大城市居住用地扩展特征及驱动力分析——以南京市中心城区(长江以南)为例

针对城市建成区的空间异质性不能反映城市居住空间结构的问题,该文选取南京市中心城区(长江以南)2001—2007年的新增居住用地,从扩展方位和强度两方面分析空间扩展特征,以直方图和Logistic回归模型揭示主导驱动因素。结果表明东北、东南、西南方向是新增居住用地的3个主要扩展方向,分别对应仙林新市区、东山新市区和河西新城区;居住用地扩展是多种驱动因素共同作用的结果,人口和经济驱动因素对郊区居住用地增加影响显著,对主城区影响有限,自然和政策驱动因素中反映政府政策的政府建设用地规划区是最重要的主导驱动因素,其次为与小学的距离,最后为与地铁站点的距离。     

1990年以来太原市主城区空间扩张特征研究

以太原市主城区为研究对象,利用1990、2000、2010、2019年建设用地的矢量数据,采用城市扩展速率、扩展强度、紧凑度、扩展弹性系数等指数,并结合土地利用动态模型、等扇分析等方法定量研究不同时期太原市主城区空间演变特征。研究发现:太原市扩展面积呈逐年增加的趋势,主城区的扩展速度与强度存在较大的波动,在研究时段内仅有2000—2010年主城区扩展速度与人口增长速度相对均衡;主城区用地结构变化较为显著,耕地面积大幅减少,并且多转向建设用地,土地覆被状况趋于稳定;城市扩展类型主要以填充式、外延式为主,受地形条件、经济开发以及政策支持的影响,扩展存在明显的方位性,主要沿汾河呈轴向型非均衡扩展,扩展重心向东南方向偏移。     

GeoSOS在城市扩展中的应用

城市扩展是一个复杂的时空转换过程,元胞自动机(CA)是一种时空离散、状态简洁,利用简单的局部规则来模拟复杂系统时空演化过程的格网动力模型,CA在城市增长、扩展和土地利用演化的模拟等方面有着巨大的优势。本文基于Geo SOS for Arc GIS平台,分别利用Logistic-CA、ANN-CA和DT-CA这3种模型对长春市主城区1995—2005年、2005—2015年的城市扩展情况进行了模拟,结果表明Logistic-CA、DT-CA两种模型更适用于研究单一土地利用类型的模拟,ANN-CA更适用于涉及多种土地利用类型转换的模拟。而后,利用综合表现最佳的DT-CA模型对长春市主城区2015—2025年的城市扩展进行预测,模拟结果可为相关部门对土地规划的宏观决策提供一定的参考和数据支持。     

基于遥感监测的合肥市城市扩展时空特征及驱动力分析

城市区域的扩展是城市化的重要表现,准确掌握其形态特征及驱动力机制,对指导城市规划、调整发展布局具有重要意义.本文采用Landsat系列遥感影像为数据源,提取城市建设用地,结合一系列城市扩展评价指标及社会经济统计数据,对近20年合肥市城市扩展时空特征及驱动力因素进行分析.研究表明:2000—2019年间,合肥市城市扩展维持在中高速水平,城市扩展弹性指数偏离合理值,城市扩展重心由中心城区逐渐转移至南部地区.人口增长、经济发展及政策因素是合肥城市扩展的主要驱动力,此外,交通及科教资源也是城市扩展的重要驱动因素.     

基于基础地理数据统计的长三角城市主城区空间格局扩展研究

在快速城镇化时期,城市主城区的空间格局变化最为显著,以其复杂性和扩展性为突出特征。研究其扩展变化对认识城镇化、优化城市空间结构等具有重要意义。本文在基础地理数据统计的基础上,对长三角城市主城区2002~2012年的空间扩展进行了分析,探索影响其演变的若干因素。     

1979～2008年徐州市城市空间扩展及驱动因素分析

以遥感和GIS为技术支撑,基于1979～1988,1998～2008年遥感影像资料,对徐州市近30年城市扩展信息进行提取,并分析该时段城市空间扩展特征及其驱动因素。结果显示：自1979年至2008年,徐州市建成区面积以每年5.57km2高速扩展,其中1998～2008年的扩展强度最大。主要扩展方向为从西北到东南轴向,紧凑度与分形维数都有逐渐缩小的趋势。城市扩展弹性指数与合理值的差值有扩大趋势。经济因素、人口因素、交通因素是影响城市扩展的主要驱动因素。     

