基于空间突变特征的城市边缘区提取方法

城市边缘区位于城市与乡村之间的过渡交接地带,既是城市扩张的前沿,也是城乡建设和用地置换中最具活力的地区.准确识别城市边缘区的空间范围一直是城市空间结构研究的核心问题,有助于从城乡对比的角度来衡量城市化程度.本文以城市边缘区的空间突变特征为切人点,基于格网尺度评价构建基于多源数据的城市边缘区特征识别指标,然后采用小波变换...     

城市边缘区空间发展探讨——以北京市海淀区为例

在快速城镇化时期,城市边缘区是城市扩张过程中空间结构变化最大、土地利用转变最快的地区,以过渡性、复杂性、动态性为突出特征。研究城市边缘区的空间演变对认识城镇化、优化城市空间结构等具有重要意义。本文在总结海淀区空间发展历史渊源的基础上,采用了RS/GIS技术对20世纪80年代以来海淀城市边缘区的范围、空间扩张进行了定量分析;并结合系统论方法,探索影响海淀城市边缘区空间演变的若干因素。研究发现：海淀城市边缘区空间发展有独特的地理优势和文化渊源,且在政策、经济、人口、交通等因素的综合作用下,处于不断动态变化之中;呈现出沿环线不规则分布、边界由清晰变模糊、整体向西北推移的空间特征;总面积逐渐增加、年扩张速率先升后降;1995-2007年以向外扩张为主,其他阶段以内部填充型发展为主;空间分布及扩张强度在不同乡镇街道具有区域差异性等。本文将RS/GIS技术与系统分析相结合,来研究城市边缘区相关问题的技术可行性。     

西安市城市边缘区空间识别与边界划分

城市边缘区研究的首要任务是对城市边缘区进行空间识别和边界划分。针对现有研究存在的指标选取过于单一或繁杂、水陆分离导致划分间断等问题,利用西安市SPOT-5、Landsat TM遥感影像和社会统计数据,分别从物理、景观、人口3个视角出发,选定不透水面盖度与景观絮乱度作为主要判别指标,人口密度作为辅助指标,构建城市边缘区识别指标体系。运用信息熵法和突变检测法,量化并可视化西安市城市边缘区的空间范围。结果表明：① 所选取指标沿着城乡梯度表现出独特的空间信息,根据指标的城乡空间异质性特征可以识别出城市边缘区的空间范围,且方法更科学,界定结果更精确。② 西安市呈现出明显的城市核心区、城市边缘区、农村腹地的圈层结构特征。道路牵引与政策调控对城市边缘区的空间分布有重要影响。本研究可为城市边缘区其他相关研究提供科学参考和依据。     

遏制非法居住区的蔓延——莱索托城市边缘区土地管理的突出问题及改革的措施

随着发展中国家经济的快速发展,城市建设无论在规模上还是在速度上都出现了前所未有的局面,土地的城市化进程不断加快,城市建设逐渐从城市中心以放射状或环状的形式向城市边缘区拓展,并且显现出由近郊向远郊发展的趋势。因此,土地的经济属性和社会属性逐渐被群众所认识与重视。但由于这种土地管理体制的不健全和土地战略规划的落后,致使发展中国家城市边缘区的土地利用仍处于一种无序低效的利用状态,各种问题层出不穷,尤其是土地权属不明确、非法居住区的蔓延现象特别严重,严重制约了城乡统筹发展和城市化的进程。为此,本文依据莱索托城市边缘区土地管理问题的成功经验,结合我国的情况,提出解决非法居住区蔓延的措施,意在为我国城市边缘区的土地管理提供借鉴。     

城市边缘区土地利用／覆盖变化过程研究——以广州市番禺区为例

以广州市1992年,2000年、2005年TM、ETM遥感影像资料为数据源,在GIS技术支持下,对处于广州市南部边缘的番禺区近1 3年来的土地利用/覆盖变化过程进行了定量研究.结果显示番禺区在1992～2005年间建设用地、园地、水域大幅增加,耕地大量减少,林地、未利用地有增有减;各类型之间的转化主要表现为耕地向建设用地、园地、水域大量转移:研究区土地利用程度逐年增加,范围不断扩大.表明番禺区对广州大都市的生产功能、缓冲功能,生态功能的影响力不断加大.     

