京津冀城市群1990—2015年城区时空扩展监测与分析

城区作为城镇化表征的重要指标,在城镇化时空扩展分析中有着重要的意义。然而,目前城区边界存在相关概念混杂导致对其认识缺乏统一、划定标准和数据来源缺乏一致性、遥感监测所用影像分辨率较低、以建设用地（不透水面）替代城区等问题。针对上述问题,参考住房和城乡建设部的建成区概念和城区地域分布范围,充分挖掘高分辨率遥感影像展现的城市景观和形态等空间可视化特征,从城市实际建设完成情况出发,本文提出了基于高分辨率影像和地理信息资料辅助的城区半自动化提取方法。获取了京津冀城市群153个县级以上城市的1990、2002、2015年的遥感影像、多元地理信息参考资料,开展了该区域的城区边界提取,并从时空扩展过程、城区空间形态及结构变化、城区扩展协调性、城区扩展占用土地类型4个方面对京津冀城市群1/4世纪的城镇化过程进行了统计分析。提出的技术方法和监测分析结果对于城镇化发展监测和城市规划实施评估具有重要的参考价值。     

基于地理国情普查数据的泸州市空间扩展监测

基于2014年地理国情普查数据和历史遥感影像,对2010~2014年泸州城市空间扩展进行监测与分析。结果表明,泸州市中心城区由2010年的68.86 km2扩展到2014年的88.51 km2,年均扩展速度为7.31%;中心城区几何重心整体约向北偏西移动0.24 km,扩展模式总体上属于填充型,土地来源以人工堆掘地为主;中心城区紧凑度相对提高约20%,城市几何形状越来越规整;城市用地增长弹性系数为1.16、人口-城市扩展指数为1.31,表明中心城区土地城镇化快于人口城镇化。泸州市在今后的城镇化过程中,应加强空间管制、促进土地集约利用。     

北京市城市扩展空间格局变化监测与分析

本文基于地理国情监测数据,结合同期城市经济、人口等统计数据,利用高分辨率卫星遥感影像数据提取北京市建成区边界要素。采用地理国情与城市空间扩展相融合的监测分析模型及相关评价指标开展空间格局变化分析研究,揭示北京市2000—2017年间城市扩展的空间格局及其变化规律,并对其变化原因进行分析。其成果可为北京市科学规划与可持续发展提供决策依据。     

城区边界遥感提取研究进展

针对当前城乡统计口径和城区边界提取标准不统一的问题,该文梳理了当前国内外城区边界相关概念及界定标准、不同分辨率影像下的城区边界遥感提取方法,以及城区边界提取中“连接”的判断方法。结果表明,当前城区边界遥感提取主要面临3个问题:选用的标准、城区中的“连接”判断标准缺乏、自动化程度有待加强。提出了上述3个问题的解决思路:构建综合空间特征和人口特征,符合中国国情和特色的指标体系;探讨不同“连接”判断方法对城区边界提取结果的影响;将城区边界提取标准转化为机器学习算法,引入人工智能技术提升城区边界自动化提取程度。     

西部地级城市城区扩展变化监测与分析——以甘肃省地级城市为例

为了统计甘肃省地级城市城区空间扩展变化趋势及规律，为西部城市的规划建设和可持续性发展提供空间地理信息参考依据，本文以甘肃省地级城市为研究对象，利用城市多年航空航天遥感影像及城市规划、统计等相关资料，采用遥感监测及地理信息空间技术，通过研究城市城区空间扩展的范围、速度及强度等指标因素，对甘肃省地级城市2000—2020年间城市城区扩展变化原因进行分析，结果表明：在近20年时间里，甘肃省地级城市空间格局在政策引导、经济发展、城市建设规划布局、人口增长等因素的作用下不断扩展，城市建设也得到了前所未有的发展，其分析结果可以为甘肃省地级城市的规划建设、城市的科学管理决策以及区域发展战略与规划实施提供重要的空间地理信息依据和参考信息。     