重庆市主城区城市空间扩展遥感监测研究

以2000~2013年多源遥感影像为数据源,结合专题资料,根据一定的判别原则提取了重庆市主城区4个时相的城区范围。通过对主城区城市扩展强度、城市用地增长弹性系数的计算,分析了城市空间扩展的时空变化情况;通过对主城区城市扩展空间象限方位、分形维数、紧凑度、重心转移的计算,分析了城市外部形态特征的演变。结果表明,重庆市主城区外部城市空间形态保持健康稳定的发展趋势;城市空间形态变化受政策和制度因素引导和调控;城市空间扩展形态受多种影响因素综合作用。     

典型海岸带城市扩张的多源遥感监测与预测——以青岛市为例

本文利用自1995年以来的4期DMSP-OLS、NPP-VIIRS夜光遥感影像与Landsat多光谱遥感影像,分析了青岛市近25年的城市建成区范围、各市区边界形态与扩展趋势,并结合土地利用分类、路网、POI、DEM等多源驱动因子及元胞自动机-马尔可夫（CA-Markov）模型,模拟并预测了2027年青岛市土地利用分类。结果表明,近25年青岛建成区扩展主要以外延式为主,其他城区总体上沿胶州湾方向扩展,四周向青岛主城区汇集,主城区建设用地向西北侧发展。本文验证了夜光遥感在监测与预测典型海岸带城市扩张方面的适用性,为城市化发展进程管理与决策提供了重要依据。     

郑州市主城区空间形态信息提取与特征分析

针对不同数据源所提取的城市空间形态特征的差异,该文以郑州市主城区为研究对象,基于2000—2018年全球“类NPP-VIIRS”夜间灯光遥感数据,运用参考比较法,剖析郑州建成区扩展的时空变化特征,并进一步结合全球城市边界(GUB)数据开展对比分析研究。结果表明,“类NPP-VIIRS”数据提取的建成区及“GUB”数据均可反映郑州市主城区发展趋势,前者主要反映城市的经济发达程度,后者主要反映土地开发建设情况。2000—2018年,郑州市建成区及“GUB”重心主要向东南方向转移,面积均逐年增加,但各年“GUB”范围均大于“类NPP-VIIRS”数据提取的建成区范围。郑州城市形态的离散程度持续增加,“GUB”所反映的城市空间形态更易受外界干扰。建成区城市边界形状日益复杂,而“GUB”边界形态不规则程度无明显变化。     

基于夜间灯光数据的哈大齐工业走廊城市空间扩展特征分析

随着改革开放的深入,为了推动东北地区经济发展,对哈大齐工业走廊城市空间格局演化进行研究有重要意义.利用2005—2019年美国国防气象卫星计划线性扫描系统(Defense Meteorological Satel-lite Program-Operational Linescan System,DMSP-OLS)和夜光传感器可见光近红外成像辐射搭载国家极轨卫星(Nation Polar Orbiting Partnership-VisibleInfraredImaging Radiometer Suite,NPP-VIIRS)夜间灯光数据进行研究.首先,通过回归分析建立校正模型,其次利用最佳灯光阈值提取城市建成区范围,最后引入扩展速度、紧凑度、分形维数、城市重心等相关数学模型,定量研究空间扩展规律.分析城市空间扩展的驱动力主要为人口因素、经济因素、政策规划因素,为东北地区经济发展提供理论依据.     

