人口GIS在天津市人口社会空间结构研究中的应用

阐述了应用人口GIS进行天津市人口社会空间结构研究的方法,概括出影响天津市人口社会空间结构的四个主要因素,并对天津市人口社会空间结构进行分区。天津市的人口空间结构可以分成行政、金融、商业、文化中心区,工业居住混杂区,工业、农业混合区和农业人口居住区,且四个分区成同心圆模式分布。     

浙江省义乌市城市空间结构动态变化遥感监测

以地形图和不同时相的TM影像为信息源,介绍了浙江省义乌市城市空间结构动态变化过程,阐明了1970～2002年32a间义乌市城市空间结构动态变化的驱动因素主要有自然环境、交通通达性和经济发展速度等,为合理制定和完善城市规划,实现城市社会经济与生态环境的持续发展提供了决策依据.     

POI与NPP/VIIRS夜光数据空间耦合关系下的城市空间结构分析——以武汉市主城区为例

城市兴趣点（POI）和夜光遥感影像能够直观反映城市社会经济等实体要素的空间分布特征,在城市空间结构研究中发挥着重要作用。本文首先选取长江中游城市群的典型城市代表——武汉市作为研究区,选用研究区2016年POI和NPP/VIIRS夜光遥感数据作为基础研究数据,采用GIS分析工具对POI数据进行了空间核密度分析;然后分别对POI核密度分析结果和NPP/VIIRS夜光遥感数据进行了空间网格化处理;最后采用双因素制图和栅格叠加分析方法对两类数据的空间耦合关系进行了探讨,并在此基础上进一步分析了城市空间结构特征。研究表明,武汉市POI数据和夜光遥感数据的空间耦合性整体较好,空间耦合相一致区域占比为82.15%;但POI数据和夜光遥感数据的空间耦合性在长江沿岸地区也存在部分差异,如硚口区、汉阳区夜光遥感数据和POI数据多以低—中的空间耦合模式为主,而青山区、武昌区和汉口区则多以中—低的空间耦合模式为主。武汉市作为中原城市群的核心城市之一,其城市内部空间结构与长江经济带发展关联密切,通过对POI和夜光遥感数据的空间耦合关系探讨,能够对武汉市空间实体要素的空间结构特征有更加深入的了解。本文结果可为沿江城市内部空间结构的研究提供一种崭新的视角。     

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。     

城市道路网络社团结构的识别与分析

社团结构是复杂网络具有的一项重要性质,为探究不同城市路网社团结构的特点,本文利用分裂算法,对北京、成都、南京、武汉4个城市的路网进行社团结构划分,分析路网空间结构与社团结构之间的联系。实验结果表明,城市路网有着较强的社团特性,网络模块度最大值高于一般社会网络,同时路网社团结构可以较好地识别出一些路网中联系紧密的区域。本文在路网结构研究中引入社团结构概念,进行了新的尝试,并且取得了有益的成果。     

基于轴线法和POI数据双重视角的城市空间协调性研究

城市空间结构的合理性影响城市的持续稳定发展。本文使用格网法、核密度分析以及空间句法的轴线模型,将POI大数据与交通路网数据相结合,基于格网尺度对可达性与POI密度进行交叉对比分析,进而得到双重约束下的武汉市中心城区空间结构特征类型与空间分区方案。结果表明:1)武汉市中心城区POI密度呈“一心独大”的非均衡式分布,可达性则呈现“一核两翼”的空间结构;2)在双重约束下武汉市中心城区可划分为三类空间,总体呈“两带多区”的空间结构形态。该研究基于网格尺度构建了城市空间结构研究新思路,可为城市规划布局及国土空间格局优化提供方法参考和决策依据。     

多时相遥感数据对城市热岛效应的研究——以西安市为例

热岛效应是影响我国城市环境的重要因素,本文基于多时相的Landsat 7 ETM+和Landsat 8 TIRS影像,对西安市2002年和2013年的土地进行分类以及地表温度反演,在此基础上将土地分类影像图和温度分割影像图进行叠加,分析了不同的土地利用类型温度差异、下垫面的空间结构与热场分布的关系以及热场的分布变化与城市变迁的关系。结果表明:不同的土地利用类型的物理属性和生物学属性差异是造成城市热岛效应的内在原因,下垫面空间结构的差异是造成城市热岛效应的外在原因,城市热场的动态变化方向与城市的变迁方向具有一致性。     

一种城市道路空间结构特性分析方法

为了对城市道路空间结构的特征进行研究,该文基于复杂网络理论,采用网络中心性测度方法,对北京、成都、南京、天津和武汉这5个城市道路网络的节点介数、直达性、邻近度和边介数等指标进行计算,通过对计算结果的分析发现城市道路中心性的分布特点,剖析城市道路结构的特征。结果表明:①网络中心性指标,特别是介数能够很好地描述道路网络节点的重要程度;②贯穿路网的主干路、城市环路、跨江(河)桥梁都具有较高的中心性,是城市路网的重要部分;③尽管不同城市的道路网络结构存在一些相似的特点,但各城市之间的道路空间结构差异明显。     

