广州市城市植被景观多样性分析

城市植被是城市的绿色生命线,对改善和美化城市景观生态环境起着重要的作用。言路在分析广州市植被景观现状的基础之上,应用景观生态学原理,结合具体情况和考虑研究的可操作性,选取多样性指数、优势度、分离度和破碎度四个指标,从景观的类型多术性、格局多样性和斑块多样性三个方面,对广州市城市植被景观进行多样性分析。结果表明,随着人类活动的加强,城市植被景观类型多样性降低,景观类型趋于单一;景观斑块多样性增大,嵌     

景观扩张指数及其在城市扩展分析中的应用

景观指数是定量分析景观格局的一种常用手段,但目前大部分景观指数,往往只侧重于对景观斑块或格局的几何特征进行简单分析和描述.忽略了景观格局动态变化过程的信息.缺乏将景观空间分布格局与其变化过程相结合的深入研究.作者提出了一种新的景观指数一景观扩张指数(Landscape Expansion Index,LEI),与传统的景观指数相比,LEI包涵了景观格局的过程信息,可用来分析两个或多个时相景观格局的动态变化.而传统景观指数则只能反映某一时相景观格局的信息.将景观扩张指数应用于东莞市1988-2006年期间的城市景观扩张过程中,研究结果表明.LEI能够很好的识别城市扩张的三种类型一填充式、边缘式以及飞地式.此外,通过对东莞市城市扩张过程LEI的变化分析,发现东莞市城市扩张规律与城市增长相位理论是相符合的.     

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。     

天水城市扩张的时空特征及动因分析

以不同时期的天水市地形图和TM遥感影像为基础,提取城市建设用地信息。并利用年均扩展指数（AGI）分析各时期城市空间扩展的分异特征。结果表明：天水城市用地由小范围到大范围、AGI 强度由低到高再趋缓。1996 年前,城区人口密度一直下降,此后又开始上升,与AGI 的变化相对应。受“两山夹一川”的地形限制,天水经历了由二点向多点分散扩展、内部填充与沿河谷延伸的空间演变过程。形成了南北窄、东西长的带状格局,不同于平原型城市以同心圆外扩模式。不同时期城市扩张的动因不同,初期是人口和工商业迁入,中期是行政力量和市场机制,近期是人口、经济的增长带来的社会需求。为了适应重点开发的需要,天水需要走出河谷、开发新区,提升综合功能。     

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。     

中国大运河沿线城市扩张时空差异研究

自20世纪80年代以来,中国大运河沿线城市建成区规模、空间扩张模式以及空间分布特征都发生了显著变化。虽然当前不缺乏大运河重要河段以及沿线典型城市的研究,但对于大运河沿线城市整体扩张的研究较为少见。论文结合统计数据与遥感数据分析了1984—2016年中国大运河沿线城市建成区扩张速度特征、空间特征以及区域差异。结果显示：① 中国大运河沿线城市建成区扩张速度特征可被归纳为4类,不同类别之间差异显著;② 基于遥感影像提取的运河沿线城市建成区面积通常为相同城市对应年份的统计年鉴中建成区面积的1~2倍;③ 运河沿线城市建成区空间分布整体趋于离散、破碎,江浙地区运河沿线城市的建成区空间分布最离散、破碎,且离散度增长最剧烈。     

一种新的城市景观扩张过程测度方法：多阶邻接度指数

提出多阶邻接度指数（Multi-order Adjacency Index, MAI）,应用多阶缓冲区完善对新旧斑块间空间关系的识别,从而更为详细地揭示城市扩张过程特征。MAI的延伸公式可供自下而上从宏观分析城市整体的扩张程度及空间变化过程。选取武汉市作为研究区,基于4期遥感影像（1995、2000、2005和2010年）划分3个时段应用MAI分析武汉市城市景观格局的演变特征。结果表明,MAI能够详细地反映出新增城市斑块在空间上有更加离散的分布趋势,新增斑块的扩张程度逐渐加深,建成区的边界不断向外延展。比较MAI与LEI（Landscape Expansion Index, LEI）的特征差异,指出MAI能够更加详尽地反映新旧斑块间的空间位置关系。     