兰州新区土地扩张及驱动力分析

针对新区建设过程中建成区土地快速扩张的问题,该文对建成区土地扩张时空规律及驱动力进行分析,使用不同时期的TM和Landsat 8影像,通过目视解译提取了兰州新区建成区2010、2013、2014和2015年土地扩张信息,并从政策、经济两方面对土地扩张的驱动力进行分析。结果表明:兰州新区建成区土地扩张在2010年7月至2013年12月,扩张强度为36.449%,呈慢速增长;2013年12月—2014年12月,扩张强度为74.546%,呈快速增长;2014年12月至2015年6月,扩张强度为43.614%,呈稳定增长;城市几何中心向东北方向偏移。驱动因子中,政策影响起到引导作用,经济影响起到驱动作用。其中,最大驱动力为招商引资。     

An analysis of urban expansion and its associated thermal characteristics using Landsat imagery

There has been an increasing interest in mapping and monitoring urban land use/land cover using remote sensing techniques. However, there still exist quite a number of challenges in deriving urban extent and its expansion density from remote sensing data quantitatively. This study utilized Landsat TM/ETM+ remote sensing data to assess urban expansion and its thermal characteristics with a case study in the city of Changsha, China. We proposed a new approach for quantitatively determining built-up area, its expansion density and their respective relationship with land surface temperature (LST) patterns. An urban expansion metric was also developed using a moving window mechanism to identify urban built-up area and its expansion density based on selected threshold values. The study suggested that urban extent and its expansion density, as well as surface thermal characteristics and patterns could be identified through quantitatively derived remotely sensed indices and LST, which offer meaningful characteristics in quantifying urban expansion density and urban thermal pattern. Results from the case study demonstrated that: (1) the built-up area and urban expansion density have significantly increased in the city of Changsha from 1990 to 2001; and (2) the differences of urban expansion densities correspond to thermal effects, where a high percentage of imperviousness is usually associated with the area covered by high surface temperature.     

一种基于车辆轨迹数据的城市建成区边界识别方法

城市建成区边界是城市土地资源管理和城市扩张管理的重要依据。本文提出了基于出租车轨迹数据,利用多分辨率下规则格网对比分析法及Densi-Graph阈值确定法,来自动提取城市建成区边界的方法。试验采用北京市2008年出租车GPS轨迹点数据,依据该方法模型计算提取城市建成区并进行结果准确度评价,将提取结果与北京市2008年土地覆盖空间分布图进行比对,所提取建成区边界范围与城镇、建设用地区域范围基本相符;将提取结果与中国城市统计年鉴数据进行比对,该年鉴中给定2008年北京市建成区总面积为1 310.94 km^2,本文方法提取建成区总面积约为1 077.33 km^2,提取准确度约为82.18%,表明本文方法可以获得准确的建成区范围。     

Monitoring Urban Landscape Dynamics Over Delhi (India) Using Remote Sensing (1998–2011) Inputs

Urbanization is increasingly becoming a widespread phenomenon at all scales of development around the globe. Be it developing or developed nations, all are witnessing urbanization at very high pace. In order to study its impacts, various methodologies and techniques are being implemented to measure growth of urban extents over spatial and temporal domains. But urbanization being a very dynamic phenomenon has been facing ambiguities regarding methods to study its dynamism. This paper aims at quantifying urban expansion in Delhi, the capital city of India. The process has been studied using urban land cover pattern derived from Landsat TM/ETM satellite data for two decades (1998–2011). These maps show that built-up increased by 417 ha in first time period (1998–2003) and 6,633 ha during next period (2003–2011) of study. For quantification of metrics for urban expansion, the Urban Landscape Analysis Tool (ULAT) was employed. Land cover mapping was done with accuracy of 92.67 %, 93.3 % and 96 % respectively for years 1998, 2003 and 2011. Three major land covers classes mapped are; (i) built-up, (ii) water and (iii) other or non-built-up. The maps were then utilized to extract degree of urbanization based on spatial density of built-up area consisting of seven classes, (i) Urban built-up, (ii) Suburban built-up,(iii) Rural built-up, (iv) Urbanized open land, (v) Captured open land, (vi) Rural open land and (vii) Water. These classes were demarcated based on the urbanness of cells. Similarly urban footprint maps were generated. The two time maps were compared to qualitatively and quantitatively capture the dynamics of urban expansion in the city. Along with urbanized area and urban footprint maps, the new development areas during the study time periods were also identified. The new development areas consisted of three major categories of developments, (i) infill, (ii) extension and (iii) leapfrog.     