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。     

遥感与地理信息系统相结合的城市空间扩展研究

综合应用遥感和地理信息系统技术,以厦门市1988年、2000年TM遥感影像为基础,试验了多种两个时相影像的复合变换方案,生成厦门城市拓展图;既而,引入分维度、圆度,构造了接边指数等,从格局与数量两个角度定量分析了厦门城市拓展的图斑特征;同时,在厦门市城市拓展图基础上,结合福建省土地局历年的土地利用类型调查数据、厦门市自然社会经济概况材料和厦门新城市规划情况等加以叠加复合分析,对厦门城市空间结构进行全方位、多要素、多视角考察。     

沈抚“同城区”生态空间遥感自动识别及动态检测研究

以辽宁省沈抚新城区为研究对象,选择2006、2010及2014年Landsat影像为数据源,利用面向对象方法提取城市生态空间信息,并对研究区内的景观格局动态特征和多方向变化特征进行了相关计算和分析。结果表明:1)多方向变化分析研究区南部城市增长最多,沈抚新城发展中抚顺区域推进较快,不断向沈阳方向发展;2)绿地整体的增加和城市建筑增加呈显著正相关,沈抚新城生态空间结构逐渐靠拢,并向着规划中的打造浑河景观带的目标努力;3)2006~2014年期间,平均斑块面积和最大斑块指数呈增加趋势,散布与并列指数和蔓延度指数逐年递减,说明沈抚同城化过程中景观具有均衡性和规划性。     

Nighttime light data-based analysis of spatiotemporal patterns evolution and driving forces of economic development in China at prefecture level (1992–2020)

Intercity lighting data are an important resource for studying spatial and temporal patterns in regional urban development as an indicator of the intensity of urban social and economic activity. Understanding the evolutionary characteristics of the spatial pattern of regional economic development can support decision-making in regional economic coordination and sustainable development strategies. Based on a long time series of nighttime lighting data from 1992 to 2020, this study used the Theil index, Markoff transfer matrix, spatial autocorrelation, and spatial regression to analyze spatiotemporal evolutionary characteristics and drivers of urban economic development in China. The study found that from 1992 to 2020, China's economic development hot spots have been concentrated in highly developed urban agglomerations namely the Beijing–Tianjin–Hebei region, Shandong Peninsula, Yangtze River Delta, and Pearl River Delta. Cold spots were mainly concentrated in the central-west and southwest of the country. The economic growth rate shows an opposite spatial pattern, which demonstrates the effectiveness of the national coordinated development strategy for regions. The Theil index for urban economic development in China shows an overall downward trend, and the overall economic disparity is mainly due to the relatively low economic development of Tibet, Xinjiang, Gansu, and other western provinces. Therefore, regional economic development remains significantly uneven. In China, the economic type of cities is relatively stable, and the probability of leapfrogging types is low; however, the level of cities with high resource dependence or a single economic structure easily downgrades. The level of economic development and the related socioeconomic factors of neighboring cities influence an obvious spatial spillover effect in the development of urban economies in China. The pattern of China's urban economic development is mainly affected by innovation capacity, financial support, capital investment, transportation infrastructure, and industrial structure.     

基于GIS的东北地区经济空间结构演变与发展趋势分析

以地理信息系统为分析工具将城市经济发展数据与图形数据融为一体,分析东北地区20世纪90年代以来经济空间结构的发展演化.结果表明:20世纪90年代东北地区的哈尔滨、沈阳经济发展快速,成为发达的经济中心.其他地区相对较弱,东北地区经济空间结构呈现出明显的中心-外围模式;1990年以来东北地区经济空间结构演变,经历了极核式、点轴式、网络式空间结构3种形式,最终形成一体化模式.     

长江经济带城市土地利用效率的影响因素及其空间溢出效应研究

在人多地少的基本国情下,提高城市土地利用效率是促进区域可持续发展和建设生态文明的内在要求。本文在对2009-2016年长江经济带108个地级及以上城市土地利用效率的研究基础上,采用空间相关性研究方法分析了时空分布格局,通过构建空间杜宾模型(SDM)对其空间溢出效应进行分析。研究结果表明:1)2009-2016年长江经济带城市土地利用效率整体呈现稳定上升趋势;基本呈现以上海、南京、武汉等不同城市群中心城市向外逐步降低的“中心-外围”的分布格局。2)通过构建空间杜宾模型分析发现,经济发展水平、产业结构有显著为正的直接效应和溢出效应;土地市场化水平有显著为正的溢出效应;城市固定资产投资对城市土地利用效率具有正的直接效应和负的溢出效应;政府财政支出水平则对城市土地利用效率的直接效应和溢出效应均不明显。3)不同影响因素对经济带上中下游城市土地利用效率的空间效应存在一定差异性。     

