长株潭都市圈建设用地增长格局及驱动因素研究

采取扩张强度指数、等扇形法、空间自相关、PCA-STIRPAT模型⁽(1))、地理探测器等方法，定量揭示1990—2018年长株潭都市圈建设用地增长格局特征及时空驱动因子。结果表明：(1)长株潭都市圈建设用地1990—1999年间扩张缓慢，2000—2009年迅速扩张，2010—2018年缓速扩张。这三个阶段长株潭都市圈建设用地主要扩张方向不同，长沙都市区为东北-正东-西南，株洲都市区为西南-西南-正西，湘潭都市区为正南-东南-正北，可见受长株潭城市群一体化建设的影响，三市的扩张方向有向中心交汇地靠拢的趋势。(2)1990—2018年长株潭都市圈建设用地扩张整体呈集聚态势，长沙市望城区和长沙县是建设用地增长的热点区，株洲市渌口区与湘潭市湘潭县是建设用地增长的极冷点区。(3)建设用地扩张的时间演化驱动因子是地方财政支出、固定资产投资、公路客运量、总人口、职工数量和专利授权数。综合来看，社会经济投资、人口增长和科技进步是驱动建设用地扩张的重要动力，人口和GDP是建成空间扩张的主导空间驱动因子。     

高速交通对山东省城市形态时空演变的影响

为研究高速交通对城市形态时空演变的影响,基于1995—2018年山东省城市建设用地数据,选取城市形态扩张速度指数、城市形态扩张强度指数、城市形态紧凑度指数和分形维指数等指标,从时空角度分析高速交通对山东省城市形态演变的影响。结果表明:(1)山东省城市建设用地分散,紧凑度低;(2)山东省城市发展规模小,城市扩展速度慢;③大城市形态受高速交通分割严重。针对高速交通对山东省城市形态演变带来的问题,提出了山东省高速交通与城市和谐发展的对策性建议。     

基于夜间灯光影像数据的黄河流域中心城市建成区空间扩展及动力因子分析

研究黄河流域建成区扩展特征有助于透视用地开发效果和践行中心城市高质量发展规划。基于1992、1997、2002、2007、2012、2018年6期夜间灯光影像与统计数据,提取建成区范围,采用扩展强度指数、紧凑度指数、协调发展系数与灰色关联分析,探究1992—2018年黄河流域8个中心城市扩展的时空格局、质量及动力因子。结果表明：（1）黄河流域中心城市建成区面积分化明显,中下游城市扩展规模和强度大,扩展形态呈紧凑度普遍下降趋势。（2）夜间灯光影像数据刻画的西安建成区综合水平高、西宁水平低,银川综合发展快、兰州慢;除西宁、呼和浩特与太原外,其他中心城市平均夜间灯光指数在1997—2018年呈下降趋势,反映城市扩展水平降低。（3）中心城市人口-土地协调发展系数均呈波动下降趋势,除呼和浩特、太原和济南外,人口-土地由基本协调型向土地过快扩展型转变;中心城市经济-土地协调发展系数呈波动下降趋势,经济年均增长率降低,建成区面积年均扩展率增加,基本由经济过快增长型向经济-土地协调发展型转变。（4）中心城市空间扩展主要受经济发展（地区生产总值）影响;从中心城市整体看,全时段（1996—2018年）行政力（固定资产投资）和内源力（人口规模）影响作用较大,分时段（1996—2002年、2002—2012年与2012—2018年）行政力影响系数亦较高,市场力（社会消费品零售总额）与外向力（实际利用外资额）影响作用程度随时间增加明显。新时期黄河流域中心城市空间扩展应注重内部提质增效,提高建设用地利用效率,促进城市高质量发展。     

快速城市化阶段济南城市空间扩展及驱动力研究

基于济南市1992年、2000年、2010年、2018年Landsat遥感影像数据,借助ArcGIS、ENVI等图像分析工具,提取济南城市建成区,从扩展速度、强度、分形维数、紧凑度、重心转移等方面探究济南城市空间扩展的时空变化过程、特征,运用地理加权逻辑回归方法对济南城市空间扩展驱动力进行分析。结果表明：① 济南城市空间扩展经历“中强低速”“高强中速”“低强高速”3个阶段,城市形态趋于稳定,城市形状呈现东西向条带状分布格局,紧凑度较差;② 1992—2018年济南城市空间向E、NEE、NE方向扩展最为显著,扩展方式以外延扩张与内部填充为主,城市空间分布重心东移态势明显;③ 济南城市空间扩展受多重驱动因子影响,主驱动因子为距城市建成区距离、距主要公路距离、地区生产总值、城镇化率、人口密度等。     