基于GIS的广州市土地利用遥感动态监测与变化分析

以1997、2003年广州市的Landsat TM影像为基本数据源,在遥感和地理信息系统处理软件的支持下,经过几何纠正、图像裁剪和图像增强处理后,采用最大似然比法结合人工目视解译对影像进行了识别分类,获得了广州市两个时相的土地利用分类数据,并进行了分类精度评价.然后建立了土地利用转移矩阵,并利用数值统计的方法,从不同角度分析了1997～2003年广州市土地利用变化的过程,包括土地利用变化的数量、速度、空间转移及其区域差异等.另外,经济发展、人口的增长、城市化建设等因素是广州市土地利用变化的主要驱动力.     

基于遥感的青岛市区土地利用动态变化研究

基于青岛市区2005年4月和2015年4月的TM影像,利用ENVI中监督分类法,结合人工目视解译,得出2005年和2015年青岛市区土地利用类型分布情况。利用土地利用类型动态模型,分析了10年间青岛市土地利用类型的变化规律。认为2005—2015年,青岛市土地利用类型产生了较大的变化,建设用地、耕地、水面、草地、林地的面积变化显著。其中,建设用地面积增加200.98 km~2;耕地面积减少105.89 km~2;水面面积减少76.68 km~2;草地面积减少69.53 km~2;林地面积增加54.45 km~2;未利用土地面积减少。说明青岛市区处于土地利用发展的时期,政府应该注重土地资源的合理利用。     

煤矿区地面塌陷动态监测与恢复治理决策支持系统研究

针对煤炭区土地利用的特点,在分析矿区地面塌陷及其引发的一系列生态环境损害与人居环境问题的基础上,指出煤矿区土地利用全过程管理是实现矿区可持续发展的必然要求。基于"3S"技术应用特点,提出了基于空间信息技术的煤矿区地面塌陷动态监测与恢复治理决策支持系统的构建,并对其功能、结构、开发方法进行了研究,指出组件技术是系统开发最有效的技术,而且符合当前空间信息科学发展的趋势。     

基于城镇化背景下的城郊土地利用模拟研究——以广州市花都区为例

本文以广州市花都区1990年和2008年TM影像作为数据源,在分析花都区2个时期土地利用格局时空特征的基础上,结合人工神经网络与元胞自动机(ANN-CA)模型对研究区的土地利用空间布局进行模拟。研究表明:根据研究需求构建的ANN-CA模型在实际模拟过程中无需人工定义模型结构和转换规则,只需通过3层神经网络即可模拟复杂的城市形态。因此,通过构建ANN-CA模型对土地利用空间布局进行模拟,可以合理预测城市土地利用发展趋势,具有较强的科学性和可靠性。     

对城市边缘区土地可持续利用有关问题的探讨

文章以南京市江宁区为立足点,在分析其在城市化进程中土地利用特征的基础上,存在的问题和原因,并针对存在的问题提出了对策,以期有助于城乡统筹协调发展及区域可持发展.     

广州城市暴雨内涝时空演变及建设用地扩张的影响

暴雨内涝是城市常见的“城市病”。本研究通过收集20世纪80年代、90年代,以及2000年之后广州市主城区严重暴雨内涝资料,探索改革开放后广州市暴雨内涝时空演变特征,分析城市建设用地扩张对暴雨内涝的影响。结果表明,20世纪80年代至今,广州市主城区暴雨内涝点在时间和空间2个尺度上有显著的变化。早期内涝点主要集中于市中心的越秀区,随着城市化进程的推进逐渐在白云、天河等城市化较快的区域出现。从1990-2010年,广州市城乡建设用地扩张显著,城市不透水面密度与暴雨内涝点核密度呈正相关。其相关性随城市化发展逐渐增强,表明改革开放后广州市城市的快速扩张,对主城区暴雨内涝点的时空演变有较大的影响。因此,城市暴雨内涝的防治应重视城市不透水面格局的优化和调整。     

新型城镇化的人地耦合异速增长分析方法

在新型城镇化背景下的城市人口规模与用地面积变化具有复杂性,研究两种要素城镇化水平的相对增长关系,有助于探索人地耦合发展的协同态势及变化动因。本文选取广州市2000—2015年的Landsat时序影像与2000、2010和2015年的人口普查与年鉴数据,在街道（乡镇）尺度上计算人口土地城镇化耦合指数识别4种耦合类型,并在此基础上提出年均增长率异速关系拟合方法。研究结果表明：① 2000—2015年广州市街道（乡镇）人口和土地城镇化呈现明显的圈层结构（核心、内、外圈层）特征,4种人地耦合类型的异速增长分别呈现正异速、负异速、负幂律3种形式,证明人地耦合分类的异速增长建模方法有助于分析人地城镇化的动态演化过程;② 基于人地耦合指数的异速标度分析表明,核心圈层—内圈层—外圈层结构上分别形成了高度集约—集约—相对粗放式扩张的发展格局,结合城市更新改造的空间分析,说明这一特色新型城镇化模式在广州具有一定成效,已初步形成了核心圈层与内圈层协同发展的态势,但需要注意防控外圈层的粗放型增长。研究结果可为新型城镇化理论内涵的认知探索和广州市案例的实证研究提供支持。     

