“一带一路”沿线地区城市扩张和形态变化分析

尽管越来越多的人认识到“一带一路”沿线各国的城市化进程对其经济、政治和环境系统所起的重要作用,但对监测区域范围内城市扩张和形态变化的比较研究却极为有限。基于欧空局气候变化倡议项目最新发布的1992—2015年300 m分辨率的全球土地覆盖数据集、1992—2012年DMSP/OLS夜间灯光数据和2000—2015年LandScan人口数据,本文首先分析了1992—2015年“一带一路”陆域城市用地增长的空间格局和十大分区城市用地面积的动态。其次,通过分析3个时间点（1992年、2003年和2015年）上同心环内城市用地密度的时空变化,量化了“一带一路”沿线80个城市的扩张和形态变化。最后采用3种统计模型（线性、幂律和指数函数模型）来分析城市用地面积、加权灯光面积和城市人口之间的长期关系。结果显示,“一带一路”陆域城市用地面积占土地总面积的比例从1992年的0.24%上升至2015年的0.56%,并且非洲和亚洲的发展中国家是“一带一路”监测区域城市化的主要贡献者。同心环内城市用地密度从城市中心到城市边缘呈递减趋势,且城市间的空间分布完全不同。中国、欧洲、非洲、西亚、东南亚和印度6个分区人口数超过100万的城市间比较显示,除了中国城市形态变得分散,其他分区城市形态总体变得紧凑。分析结果也显示,夜间灯光信号所反映的城市经济活力和城市人口分布趋势在不同程度上影响城市空间扩张和形态变化。     

近六百年来长江三角洲地区城镇空间与城镇体系格局演变分析

基于历史文献、古地图和现代遥感数据,引入历史学古代城镇形态复原方法,复原（提取）明代以来长江三角洲地区113座城镇7个时间断面（1461年、1820年、1930年、1970年、1980年、2000年和2010年）下的城镇边界,采用扩张速率、扩张效率、首位度指数和位序-规模法则,分析了近六百年来区域城镇空间与城镇体系等级规模演变格局。取得以下研究结果：\mathrm{①}研究时段内,区内城镇用地总规模由205.98 km²增加到6442.19 km²,扩大了31.27倍;城镇扩张经历了萌芽阶段（明清时期）、起步阶段（民国至改革开放前夕）、成长阶段（改革开放至2000年）和加速阶段（2000—2010年）,城镇扩张速率不断加快,但扩张效率有待提升;\mathrm{②}在城镇等级规模空间格局上,明清时期南京与苏州为区内的一级城镇,民国后,上海逐渐取代其地位,从五级城镇发展成为区域核心城镇,四级以上城镇主要集中在长江干流沿岸和太湖流域,五级以下城镇大多集中在安徽;城镇体系呈首位型分布,城镇首位度较高,且改革开放后的城镇首位度较明清与民国时期要高,不同等级规模城镇之间差距扩大,大城镇优势较强。近30年,长江沿岸城镇发展加速,苏锡常都市圈、南京都市圈等逐渐形成并快速发展。     

1990—2014年印度城市扩张时空特征对比分析

印度是人口仅次于中国的发展中国家,也是“一带一路”倡议的重要节点。印度正处于城市化快速发展阶段,分析印度城市化特征具有重要意义,而中国国内关于印度城市化和城市扩张的研究和报道相对较少。论文选取10个人口超过100万的印度城市,获取1990、2000和2014年基于Landsat影像的土地利用数据和人口数据,采用圈层分析法将城市划分为等间距的同心圆圈层后统计各圈层内建设用地密度,选取增长率、密度、强度以及景观指数指标对印度城市扩张进行多维度对比分析。研究发现：①城市土地扩张快于人口增长,1990—2000、2000—2014年土地年均增长率分别是人口年均增长率的3.27和2.43倍。②建设用地密度随着与城市中心距离增加而衰减,且在一定距离内快速下降;同圈层内建设用地密度随时间逐渐增加;城市以分散的方式向外扩张,城市形态变得更加松散,特别是在第二阶段(2000—2014年)。③建设用地斑块破碎化程度与城市扩张强度的空间变化相吻合。城市扩张最活跃区域与景观破碎度最严重区域都随时间不断向外推进,城市扩张对景观格局产生显著影响。在全球城市扩张背景下,研究结果将为理解城市扩张时空特征而提供印度样本,也将为研究其他地区城市扩张提供分析方法和思路。     

