深圳市近20年城市景观格局演变及其驱动因素

基于深圳市1996—2015年土地利用数据,利用景观指数、景观转移矩阵和景观扩张指数等方法探究了深圳市近20年景观格局时空变化、主要景观类型转移和建筑用地扩张模式,最后使用Binary Logit模型考察了市级和区级建筑用地景观扩张的主要驱动因素。结果表明：① 1996—2015年,深圳市建筑用地景观优势性逐步增强,面积增加15.81%,以蔓延式（61.9%）和填充式（36.27%）扩张为主;② 1996—2006年为城市化快速扩张期,建筑用地扩张呈集中开发形态,景观多样性和均匀性增加,城市扩张中心略微向北部和东部移动,2006—2015为城市化低速过渡期,景观破碎化加剧,城市扩张重心向北部和西部偏移;③ 在市级尺度上,GDP密度和人口密度对建筑用地景观扩张有显著正影响,生态控制线、高程、坡度和至道路的距离有着显著负影响。每单位生态控制线范围、坡度的增加分别将使建筑用地景观扩张的机会比率将平均减少到原来0.8168倍、0.8841倍。各驱动因素表现出区域和尺度差异性,GDP对宝安区、南山区和坪山区,人口增长对宝安区、龙华区,以及交通可达性对大鹏新区、龙岗区驱动分别最为突出。研究结果可以为中国城市快速扩张过程中的景观格局变化提供科学实践。     

塔里木河流域产业结构经济效益比较研究

应用偏离-份额分析方法,对塔里木河流域的5个地区1980-2005年的产业结构的变化进行比较分析,提取了各地区在产业结构效益和竞争力效益方面的优劣势信息,研究结果显示:塔里木河流域经济增长的拉动作用是各区产业增长的主要因素.巴音郭楞蒙古自治州属于绝对优势区,阿克苏地区和喀什地区属于相对优势区,克孜勒苏柯尔克孜自治州属于相对劣势区,和田地区属于绝对劣势区;重点分析了2000-2005年产业结构内部对地区经济增长的影响:塔里木河流域产业结构总体二三产业发展较快,第一产业发展较慢;三次产业均扩张的有巴州和克州;第二、三产业相对扩张的地区有喀什地区;第三产业处于相对扩张而第一、二产业处于相对收缩的地区是和田地区;三次产业均处于收缩状态的是阿克苏地区,并剖析了其影响因素.针对两种影响因素构成空间的组合方式,从产业结构角度提出推进塔里木河流域区域经济增长的建议.     

三个时期青藏高原冰川补给型湖泊的变化

根据美国国家冰雪数据中心(NSIDC)发布的2012年全球冰川分布数据等资料,选取青藏高原冰川分布较集中的地区作为研究区,利用1995年、2005年和2015年3个时期Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像数据和研究区附近气象站的气象资料,综合利用"3S"技术和统计分析方法等,研究3个时期研究区内湖泊面积与数量及其变化,从气候要素变化与冰川退缩角度分析其驱动因素。研究结果表明,3个时期研究区冰川补给型湖泊整体呈扩张态势,1995年、2005年和2015年的冰川补给型湖泊面积分别为10700.5 km~2、11910.7 km~2和12518.3 km~2;与1995年相比,2005年的湖泊数量增加了2 041个,与2005年相比,2015年的湖泊数量增加了21个;分布在研究区各流域中的冰川补给型湖泊变化状况不同,分布在羌塘高原上的湖泊扩张幅度大,分布在柴达木盆地中的湖泊呈缓慢扩张态势,分布在研究区南部雅鲁藏布江流域中的湖泊相对稳定,还有一些湖泊在萎缩。随着海拔的增加,研究区中的湖泊数量和面积都呈现类似正态分布的特征。1995~2015年期间,冰川退缩和气温上升是导致青藏高原冰川补给型湖泊面积和数量变化的主要原因。     

