河南省城市体系规模结构演变分析

利用1988—2012年城市非农人口数据,运用城市首位度指数、位序-规模法则、城市基尼指数等方法分析了河南省城市体系规模结构的演变。研究结果表明:河南省城市体系规模结构合理;城市规模结构符合位序-规模法则,各等级城市规模稳步增长,呈现竞争激烈的发展态势;城市体系规模结构属首位分布和位序-规模分布的过渡类型,首位城市郑州有相当大的发展空间,第二、第三位城市(洛阳、商丘)实际规模与理论规模也有差距。今后应加快交通网络建设,分类指导,重点促进首位城市郑州的产业升级和现代服务业发展,完善县城基础设施建设,形成城市体系发展的拉力和推力,进一步促进河南省城市体系规模结构优化。     

长江经济带城市群要素集聚能力差异的比较研究

城市群作为当前区域发展的主要空间载体,在区域发展竞争中扮演着越来越重要的角色。论文结合互联网大数据抓取等手段,以长江经济带5个城市群为研究对象,对城市群间要素集聚能力差异进行比较研究,发现：① 长江经济带城市群间要素集聚能力差异与长江经济带社会经济发展的区域差异相吻合,城市群要素集聚格局呈现出由东向西梯度衰减的分布特征;② 城际层面要素集聚能力差异的两极分化现象显著,以城市群首位城市为中心的要素集聚“核心—边缘”空间结构特征较为鲜明;③ 长江经济带城市群内科技创新、对外开放、金融等要素的集聚格局具有明显的差异分化和集聚分布指向特征;④ 长江经济带城市(群)要素集聚能力等级规模结构分布总体符合位序-规模法则,可分为“均衡型”和“离散型”2种类型,首位城市要素集聚首位度随城市群要素集聚能力高低呈现出“两端高、中间低”的特征。     

黄河流域城市群扩张的时空格局演化及情景模拟——以呼包鄂榆城市群为例

黄河流域城镇扩张对区域景观格局影响显著,城市群人口聚集与增长引发了流域“人-地”矛盾和“空间冲突”等一系列生态环境问题。基于土地利用数据和FLUS模型对2025年和2035年呼包鄂榆城市群城镇化与土地利用时空演化特征进行多情景模拟预测。结果表明：① 1990—2018年呼包鄂榆城市群整体发展水平较低,建设用地面积经历了“平稳增加-缓慢增加-急剧增加”的变化过程,区域总体以草地为主,其占土地总面积的50%以上,其次是未利用土地和耕地,林地和建设用地次之。② 城市群扩张最剧烈地区在空间上主要发生在呼和浩特市、包头市等城市主城区,且扩张模式以外延式扩张为主,扩张来源主要是耕地、草地等生态用地。③ 三种情景模拟发现,2025年和2035年区域土地利用变化的空间结构和特征差异明显。自然发展情景下,城市扩张不受约束,高速增长占据了大量生态用地;加入生态约束条件很好的控制了对草地和林地的占用;经济发展情景下,城市扩张将进一步占据更多的未利用土地和耕地。本研究通过城市群扩张时空格局演化及情景模拟分析,尝试为区域规划、城市空间规划和区域生态空间保护提供多角度、多情景和可选择的政策决策参考。     

协调发展视角下大南昌都市圈城市增长边界的划定

科学划定城市增长边界(UGB)能合理引导城市发展方向,有效抑制无序蔓延。基于协调发展视角,结合多目标土地利用适宜性评价方法与PLUS模型划定大南昌都市圈刚性UGB及自然增长、政策约束、协调发展3种情景下的弹性UGB。结果表明：(1)多目标土地利用适宜性呈现空间差异且存在重叠和交叉,协调发展最适宜区与农业生产最适宜区、生态保护最重要区重叠面积相比城镇建设最适宜区均有所下降;(2)刚性UGB面积占研究区总面积的76.11%,保障大南昌都市圈城市扩张严格遵循生态保护红线和粮食安全底线;(3)PLUS模型模拟结果总体呈耕地、林地、草地、未利用地减少以及水域和建设用地增加的趋势,其中建设用地扩张最显著,但协调发展情景下城市扩张得到有效约束,且该情景下弹性UGB能有效减缓城市扩张占用农业或生态价值最高区域,更能优化城市景观格局。研究结果有利于引导和实现大南昌都市圈城市可持续发展,也可为其他城市三生空间协调发展提供参考。     

