1989~2015年武汉市城市格局时空演变分析

城市格局时空演变以土地利用变化为承载，为城市用地调控、空间发展政策的制定提供依据。以武汉市主城为实证区，采用1989、1999、2008和2015年4期Landsat遥感影像为数据源，综合空间信息技术、用地扩张量化分析方法研究城市土地利用转换关系，测度建设用地扩张强度、弹性与方向，揭示城市格局时空演变过程。结果表明：1989~2015年间，武汉市主城区土地利用变化以建设用地扩张、未利用地和耕地减少为主，经济增长与建设用地扩张关联度高；主城区建设用地在1999年之后扩张速度明显加快，总体扩张强度逐步加强。建设用地扩张呈现时空不平稳状态，扩张主要集中在以汉阳、青山为代表的城郊过渡带区域，以及硚口、武昌等老城区的更新改造区域，1989~2008年间扩张方向以偏西向为主，2008~2015年间扩张方向以东南向为主，反映城市区域发展阶段的差异和空间开发政策变动的影响。     

城市群城市用地扩张时空特征及驱动机制研究——以长株潭城市群为例

探讨城市用地扩张时空特征及驱动机制,对制定有效的城市群高质量发展规划和国土空间规划至关重要。以城市群为研究对象,运用扩张强度指数、景观扩张指数以及SAR Probit模型对长株潭城市群城市用地时空特征及驱动机制进行研究。结果表明:(1)城市群处于不同的发展阶段,其城市用地扩张表现出不同的特征,研究期内城市群的城市用地扩张强度呈先加强后减弱的趋势,并表现出"中心-边缘"扩张空间格局。(2)城市群城市用地空间扩张类型整体上呈现扩散向集聚转变态势,符合"扩散-集聚"的城市增长理论。1995～2010年以飞地式扩张类型为主,2010～2018年边缘式扩张类型替代飞地式成为主导类型。(3)社会经济、地理、可达性以及溢出效应等因素综合作用,对城市用地扩张产生了正向和负向影响,判定出社会经济和溢出效应因素为影响城市用地扩张的主控因素,并提出了城市群城市用地扩张的"四力"驱动机制框架。以上研究发现有助于更好地理解城市群的城市用地扩张过程,能够为长株潭城市群一体化和高质量建设提供科学依据。     

长江经济带土地城镇化时空格局及其驱动力研究

研究长江经济带土地城镇化时空格局演变及驱动因素,对长江经济带新型城镇化建设具有重要的理论及实践意义。测度了1994~2014年长江经济带121个地级市土地城镇化水平,并利用探索性空间数据分析方法(ESDA)探究其时空格局演变特征,最后运用偏最小二乘回归分析模型(PLS)探讨了土地城镇化空间格局差异形成的主要驱动因素。研究结果表明:时序演变上,长江经济带土地城镇化水平总体上呈现不断上升的趋势,并表现出阶段性变化特征;空间演化上,长江经济带土地城镇化水平空间差异明显,主要表现为:空间自关联性显著,且土地城镇化热点区域作为极化的核心,集聚趋势由东北向西南方向逐渐递减;长江经济带土地城镇化水平时空差异受到经济发展水平、产业结构升级、人口规模、固定资产投资和区位条件等因素的共同作用影响。     

南京城市扩展的遥感研究

卫星遥感影像为数据源， 以GIS为制图和数据提取的分析手段， 通过引入城市扩展强度、重心坐标、紧凑度、弹性系数等指标，研究了南京城市扩展的时空规律、形态特征以及与人口发展之间的协调关系；并应用回归分析，筛选了能够解释城市扩张的主要社会经济因子。结果表明：①南京城市扩展的时空分异特征明显，江南主城的东北-西南轴向和东南的江宁一带成为城市扩展最活跃的地区；②城市扩展过程中，紧凑度降低，空间形态向着趋于不稳定状态发展；③ 21世纪以来，城市扩展的弹性系数向着逐渐合理化的方向转变，但在1988~2001年，该指数与合理数值有一定差距，城市扩展与人口增长速度之间出现了不和谐现象；④国家和地方相关政策的引导及自然因素的影响对于南京城市扩展起了重要作用，职工年平均工资的增长和非农业人口的增加也是影响南京城市扩展的主要社会经济因子。     