城镇购房衡量的农业转移人口流向特征与形成机制

农业转移人口在城镇购置房产切合了新型城镇化规划和中央经济工作会议对市民化的要求。研究购房定居或准备定居城镇群体的流向特征,有助更好地落实有效供给。随机问卷调查乡村务农人员、打工者,在校大学生、研究生及其背后的家庭成员,采用回忆或电话问询方式填写农村购房转移个体和家庭基本状况,获得江苏、河南、陕西等24省区1327份有效信息,分析中国购房转移群体的流向特征与态势,用Spearman双变量相关分析和多项分类Logistic回归分析方法从个体或家庭角度探究购房流向分异的成因及形成机制。结果表明：20世纪80-90年代购房转移人口少,2000年以来渐多,趋向年轻化,教育程度较高群体多购房转移到规模较大或等级较高的城市。省区内城市,尤其县级城市是购房转移主要地,镇吸纳能力整体较弱,原住地层次影响迁住地高度。东部地区省区内购房转移多元分化,中部地区在县级以上城市分散购房转移,西部地区购房转移到省区内地级以上城市占一半以上。需求互补性、中介机会、距离远近影响购房转移及其分异,获得期望的经济收入加以城市的吸引力,是人们在工作或打工地购置房产的深层原因;没有稳固工作地点,一般倾向家乡的县级城市、镇或者就近的高等级城市购房。购房转移和流向分异与教育程度、固定工作与否、是否购房地工作、现工作地时间、购房年龄等个人或家庭发展条件的因子显著相关,是宏观社会环境政策影响、中观城乡系统各种媒介作用与微观个体或家庭成员主观行为多向耦合综合驱动的结果。     

区域历史人口空间格局精细化重建:方法与实证

以清中期（1736~1820年）苏州府为例,探索历史时期人口空间分布的影响机制,构建历史人口空间分布适宜性计算方法,在2个典型时段（1776年、1820年）重建1 km×1 km空间格网下的人口数据集。研究结果表明:① 在数量上,1776年,苏州府人口总量为511.1万,其中城市人口120.1万,农村人口391.0万;1820年,总人口为590.8万,其中城市168.7万,农村422.1万;城市人口增长速率明显快于农村人口。② 空间格局上,1776~1820年,苏州府中部的吴县、长洲、元和等县人口较为集中,东北部昭文、新阳及中南部吴江、震泽等县较为稀疏,但区域间差异渐趋缩小;人口增长主要集中在城镇区域,较高等级城镇人口集聚特征更为显著。③ 通过与当地历史文献及现代人口格局进行相关性和趋势检验,总体特征、分布趋势和变化特点具有一致性。     

非正式聚落快速增长下的城市蔓延

姆万扎是坦桑尼亚第二大城市,也是非洲发展最快的城市之一,近年来城市蔓延问题日益凸显。本文以遥感解译的姆万扎2000、2010、2015年3期土地利用数据为基础,运用GIS空间分析、用地增长弹性系数、景观指数等方法和指标,并结合实地调研和关键知情人访谈,分析了姆万扎2000年以来城市蔓延的空间特征及影响因素。分析结果表明：1）2000年~2015年间姆万扎城市以非正式聚落形式快速蔓延,建成区扩展速度和扩展强度迅速增加;蔓延主要占用裸地,其次是植被,侵占植被的速度迅速加快;2）城市蔓延主要沿3条主干道进行,属于“廊道式为主,填充式为辅”的扩展模式,形成指状的城市空间形态;建成区紧凑度逐渐下降,形状变得更加不规则;3）城市蔓延的主要区域和整体范围都在扩大,距离衰减特征明显,沿东南方向扩展强度最高;4）城市蔓延主要受到人口与经济增长、交通条件改善、土地制度问题及有效规划缺失等因素的影响。加强次干路和地方道路的规划和建设,制定及时、有效、符合地方背景的城市规划,是未来姆万扎控制城市蔓延的可能途径。     