1980—2015年中国建设用地变化研究

土地特别是建设用地的空间格局与演变是城镇研究的热点问题。本文利用1980、1990、1995、2000、2005、2010、2015年7期的中国土地利用遥感数据,对1980—2015年中国建设用地变化进行了系统性的分析。研究工作主要有：①计算1980—2015年中国的城镇用地、农村居民点、其他建设用地及总建设用地的面积和增长率,从而得到1980—2015年中国的建设用地变化速率。②运用GIS软件中的联合分析工具,得到1980—2015年中国建设用地空间变化格局。③制作土地利用转移矩阵,从而得到1980—2015年中国建设用地结构变化情况。研究表明,中国建设用地整体上表现为持续扩张的态势;东部及沿海地区增长速度较快,青藏高原基本无变化,中部及东北地区增长速度较缓,西北地区有少量增加;增加建设用地以耕地转入为主。     

面向城市建成区扩展模拟的CA-Markov模型改进

对城市建成区扩展的预测是防止城市蔓延的重要管理依据。目前,元胞自动机-马尔可夫链模型,已成为城市建成区扩展预测的重要方法。该模型对指标权重的赋值方法较为敏感,以往的单一指标赋值法,影响了城市建成区扩展预测的精度和可信度。为此,本研究提出整合传统权重赋值法的AHP和逻辑回归模型改进CA-Markov模型。研究选择云南省大理市为案例,对2020、2030年的城市建成区扩展进行模拟和预测,最后进行精度验证。研究结果表明：①Kappa指数可达到96.8%,预测结果有较好的一致性。②大理市的城市建成区扩展均表现为继续向外扩展,以东南、西北方向和两片建成区之间为主要扩展方向。研究提供了组合权重赋值法改进CA-Markov模型,这将为规划者在未来规划中提供强有力的支持。     

基于GIS的城市空间形态实证研究——以武汉市为例

以武汉市为研究对象,基于武汉多时相航摄影像数据,借助GIS技术和空间分析方法,以城市用地扩展速度和强度指数、分形维数、紧凑度为城市形态指标,实证分析1986～2008年间武汉城市建成区外部形状的变化过程,期望为武汉规划决策的制定以及相关调控措施的研究等提供依据。     

Evaluating the Long-term Urban Expansion of Ranchi Urban Agglomeration,India Using Geospatial Technology

The present study analyzes the built-up expansion of Ranchi urban agglomeration over a period of about 8 decades from 1927–2005. Satellite images and topographical maps were used to evaluate land use dynamics during these periods. Built-up growth of 473.7% during 1927–2005 was primarily at the expense of agricultural land along with reduction of natural water bodies reflects negative impacts of built-up expansion, which increased many folds in recent decades. The built-up growth is also analyzed with reference to population growth, land consumption rate and land transformation. The land loss due to increasing built-up growth of Ranchi were compared with other capital regions and cities along with population increase to provide insight into the possible scenario of built-up expansion in Ranchi urban area.     

1995—2006年南通市城市扩展特征分析

以遥感数据为基础,结合缓冲区分析,对南通市的城市扩展特征和扩展的方向性进行了研究。研究时段分为前期1995—2001年和后期2001—2006年,结果表明:1)南通市城市扩展速度前期高于后期,建设用地增加面积后期高于前期。前期发展为跳跃式点状扩展模式,后期以城市核心区域为主体,以面状方式向外扩展。2)在城市扩展的方向上,前期变化率和变化量东南>东北>西北,后期东南>西北>东北。但后期变化量显著高于前期。     

赣榆县城镇用地扩展时空特征分析

赣榆县作为东部沿海城市城镇化发展尤为突出。本文选取1987年、2000年和2009年3期Landsat TM/ETM遥感影像作为主要数据源,利用ArcGIS软件数字化功能对城镇建成区进行提取,并将3期提取结果进行叠加分析,通过城镇扩展面积比重、城镇扩展指数、城镇用地扩展强度指数、城市紧凑度指数和城市用地分形维数模型对城镇扩展动态特征进行分析。