Evolution of transitional institutions for urban land redevelopment in China—Case in Guangzhou

Building effective institutions for markets is a great challenge to China's transitional economy. China's ex-perience in establishing urban land markets is characterized by trial and error and the gradual evolution of transitional institutions. Based on archive data and interviews in a neighborhood (Jinhuajie) of Guangzhou, this research reveals that China's land redevelopment in the past two decades has followed an approach of partial and gradual reform, which was structured by the gradual evolution of transitional institutions to speed up local land redevelopment within the ex-isting property fights system. Transitional institutions, including highly compensated residents' land use rights, in-kind land lease payment, flexible control on development rights of developers and short-term actual ownership of work units, are generated by the local government sequentially to dispel existing land use rights of different land users and make further development be able to follow market mechanisms.     

Spatial-temporal pattern and differences of land use changes in the Three Gorges Reservoir Area of China during 1975�C2005

Regional land use changes are an important part of global changes. The research on land use changes in the Three Gorges Reservoir Area of China attracts a lot of attention owing to the Three Gorges Dam building. The Three Gorges Reservoir Area becomes one of the important research areas. This study analyzed the transforming processes and traits of each land use type and the regional differences of land use changes during the past 30 years, summarized the distribution of different land use types in different buffer zones and regresses the equation areas and different buffer distances based on buffer analyses and regression analyses, and then analyzed the transforming rules in different buffer distances, got the optimal influence distances. The research results indicate that, (1) cultivated land lies at the northwest of the reservoir and was decreasing, however, the construction land was increasing, especially the urban construction land, a large number of land was flooded because of the reservoir water level rise; (2) urban area was sprawling quickly in developed and neighboring areas, and a great deal of cultivated land and a considerable amount of grassland were occupied; in the earlier time, rural settlements occupied lots of cultivated land and a sum of forestry land in the later time; (3) the optimum influenced distances for cultivated land and forestry land were 10–35 km, and for urban and rural settlements were in 5–20 km. Overall, this research can reflect the spatial-temporal characteristics of land use changes during the 30 years, and it is helpful for urban planning and land use planning in the reservoir area.     

近32年来南京城市扩展与土地利用演变研究

基于1980-2012年6个时相的遥感影像分类成果,运用扩展强度的等扇分析和土地利用转移矩阵对南京市城市扩展区由城市扩展引起的土地利用布局、结构演化进行了长周期、多时段的研究。结果表明：32年间5个阶段城市扩展的方向极不均匀,城市经历了东北-东南-西南的扩展演化过程,2000年之后的扩展强度显著扩大;在总变化量的构成中,耕地净变化量和交换变化量所占的比重较为接近,在面积净减少的同时,空间位置的转移也较为突出;城市建设用地、城市绿地、采矿用地与裸地以净变化为主,水面、村镇建设用地以交换变化为主;2000年后,各时段耕地和城市建设用地年均总变化量远高于2000年之前,以2004-2008年的值最高,2008-2012年有所回落;32年间各单项类型动态度均较高,城市绿地、村镇建设用地和城市建设用地均达90%以上;综合动态度的结果揭示32年来南京城市的扩展历经了加速演变-变化趋缓-剧烈演变-整合重构4个主要阶段。     

基于FLUS-UGB的县域土地利用模拟及城镇开发边界划定研究

当前城镇开发边界的制定与已有基本农田和生态保护红线存在较大的龃龉,在新的国土空间规划体系下,需要科学划定县域合理的城镇开发边界以实现国土空间的可持续开发利用。对此,本文提出了基于三线协调和FLUS-UGB的城镇增长边界划定方法,以江苏省丰县为研究案例,在对其2011—2017年土地利用进行模拟和验证的基础上预测了至2035年的多情景土地利用变化,结合耕地保护与生态控制背景,最终确定城镇增长边界。结果表明：① 2017年丰县土地利用模拟的总体精度达到94.7%,Kappa系数为0.895,模拟精度较高。② 基准情景下,城镇用地呈现“摊大饼”的空间扩张趋势。在耕地保护与生态控制背景下,城镇呈“放射式”向外有序扩张。③ 预测2035年丰县城镇用地开发边界面积为80.29 km²,2017—2035年共17年增长幅度达到69.07%。明确划分城镇开发边界能够有效避免城镇用地对永久基本农田和重要生态用地的侵占,从而实现城镇扩张、永久基本农田和重要生态用地保护三者之间的良好空间协调。     