城市热岛效应对建筑形态的响应及其昼夜变化研究北大核心CSCD

城市建筑三维形态通过改变空气流动和地表能量过程影响城市地表热环境的时空格局。然而,当前多数研究集中于探讨城市建筑二维形态对地表热环境的影响,导致城市建筑二维及三维形态对地表热环境的联合影响机制及其昼夜差异尚不明确。该文以南京市主城区为例,基于多源遥感融合数据量化城市建筑二维和三维形态,并采用梯度提升回归树模型探究昼夜地表温度对建筑二维和三维形态的响应机制。结果表明:建筑二维和三维形态对地表温度的影响具有空间尺度依赖性,对南京市建筑形态与昼夜地表温度之间关系进行研究的最佳空间尺度为450 m;白天地表温度空间变异主要受建筑二维形态影响,而夜间地表温度空间变异的主导因素为建筑三维形态;从城市建筑二维和三维形态关键指标对地表温度的边际效应发现,不同建筑形态指标对地表温度的影响模式不同,且具有昼夜差异性。研究结果有助于从三维视角深化城市建筑对热岛效应的作用机理,从而为城市可持续发展提供理论指导。     

宁波市建设用地扩张驱动因素分析——基于区县面板数据的研究（英文）

本文基于2003~2012年宁波市下辖区县的面板数据,结合面板计量模型与分区域回归、逐年回归方法,分析了宁波市城市建设用地扩张的主要驱动因素,得到以下主要结论:(1)经济总量、人口和产业结构调整系数每增长1%,建设用地规模会增加0.35%、0.52%和–1%。(2)不同区域城市建设用地扩张的主导驱动因素有所差异。发展程度相对较高的中心区、余姚、慈溪和奉化,人口增长因素用地扩张的作用最为明显(系数分别为4.880,1.383,3.036和0.583),产业结构调整因素的作用次于人口增长(系数分别为1.235,0.307,0.145和–0.242),而经济发展因素则显得越来越不显著;而发展程度相对较低的象山县和宁海县引起城市扩张的主要驱动因子是经济发展因素(系数分别为0.413和0.195),人口和产业结构调整的驱动力相对较弱。(3)逐年回归的结果表明,经济发展因素的驱动作用随时间推移越来越大(系数从2005年的–1.531到2012年的1.459);人口增长因素的驱动作用则缓慢下降(系数从2005年的1.249到2012年的0.044),在2008年后已小于经济发展因素的贡献力度;产业结构系数与建设用地增长暂时为负相关,且负相关性越来越弱(从2004年的–5.312到2012年的–0.589)。     

2000-2015年城市和工矿用地扩张对净初级生产力的影响

中国近15 a来快速的城市化和工业化对陆地净初级生产力（Net Primary Productivity,NPP）的影响是关系到碳循环和全球变化效应的重要问题。首先,本文基于VPM（Vegetation Photosynthesis Model）模型得到NPP数据,基于中国土地利用数据集（National Land Use Datasets of China（NLUD-China））获取2000-2015年城市和工矿用地数据,然后通过邻域替代法模拟2000-2015年间因中国城市和工矿用地扩张损失的陆地NPP。结果表明：2015年城市和工矿用地占中国国土总面积的1.2%,在2000-2015年间面积增加了70×10³ km²。城市和工矿用地扩张导致陆地NPP损失1.24 TgC·a^-1到3.14 TgC·a^-1,在2005-2010年损失NPP最多（3.14 TgC·a^-1）。耕地被建设用地占用是造成中国陆地NPP损失的重要原因,在2010-2015年共有13×10³ km²的耕地被城市和工矿用地占用,因此损失的NPP达1.51 TgC·a^-1,占中国城市和工矿用地扩张损失NPP总量的82%。从时空分布特征来看,21世纪初剧烈的城市扩张造成沿海和中部地区NPP损失严重（2000-2005年沿海地区主要因城市扩张损失NPP高达0.82 TgC·a^-1）,而2010-2015年主要因工矿用地扩张使西部地区NPP损失升高（在2010-2015年因工矿用地扩张损失NPP 0.46 TgC·a^-1,占中国NPP损失总量的30.81%）,NPP损失量呈现出从东高西低逐渐过渡到东西平衡的时空格局。从影响上分析,城市和工矿用地不透水地表比例（0.59±0.19）高于自然植被的不透水地表比例（0.29±0.14）,并且城市内部透水地表的平均标准化NPP（0.9）低于自然植被的平均标准化NPP（1.1）,是造成城市和工矿用地损失NPP的主要原因。     

