黄河流域城市群扩张的时空格局演化及情景模拟——以呼包鄂榆城市群为例

黄河流域城镇扩张对区域景观格局影响显著,城市群人口聚集与增长引发了流域“人-地”矛盾和“空间冲突”等一系列生态环境问题。基于土地利用数据和FLUS模型对2025年和2035年呼包鄂榆城市群城镇化与土地利用时空演化特征进行多情景模拟预测。结果表明：① 1990—2018年呼包鄂榆城市群整体发展水平较低,建设用地面积经历了“平稳增加-缓慢增加-急剧增加”的变化过程,区域总体以草地为主,其占土地总面积的50%以上,其次是未利用土地和耕地,林地和建设用地次之。② 城市群扩张最剧烈地区在空间上主要发生在呼和浩特市、包头市等城市主城区,且扩张模式以外延式扩张为主,扩张来源主要是耕地、草地等生态用地。③ 三种情景模拟发现,2025年和2035年区域土地利用变化的空间结构和特征差异明显。自然发展情景下,城市扩张不受约束,高速增长占据了大量生态用地;加入生态约束条件很好的控制了对草地和林地的占用;经济发展情景下,城市扩张将进一步占据更多的未利用土地和耕地。本研究通过城市群扩张时空格局演化及情景模拟分析,尝试为区域规划、城市空间规划和区域生态空间保护提供多角度、多情景和可选择的政策决策参考。     

1996-2015年非洲人口扩张区域类型划分与区域演变分析

采用总人口和劳动力等直接指标单独测度,结合出生率、死亡率、少年系数和老年系数等指标进行综合测度,分析1996—2015年非洲51个国家（地区）人口扩张区的数量变化、空间分布及演化特征,并对比了不同测度指标和方法之间的差异。发现：①总人口扩张区的比重虽高,但扩张程度有所放缓,地域分布整体呈现“南北弱、中部强”的特征,其在东非地区缩减明显;②劳动力扩张区较总人口扩张区扩张程度更为明显,两者在北非和南非部分地区差异较大,其地域分布整体呈现“北退南进”的变化过程;③“劳动力增长率大于总人口增长率”地区比重高于“总人口增长率大于劳动力增长率”,且差距有不断拉大的趋势,前者以北非地区西北部、西非地区几内亚湾沿岸较为集中,后者主要集中分布在中非、东非与西非部分地区;④基于综合指标结果显示,重度扩张型占有较高的比重,中度扩张型增速较快,轻度扩张型占比呈波动下降;⑤综合指标与单一指标结果有一定的趋同性,但区别也比较明显,综合指标在综合性、前瞻性方面有一定优势。     

基于景观基因“地域机制”的客家文化保护与传承开发——以湖南省炎陵县为例

根据客家文化景观基因理论及其"地域机制",以客家扩展聚居区炎陵县为例,结合历史文献查阅和实地调研,发掘分析该县客家文化的景观基因。研究结果表明:(1)迁徙由来、地域背景分别是客家文化景观的共同基因、本土基因;(2)由共同基因以"反客为主"的作用方式与本土基因形成了地方客家景观本质特性的主体基因;(3)保护与传承意识形态是决定其主体基因能否在世代遵循并坚守着"原汁原味"文化传统和文化精神传承过程中的人为基因。基于这些独特基因构成内在相关联的地域机制而所表达的特征,提出了应加强客家文化景观基因的数字化保护管理、传承开发政策等对策。     

北京城市住宅土地市场空间异质性模拟与预测

土地制度转型和空间重构背景下,价格信号在土地区位配置及空间结构塑造方面发挥出有效性。基于北京市2004-2009 年居住用地出让地块微观数据,利用空间扩展模型、地理加权回归模型和特征价格模型对居住用地价格影响因素及其空间异质性进行了有效检验和预测。模型结果表明：① 居住用地价格影响因素存在着显著的空间异质性,重点小学、轨道交通和公园等设施便利性因素在不同区域对地价的作用强度存在明显差异。② 相比于特征价格模型和空间扩展模型,GWR模型能够有效刻画土地市场空间异质性的离散性、突变性和跳跃性,因而其对居住用地影响因素的空间异质性刻画和居住用地价格的预测最为准确。③ 居住用地价格影响因素的空间异质性表明居住用地子市场存在的可能性,利用GWR模型对地价影响因素的估计可以为土地子市场的划分提供方法借鉴。     

1988—2018年中国城市实体地域与行政地域用地扩张对比

城市边界是城市演化认知和城市规划决策的空间依据。中国不少研究实践将地级市等行政地域范围视为城市,与物理上主要由连续人造不透水面构成的城市实体地域相比,存在较大的空间边界差异。然而,鲜有研究定量分析“实体”视角下长时间序列的城市用地演化,特别是对实体和行政两种统计单元视角下的城市扩张差异缺乏系统认识。本文基于30 m空间分辨率的多源遥感产品识别了1988—2018年8期的城市实体地域边界,分析其用地扩张过程,进一步与行政地域相对比,系统识别了两种统计视角下城市用地扩张的认知差异和空间模式。主要结论为：① 1988—2018年间,中国面积5 km²以上的城市实体地域单元数量增长了378%,以华东和华中地区的增长最为显著;城市实体地域中,88%为独立增长型,分布广泛但面积大都小于50 km²;12%为空间聚合型,主要分布在发达地区,面积普遍较大。② 相比行政地域,城市实体地域的位序规模更符合幂律分布,其Zipf指数30年来逐渐上升趋向于1,城镇体系发展愈发均衡;相比城市实体地域,行政地域单元在平原地区的城市扩张面积普遍偏高,在沿海地区的城市扩张强度普遍偏低。③ 和城市实体地域单元在拓扑关系上无法一一匹配的1327个行政单元大多分布在人口密集或发达的平原地区;结合实体和行政边界识别了“跨政区同城化”和“政区内集群化”两种扩张模式,前者多发生在省会区域,后者主要分布在华北平原,两者反映了城市化的空间重构。本文研究结果有助于深化中国土地城镇化时空过程的认识,并可对土地资源的科学配置、统一协调及行政区划的优化整合提供空间依据。     