安徽省城市旅游规模差异及其规模分布

借用城市地理学研究中较成熟的首位分布和位序—规模分布理论,采用标准差、变差系数、首位度、赫芬达尔系数等指标,对19992009年安徽省17个城市国内旅游收入数据进行分析。研究发现：旅游发展总体不均衡;安徽省城市旅游规模首位度小,分散分布明显;高位序城市旅游规模近年相对集中。通过对数据进行位序规模的回归分析：发现安徽省城...     

资源环境保护下天津市用地空间增长模拟

从资源承载和生态保护的角度预测城镇土地利用变化,是实现国土空间用途管制的客观需求。以典型缺水城市天津市为研究区,采用系统动力学模型预测土地利用规模、最小成本路径法构建生态廊道和FLUS模型模拟土地利用变化等方法,分别模拟自然扩张和资源环境保护情景下天津市2035年土地利用情况。结果表明：① 资源约束条件显著制约城镇人口和建设用地的超量发展,随着资源约束增强、科技发展增速,人口和建设用地增长量随之降低,城镇GDP保持稳定增长。② 天津市重要生态廊道以南北向联系为主,东部和北部生态廊道重要性较高,部分生态廊道由于路径较长或距离建设用地较近而面临被蚕食挤压的风险。③ 水体湿地在资源环境保护情境下面积略有增长,在自然扩张情境下则延续以往不可持续的发展模式,出现向草地退化的情况,部分生态源地和廊道受到耕地侵占和建设用地扩张的影响。④ 受交通发展和京津职住分离的影响,天津市城镇建设用地增长主要发生在蓟州、武清和宝坻区。此外,在资源环境保护情景下,中心城区和滨海新区增长率较低,津南区表现出较大发展潜力。以资源环境承载约束城镇扩张,能够为国土空间规划实践提供科学引导。     

基于PLUS模型的乌鲁木齐市生态服务价值权衡协同探究

土地利用/覆被变化将干扰生态系统的稳定供给能力,进而对生态系统服务和可持续发展构成威胁。以乌鲁木齐市为研究区,基于斑块生成土地利用模拟（Patch-generating land use simulation,PLUS）模型,模拟了2030年多情景下乌鲁木齐市的土地利用变化,并结合当量因子法、空间自相关分析等方法估算并预测了1990—2030年乌鲁木齐市生态系统服务价值（Ecosystem service value, ESV）及其权衡协同关系。结果表明：（1）1990—2020年乌鲁木齐市土地利用呈现“两增四减”变化趋势。2030年在惯性发展情景下,除林地外其他地类皆遵循历史演变规律;在生态保护情境下,建设用地面积萎缩,生态用地大幅增加;在综合开发情境下,建设用地面积有所增加的同时生态用地面积也处于上升状态;在重点开发情景下,城市建设用地扩张最为剧烈,耕地面积退化严重。（2）1990—2020年乌鲁木齐市ESV整体上呈现“V”型下降态势,共减少59.59×108元。2030年在生态保护情景下和综合开发情景下ESV处于增加趋势,在惯性发展情景和重点开发情景下ESV出现减少趋势。（3）2...     

基于多源夜间灯光数据的长江经济带三大城市群规模结构动态比较

比较分析长江经济带三大城市群规模结构演变,可为分区域优化我国城市群结构、促进长江上中下游协同发展提供参考。采用DMSP-OLS和NPP-VIIRS数据构建夜间灯光总量集成序列,运用标准差、变异系数、赫芬达尔指数、位序-规模法则、等级钟、马尔科夫转移矩阵对1995-2015年长江经济带三大城市群规模差异及规模结构演变特征进行比较分析,结果表明:1)各城市群内部绝对差异逐年扩大,相对差异和集聚度均逐年缩小;2)长三角城市群由首位分布向位序规模分布转变,长江中游城市群由首位分布向分散均衡分布转变,成渝城市群由强首位分布向弱首位分布转变,三大城市群规模结构均衡性自东向西依次减弱,首位城市均有待进一步提升;3)三大城市群规模等级锁定现象明显,跨等级转移特征差异显著;4)三大城市群中位序城市波动明显,长三角城市群位序波动最小,长江中游城市群位序波动最大。     