重庆市主城区城市空间扩展遥感监测研究

以2000~2013年多源遥感影像为数据源,结合专题资料,根据一定的判别原则提取了重庆市主城区4个时相的城区范围。通过对主城区城市扩展强度、城市用地增长弹性系数的计算,分析了城市空间扩展的时空变化情况;通过对主城区城市扩展空间象限方位、分形维数、紧凑度、重心转移的计算,分析了城市外部形态特征的演变。结果表明,重庆市主城区外部城市空间形态保持健康稳定的发展趋势;城市空间形态变化受政策和制度因素引导和调控;城市空间扩展形态受多种影响因素综合作用。     

基于高分辨率影像城市建筑物研究

建筑物是城市的重要组成部分,近年来城市化进程不断加快,城市人口与城市建筑物日益增多,及时获取建筑物的空间分布以及建筑覆盖率、建筑容积率等相关指标,有利于城市居住环境状况进行科学评价,促进土地利用优化配置,还可为交通与通讯等科学规划提供参考.随着高分辨率影像应用的日益推广以及信息提取技术的不断提高,利用高分辨率卫星影像提取城市建筑物及建筑覆盖率、建筑容积率等指标与传统手段相比具有快速、高效等特点,得到广泛应用并取得丰硕成果.本文在前人研究的基础上,对基于高分辨率城市建筑物提取及相关研究的理论基础、存在问题、发展趋势进行了深入分析,对于高分辨率影像城市建筑物研究系统化、促进城市遥感的深化具有重要意义.     

江西省地级以上城市空间格局变化监测研究

城区空间格局是城市发展的骨架,是由城市的空间要素在城市地域上分布和相互交织而成的空间关系[1-2]。利用2000、2005、2010、2015、2016年5期高分辨率正射影像提取江西省地级以上城市城区边界,对提取成果进行城市空间格局研究及空间结构分析。结果表明:江西省城市空间格局整体呈现出"北紧南松、一核南北双中心"的结构,研究成果为解决城市发展面临的"老城区交通拥堵,新城区粗放型扩展"等空间结构优化问题,提供了合理的规划建议以及技术支撑。     

基于遥感监测的合肥市城市扩展时空特征及驱动力分析

城市区域的扩展是城市化的重要表现,准确掌握其形态特征及驱动力机制,对指导城市规划、调整发展布局具有重要意义.本文采用Landsat系列遥感影像为数据源,提取城市建设用地,结合一系列城市扩展评价指标及社会经济统计数据,对近20年合肥市城市扩展时空特征及驱动力因素进行分析.研究表明:2000—2019年间,合肥市城市扩展维持在中高速水平,城市扩展弹性指数偏离合理值,城市扩展重心由中心城区逐渐转移至南部地区.人口增长、经济发展及政策因素是合肥城市扩展的主要驱动力,此外,交通及科教资源也是城市扩展的重要驱动因素.     

基于NPP/VIIRS数据的重庆市城市空间发展变化分析

基于NPP/VIIRS夜间灯光遥感数据,采用阈值法结合统计数据提取了城市建成区范围,并通过图斑综合与边界平滑等方法对城市建成区进行了筛选和边界优化.将NPP/VIIRS数据分别与POI核密度、不透水面产品进行耦合性分析发现,虽然NPP/VIIRS空间分布与POI核密度、不透水面具有一定重叠度,且变化趋势一致性较高,但整体相关性不高.选取扩展速率、扩展强度、紧凑度、分形维数、用地增长弹性系数和标准差椭圆等指标对城市空间结构和变化趋势等进行了定量研究.结果表明,重庆市2013-2019年城市扩张趋势明显,扩展速率和扩展强度呈年际波动趋势;城市以外部扩张为主,重心整体向东南方向偏移;紧凑度水平和不规则程度整体较低,且呈逐年降低的趋势;可能存在人口增长与用地比例失调的情况,但变化趋势逐渐变好.通过对城市空间格局变化的分析,以期能为未来城市建设布局提供一定参考.     

