩展,对城市群的空间格局产生巨大影响,未来应加强粤港澳大湾区东西两翼的协同发展,增加城市的绿化设施建设,避免城市扩展带来的生态环境问题。     

厦门城市不透水面及其热环境效应的遥感分析

当前,城市空间的快速扩展使得原来以植被、水体为主的自然景观逐渐消失,取而代之的是以不透水面为主的人工建筑物,这一改变已对区域乃至全球的生态环境造成了显著的影响.本研究以海峡西岸中心城市——厦门市为研究区,以1989年、1996年和2009年的Landsat-5 TM影像为主要数据源,采用归一化差值不透水面指数(NDISI),研究了厦门市在这期间的不透水面分布的时空变化.结果发现,厦门市不透水面面积在这20年间扩展了近7倍,其增长主要占用了大面积的植被和水体.回归分析表明城市不透水面与地表温度呈明显的指数型正相关关系,而与植被、水体面积呈线性负相关关系.     

基于Sentinel-2数据的不透水面识别方法与应用研究

快速、准确获取不透水面的空间分布信息对揭示城市发展与生态环境的关系具有重要意义.该文提出一种基于Sentinel-2数据的不透水面识别方法(Impervious Surface Identification Method,ISIM-S2),首先基于分层分类思想,利用多种指数算法剔除裸土和不透水面以外的地物,得到不透水面靶区,然后采用主成分分析对裸土和不透水面进行分离.为验证ISIM-S2的普适性,将其应用于北京、长春、广州和昆明4个不同地理环境下的研究区,并与生物物理综合指数、不透水面综合指数、比值居民地指数的提取结果进行对比,结果表明:ISIM-S2方法降低了云、水体对不透水面的影响,能有效改善不透水面提取中与裸土的混淆,在上述4个研究区不透水面总体识别精度分别为92.56％ 、95.78％ 、92.70％ 和91.68％,优于其他3种指数,且该方法操作简单、易实现,可为不透水面有效识别提供一种新途径.     

基于城市不透水面—人口关联的粤港澳大湾区人口密度时空分异规律与特征

城市人口数据是社会经济各领域的基础数据,高分辨率的空间化城市人口数据则对社会经济各领域的分析和研究具有重要意义。本文首先通过多源遥感技术提取空间分辨率为30 m的粤港澳大湾区2007-2015年间城市不透水面的变化,再利用Dasymetric映射方法得到30 m分辨率的网格化人口密度分布,从而分析大湾区2007-2015年间城市人口的时间和空间变化。通过Google Earth时间序列高分辨率影像采集的样本验证,粤港澳大湾区城市不透水面提取精度均在80%以上;通过统计年鉴中县级人口统计数据,分析大湾区网格化城市人口与统计数据之间的一致性,得到决定系数R²总体在0.7以上。研究表明,粤港澳大湾区城市人口具有特殊的时间和空间分异规律和特征：①大湾区内除了香港和澳门人口分布较稳定,其他城市人口都有不同程度和不同方向的扩张,其中广州、深圳、东莞的人口扩张最为明显;②大湾区城市人口空间分布具有明显的多尺度和多中心特征。总体上,大湾区人口集中在以珠江口为中心的城市群核心区内,离核心区较远的肇庆、江门、惠州人口较为稀疏,城市化程度相对较低,是支撑大湾区经济社会继续深入发展的重要区域。在核心区内,城市人口的分布则在城市尺度和城市群尺度上都体现了多中心分布特征,香港和广州都有多个城市中心,而香港、澳门、深圳、广州则是整个大湾区的4个中心。地理位置上4个中心分布在大湾区的不同地方,可以带动整个粤港澳大湾区的全面发展。研究结果可为粤港澳大湾区在社会经济各领域的分析与规划提供决策支持。     