长江经济带城市扩张的时空分异特征及影响机制

城市人口增长被普遍认为是驱动城市空间扩张的重要因素,明晰城市扩张的时空分异特征以及城市人口规模与城市用地扩张的关系是优化城市空间结构、抑制城市用地无序扩张的前提。基于卫星影像识别长江经济带包含城市生态空间的城市用地,采用空间分析方法和计量模型,在分析长江经济带1990—2020年城市扩张时空分异特征的基础上,探索不同区域城市人口规模与城市扩张的关系。研究发现：(1) 2015年之后长江经济带的城市扩张速度大幅下降,中上游城市表现出明显不同于下游地区的城市扩张时序特征,2010年之后上游扩张速度超过中游。空间上,长江经济带城市扩张规模存在明显的空间分异,高速扩张区由东向西移动,中上游与下游间的城市用地规模差异趋于收敛;下游城市扩张存在较强的空间依赖性,中上游未表现出显著的空间自相关;(2)不同区域城市人口规模与城市扩张变化率之间的关系存在显著差异,上游呈负相关关系,中下游呈“U”型关系,表明上游城市人口规模尚未出现明显的过度扩张,而中下游部分城市已出现人口过度扩张,中游城市居民对城市舒适度的关注度和敏感度更高。最后,研究分区域提出政策建议,为城市精准施策、推动城市高质量发展提供科学参考。     

基于凸壳原理的杭州城市扩展形态演化分析

在城市化快速推进的背景下,探索凸壳原理在城市扩展形态识别中的应用价值,并借此分析杭州市主城区1985~2010年间城市扩展形态演化规律及其机理,以期为控制城市扩展形态,指导未来城市土地开发活动提供借鉴。研究发现,凸壳原理在城市扩展形态识别上简单而明确,通过确定已有城市建设用地的凸壳,将城市所有可开发用地明确区分为凸壳内用地和凸壳外用地2类,为采取差别化的空间管理政策提供依据。构建了基于凸壳原理的城市扩展形态计算机识别方法,有利于在城市扩展模拟中实现城市扩展形态影响因素的定量化表达。1996年之前,杭州市建设用地和凸壳面积增长缓慢,城市形态相对紧凑;1996年之后,建设用地快速增长,城市不均衡扩展加剧,凸壳面积陡增,城市形态紧凑程度下降。总体来看杭州市城市扩展类型属于外延型,随着凸壳面积的增加,城市填充潜力随之增强,为促进杭州市城市紧凑化发展,应该严格控制凸壳外的城市土地开发。沿主干道的城市开发是城市形态外延式发展的主要因素,已有建设用地周边以及城市内部次要道路沿线的城市开发,以及城市中心的集聚作用和规划对城市开发的控制是城市形态填充式发展的主要因素,而郊区化发展和“东扩西进”等城市空间发展政策促使特定时期城市外延式发展。     

区域一体化进程中城市旅游规模差异的演变及启示——以南京都市圈为例

一体化是区域经济发展的必然趋势,区域一体化对城市旅游规模差异产生深刻影响.运用区域规模差异的相关指标和位序规模理论,对南京都市圈建设10年(2001-2010)的城市旅游规模差异进行分析.结果显示:都市圈城市旅游总体发展态势不均衡,旅游规模的绝对差异明显,但相对差异呈缩小态势;城市旅游规模首位度异常明显,城市旅游规模符合位序规模分布规律.都市圈城市旅游的总体格局未发生显著变化,区域旅游亟需深化合作,寻求协同发展.基于这一前提,从完善地区间的利益协调机制、借力行政区划调整、打造跨地区的特色旅游线路、建立健全区域旅游协作渠道、塑造区域一体化旅游形象等角度提出促进区域旅游协同发展的思路.     