中国地级以上城市建成区2006—2016年 人口密度变化的时空格局及驱动因素

土地扩张速度快于人口增长速度导致城市建成区总体人口密度下降,研究建成区人口密度的变化规律,对于城市健康发展决策具有重要意义。基于中国285个地级以上城市2006—2016年人口和建成区面积数据,分析中国城市建成区人口密度的变化趋势和空间分布差异,并探讨人口密度变化的驱动因素。结果表明：1）中国城市建成区平均人口密度由2006年的10 845人/km2降低至2016年的8 279人/km2,平均每年降低2.66%。2）超过5/6的研究城市的人口密度降低,但不同城市人口密度变化率存在显著差异。人口密度快速降低、中速降低、缓慢降低和密度增加的地级以上城市分别占比为13.3%、30.5%、41.1%和15.1%。3）人口密度快速降低城市主要分布在东部地区,人口密度中速降低和缓慢降低城市主要位于中部地区,人口密度增加城市呈现两极分化,主要包括北上深等人口快速流入城市和经济发展缓慢的小城市。4）经济发展水平、城市规模、区位因素、城市发展政策是影响人口密度变化的主要驱动因素。     

Location patterns of urban industry in Shanghai and implications for sustainability

China’s economy has undergone rapid transition and industrial restructuring. The term “urban industry” describes a particular type of industry within Chinese cities experiencing restructuring. Given the high percentage of industrial firms that have either closed or relocated from city centres to the urban fringe and beyond, emergent global cities such as Shanghai, are implementing strategies for local economic and urban development, which involve urban industrial upgrading numerous firms in the city centre and urban fringe. This study aims to analyze the location patterns of seven urban industrial sectors within the Shanghai urban region using 2008 micro-geography data. To avoid Modifiable Areal Unit Problem (MAUP) issue, four distance-based measures including nearest neighbourhood analysis, Kernel density estimation, K-function and co-location quotient have been extensively applied to analyze and compare the concentration and co-location between the seven sectors. The results reveal disparate patterns varying with distance and interesting co-location as well. The results are as follows: the city centre and the urban fringe have the highest intensity of urban industrial firms, but the zones with 20–30 km from the city centre is a watershed for most categories; the degree of concentration varies with distance, weaker at shorter distance, increasing up to the maximum distance of 30 km and then decreasing until 50 km; for all urban industries, there are three types of patterns, mixture of clustered, random and dispersed distribution at a varied range of distances. Consequently, this paper argues that the location pattern of urban industry reflects the stage-specific industrial restructuring and spatial transformation, conditioned by sustainability objectives.     

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。     

以建成区面积表征的中国城市规模分布

选择1990~2000年中国城市用地面积位于前200位的地级及地级以上的城市用地资料,把运用在城市人口规模上的位序-规模法则移植到城市用地上,分析了城市土地利用规模的变化规律。然后运用分形理论,阐释了城市用地的位序-规模曲线。结果显示：(1)以建成区面积作为衡量城市规模的指标,中国城市规模分布符合位序-规模法则,拟合曲线的判定系数都在0.95以上;(2)根据位序-规模曲线的形态,中国城市按建成区面积可分为3类：用地面积>200 km²的大城市,50~200 km²的中等城市和<50 km²的小城市;(3)城市建成区用地的位序-规模曲线有平行向前推进的特点,这为预测我国未来城市建成区用地规模提供很好的基础;(4)中国位于前200位的城市用地规模分布的均衡度不断增强,城市建成区用地规模总量持续增加。     

Mapping and evaluation the process,pattern and potential of urban growth in China

In this paper, the night-time light (NTL hereafter) data obtained by the Defence Meteorological Satellite Programme's Operational Line scan System (DMSP/OLS) were used to extract urban light index (ULI) for analysing urban growth and patterns in China. A unit circle mode was established to perform a comprehensive analysis and calculation of the variation of various types of urban land covers. In order to verify the ULI ability in extracting urban spatial patterns, eight typical cities were selected to make a comparison therein using Landsat TM/ETM + data. The objectives of this research include: 1) mapping temporal process of the urban growth; 2) exploring spatial characteristics of eight typical cities; 3) analysing spatial distribution pattern of primary urban agglomerations, and 4) assessing potential and tendency for urbanization in the future. The research results indicate that: the spatial pattern features of ULI generally agree with those of the features of urban pattern extracted from Landsat TM data. The morphological change of the urban light space can reflect the objective characteristics of the evolution of urban space. The study further illustrated that the NTL Data are applicable for extracting urban space information and have the potential to deepen understanding of urban space expansion.     

