天山北坡绿洲城市空间形态时空特征分析

借助GIS 软件支持, 综合遥感影像、地形图和其它空间数据, 提取天山北坡8 个绿洲城市 1990 年和2000 年建设用地图形信息, 计算1990 年和2000 年天山北坡8 个绿洲城市的平面轮 廓形状的分维数、紧凑度以及城市用地扩展类型, 讨论紧凑度与分维数的关系。研究结果表明, 天 山北坡绿洲城市形态总体特征表现为形状规则, 结构紧凑。1990~2000 年, 城市扩展类型主要为 外延型, 城市形态分维数增加, 紧凑度降低, 城市外部形态趋于复杂化和不规则化, 而内部结构趋 于松散化, 与同时期我国大部分城市的用地扩展方式有所不同。同时, 天山北坡绿洲城市形态特 征描述参数间存在着明显的幂函数关系, 并且是一种线性负相关关系, 即随着分维数的增加, 紧 凑度呈递减的趋势。     

基于遥感监测的北京市 城市空间扩展格局与形态特征分析

基于1990年、2002年、2013年的遥感影像、基础地理信息数据,开展北京城区边界信息提取,从城市扩展过程、空间形态、扩展类型、空间结构演变4个方面对北京市城区空间演进过程进行分析。结果表明:1990—2013年北京市辖区城区面积扩展了559.20 km~2,2013年的城区面积是1990年的2.29倍,城区面积扩展明显;北京市城市空间扩展具有显著的阶段性,1990—2002年、2002—2013年两个时段的城市扩展面积及速率均呈显著增加趋势,前期以中心城区外围的"片状"扩展为主,后期以内部填充的集约式扩展为主。     

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。     

低碳视角下城市空间形态紧凑度研究

全球气候变化背景下,构建功能紧凑的低碳城市空间形态已成为世界各地城市实现低碳化可持续发展的主要途径之一。但目前的城市形态研究主要集中在城市外部空间,缺乏对城市内部功能空间紧凑度的量化。从实现低碳城市的视角,提出了城市内部功能空间形态紧凑度的量化指标,用以探讨实现低碳城市的城市空间形态特征;以商业、医疗、教育和文化娱乐等4种重要服务设施布局为基础,构建了城市功能空间紧凑度指数,对不同规模、不同地理条件类型的8个案例城市进行定量研究,实证了城市内部“功能空间紧凑度”指标较城市外部“形态紧凑度”指标能够更好的反映城市形态的紧凑性内涵,适用于评价各类城市空间形态的低碳发展模式。     

中国矿业城市空间形态特征及其空间分异

矿业城市是以矿产资源开采和初加工为主的资源型城市,伴随矿业城市发展的各个阶段,城市空间会呈现相应的演变过程和格局,城市经济的转型也必将带来城市空间结构的响应.矿业城市空间结构受自然资源和产业发展的影响明显,是基于自然资源与产业转型的空间可持续发展的典型研究对象之一.选取中国33个公认的典型地级矿业城市作为研究样本,提取空间结构数据进行紧凑度和分形维数的计算与统计分析,力图总结我国矿业城市对比其他类型城市在空间形态上的基本特征和空间分异规律.结果表明,矿业城市空间形态的紧凑度较低,发展呈分散态;矿业城市空间的边界比较复杂,呈不规则状态;矿业城市紧凑度与边界维数呈负相关;矿业城市空间形态受城市发展阶段、有无依托、其他组织的人为规划等因素影响,呈现一定的空间分异规律;矿业城市空间形态与人口规模和经济发展水平存在相关.     

中国城市空间形态分形维及时空演变

基于国家资源环境数据库土地利用数据,估算了1990年和2000年我国31个大城市的分形维,讨论了基于面积周长关系定义的分形维和基于周长尺度关系定义的分形维之间关系,表明二者之间虽有差异,但存在显著的线性正相关关系,即随着基于周长尺度关系定义的分形维数值增加,基于面积周长关系定义的分形维数值也增加.我国城市的分形维总体变化趋势是:从1990到2000年均呈减少趋势,且南方城市的分形维大于北方城市.造成这一现象的原因是区域自然地理环境和土地利用方式的差异.     

城市形态结构对空间紧凑发展的影响机制分析——以上海为例

基于空间紧凑发展内涵,构建综合指数模型,分析2005—2020年上海空间紧凑度的演变特征并与国内外城市进行比较,进一步利用时空地理加权回归模型分析城市形态结构对空间紧凑度的影响效应。研究发现：(1)空间紧凑度呈现中心高外围低的圈层式分布特征,中心城区普遍趋于稳定,外围城区增长较快,且与其他同类城市比较处于高紧凑发展水平;但受政策及规划影响,紧凑度分指标在空间格局上存在显著差异。(2)城市密度与空间紧凑度呈倒“U”型关系,功能混合度和用地形态与空间紧凑度呈近线性关系,且城市密度与之关联性最强。(3)整体上城市密度和功能混合度均对空间紧凑发展产生促进效应,而用地形态表现出抑制效应;分区尺度上形态、功能和密度要素对空间紧凑度的影响效应存在显著差异。(4)通过中心城区与外围城区的差异性空间结构调整,控制国土空间规划形态结构指标来提升城市紧凑发展水平。     