全球超大城市空间扩张及分形特征研究

超大城市是全球经济、文化以及高科技产业发展的承载体和重要纽带,其形态结构特征和人口聚集效应是城市化影响的典型表现,然而当前对于全球超大城市形态特征及扩张模式的研究相对不足。基于2000—2020年全球城市土地利用/覆盖变化数据（GULUC-30）,利用城市扩张强度差异指数分析了超大城市用地的时空变化规律;而后运用面积—半径标度分析模型研究了超大城市的分形特征及扩张模式,最后基于城市用地面积和城市人口之间的线性关系评价城市用地效率。结果发现：① 2000—2020年东南亚和东亚的中国超大城市用地扩张最剧烈,城市用地面积分别扩张了3148.32 km²和5996.26 km²,城市扩张强度差异指数平均值大于3;② 2000—2020年超大城市的形态特征和扩张模式向着更加集约和紧凑的方向发展,径向维数平均值由1.54增加至1.56,分维差呈逐年减少趋势,城市内部结构一体化特征显著;③ 北美和欧洲的超大城市用地效率低,2020年城市用地面积与城市人口比值系数范围为0.89~4.11;南亚和非洲城市用地效率高,比值范围为0.23~0.87。超大城市空间扩张格局和形态变化的认识对于城市用地的集约利用和可持续发展具有重要参考价值。严格控制超大城市扩张规模,促进城市用地的均衡发展是建设韧性城市和实现城市地区可持续发展的必要条件。     

政府规划约束下的城市空间增长多智能体模拟模型

构建政府规划约束下的包含多种类型智能体和环境因素的城市空间增长多智能体模拟模型,通过居民、开发商和政府三类智能体之间以及智能体与环境之间的相互作用模拟了城市空间增长情况。模型将城市建设用地规划区纳入政府的土地利用政策,探讨了政府规划因素对城市建设用地增长的影响,并根据土地集约利用的原则对模拟结果进行了优化。在Repast和ArcGIS的实验环境下,以南京市中心城区(长江以南)为研究区设置了四组土地利用情景,模拟了2001-2007年研究区的城市建设用地增长情况,对比不同情景下模型的模拟精度,说明正确合理的政府规划引导对城市空间增长的重要作用以及对模拟结果进行优化的必要性。该模型有助于揭示城市空间增长机制,为政府宏观调控政策和规划制定提供参考。     

城镇化、郊区化与中国城市空间扩张

城市经济学的理论表明,城市人口增长和交通改善等因素都会导致城市的空间扩张,但其作用的机理不同。结合中国的情况,将城市空间扩张的影响因素分为城镇化和郊区化2个市场化动力,二者都会推动城市空间扩张,导致城市边界向外延伸。历年截面数据和面板数据分析结果都表明,在中国城市空间扩张进程中,城镇化动力和郊区化动力都在起作用,城镇化动力占主导地位,与此同时,郊区化动力也有增强的趋势。人口增长和交通改善推动城市空间扩张,城市建成区面积扩张的推动力远大于阻力。作为城市空间扩张速度变化的分水岭以及市场作用下收入水平显著性改变的分界点,1998年的住房制度改革对于中国城市空间扩张进程有着里程碑式的意义。     

Evaluating the Temporal and Spatial Urban Expansion Patterns of Guangzhou from 1979 to 2003 by Remote Sensing and GIS Methods

China has experienced and is experiencing expeditious urban expansion in the recent decades, especially in the coastal areas and big cities. Rapid urban expansion and dramatic changes of landscape have caused great economic, environmental and social impacts consequently. It is crucial to understand urban temporal, spatial expansion patterns and their related effects. In this paper, urban expansion of Guangzhou, a rapid growing city in south‐east China, from 1979 to 2003 is studied temporally and spatially. Four time ranges including 1979–1990, 1990–1995, 1995–2000 and 2000–2003 are designed and the urban expansion area, expansion rate and the spatial expansion pattern are discussed by using remote sensing data and Geographical Information System (GIS) tool. Two transects are designed along two axes of Guangzhou expansion and the structural of urban expansion patches at different orientations are compared in order to quantitively understand the urban expansion of Guangzhou during the past 24 years. The gradient analysis integrating multi‐temporal data is performed in order to analyze and compare the spatial and temporal dynamics of urban expansion. Two indices of compactness and fractal dimensional index are used to describe the urban developing pattern in the study time durations. And the influence of different types of traffic roads to urban expansion is evaluated using the buffer analysis of GIS. The results show that: (1) temporally, urban area of Guangzhou increase 296.54 km² from 141.15 km² in 1979 to 437.70 km² in 2003 and the increasing rate is up to 210.08%; (2) spatially, Guangzhou has different urban expanding directions in different stages and the general expanding directions are towards northeast, north, southeast and north in four studied time ranges; (3) transportation lines play a very important role in urban expansion of Guangzhou, but different types of road have different impacts. National roads and highways exhibit stronger control to urban expansion than provincial roads; and (4) expansion of Guangzhou has gradually changed from a compact pattern to leapfrogging and disordering patterns.