Four decades of urban sprawl and population growth in Teresina,Brazil

The expansion of medium-sized cities in Brazil has increased significantly since the 80–90's decades. In that period, most of the urbanization process was represented by the agglomeration of the population in the major metropolitan areas such as São Paulo and Rio de Janeiro. Nowadays, the rural-urban movement in Brazil is predominantly affecting cities with less than 1 million inhabitants, located particularly in the Center-West and in the Semiarid Northeast regions. The city of Teresina, the capital and largest city of the Brazilian state of Piauí, is one example that has shown an accelerated process of urban development. In this context, this paper seeks to discuss the urban sprawl of Teresina over the last four decades (1974–2014), associating its trends of urban expansion and population growth with their social and environmental implications. The results of our work indicate that urban sprawl in Teresina has been continuous over the years and getting faster in the 2010–2014 period. High demographic density areas are located mostly in peripheral zones, where the low-income population dominates. The population density varies across the city, and it is far from the standard proposed by the urban legislation. Thus, urbanization in Teresina is characterized by the sprawl of its municipal boundaries, intra-urban densification and verticalization, and an increase in population, especially in areas of low-income neighborhoods.     

Identifying determinants of urban growth from a multi-scale perspective: A case study of the urban agglomeration around Hangzhou Bay,China

Analyzing the spatial determinants of urban growth is helpful for urban planning and management. In a case study of urban agglomeration around Hangzhou Bay (China), four landscape metrics (total area, total edge, landscape shape index and aggregation index) were used to describe the landscape characteristics of the urban growth at two block scales (4 km and 7 km) during two temporal intervals (1994–2003 and 2003–2009). Spatial autocorrelation regression was employed to identify the geographic determinants of the urban landscape changes. The results indicated that the urban landscapes became more dominant, unstable, irregular and compact, especially in the centers of cities. These changes exhibited notable spatial variations and spatial autocorrelation at the two block scales. The distances to national and provincial roads influenced the urban pattern changes. The impacts of the urban centers on urban expansion gradually declined with the urbanization progress. The slope factor was the most influential determinant of urban growth. Our study emphasized the importance of considering the autocorrelation and scale effects when analyzing the determinants of urban growth. These findings may help land planners create policies and strategies for future urban development.     

城市夜间灯光强度空间衰减规律及应用

夜间灯光强度是城市社会经济活动强弱的直观表征,通常随到城市中心距离增加而逐渐降低。但其空间衰减过程是否可以定量化、模型化,以及空间衰减规律关于城市形态的指示意义仍不明确。论文获取32个中国主要城市2012年和2020年NPP-VIIRS夜间灯光年度合成数据,以城市中心为圆心,计算同心圆圈层内平均夜光强度;受建设用地密度空间衰减函数启发,采用反S函数拟合城市夜间灯光强度空间衰减特征。结果表明：反S函数可以很好地拟合夜间灯光强度空间衰减特征,模型参数D和α的变化分别反映了城市扩张过程和形态变化。2012—2020年间,各城市半径(参数D)增长到1.1～3.6倍;城市规模较小的长春、银川和西宁经历的夜光亮度增长幅度最大,而东部沿海城市增长幅度较小。参数α的变化说明中国主要城市由夜间灯光反映的空间形态趋于紧凑。反S函数为刻画夜间灯光强度空间衰减提供了新工具,为测度城市扩张和形态变化提供了新指标。     

上海及周边主要城镇城市用地扩展空间特征及其比较

基于多时段TM遥感影像资料,运用缓冲分析法对上海市区及其周边主要城镇城市用地扩展的时空特征进行了分析和比较。研究结果表明:1)区域城市土地利用扩展过程主要受距中心市区(CBD)的距离的影响;2)城市用地扩展在距CBD10km范围内主要表现为上海市区扩展的空间异向性,距CBD10km范围之外城市扩展的异向性则源于不同时期、不同方向上周边城镇的异速扩展过程,并受河流、渠系等小尺度地貌格局差异的影响;3)上海主要郊区城镇扩展可分为标准型、被动扩展型、平缓扩展型和不规则扩展型。     

中国城市土地扩张与人口增长协调性研究

基于城市建成区面积和城区人口数据,构建城市土地扩张与人口增长关系模型,对2000年和2010年中国657个城市的土地扩张与人口增长之间的协调性进行了评价。结果表明:①中国城市用地扩张和人口增长之间的协调性较弱,土地显著扩张是中国城市发展的主要类型,数量占城市总量的1/3;其次是人口显著增长类型,占城市数量的1/4,两极分化明显。②在空间分布上,土地显著扩张的城市主要集中在东部沿海、沿江、沿线等经济相对发达地区;人口显著增长的城市分布重心则相对西移,主要处于胡焕庸线以东的中西部地区。③从不同规模城市用地扩张与人口增长的协调性来看,特大城市、大城市发展以土地快速扩张为主,且土地显著扩张所占比例最大;中、小城市发展以人口快速增长为主,并以人口显著增长占优。④由城市规模变动来看,小城市规模晋升多以人口快速增长实现,大、中城市规模晋升则更多通过土地快速扩张推进,特别是以房地产、新城建设等带动的用地驱动型城市化来完成。     