中国城市群城市用地扩张时空动态特征

认识城市群城市用地扩张特征、扩张质量及景观生态效应等综合信息将有助于城市群空间高质量发展规划与决策。选取10个不同发育等级的城市群作为研究对象,综合运用城市用地扩张强度指数、城市用地扩张强度差异指数、景观扩张指数、景观格局指数,分析1990—2015年期间城市群城市用地扩张时空特征及景观生态效应,并构建人口、经济与城市用地协同发展指数,据此分析城市用地扩张中“人—地”关系协同程度。结果表明：① 1990—2015年,各个城市群城市用地面积持续增加,建成区的范围不断扩大,扩张强度呈现“上升—下降”的趋势;在2010年之前成熟型城市群的扩张强度最高,2010年之后培育型城市群成为扩张强度最高的类型。② 城市群城市用地扩张总体上呈现不均衡布局的趋势,高速扩张区域主要分布在沿海地区。从全国视角来看,东部高于中、西、东北部,整体城市群快速扩张的中心由东向西移动。③ 城市群城市用地空间扩张模式表现出边缘式和飞地式两种空间扩张模式并存,不同发育等级之间具有明显差异性,成熟型城市群的空间结构较为稳定,其他两种类型的城市群空间结构初具雏形或尚未形成。④ 城市群城市用地扩张“吞没”了郊区和农村地区,破碎化程度、形状的复杂程度较高,景观格局表现出不稳定。⑤ 城市群“人口—土地”协同程度逐步增强,“经济—土地”协同程度整体较高,整体上表现出城市用地扩张质量有所提升。新时期城市群城市用地应严格控制扩张规模,加快中小城市的发展,促进城市群城市用地扩张均衡发展,为城市群国土空间高质量发展提供重要参考。     

基于地理探测器的乌鲁木齐城市扩张特征与时空驱动因素分析

新时代我国城市发展内外环境明显变化,城市扩张特征和驱动机制也呈现出新特点.以乌鲁木齐市为例,描述1990—2018年城市建设用地扩张特征,利用地理探测器研究扩张时空机制,重点分析2010年以后扩张新特点.结果表明:(1)乌鲁木齐建设用地由1990年的84.37 km2增加到2018年的361.91 km2,城市形态由南...     

2000 年以来中国城市空间扩张的时空平稳性

城市空间扩张一方面表现为建成区的空间扩张,另一方面表现为市辖区面积的不断增加,在当今快速城镇化的中国这两个过程尤为剧烈而显著不平稳。地理学上的平稳性强调时间和空间两个层面的演变过程。引入几何学的方法,以标准化的建成区面积和市辖区面积构建坐标系,绘制2000-2010 年主要地级城市的空间扩张的路径,按照均值对路径进行分类,并引入mov、tor、sd 三个指数作为时空平稳性的测度。研究表明：① 2000 年以来,市辖区扩张主要集中在长三角、珠三角、闽东南以及中西部的省会及其周边城市,而建成区的扩张态势并没有这种显著的极化效应,在各个城市群均有较高的速率。② 从类型上,可以分为稳定型和跨越型两种。稳定型中以稳定在低于均值的LL型最多,而其他偏少;跨越型中,以在HH、HL、LH、LL四者间发生一次置换的为主。③ 三个平稳性系数的计算结果显示,城市等级较高的城市对mov、sd 指数比较敏感,这两个指数主要反映了城市相对于全国的平稳性特征;而处于中游的城市对tor指数比较敏感,这个指数主要反映了城市自身在年际间变动的平稳性特征。     