中国城市住宅价格时空演变研究进展与展望

城市住宅价格时空演变历来是城市地理学和城市经济学关注的核心内容之一。住宅价格在空间、时间分布上具有内在规律性,探索这一规律信息及其影响机制,有助于政府制定合理的房价调控和土地利用政策。本文在总结中国城市住宅价格时空演变动力机制与模式、影响因素以及技术方法等方面研究进展的基础上,指出在研究内容与研究方法方面仍存在不足,有待深化。研究结论如下:未来中国城市住宅价格时空演变研究应立足于经济转型与制度改革的特殊背景,重视住宅价格时空演变理论框架的构建;加强宏观因素对住宅价格影响的定量研究以及探索住宅价格低值集聚的内外因素,全面考察各类因素对住宅价格的影响;强化GIS 技术对城市住宅价格时空演变特征信息的挖掘,并探索多维空间在时间序列上的动态GIS 模型,实现对住宅价格时空演变与分布的模拟分析与趋势预测;拓展城市住宅价格时空演变的普及性应用,并将研究成果与城市住宅价格监测成果形成动态互补性应用。     

中国粮食产量时空格局演变研究

粮食安全是国家战略安全的重要组成部分,在经济新常态下如何夯实农业基础地位、保障粮食安全成为政府与学界共同关注的命题。运用粮食产量变化系数、变异系数、空间分析方法研究了中国粮食产量时空演变格局与粮食安全问题。结果表明：2000-2003年受城镇化和工业化快速推进占用优质农田和大量青壮年劳动力进城务工的影响,粮食播种面积下降导致产量出现波动下滑;2004-2015年,粮食直补、农业税减免、基本农田保护、耕地红线等系列政策促进粮食产量实现“十二连增”。粮食作物类型时序变化表现为玉米产量大幅增长,由1990年的9 681.9×10⁴ t增长为2015年的22 463.2×10⁴ t,稻谷、小麦产量呈现小幅增长态势。2000-2015年中国粮食生产重心逐渐由西南向东北偏移。从各大区域对粮食总产的贡献率来看,1990-2015年南方沿海区对中国粮食总产的贡献率下降幅度最大,达-5.02%,东北地区对全国粮食总产的贡献率增幅最高,为7.75%。中国粮食产量安全区域范围在逐年增加,由2000年的11个省份增加至2015年的16个省,然而,未来粮食安全应关注粮食结构、粮食品质、食品安全、农田生态环境等方面的研究。     

1995年以来中国中部城市不透水面增长变化监测及其增长模式研究——以南昌市为例

以典型样地基准化法结合约束性线性光谱分解法对南昌市主城区1995年以来不透水面增长格局演变及其模式进行研究。结果表明： 研究区不透水面格局呈“较散-集中-扩散”发展的总体规律,主导模式从“以轴线延伸式”向“以卫星填充式、零星飞地式增长”进行转变; 格局变化与经济社会发展阶段演变、便捷技术及材料的广泛使用,地区土地政策、城市规划、城建投资等因素有关; 制定理性的城市规划、重点关注郊区用地过快增长、推广使用绿色透水建材、透水的施工技术等可减缓研究区过快增长的不透水率。     

西部地区乡村韧性的时空演变及驱动因子探测

以西部地区12个省份为研究对象,从人口韧性、经济韧性、社会韧性、资源韧性和环境韧性5个维度出发构建乡村韧性评价指标体系,综合运用熵值法、核密度估计、全局空间自相关指数和地理探测器探究2000—2020年西部地区乡村韧性的时空演变特征及其驱动因子。结果表明：(1)2000—2020年西部地区乡村韧性呈波动提升态势,但整体水平仍较低。(2)乡村韧性空间差异显著,且空间集聚效应不断增强,其中西藏和青海一直为低度韧性,新疆、贵州和内蒙古等省份主要为中度韧性和较高韧性,2020年广西和重庆为高度韧性。(3)乡村韧性发展受到经济驱动力、政府调控驱动力、信息驱动力和人口驱动力等多因子相互作用、共同驱动。     