跨江发展下滨江新区用地扩展过程与驱动机制 ——以南昌红谷滩新区为例

跨江发展可突破江河阻隔桎梏,为滨江城市拓展发展空间、实现跨越式发展提供契机.该文以南昌红谷滩新区为例,基于多源遥感影像数据,综合运用G IS空间分析、景观扩张指数、地理探测器等方法,揭示跨江发展下滨江新区用地扩展过程及驱动机制.研究表明:1)自2000年"一江两岸"战略实施以来,研究区城镇用地扩展迅速,斑块面积由2001年的6.74 km2增长至2018年的64.71 km2,建设空间增长了8.6倍,整体呈"高速低强—低速低强—高速高强"扩展态势.2)研究区总体经历了起步(2001-2005年)、成长(2006-2010年)、成熟(2011-2018年)3个扩展阶段,依次与南昌市跨江发展历经的起步期、成长期、成熟期相契合.3)"自上而下"的开发模式和道路交通的牵引作用为研究区用地扩展主要特征,不同阶段用地扩展的主导因子有所不同:起步和成长阶段,政策规划与集聚性要素为主导;成熟阶段前期,政策规划和通达性要素为主导,但政策规划作用逐渐减弱;成熟阶段后期,通达性成为用地扩展单一主导要素,交通导向作用凸显.     

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。     

京津冀都市圈建设用地格局与变化特征研究

基于2000、2010年京津冀都市圈30 m分辨率的地表覆盖数据,提取出建设用地数据信息,运用空间统计分析、空间自相关、土地类型转换及景观指标测算的方法,从规模变化、空间变化和景观格局变化的角度,揭示京津冀都市圈建设用地的空间格局及时空变化特征,并通过多元回归模型对影响建设用地变化的驱动因素进行分析。结果表明:2000年~2010年间,在京津冀一体化发展战略背景下,伴随产业升级与产业转移的快速发展,京津冀都市圈建设用地规模经历了快速增长,高密度区县数量及其空间集聚性均呈显著上升趋势;空间变化的非均衡性和两极分化特征明显,整体沿北京—保定—石家庄、北京—天津、唐山—天津—沧州三条轴线扩展,同时京津唐地区的组团扩展和网络扩展特征日趋明显,呈现"中心—外围—边缘"的圈层式结构;景观格局的空间分散态势有所增加,各区县建设用地紧凑度指数较低,变化程度较小,建设用地的斑块变化具有一定的粗放性和无序性。运用多元回归对建设用地变化的驱动因素进行分析发现,人口、GDP和固定资产投资是影响京津冀都市圈建设用地的主导因素,其中人口是影响两期建设用地扩展的主导因素。     

长春市城市建设用地演进的空间识别及影响机制研究

随着城市化进程的加快,城市建设用地扩张成为人地关系及可持续发展面临的重要问题,社会各界对城市化与建设用地扩张的关注也越来越多。以长春市中心城区为研究对象,利用1800~1995年统计资料,1995年、2000年、2005年和2010年的遥感影像图及规划统计数据,运用GIS技术提取城市建设用地规模、形态、增长幅度、平均中心等信息,建立一种在空间上有效识别城市建设用地扩张的简便方法,对研究区1995~2010年不同阶段的城市建设用扩展进行空间识别,计算城市建设用地扩张速度、强度、形态紧凑度、分维指数等空间特征量,归纳长春市1995年以来,随城市化发展,城市建设用地空间扩张现象和特征。并结合经济社会统计相关数据及区域分析方法,分析城市建设用地扩张与其各类驱动要素之间的关系。结果表明,长春市建设用地空间扩张与形态演化既具有一般规律又具备特殊性,表现出建设用地总量增加、产业拉动性强、扩张速度快、强度高、空间形态不规则、城市中心迁移方向与建设用地扩张基本一致等特征。这些现象和特征形成的主要影响因素为快速城市化背景下开放式交通系统的高密度开发。     