顾及建设用地聚集与排斥性的城市扩张模拟：以义乌市为例

建设用地在空间上存在相互聚集或排斥的特性,并可能影响到城市扩张格局。本文在厘清建设用地内部以及不同类型建设用地之间聚集与排斥性的基础上,将其纳入到元胞自动机（CA）模型的发展适宜性与邻域影响因子计算中,以此构建顾及建设用地聚集与排斥性的CA-SAE模型,并将其应用于义乌城市扩张模拟的实证分析。结果表明：CA-SAE模型能够有效模拟不同类型建设用地的扩张状况,且模拟精度要优于传统CA模型。同时,多情景的模拟结果也证实了建设用地聚集与排斥性会影响到不同类型建设用地的空间分布及城市扩张形态。本文构建的CA-SAE模型创新性地将建设用地聚集与排斥性纳入到CA模型中,为开展面向不同类型建设用地的城市扩张模拟提供了思路与方法。     

中国建设用地扩张未来情景模拟及其对景观格局演化的影响

对中国建设用地的未来扩张趋势及时空格局进行模拟预测,可为科学编制国土空间规划和合理调控城乡发展提供科学依据。本研究对未来30年中国建设用地扩张进行多情景模拟预测,并分析不同区域建设用地扩张的时空演化特征及其对景观格局演化的影响。研究结果表明：(1)基于斑块生成土地利用模拟模型（Patch-generating Land Use Simulation,PLUS）可以获得较高的模拟精度,各分区Kappa系数均高于0.92,总体精度均高于95%,FoM值均高于0.40,表明PLUS模型适用于全国尺度和大区域尺度的土地利用模拟。(2)影响中国建设用地扩张最主要的因素为人口、坡度和年均降水量,存在区域性差异。(3)自然发展、耕地保护、生态保护和可持续发展四种情景下模拟预测的未来土地利用的结构和特征具有明显差异,在可持续发展情景下建设用地扩张主要占用非重点保护的耕地和生态用地以及未利用地,可满足经济发展对于建设用地指标的刚性需求,有助于实现可持续高质量发展。(4)建设用地扩张对景观格局产生显著影响,在可持续发展情景下,与2020年相比,2030年、2040年和2050年建设用地预计增长分别为-0....     

中国特大城市空间形态演变研究

以2008年全国52个百万人口以上的特大城市为样本,分析了1990-2008年中国特大城市空间形态在形状指数、空间紧凑度和空间破碎度方面的演变特征。研究表明:1)中国特大城市空间形态趋向带状特征,形状率和圆形率指数均呈下降趋势,下降幅度最大的是西北部、西部和东部地区的城市;2)空间紧凑度下降,面积-周长紧凑度和面积-轴线紧凑度指数均呈下降趋势,下降幅度最大的是西部地区的城市;3)空间破碎度趋于增强,分形维数呈上升趋势,上升幅度最大的是西南和东南部地区的城市;4)影响中国特大城市空间形态特征变化的因素主要有城市规模的扩大、新型城市空间要素的出现和城市空间结构的多中心化。     

产城融合导向下城市扩张多智能体模型——以天津市为例

以产城融合为导向,在分析决策主体时空规律的基础上设计产城融合多智能体的适宜性评价指标,构建城市扩张多智能体模型,并对天津市2005-2020年的城市土地空间扩张情况进行模拟。结果表明：（1）该模型具有较好的可信度和模拟效果,能够有效模拟和预测产城融合导向下的城市土地空间扩张动态变化。（2）由天津市2020年城市土地空间扩张预测结果可知,未来城市用地仍以"摊大饼"式外延扩张为主,但位于城市边缘地带的"卫星城"已成为城市和产业进行功能融合、空间融合的起点,未来城市用地将向着产城融合的趋势演化。     

基于Theil指数和Sharpley值分解的山东省城市土地扩张强度差异及其成因研究

基于山东省17地市2002-2011年数据和Theil指数及其分解方法研究表明,山东省城市土地扩张强度差异存在"先扩大后缩小"的趋势,相似人口规模等级城市内部差距及经济发展水平较高区域城市内部差异显著。政府财政支出、区域产业结构、城市人口密度和区域开放度等均是影响山东省城市土地扩张强度的重要因素。Sharpley值分解结果表明,区域第三产业比重和市辖区人口密度对山东省城市土地扩张强度差异的相对贡献率呈增长趋势,开放度的相对贡献率先增后减,区域第二产业比重成为弥补城市间土地扩张强度差距的因素,政府财政规模对城市土地扩张强度差异变化的影响较小。     