1995年以来中国中部城市不透水面增长变化监测及其增长模式研究——以南昌市为例北大核心CSCD

以典型样地基准化法结合约束性线性光谱分解法对南昌市主城区1995年以来不透水面增长格局演变及其模式进行研究。结果表明:研究区不透水面格局呈"较散-集中-扩散"发展的总体规律,主导模式从"以轴线延伸式"向"以卫星填充式、零星飞地式增长"进行转变;格局变化与经济社会发展阶段演变、便捷技术及材料的广泛使用,地区土地政策、城市规划、城建投资等因素有关;制定理性的城市规划、重点关注郊区用地过快增长、推广使用绿色透水建材、透水的施工技术等可减缓研究区过快增长的不透水率。     

中国地级以上城市紧凑度时空演变特征研究

紧凑城市以提高城市效率为目的,体现在空间结构、社会经济和生态环境3方面。以土地利用紧凑、经济紧凑、人口紧凑、基础设施紧凑、公共服务紧凑和生态环境协同6个维度构建紧凑度综合指标体系,测算2001、2005和2009年中国280个地级以上城市的紧凑度,探讨中国城市紧凑度的时空演变特征。研究发现:①在全国尺度上,中国城市紧凑度整体高降低升,中低紧凑度城市逐渐增多,城市之间的差距不断减小,表现出日益明显的纺锤状特征。②在区域尺度上,紧凑度空间异质性显著,呈东高西低的特征,其中东部地区高紧凑度城市呈团块状分布于京津冀、长江三角洲和珠江三角洲地区;东北和中西部地区低值连绵分布,高值呈斑块状。但从变化趋势来看,东部地区紧凑度逐渐下降,中西部地区则慢慢提升。③城市紧凑度存在明显的规模等级递增效应,超大城市高于大中城市,小城市紧凑度最低。     

100多年来中国城市空间分布格局的时空演变研究

文章剖析100多年来中国城市空间分布格局的演变特点、成因,并展望演变趋势。对城市人口密度、非农人口规模、CD值和城市规模结构的综合分析表明,中国城市空间格局具有东密西疏、呈三级阶梯状分布、省际差异大、交通指向明显的特点。这种地带性差异由来已久,是自然环境、政治、经济、社会和外部环境等因素长期综合作用的结果。这些要素在空间上存在很大差异,且要素协同作用时,具有惯性和马太效应,中国未来城市空间格局的差异仍将持续存在,并有可能扩大,东部沿海新城市空间将成为未来城市格局的主体。     

半城市化地区不透水面遥感提取优化方法研究北大核心CSCD

快速、准确获取不透水面的空间分布信息对加快城市化进程及城市规划具有重要意义。目前多数研究注重提取大城市不透水面,忽略了不透水面占比较低的半城市化地区,而传统不透水面提取方法在半城市化地区适用性差,存在大量不透水面与裸土混分。该文在BAEM(Built-up Area Extraction Method)指数的基础上,针对半城市化地区存在大量裸土以及建筑密度低的特点,选取Sentinel-2A作为数据源,分别从指数选取和阈值方法两方面展开优化,提出一种适用于半城市化地区的不透水面提取指数MBAEM(Modified BAEM),并在江苏省淮安市盱眙县和淮阴区开展实证研究。结果表明:1)基于MBAEM指数和OTSU阈值法的优化方法提取效果最好,盱眙县和淮阴区的总体精度分别为89.50%和89.73%,Kappa系数分别为0.7907和0.7950;2)相较于传统BAEM指数提取方法,MBAEM指数较好解决了部分不透水面与水体、裸土混分的问题;3)相较于归一化建筑指数、遥感建筑用地指数、组合建筑区指数,MBAEM指数的总体精度和Kappa系数均有不同程度的提升,且优化方法的提取结果在空间分布上更接近真实结果。     