城市群视角下空间联系与城市扩张的关联分析

在城市群发展的不同阶段,城市扩张表现出不同的时空特征。从城市群视角研究城市扩张的时空规律,对于理解城市扩张与城市群网络化组织结构之间的复杂耦合关系具有重要意义。本文以长江三角洲城市群为例,基于交通网络、引力模型和空间句法模型,结合1980、1990、2000和2010年Landsat遥感影像提取建设用地扩张信息,计算城市扩张强度与速度指标;采用核心城市可达性与空间相互作用力强度分析城市的交通网络区位;采用空间句法模型计算城市交通网络的通达性和城市在城市群交通路网中的地位。结果表明：城市扩张强度与核心城市可达性、核心城市空间相互作用力强度、空间句法变量指标呈正相关关系。城市扩张速度与上述指标在第一阶段(1980-1990年)和第二阶段(1990-2000年)呈正相关关系;但在第三阶段(2000-2010年)整体表现为负相关,分布在城市群外围、交通路网联系程度较低的城市扩张速度更快,呈现出空间收敛的趋势。表明城市群中的城市空间联系在城市扩张中起到重要但又不断演变的作用,研究结果对于长三角城市群规划和其他城市群城市扩张调控具有借鉴意义。     

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。     

大都市区城市扩张过程及形态对比分析——以东京、纽约和上海为例

大都市区化是全球城市化进程中的普遍现象,研究大都市区域城市扩张进程对理解其未来增长趋势、区域可持续发展具有重要意义。大都市区土地扩张及区域间的对比分析,以及都市区发育过程中城市扩张的一般化空间模式还未被深入理解。论文选取东京、纽约和上海3个大都市区,获取1990—2015年间3期Landsat影像数据,使用梯度和格网分析法,采用城市土地密度函数和城市扩张指数,从建设用地数量变化及其时空分布、城市形态变化等方面,多角度对比分析各城市不同阶段建设用地增长的时空差异。结果表明：① 大都市区边界仍在不断扩展,建设用地在研究期内持续增长;20多年间东京、纽约和上海的建设用地面积分别增长了63%、53%和233%;上海一直处于高强度扩张状态,而纽约的城市扩张在后期几近停滞。② 大都市区建设用地密度从中心向外呈圈层递减式分布,城市核心区和边缘区半径的增长最明显;城市形态均趋向于紧凑。③ 新增建设用地时空异质性明显。东京的远郊新城不断建设,纽约一些尚有发展潜力的区域次中心仍在扩张但速率逐渐放缓,上海的核心区外围增长剧烈并逐渐向远城区推进。④ 大都市区域扩张先后经历高速期—缓慢期—停滞期,扩张进程表现为核心区膨胀—次中心及新城建设—逐步形成稳定的多中心结构。     

1985-2015年京津冀地区城市建设用地时空演变特征及驱动因素研究

长期以来土地利用/覆被变化一直是全球关注的热点话题,研究城市建设用地时空演变特征,准确定位城市功能是促进城市科学、持续发展的重要保障。以京津冀地区13个城市1985-2015年的城市建设用地为研究对象,运用定量与定性结合的方法,分析城市建设用地时空演变特征;利用多元线性回归、通径分析、地理探测器等方法,诊断城市建设用地时间演化过程与空间演变格局分异的主导驱动因子,通过深入分析各主导因子的驱动机制,对京津冀的城市发展进行功能定位。结果表明：① 京津冀地区城市建设用地的扩张规模、速率、方向和稳定性等存在明显的差异,将城市类型分为协调稳定型、协调波动型、不协调稳定型、不协调波动型;② 城市建设用地时间演化过程的主导驱动因子包括GDP指数、人口密度指数、财政收入指数,空间演变格局差异的主导因子包括到城市中心距离、到主要河流距离、到主要公路距离;③ 根据分析结果,将京津冀地区13个城市规划为核心经济引领城市、重点经济拓展城市和稳定经济涵养城市,对促进京津冀地区协调统筹和一体化发展具有参考价值。     