安徽省城镇用地时空格局演变研究

基于1995年、2005年、2015年三期遥感数据,通过GIS空间分析工具,综合选用土地转移矩阵、城镇用地扩展速率和强度、扩展差异指数等指标,定量测度安徽省近20年城镇用地时空格局演变。研究发现:(1)各市城镇用地面积明显增加,地区层面占比上呈现皖中、皖南增长而皖北减少趋势,总体呈皖北皖中皖南的分层格局;(2)各市城镇用地转入源中耕地和林地贡献最大,其来源趋于多元化,但转出量极小;(3)1995～2005年,除合肥外各市扩展速率和扩展强度基本相当,2005～2015年各市差异显著,除省会外芜湖扩张明显,整体上皖北市从中快速转向中低速扩张,皖中、皖南城市从中低速转为中高速扩张;(4)江北城市不同程度向省会偏移,而江南城市未表现出此特征。     

大都市区城市扩展模型- 以北京城市扩展模拟为例

在分析大都市区城市扩展特征的基础上,从宏观外部约束性因素和局部城市单元自身扩展能力变化共同作用影响城市发展演变的角度,构建了一个模拟和预测大都市区城市发展演变过程的城市扩展模型 (City Expanding Model in Metropolitan Area; CEM)。首先对北京1975~1997年的城市发展过程进行模拟重建,然后在此基础上从城镇用地数量最优和位置最佳相结合的角度对北京2005~2015年的城市发展格局进行了预测。结果表明,在对各种影响因素进行严格标准化并利用自适应Monte-Carlo方法多次模拟确定最佳影响权重的基础上,该模型可以在一定程度上反映城市发展,尤其是大都市区城市发展演变的特征和规律。     

长三角地区城市人口-绿地面积异速增长特征及驱动机制

人口城镇化的快速推进与生态城镇化的建设滞后是中国快速城镇化进程中面临的重要问题。以长三角地区城市人口与绿地面积为研究对象,构建城市人口-绿地面积异速增长模型分析2000—2018年两者关系的时空变化规律,并运用地理探测器模型揭示异速增长的驱动机制。结果表明：① 长三角地区城市人口呈加速增长态势,绿地建设增长缓慢,城市人口-绿地面积异速关系逐渐由人地基本协调型转变为人口扩张弱型,2000—2008年多数城市表现出绿地扩张的特征,2009—2018年则转变为人口扩张的特征。② 教育投入度、人口集中度、设施供给度、土地开发度和对外开放度是影响长三角地区城市人口-绿地面积异速增长的主要因子,双因子交互解释力均高于单因子,各因子间的影响具有协同增强的特征。③ 长三角地区城市人口-绿地面积异速增长是行政力、市场力和外资力共同驱动的结果,三种驱动力彼此联系、协同作用,主导驱动力逐渐由行政力转变为市场力。     