1936年以来南京城市空间扩展特征研究

城市交通网络的发展是城市空间扩展的重要表征和驱动力。以1936—2015年间6个代表性年份的城市交通地图为数据源,提取相应年份南京城市轴线图,利用基于空间句法的整合度、城市扩张强度（SS-EII）和智能度指数,分析1936年以来南京城市空间扩展趋势和特征,划分演化阶段,并分析城市加速扩张阶段的空间扩展质量。结果表明：① 南京城市空间扩展大体经历了滞缓（1936—1971年）、复兴（1971—1982年）和加速（1982—2015年）三个阶段,逐渐突破老城区,向西南、东北、南部和西北实现全方位空间扩展,形成多中心空间结构。② 加速阶段空间扩展质量总体较高,交通网络建设逐渐与用地扩张相协调,并开始引导城市空间多中心扩散,但各中心间有机联系不足,导致城市空间整体性和空间效率有所降低。③ 应进一步加强多中心间的交通联系,促进人口、经济有机疏散,并提高城市空间整体性。     

国内外城市空间扩展研究评析

城市空间扩展是城市化过程的重要标志, 而城市土地利用变化又是城市空间扩展最为直接的表现形式。随着全球城市化的推进, 城市空间扩展已成为国内外城市发展研究中的热点领域。国外城市空间扩展研究发端于20 世纪60 年代的计量地理革命, 中国城市空间扩展的研究自80 年代中期开始;2000 年以来, 伴随中国城市化的快速发展, 城市空间扩展问题日益突出, 城市空间扩展研究逐渐成为热点, 有关研究成果更是大量涌现。本文根据国内外城市空间扩展研究内容的变化, 运用文献资料法和对比分析法, 从扩展形态、扩展模式、动力机制、模拟预测、效应与调控5 个方面对城市空间扩展研究进行了系统总结与梳理。在国外与国内比较研究与综合分类基础上, 重点评析现阶段国内相关研究的特点和不足, 并对中国未来城市空间扩展的研究趋势进行了展望。     

国内外城市扩张内涵及度量研究进展

系统开展城市扩张研究,是防治城市蔓延、促进城市精明增长的重要基础。利用文献研究法总结国内外城市扩张内涵与度量的研究进展,并对发展趋势进行评述。研究表明：城市扩张度量研究备受关注,成果产出呈逐年增长之势。从代表性论文发表情况来看,“刊源集中”、“稿源集中”特征明显,中、美两国城市扩张研究成果产出量大,国内学者仍需在提升成果影响力上持续发力。城市扩张内涵界定百家争鸣,但国内外学者已形成一定的共识,即城市扩张是对特定城市发展模式下城市形态的“现实性”描述。尽管已形成了“城市用地扩张”和“城市蔓延”两大代表性研究框架,城市扩张概念内涵仍需进一步完善。城市扩张度量研究成果丰硕,但已有指标和模型多从单一的“时间”或“空间”维度表征城市扩张时序演化规律或空间格局,新数据、新理论及新方法应用有望促进城市扩张度量“时空统计模型”研究。城市扩张度量实证涉及全球、国家、流域、城市群、城市、街道等多个尺度,中国成为城市扩张度量研究的热点区域。研究呼吁重视在充分顾及区域制度与社会经济状况及城市管理需求差异前提下的城市扩张内涵界定,强化城市扩张度量时空统计模型研究,积极推进微观尺度城市扩张度量及成果应用。     

“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。     

行政边界对城市群城市用地空间扩张的影响——基于京津冀城市群的实证研究

作为静态的抽象地理要素,行政边界如何影响城市用地的空间扩张过程?以城市群为研究对象,从理论的角度出发,构造符合中国城市群发展历程的行政边界效应阶段模型,并根据城市群发育过程中行政边界对城市用地空间扩张的影响,将其分为四个阶段：隐形阶段、异化阶段、疏导阶段和消融阶段,分析不同阶段城市群城市用地扩张的空间特征和动力机制。研究以京津冀城市群为实证案例,采用趋同分析和β回归方程测度不同类型行政边界对城市用地扩张的边界效应。研究表明：行政级别跨度越大,边界效应越大,城市间城市用地扩张规模的差距也越大;行政边界对城市用地空间扩张的影响具有长期性和累积性的特点,时间越长,边界对城市用地扩张的影响效应越显著。为突破行政边界制约、合理划定城市开发边界、实现城市群城市用地理性扩张提供理论支撑和政策建议。     