基于指数分析法的乌鲁木齐市居住格局研究

乌鲁木齐作为新疆的首府城市,是中国西部地区重要的经济中心,在我国城市体系格局中发挥着重要的作用,通过研究乌鲁木齐市人口居住格局对乌鲁木齐城市空间规划提供指导。以乌鲁木齐市为研究区域,利用城市空间的扩展印证居住空间格局变化宏观特征,将“居住格局”作为切入点,利用莫兰指数并借助ArcGIS技术分析该区域不同属性人口的居住格局。结果显示：乌鲁木齐市城市居民用地主要沿西北方向的新市区延伸、西山方向扩展、沿东山方向扩展,并沿着老城区的外缘扩展;不同年龄人口中学龄人口和老年人口的聚集现象较为明显,劳动人口的聚集现象并不显著,不同受教育程度人口中小学及初中人口和大专以上人口比重指标Moran’s I值较高,文盲人口比重指标oran’s I值相对较低,高中人口在空间上呈现负相关;2000—2016年所有区域学龄人口、老年人口空间分异指数都有所上升,劳动人口分异指数在沙依巴克区和水磨沟区有所下降,说明老龄化现象越来越明显,1990—2000年文盲人口在头屯河区处于相对分异状态,2000—2010年在新市区分异水平较高,1990—2010年小学及初中人口、高中人口以及大专以上人口分异现象逐渐减少,混居程度加深,居住分异现象减少。     

基于遥感数据的伊宁市城市扩展及其驱动力分析

以新疆伊犁哈萨克自治州直属市-伊宁市为例,以1990-2015年的 Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像为数据来源,采用最大似然法提取土地利用信息,通过城市用地扩展的变化分析、城市土地利用的动态度分析、城市用地的转移特征分析、转移矩阵特征分析、土地利用变化率分析、单一土地利用动态度分析等方法,对伊宁市城市信息和城市扩展及其驱动力进行回归分析和相关性分析。结果表明：（1）1990-2015年间建设用地扩展速率和扩展强度的变化趋势基本一致,最大值分别为7.85%、18.64%,出现在2000-2005年间。（2）研究期间建设用地重心总体上向西北方向转移2 087.79 m。（3）建设用地扩展空间主要来自于耕地、未利用地、林地。（4）经济发展、人口增长是伊宁市建设用地扩展的主要驱动因子,两个因素的相关性达到0.988和0.996。本项研究成果为更准确、更快捷地掌握伊宁市城市扩展变化的规律、合理布局城市改造及其未来发展方向提供客观的科学依据。     

中国建设用地的坡谱演化规律与爬坡影响

城镇建设用地规模与结构变化是国土空间开发与规划研究的基础。以往相关研究更关注建设用地水平空间扩张格局特征与模式,极少关注建设用地三维梯度上的“爬坡”特征规律与影响。因此,本文基于Google Earth Engine（GEE）,并结合高精度地形数据与土地利用数据,在建设用地坡谱概念基础上,首次构建了平均建设用地爬坡指数（ABCI）,系统地分析了1990—2018年中国建设用地坡谱在国家、区域、省级和城市4个尺度上的变化特征与规律并深入剖析建设用地爬坡的空间影响。结果显示：① 1990—2018年中国坡度5°以上地区建设用地面积增长了1.43倍,比例由10.25%上升至14.81%。其中2010—2015年是建设用地爬坡发展最迅速与规模最大的时期,且中西部地区建设用地爬坡最为显著。② 依据平均建设用地爬坡指数与上限坡度变化,可将中国34个省（自治区、直辖市）划分为高爬坡型、低爬坡型和水平扩展型3类,其中高爬坡型省份占50%以上,水平扩展型省份仅有7个,在空间上呈现“东南—西北”的两极分布特征。③ 1990—2010年爬坡型城市以山地与丘陵地貌城市为主,2010年后少数民族聚居区及低丘缓坡开发试点城市成为建设用地爬坡的主力。④ 建设用地爬坡在一定程度上能够减少建设用地扩张对平原优质耕地与生态用地的胁迫和侵占,缓解建设用地供需矛盾,但是无规划约束的开发和房地产驱动的“削山造地”则会导致地质灾害和生态环境风险的增加。     

收缩情境下城市用地结构时空格局演变及动力机制——以中国东北地区为例

构建城市用地结构时空格局演变分析框架,引入信息熵和偏移份额模型定量剖析2000—2017年中国东北地区城市用地结构时空格局演变特征,通过计量经济模型分阶段对比分析收缩情境下东北地区城市用地结构演变的动力机制。结果表明：东北地区城市用地总面积持续增长,用地结构信息熵整体呈现先上升、后下降的趋势。2011年以后,城市用地结构有序性、多样性不断提升,单一优势地类主导作用显著下降。公共设施用地、道路交通用地及绿地与广场用地为增长型地类,是东北地区城市用地规模扩张和结构演变的主要动因。用地结构竞争性偏移量具有显著的空间非均衡性,总体与辽中南和哈长两大城市群空间格局基本吻合,新增城市用地的集聚效应不断凸显。城市人口规模变迁、城市经济发展水平提升、产业结构升级与城市居住条件改善对城市用地结构演变具有显著的正向驱动作用。收缩情境下,各因素的拉动作用逐渐减弱,国家宏观政策的约束力不断增强,城市公共服务水平改善的强需求成为驱动用地结构演变的外在动力。     