Characterizing bi-temporal patterns of land surface temperature using landscape metrics based on sub-pixel classifications from Landsat TM/ETM+

Landscape patterns in a region have different sizes, shapes and spatial arrangements, which contribute to the spatial heterogeneity of the landscape and are linked to the distinct behavior of thermal environments. There is a lack of research generating landscape metrics from discretized percent impervious surface area data (ISA), which can be used as an indicator of urban spatial structure and level of development, and quantitatively characterizing the spatial patterns of landscapes and land surface temperatures (LST). In this study, linear spectral mixture analysis (LSMA) is used to derive sub-pixel ISA. Continuous fractional cover thresholds are used to discretize percent ISA into different categories related to urban land cover patterns. Landscape metrics are calculated based on different ISA categories and used to quantify urban landscape patterns and LST configurations. The characteristics of LST and percent ISA are quantified by landscape metrics such as indices of patch density, aggregation, connectedness, shape and shape complexity. The urban thermal intensity is also analyzed based on percent ISA. The results indicate that landscape metrics are sensitive to the variation of pixel values of fractional ISA, and the integration of LST, LSMA. Landscape metrics provide a quantitative method for describing the spatial distribution and seasonal variation in urban thermal patterns in response to associated urban land cover patterns.     

山地丘陵与平原地区城乡聚落空间分布分形特征研究

本文以河南省区域系统的不同地域单元为例,运用城镇体系研究的空间关联维数模型对山地丘陵区及平原地区城乡聚落体系空间结构进行分析,结果表明农村聚落具有与城市聚落相同的空间分布分形特征;山地丘陵城市的城乡聚落空间可达性不及平原城市;城乡聚落空间分布的乌鸦维数集中在1左右,差别不大,表明河南省作为中原地区所具有的城乡聚落空间布局的总体均衡性。基于此提出了中部农区城乡聚落空间优化、撤乡并镇、新农村社区建设应结合地域城乡聚落分布特点制定适宜的规划方案等有益的建议。     

山东省滨州市城镇体系的分形研究

运用分形理论从等级规模和空间结构两方面分析了滨州市城镇体系结构特征。从城镇体系规模结构方面,计算了滨州市城市规模分形分布的分维数和城镇体系的首位指数,并讨论了滨州市城镇体系的等级规模结构及其特点;从城镇体系空间结构角度,计算滨州市空间结构的关联维数,分析其分形特征。最后,提出滨州市城市发展的方向:扩大首位城市规模,培育次级中心城市,积极发展县域小城镇。     

基于GIS的城镇体系规划空间分析系统研究

基于提高城乡规划工作中城镇体系空间规划分析工作的准确性与效率的目的,本次研究提出了城镇势力闼划分、城镇职能识别、城镇规模等级划分定量分析方法。应用这些方法．基于ArcGIS 9．3系统平台基础上进行二次开发,设计了基于GIS的城镇体系空间规划分析系统。本系统适用于当前城镇体系规划实践,解决城镇势力圈划分、城镇职能识别、城镇规模等级划分等3个核心问题。本系统在城镇经济腹地划分、行政区划调栏、经济协作区划定、中心城镇吸引范同的空间识别、中心镇判别、城镇体系结构识别等领域具有应用价值。     

Automated metric characterization of urban structure using building decomposition from very high resolution imagery

Classification approaches for urban areas are mostly of qualitative and semantic nature. They produce interpreted classes similar to those from land cover and land use classifications. As a complement to those classes, quantitative measures directly derived from the image could lead to a metric characterization of the urban area. While these metrics lack of qualitative interpretation they are able to provide objective measure of the urban structures.Such quantitative measures are especially important in rapidly growing cities since, beside of the growth in area, they can provide structural information for specific areas and detect changes. Rustenburg, which serves as test area for the present study, is amongst the fastest growing cities in South Africa. It reveals a heterogeneous face of housing and building structures reflecting social and/or economic differences often linked to the spatial distribution of industrial and local mining sites. Up to date coverage with aerial photographs is provided by aerial surveys in regular intervals. Also recent satellite systems provide imagery with suitable resolution. Using such set of very high resolution images a fully automated algorithm has been developed which outputs metric classes by systematically combining important measures of building structure. The measurements are gained by decomposition of buildings directly from the imagery and by using methods from mathematical morphology. The decomposed building objects serve as basis for the computation of grid statistics. Finally a systematic combination of the single features leads to combined metrical classes.For the dominant urban structures verification results indicate an overall accuracy of at least 80% on the single feature level and 70% for the combined classes.