武汉城市群交通运输体系与城镇空间扩展关联分析

交通运输体系与城镇空间扩展的关联分析是揭示交通运输与经济增长作用关系的重要切入点。采用等时线叠置法和指标分区法,分析了武汉城市群交通可达性及交通优势度与城镇空间扩展的时空格局、关联特征及其作用机理。研究表明,交通运输体系与城镇空间扩展具有内在联系,呈现出互动耦合、协同演进格局。从作用机理来看,交通运输体系通过直接效应、外部效应和乘数效应对城镇空间扩展起着重要的支撑和推动作用;城镇空间扩展在“量”和“质”上对交通运输提出了新要求,刺激并保障了交通运输体系的发展,两者相互反馈、相互依赖。从政策启示来看,交通运输体系的空间不均衡是造成区域经济发展水平差异的重要因素,制定差别化的交通运输发展战略和完善一体化的交通运输体系是加快区域经济增长和缩小地区差距的重要途径。     

城市空间形态的最低成本-周期扩张规律——以昆明为例

城市形态演化反演城市土地利用模式的转变,是内部最低成本土地利用模式驱动力的外部表达。这一城市空间格局演变遵循本文提出的"外部扩张,内部填充"相互交替总体规律。它既是集聚与扩散驱动因子作用的结果,也是植入与再植入的"扬弃"选择过程的交互作用产物。基于最低成本—周期扩张模型的假设,本文选取昆明建成区近现代的影像资料,运用形态学的视角分析城市空间结构的变迁,探寻城市形态演化规律。结果表明:(1)从城市形态演变的一般理性微观、宏观过程来看,城市形态变迁在统计学上遵循最低成本—周期扩张规律假设;(2)在最低成本—周期扩张模型内,公共投资与基层设施建设变动及其要素替代效应对形态的周期性扰动响应是其核心作用机制。     

北京城市边缘区空间扩展特征及驱动机制

在Landsat TM数据支持下,利用突变点方法获取北京市1994、1999、2004年城市边缘区范围,从扩展总量、扩展类型、扩展方向、扩展区域以及扩展强度等方面分析城市边缘区空间扩展特征,探讨扩展驱动机制。结果表明:(1)北京城市边缘区扩展速率逐渐加快;扩展方向主要是东、北,类型以向外扩张为主;(2)边缘区空间扩展受自然地理条件限制的同时,受经济发展、工业增长、城市基础设施等社会经济因素影响较大,城市规划等政治因素也对边缘区空间扩展具有一定影响。     

基于城市流和层级性的城市群扩展模型构建

城市群是具有网络关系与层级性的区域空间,一直是中国推进城镇化与区域协调发展的主体单元。本文综合考虑城市群的网络与层级性特征,运用城市流刻画城际网络交互作用,采用分层广义线性模型（HGLM）揭示城市群分层驱动机制。同时,选取长江中游城市群开展实证研究,通过与元胞自动机（CA）耦合,构建HGLM-CA模型模拟城市群空间扩展。将模拟结果与Logistic-CA模型、BBO-CA模型进行比对,据此评析HGLM-CA模型的优劣与改进方向。实证结果表明：城市群空间扩展是多层驱动因素共同作用的结果,城市流不仅会推动城市群空间扩展,而且对元胞层因素起到重要的调节作用,使之具有城际分异性;HGLM-CA模型相比Logistic-CA模型模拟精度更高,说明顾及城市流与层级性的城市群空间扩展模拟结果更为精准;与智能模型BBO-CA相比,HGLM-CA模型模拟精度较低,但其便于从层级性角度把握城市群空间扩展机制。