城市扩张时空度量与差异性分析——以东、中、西部典型城市为例

城市化是区域人口增长与社会经济发展的综合进程,其最为明显的特征是城市空间扩张。研究采用面向对象最近邻分类以及概率神经网络分类的方法,从Landsat TM影像中提取我国东(广州)、中(合肥)、西部(西宁)城市主城区建设用地信息,应用皮尔逊卡方检验、香农熵模型以及城市扩张速度等计算3个城市相同时间段内的城市扩张自由度、蔓延度、感观优劣度等,对研究区1995—2010年期间的扩张特征进行时空综合度量。结果表明:1)不同城市扩张特征不尽相同,东(广州)、中部(合肥)城市相较西部(西宁)扩张自由度及蔓延度偏高,区域差异明显;2)东(广州)、中部(合肥)城市扩张感观优劣度相对较低,应努力构建并完善城市扩张监管体系,统筹协调城市建设用地的开发利用,积极推进高质量城镇化,实现城市的可持续发展;3)东(广州)、中部(合肥)相较西部(西宁)近15年扩张明显,扩张速度较快。     

浙江城市群人口与用地规模的时空分异结构演变研究

结合夜间灯光与城市统计数据,应用城市位序-规模法则及人地异速生长模型,初步分析了浙江人口分布及人地关系,考虑到人口增长的特征,提出了加入滞后效应的修正模型,对浙江城市群长期的发展展开了动态研究.研究结果表明,浙江城市群结构体系较为成熟,但是随着经济发展,城市首位度逐步提高,人口逐渐呈现聚集状态;浙江城市群中的杭州、宁波...     

甘肃省主要城市空间扩张协调性分析

在全国地级以上城市以及典型城市群空间格局监测项目中,根据城市用地增长弹性系数判断城市空间扩展的协调性.结果表明,2000-2016年全国大多数城市用地增长弹性系数大于最优值1.12.分析了城市用地增长弹性系数最优值的来源以及城市空间扩张与人口增长关系的相关研究成果,将人均城市用地面积与城市用地增长弹性系数结合起来,用于...     

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年两个时期的地形冈并结合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．采用分形维度的计锋方法,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1．6454,1．6285,1．5586和1．5270,均在1-2之间．分形维数呈递降趋势,总体下降了0．1184,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硅,具有较强的空间集聚性和中心向心件,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年问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。     

Examining urban sprawl in Europe using spatial metrics

Urbanisation is a global phenomenon with an important impact on the quality of human life. Europe has been widely affected by urbanisation. One of the main characteristics of urban growth is sprawl, a negative form of urban expansion, which affects large cities and most types of urban landscapes. Spatial indicators are applied to CORINE Urban Morphological Zones (UMZ) changes in order to measure urban sprawl between 1990–2000 and 2000–2006 in 24 European countries. The indicators calculate urban morphological properties such as shape, aggregation, compactness and dispersion. The results revealed that the urban areas (UMZ) increased by 146% during 1990–2006 and the urbanisation becomes more circle-shaped and less complex where mostly sprawl occurs. Moreover, urban form becomes less clumped or aggregated. Therefore, due to accelerating rates of urban sprawl, European urban planning should intensify appropriate initiatives to avoid negative impacts on human life.     