哈长城市群城镇用地扩展进程及其驱动因素研究

以Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像为主要数据源,提取哈长城市群1990、2000、2010、2015 年4 个年份的建设用地信息,采用年均扩展指数、景观扩展指数、多距离空间聚类函数、空间分维度等对城镇用地扩展进程进行分析。结果表明,1990~2015年间,哈长城市群城镇用地增加57 321.47 hm²,增长率为21.05%,整体扩展强度呈上升趋势;空间扩展表现出以中心城市为核心的扩展模式,边缘式增长在各个时期均为主导增长方式;空间扩展聚集性总体表现出“先增强、后减弱”趋势,整体空间结构相对稳定。国家宏观政策、非农业GDP增量和第三产业GDP增量是影响哈长城市群城镇用地扩展的重要因素。GDP增量、非农业人口增量、第二产业GDP增量对城镇用地的扩展起阶段性作用;人均GDP增量与城市用地扩展相关性不显著。     

近二十年福州市建设用地扩展的时空动态分析

以福州市为研究区,采用1988～2008年5个时间点的LandsatTM／ETM遥感影像为数据源,利用遥感信息提取技术,获取福州市建设用地扩展信息。从扩展来源、扩展的规模和强度、分形特征、重心和方位变化等方面分析了福州市建设用地扩展的时空变化,并从自然、经济、社会等方面探讨福州建设用地扩展的驱动力。研究结果表明：（1）福州市建设用地扩展的主要来源一直以耕地为主;（2）福州市建设用地的扩展,经历了一个由“快－慢－快－更快”的阶段性过程,城市形态越来越趋于复杂,遵循着“先东后西再南,北部稳定发展”的时空规律;（3）城市建设用地扩展是多种因素综合作用的结果,在不同的扩展阶段,不同的因素组合占主导。     

基于随机森林模型的黄河流域城市建设用地结构时空演化及其驱动机制研究

城市是区域人口、产业等要素集聚的主要空间载体,系统揭示黄河流域城市建设用地结构演化及其驱动机制对于深入推进黄河流域生态保护和高质量发展战略落实具有重要意义。基于黄河流域2007—2019年城市建设用地数据,论文运用信息熵模型分析了黄河流域城市建设用地结构的时空演化特征,并用随机森林模型探讨其驱动机制。结果表明：(1) 2007—2019年,黄河流域城市建设用地面积快速增长,年均增速达5.34%,但城市建设用地结构信息熵不断降低,经历了“高位无序—相对稳定—低位有序”的变化过程;(2)黄河上、中、下游城市建设用地规模增速依次加大,年均增速分别达到3.91%、5.06%、6.22%;中游地区城市建设用地结构信息熵下降最多,上游地区和下游地区降幅相近;(3)黄河流域各类建设用地主要配置在省会及经济发达城市;黄河流域城市用地结构信息熵存在空间异质性,省会城市及经济发达城市建设用地结构信息熵存在降低趋势,而欠发达城市的信息熵逐步增大;(4)城市用地规模和城市人口规模对城市建设用地结构演化的作用最强,产业结构升级和财政支出规模的作用强度次之,经济发展水平和政策支持力度的作用较小,上中下游影响因子的...     

烟台城市扩展特征及驱动力分析

选取1984年、1993年、2002年、2011年和2020年烟台市辖区遥感影像图,利用ENVI软件和监督分类法研究其建设用地变化。采用扩展强度与动态度指数、等扇分析法、城市紧凑度、分形维数等方法分析烟台城市扩展的时空特征,基于地理探测器和多元回归揭示城市扩展驱动力。建设用地变化结果表明：烟台城市扩展强度呈明显的“V”字型结构,扩展的阶段性显著,扩展动态度有进一步下降的趋势。城市扩展方向分异明显,南部最为剧烈。城市空间形态的复杂程度降低,呈现多组团的滨海带状城市空间形态。驱动力分析结果表明：区位环境因素是城市扩展的基础,人口、GDP和地方财政收入带动城市的自发性扩展,政策规划对城市扩展有明显的驱动作用。