基于流强度的中国城市对外服务能力时空演变特征

综合运用城市流强度模型、改良Theil系数和K-means时空聚类法对2004~2010年中国地级以上286个城市对外服务能力的时空演变特征进行探讨,得到以下结论:1城市流强度值的绝对量均有明显上升,但存在显著的区域非均衡现象,并与城市经济实力有较高的相关性。2省内差异对城市对外服务能力的差异贡献率在58%~72%,是其空间尺度差异的主要来源。3时空演变表现出明显的阶段性和等级性规律,且空间等级性特征随阶段演进更趋明显。4对外服务能力的强弱和集聚强化趋势与城市流强度基数值大小和增速快慢有着紧密关系,一定程度上体现了基础乘数效应和循环累积效应配置下的非均衡特征。     

中国城市数字技术创新水平的时空演变特征及趋势预测

数字技术是数字中国建设的技术支撑,深入探究城市数字技术创新水平的时空演变特征和发展趋势,有助于优化数字中国空间布局。采用Moran′s I指数、标准差椭圆、Dagum基尼系数等方法刻画中国城市数字技术创新水平的时空演变特征,并借助Markov链模型对其发展趋势进行预测。结果发现：(1) 2006—2021年全国及各地区城市数字技术创新水平均呈上升趋势,整体表现出“东强西弱,南强北弱”的发展特点,北京、深圳和上海是中国数字技术创新发展的“引领者”。(2)中国城市数字技术创新水平存在空间正向溢出效应和低水平同质化集聚倾向,分布重心总体向西南方向迁移,分布形态呈“北偏东—南偏西”走向的空间格局,在东中部地区具有“集聚—扩散—集聚”的分布特征。此外,中国城市数字技术创新水平空间差异总体呈缩小趋势,地区间差异与地区内差异分别是东西方向与南北方向总体差异的主要来源。(3)短期内中国城市数字技术创新能够实现向上转移,但很难实现跨越式发展。然而,在整个研究时期,70.498%的城市能够实现正向跳跃式转移。经济发展、信息通信技术、财政科技投入、金融深化、城市规模和人力资本影响城市数字技术创新水平的动态转...     

1988—2018年中国城市实体地域与行政地域用地扩张对比

城市边界是城市演化认知和城市规划决策的空间依据。中国不少研究实践将地级市等行政地域范围视为城市,与物理上主要由连续人造不透水面构成的城市实体地域相比,存在较大的空间边界差异。然而,鲜有研究定量分析“实体”视角下长时间序列的城市用地演化,特别是对实体和行政两种统计单元视角下的城市扩张差异缺乏系统认识。本文基于30 m空间分辨率的多源遥感产品识别了1988—2018年8期的城市实体地域边界,分析其用地扩张过程,进一步与行政地域相对比,系统识别了两种统计视角下城市用地扩张的认知差异和空间模式。主要结论为：① 1988—2018年间,中国面积5 km²以上的城市实体地域单元数量增长了378%,以华东和华中地区的增长最为显著;城市实体地域中,88%为独立增长型,分布广泛但面积大都小于50 km²;12%为空间聚合型,主要分布在发达地区,面积普遍较大。② 相比行政地域,城市实体地域的位序规模更符合幂律分布,其Zipf指数30年来逐渐上升趋向于1,城镇体系发展愈发均衡;相比城市实体地域,行政地域单元在平原地区的城市扩张面积普遍偏高,在沿海地区的城市扩张强度普遍偏低。③ 和城市实体地域单元在拓扑关系上无法一一匹配的1327个行政单元大多分布在人口密集或发达的平原地区;结合实体和行政边界识别了“跨政区同城化”和“政区内集群化”两种扩张模式,前者多发生在省会区域,后者主要分布在华北平原,两者反映了城市化的空间重构。本文研究结果有助于深化中国土地城镇化时空过程的认识,并可对土地资源的科学配置、统一协调及行政区划的优化整合提供空间依据。