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。     

吉林省经济增长与城市建设用地扩张脱钩关系研究（英文）

为深入探究吉林省经济增长与城市建设用地扩张的相互关系,本研究运用脱钩分析模型对吉林省经济增长与城市建设用地扩张的脱钩关系进行测度分析,并归纳其空间分异特点及成因。结果表明:1)2001–2015年,吉林省经济增长与城市建设用地扩张以弱脱钩状态为主,脱钩关系整体较为合理,经济增长对城市建设用地资源的依赖性逐渐减弱; 2)在空间上,各地市(州)脱钩关系地域差异性显著,主要划分为脱钩理想型城市(辽源市和白山市)、脱钩基本理想型城市(长春市、通化市、松原市、白城市和延边州)和脱钩不理想型城市(吉林市和四平市); 3)基本理想型城市逐渐趋向理想状态,而不理想型城市与理想状态差距较大。最后从加强建设用地供地管理、提高建设用地使用效率、转变经济发展方式等三个方面提出相关政策措施促进经济增长与城市建设用地扩张理想脱钩,以实现吉林省经济社会可持续发展、土地资源可持续利用。     

3个时期莫莫格国家级自然保护区景观格局和湿地水文连通性变化及其驱动因素分析

利用遥感影像数据的分类解译结果,从湿地面积时空变化、景观破碎度变化和水文连接度等角度,对1992年、2005年和2015年莫莫格国家级自然保护区的景观格局变化特征和湿地水文连通性变化进行定量分析,研究了该保护区湿地的景观格局和水文连通性;利用长时间序列的年降水量、年平均气温、年径流量和年平均水位数据,探讨了气候、水文和人类活动对该区湿地的影响因素。研究结果表明,与1992年相比,2015年莫莫格保护区湿地总面积共减少了45.99 km2,其中,沼泽和洪泛湿地的面积分别减少了95.27 km2和52.76 km2;与1992年相比,2005年和2015年湿地景观明显破碎化,尤其以沼泽区景观破碎最严重;与1992年相比,受湿地景观破碎的影响,2005年和2015年湿地水文连接性变差。极端干旱和洪水事件直接影响整个莫莫格湿地的水源补给和水域覆盖面积;河流径流量和水位变化直接导致其与周边洪泛湿地的水力联系发生改变,进而影响洪泛湿地的消长;研究区的人类活动主要是保护区内的湿地开垦和流域内的水利工程建设。     

粤港澳大湾区土地利用效率的时空特征及其影响机制

采用SBM超效率模型和Tobit回归分析模型,构建了土地利用的投入―产出指标体系,分析了2000―2015年粤港澳大湾区城市土地利用效率的时空演化特征,探讨其影响机制并提出相关建议。结果表明:1)粤港澳大湾区土地利用效率整体处于较高水平,2015年分区域效率由高到低依次为广佛肇地区、港澳地区、深莞惠地区和珠中江地区,广州、深圳和珠海土地利用效率明显高于其他城市。2)土地利用效率水平由纯技术效率和规模效率共同作用,但纯技术效率贡献作用大于规模效率。其中,2000年小型城市纯技术效率较高,大部分城市规模效率普遍不高;2005年后土地扩张速度加剧,规模效率普遍达到较高水平,纯技术效率成为核心因素。3)经济水平、产业结构、科技水平、政策制度、政府作用是影响粤港澳大湾区土地效率的主要驱动力。基于驱动力的差异性,需要从严控土地面积过度投入、提升技术创新能力、提升环境效益、加强区域空间整合等方面制定不同的优化调整策略。     

基于遥感影像的甘达基流域博卡拉和巴拉普尔的土地利用变化及其驱动力研究（英文）

城市扩张是反映经济增长的重要指标,但随意的城市扩张也带来了严重的社会经济问题、环境问题以及城市土地管理问题。在这个背景下,理解城市扩张的过程对于指导城市的可持续增长具有重要意义。本研究采用基于遥感影像的监督分类方法,分析了甘达基流域内的两个大城市—博卡拉和巴拉普尔1990–2018年的城市用地变化。结果表明:在过去的28年,博卡拉和巴拉普尔的城市面积分别显著扩张了300%和近500%。人口增长、城市基础设施和便利的生活方式引起周边地区向城市的人口迁移,是造成本研究区城市扩张的主要原因。除此之外,不断变化的城市定义和城市边界的扩张是造成城市快速扩张的关键因素。由于上述两个城市拥有高水平的商业活动以及现代化的设施,未来城市规模可能继续扩大。应当通过城市规划和政策减少随意的城市扩张,从而实现城市的可持续发展。     