基于分形维度法的都市区城市蔓延分析——以广佛为例

根据1957与1982年两个时期的地形图并结合1995与2008年的遥感卫星影像提取城镇建设用地专题信息,利用ArcGIS建立广佛都市区城镇建设用地数据库,采用分形维度的计算方法,对广佛都市区城市蔓延的情况进行测度和分析。结果表明广佛都市区三个发展阶段城镇建设用地面积增长速度并不均匀,具有加速发展的特点。四个测度年份的分形维数分别为1.645 4,1.628 5,1.558 6和1.527 0,均在1～2之间,分形维数呈递降趋势,总体下降了0.118 4,城市发展模式由紧凑型逐渐向松散型演变,存在城市蔓延情况,而且城市发展模式以年均0.14%的速度从紧凑型向松散型演变。广佛都市区城市蔓延的地域分异较为明显,具有较强的空间集聚性和中心向心性,广州和佛山毗邻地区以及中心城区是城市蔓延的活跃区和集中区,1982-1995年间研究区内蔓延速度比1995-2008年间要快。通过深入分析发现,经济快速发展、城市人口的持续增长、交通道路网络的建设是广佛都市区快速扩张和城市蔓延的基本动力因素之一,开发区土地扩张,进一步加剧了无序扩张和城市蔓延。     

Evaluation of intensive urban land use based on an artificial neural network model: A case study of Nanjing City,China

In this paper, the artificial neural network (ANN) model was used to evaluate the degree of intensive urban land use in Nanjing City, China. The construction and application of the ANN model took into account the comprehensive, spatial and complex nature of urban land use. Through a preliminary calculation of the degree of intensive land use of the sample area, representative sample area selection and using the back propagation neural network model to train, the intensive land use level of each evaluation unit is finally determined in the study area. Results show that the method can effectively correct the errors caused by the limitations of the model itself and the determination of the ideal value and weights when the multifactor comprehensive evaluation is used alone. The ANN model can make the evaluation results more objective and practical. The evaluation results show a tendency of decreasing land use intensity from the core urban area to the periphery and the industrial functional area has relatively low land use intensity compared with other functional areas. Based on the evaluation results, some suggestions are put forward, such as transforming the mode of urban spatial expansion, strengthening the integration and potential exploitation of the land in the urban built-up area, and strengthening the control of the construction intensity of protected areas.     

融合数字表面模型的无人机遥感影像城市土地利用分类

城市土地利用是城市生态学中的关键问题,深入了解城市的土地利用对合理规划城市功能分区、提升用地效益、促进区域经济与环境发展具有重要意义。因此,城市土地利用类型分类研究一直是城市规划学和城市地理学研究的核心内容之一。快速发展的无人机技术为城市土地利用分类提供了丰富的数据支撑,基于无人机遥感影像建立的数字表面模型（DSM）和数字正射影像（DOM）可以有效提高城市土地利用分类的精度。为了充分利用无人机遥感影像的丰富信息,本文提出了一种融合高分辨率DOM和DSM的城市土地利用分类方法。本文融合了DOM和DSM作为数据源。在面向对象分类方法的基础上,DSM分别被用于多尺度分割过程中像元融合的最终阈值和地物分类过程中的地物高度特征。该方法在天津市宝坻区的京津新城进行了验证,结果表明,相对于最初的多尺度分割方法,融合DSM后的多尺度分割方法的分割质量指数（QR）、过分割指数（OR）、欠分割指数（UR）和综合指数（CR）都有所降低,分割效果明显提高。优化后的面向对象分类方法,在分类精度上有所提高,尤其是道路、建筑物和其他建设用地。总体精度由85%提高到了87.25%,Kappa系数由0.79提高到0.82。由此可看出,优化后的面向对象分类方法可以更有效地进行城市土地利用分类。     

城市土地利用优化配置分析应用——以济南市为例

对城市土地资源进行优化配置,提高城市土地利用的集约程度,是当前城市土地利用研究领域中的热点问题。本文以济南市为研究区,通过构建系统动力学模型对济南市土地利用的数量结构进行预测,在此基础上,利用ArcGIS软件的二次开发语言编写程序,实现了济南市土地利用的空间优化配置,为济南市城市内部土地资源的合理开发与利用,提供决策参考。