基于RS和GIS的甬台地区城市建设用地扩展特征研究

以多时相Landsat MSS,TM和ETM卫星影像为数据源,利用遥感和GIS手段,提取宁波、台州2市5个时相（1979,1990,1995,2000和2005年）城市建设用地信息,分析了城市建设用地扩展的时间特征、形态特征、空间特征并通过其与人口、GDP因素的相关分析研究其扩展的动力机制。结果表明：①1979年以来,甬台地区城市建设用地总体扩展速度表现为先升后降,而城市建设用地总体扩展强度则表现为不断提高的趋势。②甬台地区城市建设用地的空间结构存在明显的分形特征,城市建设用地空间结构分维逐渐增大,城市建设用地空间复杂性增加,城市建设用地趋向不稳定。③甬台地区城市扩展与社会经济发展具有明显的相关性。     

基于地理国情数据的城市扩张和生态格局分析——以武汉市为例

城市扩张是城镇化的主要特征,研究城市扩张规律对城市空间规划、高质量发展提供决策依据。本文以武汉市为研究区,以2015—2018年地理国情监测成果为主要数据源,通过数据整理与提取、计算城市扩张特征指数、提取城市格局变化、计算生态景观指数等处理,对研究区城市扩张和生态格局变化特征进行分析。研究结果表明：2015—2018年间,武汉市从快速扩张阶段逐渐减缓,紧凑度逐渐下降;中心城市扩张主要以种植土地破坏为代价;远城区快速扩张主要以林草面积减少为代价;在生态指数上,各生态景观类型破碎度均有下降,但水域面积保持良好。     

Analyzing Urban Sprawl in Rethymno,Greece

Analysis of urban sprawl is an issue that has been continuously attracting attention in the planning and research community. Τhis paper presents the results of an analysis of the growth of the city of Rethymno during the 1997–2010 time period. Rethymno is a city in the island of Crete in Greece with population of about 35,000 people, in which developed land has expanded at a rate that is double the growth of the population during the study period. A qualitative analysis was first performed to identify growth patterns in the different parts of the city, how these are related to planning regulations and the extent of cohesiveness of the development. A logistic regression model was estimated using various variables influencing the expansion of the built up area. Variables such as slope, distance from main roads, distance from the University, distance from coastline, as well as variables describing the proximity to other developed areas were used as independent variables in the logistic regressions. Planning constraints with respect zoning were also considered. The accuracy/goodness of fit of the simulation results were also tested using Receiver Operating Characteristic (ROC) curve. The results revealed high (performance) accuracy, which can support the applicability of the proposed method in urban sprawl modeling. Once the equations were estimated they were applied using data from 2010 to identify future trends of urbanization. The methodology adopted in this study can result in a tool that can be of use to urban planning authorities in identifying areas of future urban growth and therefore, adopt zoning policies encouraging or discouraging growth in these areas according to the sustainability objectives of the local community.     

Urban sprawl development around Aligarh city: A study aided by satellite remote sensing and GIS

Rapid urbanization causes disorganized and unplanned growth of towns and cities. The pressure of an ever growing population becomes a burden on the limited civic amenities which are virtually collapsing. Asymmetrical growth of urban centres consumes agricultural land adjacent to these, resulting in lower agricultural productivity. Besides taxing the groundwater resources available for an urban centre, an increase in the paved area severely reduces the groundwater recharge potential, leading to situations which may truly be potential catastrophes. An understanding of the growth dynamics of urban agglomerations is essential for ecologically feasible developmental planning. With almost a third of India’s population already having become urban, it is necessary to acquire information on growth patterns of cities and how they impact the living environment. The current trend of spatial urban growth in almost all Indian cities has a haphazard pattern, particularly along the urban-rural fringe. There is an obvious need for continuously monitoring the phenomena of growth, and mapping and analyzing its patterns, since this is of great concern to urban administrators and planners whose concern it is to provide basic amenities and infrastructure for the complex urban environment. Mapping urban growth by conventional methods is too tedious and a slow process, and by the time information becomes available to planners, it is already outdated and redundant since the damage has already been done. Satellite remote sensing data and application of GIS technologies provide an alter-native means of rapidly assessing the dynamics and development of sprawl so that timely action may be taken. Besides being flexible and extensible, the datasets are easily rectified, updated and may be used for other applications.