新疆20世纪80年代末以来耕地与建设用地扩张分析

基于20世纪80年代末、2000年、2005年、2010年、2015年5期中国土地利用数据集（NLUD）中的新疆部分,以耕地与建设用地（城乡、工矿、居民用地）为对象,从土地利用动态数据中提取其扩张图斑,分析了近30 a来新疆耕地与建设用地扩张的时空特征。结果表明：（1）南北疆耕地及建设用地扩张具有明显的时空差异。持续增长、南快北缓、重心南移是新疆耕地扩张呈现的总体特征;提速增长、南缓北快、城市扩张为主是建设用地扩张的基本特征。南北疆耕地面积差距逐渐缩小,建设用地面积差异加大。（2）对比近30 a来不同绿洲区内耕地与建设用地的扩张数量及趋势,可将耕地的扩张模式归纳为双峰型、减速型及阶段增长型,将建设用地的扩张模式归纳为指数增长型、双峰型、缓降型及缓降陡增型。（3）各绿洲区耕地及建设用的扩张特征十分显著。北疆耕地除阿勒泰绿洲区依然保持加速扩张外,其余绿洲区耕地扩张规模均出现下降,而北疆各绿洲区建设用地均呈持续加速扩张趋势,其中天山北坡城市扩张尤为突出;南疆各绿洲区耕地扩张均呈加速态势,建设用地扩张规模相对较小。     

城市土地利用效率与高质量发展时空演变及交互响应 ——以江苏省为例北大核心CSCD

借助随机前沿生产模型、综合评价法测算江苏省城市土地利用效率与高质量发展水平,并采用PVAR模型实证分析2005-2019年江苏省城市土地利用效率与高质量发展水平的时空交互响应关系。结果表明:1)2005-2019年江苏省各地市高质量发展水平和城市土地利用效率呈协同递增式演变,在时间尺度上具有锁定效应,空间分异格局高度相似,高值区和较高值区主要集中在苏锡常地区和南京都市圈核心带,较低值区和低值区集中在苏中及苏北地区;2)江苏省城市土地利用效率与高质量发展指数耦合协调度逐年增长,整体从2005年的0.34升至2019年的0.61,协调效应逐渐由弱转强,其中苏州市率先迈进协调发展阶段,而连云港、淮安和宿迁仍处在协调过渡阶段,协调度整体为苏南>苏中>苏北;3)江苏省城市土地利用效率和高质量发展水平存在交互响应关系,城市土地利用效率同时受自身系统内部结构和高质量发展系统的双重影响,而高质量发展水平受自身系统内部结构影响较大,城市土地利用效率对高质量发展水平的正向促进作用不显著。     

1900年以来长春市土地利用空间扩张机理分析

综合集成TM、SPOT遥感影像,地形图、历史地图及其它空间数据提取长春市1900年、1930年、1954年、1976年、1990年、2004年共6期城市土地利用空间扩张信息。利用空间重心转移模型、分形模型与城市土地-人口异速增长模型分析长春市100年来城市土地利用扩张的空间变化特征,进一步研究其扩张机理。研究结果表明：长春市1900年到2004年城市土地面积扩张56.77倍,其中1990~2004年扩张速度最快;1900年以伊通河左岸的宽城子和现在的南关区北部的内城作为城市的雏形。1900~1930年日俄为进行资源掠夺修筑铁路并在周围建立商埠用地将宽城子与内城连为一体。1930~1954年城市主要沿铁路沿线的西南扩张,1954~1976年国家以发展重工业为主向南北方向填充,1976~2004年城市受高新技术开发、旅游业等的影响主要向东南方向扩张。除1976~1990年外城市向外扩张的不规则程度逐渐提高,稳定性降低。1976~1990年以边缘区填充为主,其他时段以边缘区扩张为主。1900~2004年人口增加87.57倍,人均城市用地面积有逐渐减少的趋势,城市土地利用面积与人口二次幂拟合曲线优于乘幂拟合曲线,从百年尺度上历经半殖民地半封建社会与社会主义经济建设两大社会背景的长春城市土地-人口异速增长模型并非规则变化,说明长春100年来城市演变过程中城市建设在历史时期具有不合理的现象。     