中国与美国大都市区城市内部土地覆盖结构时空差异

城市内部土地覆盖结构对城市生态服务功能和人居环境质量产生重要影响。中国与美国不同发展阶段城市不透水地表和绿地时空分布格局存在显著差异。本文基于Landsat TM/MSS影像获取1978、1990、2000、2010 年城市内部土地覆盖和不透水地表分类信息,监测并比较中国和美国六个特大城市扩展时空动态、土地覆盖结构差异及城市不同功能区特征。研究表明,在过去30 多年以来,中国城市以相对紧凑形态发展,美国城市较为离散;美国三大城市植被所占的比例是中国的2.21 倍;中国城市内部结构土地利用功能类型更加复杂,不透水地表密度更高,而美国城市CBD和居住区功能相对独立,特别居住区以镶嵌式低不透水地表和高绿地比例结构为主。     

结合宏观和微观视角的城市扩张方向异质性分析

探究城市扩张过程在不同方向的异质性及其规律,对理解城市空间结构变化和城市动态增长过程具有重要意义。基于武汉市1995-2016年间5期遥感数据,应用反S函数与邻近扩张指数(PEI)方法,分别从宏观和微观角度定量刻画城市土地密度梯度分布的形态(宏观形态)和斑块扩张过程(微观视角),结合空间形态演变阶段探究方向异质性规律。研究表明:1)扇形方向与交通廊道的城市土地密度在梯度上呈"反S形"分布,反S函数可较好拟合其形态。2)各向城市空间的紧凑与松散变化过程具有异质性,西南方向的宏观形态趋于紧凑,东北方向的宏观形态由紧凑变得松散,东南和西南方向的斑块扩张处于聚合阶段。3)各向城市空间形态演变可划分为块状、块状生长、指状和指状生长时期:在块状生长时期,交通廊道的宏观形态更紧凑,廊道内斑块扩张更紧凑,且与廊道外的差距增大;在指状生长时期,交通廊道的宏观形态更松散,廊道内斑块扩张更紧凑,但与廊道外的差距减小。     

环渤海地区空间多中心测度及时空分异特征研究

基于经济、社会、生态、空间发展制定指标体系,利用城市—区域碎化程度模型、城市—区域均匀度模型和广义首位度,从多个角度对环渤海地区2003—2013年空间多中心进行定量测度及时空特征研究。结果表明:1)环渤海地区人口多中心格局已基本形成,区域空间极化减弱,核心城市北京、天津的龙头牵引作用有待进一步加强。2)环渤海地区城市首位度得分较为均衡,空间多中心格局基本形成;经济首位度得分占城市首位度得分比例最大;生态首位度得分所占比例最小,2城市指数与4城市指数都呈下降趋势。3)从时间维度看,京津冀城市群城市首位度得分增幅较大;山东半岛城市群大部分城市的城市首位度得分呈上升趋势;辽东半岛城市群呈下降趋势。4)环渤海地区缺乏整体上的分工协作,区域合作协调机制相对单一。     

长沙城市土地扩张特征及影响因素

以不同时期长沙市城区土地利用现状图为基础,通过对城市用地结构比例、扩张强度指数、人口弹性指数、经济弹性指数、紧凑度变化指数等指标的具体研究,从时间序列、空间形态、结构演变等方面对长沙市城市土地扩张特征进行了系统分析,并结合区域社会经济发展情况从自然地理环境、人口与经济发展、交通设施建设、规划与区域发展战略引导、体制与制度创新等方面探讨了城市土地扩张的作用机制。研究表明：从1949年到2004年,长沙市城市土地扩张速度和强度逐步上升,整体上呈现出非理性向理性发展的趋势,扩张形态也经历了一个由单一的外部空间扩展向外部空间扩展与内部填充相结合转变,由以圈层状、轴线状为主的连续扩展形态向以斑块状与组团状为主的非连续扩展形态转变的过程,总体而言,长沙市城市土地扩张是一个具有阶段性、多样性和复杂性的过程。无论是哪个阶段,城市土地的扩张均受到多重力量的影响,某一时期的城市土地扩张是多重速度、多重模式以及多重形态的有机叠合体,由于力与力之间的均衡与偏向性差异而导致了不同时期城市土地扩张主导特征的凸现,最后在各阶段性合力的共同作用下,形成了现有城市土地边界和形态。