非洲城市二元社会空间结构模式

以城市中心变迁和阶层居住分化为研究视角,探究了非洲近代、现代2个时期的城市二元社会空间结构特征与模式。结果表明：不同时期,非洲城市内部的二元社会空间结构存在显著差异。随着欧洲殖民进程的结束,社会空间结构从旧二元向新二元转变。近代时期,非洲城市空间形态表现出典型的双城模式,殖民者与本地人的居住空间被严格区分;现代时期,非洲城市表现出新旧中心并存模式,中上阶层与贫民居住空间存在明显分异。政治、经济、人口与社会等因素是城市二元社会空间结构形成的重要驱动力。最后,为促进非洲城市社会空间的可持续发展提出了建议。     

中国大城市病典型症状诱发因素的实证分析

论文基于已有研究将大城市病细分为交通拥堵、资源短缺、环境污染3种典型症状,采用2013年全国204个地级市横截面数据,根据夜间灯光数据构建人口空间分布指标,首先运用OLS回归探讨城市规模、空间失衡、建设滞后、产业转型、体制弊病等5种主要致病因素对大城市病的影响;其次,建立门槛效应模型进一步考察不同因素与大城市病之间是否存在非线性关系。实证研究结果表明,大城市病作为一种“综合病”,具体到不同层面对应的主要致病因素也大相径庭。其中,城市总体规模较大、城区人口过度集中分布、交通基础设施不够完善等是造成交通拥堵的主要原因;大城市中并不普遍存在资源匮乏的问题,相反地,产业结构的改善、公共服务的增加、行政权力的集中均有助于吸引和调动资源;此外,不论是城区人口总量的增加,还是分布结构的集中化,均显著不利于消除环境污染,并且非农产业比重的上升和城市道路面积的扩张也会对城市生态环境系统造成破坏。     

景观格局下中俄大城市安全空间相似性研究 —以圣彼得堡和大连市为例

城市不断膨胀使其在面对城市内涝、地震、危险事故、雾霾等危害时显现了更多的脆弱性,使得城市安全问题越来越受到广泛关注和重视,随之以安全城市为目标的城市规划与城市研究逐渐兴起。本文基于土地利用数据、人口统计数据、交通网络数据和避难绿地数据,运用景观格局指数、多尺度分析、城市网络分析工具、邻域法等方法,在ArcGIS10.2和Fragstats （ver 4.2.1）软件平台上进行空间分析,然后在以上计算结果基础上建立城市安全相似性模型对圣彼得堡和大连市景观格局视角下城市安全环境的相似性进行评价,结果显示：圣彼得堡市和大连市人口密度景观格局表现为相似,土地利用景观格局较为相似,交通网络景观格局较不相似, 避难绿地景观格局最不相似;相比而言,圣彼得堡在交通效率和避难绿地整体可达性两方面显示出优势,而大连则在“工业-居住-绿地”三大功能用地空间布局以及人口与交通网络中心性两个方面显示出优势;大连今后城市安全空间建设应注重提升交通效率和避难绿地整体可达性,以提升城市安全性。     

天山北坡经济带“组团”点轴城镇空间结构研究

以1990-2007年天山北坡城镇GDP、土地、人口、交通数据为资料,根据城镇空间分布“最近邻点指数”理论,空间相互作用和分形理论,分析了天山北坡城镇空间分布特征,构建了绿洲城镇相互作用强度判断模型,提出并论证了“组团”点-轴空间结构模式优越性。研究发现:①天山北坡经济带城镇人口规模和经济规模在空间结构呈现3个城镇高密集区,两个城镇稀疏区特征;②传统绿洲城镇空间结构下,城镇接受中心城市辐射差异很大,不利于城镇整体发展;③以“乌鲁木齐都市圈”为点的“组团”点-轴空间结构模式,有利于中心组团城镇对其他城镇的辐射;④以“５组团”为点的点-轴模式有利于组团之间的相互作用,有利于城镇发展;⑤天山北坡经济带向伊犁河谷延伸有利于中心组团城镇对其他组团城镇的辐射。