基于高分辨率遥感影像的2000-2015年中国省会城市高精度扩张监测与分析

21世纪以来,中国城镇化水平迅速提高,城市扩张监测成为地学应用研究的热点,但同时存在着城市区域概念不统一,城市边界提取精度较粗等问题。选取全国31个省会级城市为监测对象,利用高分辨率遥感影像进行统一标准、高精度的扩张监测及分析。基于高分辨率遥感影像数据进行2000年、2005年、2010年、2015年4期城市区域边界提取,与利用中低分辨率影像提取的成果进行比较,并开展城市规模分布和城市扩张分析。结果表明,与其他研究成果相比,本文拥有更高的精度和可靠性;2000-2015年,中国省会城市保持了高速增长趋势,总面积增加了90.15%;省会城市体系接近捷夫模式的等级规模分布;城市扩展情况地区差异显著,东部扩展速度逐步放缓,西部、东北地区加速扩张,中部地区稳步扩张;2010年确定建设的5个国家中心城市（北京、天津、上海、广州、重庆）在2015年城市区域面积位序中排名前5,15年间扩展了82.45%,单个城市年均扩展30.66 km²,其中北京扩展了三成以上,天津、上海扩展了一倍左右,广州扩展了近六成,重庆扩展了两倍以上。本研究成果为中国城镇体系的发展和规划提供了直观准确的数据,对国家全面认知城市扩张状况,掌握城镇建设方针政策实行效果,进行城市体系科学规划具有十分重要的指导意义。     

中国大城市蔓延的测度研究——以杭州市为例

从土地不连续利用和低人口密度这两个城市蔓延的核心特征出发,提出了城市土地扩张指标与人口密度指标相结合的蔓延测度方法,利用杭州市1978~2010年的遥感影像,实证测度中国大城市蔓延的时空动态变化。测度结果表明,城市土地扩张与人口密度指标相结合的方法测度效果良好,与实际情况吻合度高。杭州城市蔓延十分典型,主城区蛙跳式开发以及大部分的边缘增长发生在人口低密度区或较低密度区,城市发展不紧凑,蔓延迅速;阶段特性显著,在空间上表现为由单一中心向多核心发展的态势。将城市土地扩张与人口密度指标结合来测度城市蔓延是十分有益的尝试,为中国大城市蔓延的测度研究提供了一种简单、易于推广使用的可选方法。     

1997~2005 年区域城市土地集约度变化 与影响因子分析

城市土地集约利用研究具有非常重要的意义。本文以不同区域内的14 个省会城市为研究对象,从城市承 载力和城市协调度两个方面挑选了20 个指标,采用主成分分析的方法计算得出14 个城市1997—2005 年间的城 市土地集约利用值,得出了重要主成分所含的指标及其在研究期间内的变化与差异;然后从区域城市土地集约利 用的角度出发,分析了不同区域内城市土地集约度变化的一致性和变化趋势;以变化为基础,将影响因子分为自然 导向型、投入导向型、产出导向型和城市容貌导向型四个不同类型,分析了这些类型的影响因子在研究期间内的变 化,同时结合城市土地集约利用度分析了这些类型影响因子的作用。本文一方面全面掌握了区域城市土地集约利 用变化的趋势;另一方面为城市土地集约利用挖潜提供了参考。