中国特大城市空间增长特征及其原因分析

1990 年以来是中国社会经济改革全面展开的阶段,城市空间增长发生了较大的变化,本文以全国52 个特大城市为样本,利用各城市1990-2008 年影像图、土地利用现状图等数据,运用空间计量、拓扑结构图示等方法对城市空间增长特征进行了分析。研究表明:1990 年以来中国特大城市空间在规模增长上表现出增长速度快且按人口规模等级顺序依次变缓,在要素增长上表现出新型化、多样化变化,在结构增长上出现带状化、多中心化转变,在形态增长上呈分散化、破碎化变化,城市空间增长方式以轴向式和跳跃式为主导,特别是2000 年以来这种变化更加明显。工业化进入中高级阶段之后的快速经济增长、快速城市化以及政府GDP导向的政绩观是导致城市空间增长上述变化的主要原因。最后文章针对中国特大城市空间增长规模过度超前、结构松散、形态破碎的问题,提出构建以规模控制、结构优化及空间紧凑性为核心的节约型城市空间增长目标。     

1978-2004年天津城市空间形态的时空变化

Taken fractal dimension, compact ratio, urban centroid and urban principal axis as the urban spatial characteristic indices, Tianjin city’s urban area is investigated in the last 26 years in a quantitative perspective, and its traits and changes during different periods are also analyzed. It is clear that these indices can not only scientifically and explicitly assess the urban morphology, urban direction and its changes and trends, but also uncover long-term effects of economy and urban planning on urban morphology.     

杭州城市形态和土地利用结构的时空演化

根据分形理论研究杭州1949~1996年间城市形态和土地利用结构的演化特征,发现杭州城市具有明确的自相似规律。研究表明,杭州城市形态和土地利用结构的分形性态逐渐变好,这与国外学者“演化的城市分形”观相互印证。各类土地形态的维数都小于整个城市形态的维数,从而证实了国内学者“城市化地区的分维大于各职能类土地空间分布维数”的理论推断。从时空变化来看,杭州城市形态的分维呈上升趋势,1996年接近Batty等提出的理论预期维数D = 1.71;居住用地、工业用地和对外交通用地的分维近20年来趋于增大,而教育用地和绿化用地的分维则有所减小。杭州市的分形演化和分维变化总体上揭示了城市自组织演化的特征,但工业用地维数的大幅度上升和绿化用地维数的下降显然暗示该城市在进化过程中的局部退化倾向。     

Spatial-temporal changes of Tianjin urban spatial morphology from 1978 to 2004

Taken fractal dimension, compact ratio, urban centroid and urban principal axis as the urban spatial characteristic indices, Tianjin city’s urban area is investigated in the last 26 years in a quantitative perspective, and its traits and changes during different periods are also analyzed. It is clear that these indices can not only scientifically and explicitly assess the urban morphology, urban direction and its changes and trends, but also uncover long-term effects of economy and urban planning on urban morphology.     

长沙城市形态与用地类型的时空演化特征

运用GIS技术与高级编程方法提取了长沙市1979、1996年、2003年的城市用地现状图的数据信息,借助最小二乘技术,通过幂指数拟合,计算出了各年份的城市形态与用地结构的分维数,并探讨了长沙城市分形演化的机理和城市形态演化的信息熵。通过对分维数的时空变化所包括信息的分析,发现长沙城市形态及各职能类用地存在明显的分形特征,且各类职能用地的分维小于城市形态的整体分维,符合理论上推断的城市分维包容原理,整个城市形态朝着混沌向有序渐趋优化演化,但同时也存在绿化用地与对外交通用地发展不够完善的问题。     

东北地区城市内部空间结构研究

从分析中国东北地区城市内部空间结构发展演化的基本历程出发,总结了东北地区城市内部空间结构的基本特征和城市空间形态的基本模式,并在此基础上分析其独特的内在问题、外部形势、动力机制与空间重构的方向选择。东北地区城市内部空间结构呈现如下基本特征:城市圈层结构比较明显;城市核心区进一步强化,"多中心"格局尚未形成;"退二进三"彰显成效,"工业包围城市"痕迹严重;正在进入一个城市迅速外延的发展阶段;空间扩展呈现多元化特点。     

中国城市空间扩展的非协调性研究

针对中国人多地少, 且处于城镇化快速发展阶段的客观现实, 以及城市空间扩展研究中存在的一系列问题, 比如相对缺乏合理性评价, 存在重实证轻理论, 重个案缺规律, 重特大、发达城市轻一般城市的不足, 本文从城市空间扩展非协调性的基础理论问题着手, 构建非协调性评价体系, 并以2009 年中国246 个地级市为研究单元, 对其扩展规律进行总结;然后从微观层面的行为主体博弈、要素流集聚扩散及制度安排反馈视角讨论了其内在机理;最后从可持续发展视角提出对策建议。结果表明:中国城市空间扩展效率低下, 表现在区际功能匹配性差, 城市化质量整体水平不高:内在“人口-经济-空间”城市化耦合协调度低, 用地增长弹性系数全国平均值为1.192, 其中大于1 的城市占26.42%, 土地资源浪费严重;空间分布呈现出由东往西依次递减的地理格局;城市的功能地位与铁路干线对其影响大, 呈现出地级市以上城市>地级市, 铁路干线城市>非铁路干线城市;通过机理分析揭示出, “产权区域”视角下的地方政府, 出于实现自身行为目标函数(政府绩效和地方财政可支配收入)最大化的考虑, 而在制度安排的框架下, 通过对要素流的做功而传导出来的制度反馈效应:现有制度安排强化了地方政府的“扩散冲动”;在政策建议部分, 基于地方政府的行为目标函数提出修改完善现有制度的建议。     

开发区与我国城市空间结构演进及其动力机制

开发区是近20年来我国经济发展的重要空间载体。经济活动在开发区的集聚,对所在地区的空间结构产生了深刻的影响。结合对开发区的实地调研,提出我国开发区与城市空间结构演进的基本类型可分为双核结构、连片带状结构、多极触角结构等。并指出开发区与城市空间结构的演进主要是由跨国公司主导的外部作用力、城市与乡村的扩散力和开发区的集聚力共同作用的结果。