江苏省县域耕地利用生态效率时空动态性及驱动机制

探究耕地利用生态效率时空动态性及驱动机制,对于全面把握地区农业可持续发展进程、及时优化调整政策制度,推动经济、资源、环境协调发展具有重大意义。运用超效率SBM-Undesirable模型、重心转移、ESTDA模型、分位数模型及时空跃迁嵌套探究江苏省77个县域单元耕地利用生态效率时空动态演变及驱动机制。研究表明：(1)江苏省县域耕地利用生态效率重心呈微偏东南后转西北方向的演变态势,高值区大多分布于“西北-东南”方向。(2)空间上以正向趋同关系为主导,“高高-低低”空间集聚显著。(3)耕地利用生态效率呈现空间协同与竞争并存的格局特征,且空间协同主导局部空间格局演变。时空演变路径依赖特征较为明显,存在一定的转移惰性和路径锁定。(4)各因素对不同水平生态效率的影响程度存在差异。种植结构-经营规模-产业结构高分位驱动、种植结构-经营规模低分位驱动、城乡差距-农业基础设施高分位制约、农业基础设施低分位制约等4种时空跃迁驱动/制约模式背后各自蕴含不同驱动机理。未来亟需以县域为单位构建区域耕地利用协同机制,统筹考虑多因素的综合影响,制定多要素协同联动的优化策略。同时因地制宜制定差异化的效率优化方案,为...     

基于城市腹地的乡镇通达性的时空格局及其演化——以湖北荆州市112个乡镇为例

行政边界对路网的分割效应和以出行方向机会均等为前提是当前通达性研究中的两大问题。基于2000~2011年荆州市城乡道路网空间数据库,自下而上揭示了2000~2011年荆州市乡镇通达性的时空格局及其演化特征:(1)基于城市腹地范围的乡镇通达性评价较好的模拟了乡镇的出行意愿,且实现了区内通达性与区际通达性的综合。十多年间,交通网络建设带来的城市腹地时空压缩效应显著:荆州市乡镇地域所属地级市腹地格局由荆州"一城主宰"演变为荆州和岳阳"两城瓜分",所属县级市腹地格局也经历了由"荆州独享"到"周边共享"的发展历程;(2)十多年间,荆州市乡镇通达性空间分布基本遵循距离衰减律,呈现以荆州城区为中心的环状分布格局,且时序上表现出微观动态性和宏观稳定性特征:一是,通达性空间分布呈现由低水平集聚向优化均衡的动态性发展趋势。二是,乡镇通达性空间分布结构由核心-边缘向等级圈层结构的演进。三是,乡镇通达性发育具有时空惯性,呈现显著的快速干道指向性;(3)十多年间,荆州市乡镇通达性发育呈现出"单核单轴弱扩散"→"单核多轴强扩散"→"双核多轴全扩散"的空间演化模式。     

重庆主城区建设用地扩展的时空特征及驱动因子分析

以多时相的遥感影像为基础，选用归一化裸露指数（NDBI）、重归一植被指数（RDVI）和改进的归一化水体指数（修改后的NDWI），通过阈值分割、掩膜处理提取建设用地信息，结合重庆主城区的社会经济数据，利用扩展速度指数、扩展强度指数、扩展弹性指数、紧凑度指数、建设用地扩展系数及扩展方向分析研究了不同阶段建设用地扩展的时空动态特征，并运用灰色关联分析，对建设用地扩展的驱动因子进行探讨。结果表明：1988～2011年重庆主城区建设用地扩展了39332 km2，扩展速度和扩展强度呈现增大的趋势；扩展弹性系数、建设用地扩展系数波动变化，反映了重庆主城区建设用地逐渐由粗放型向集约型转变；建设用地扩展的空间分析表明重庆主城区的城市形态由非紧凑型向紧凑型发展，同时扩展方向具有明显的分异性，主要向正北和西北方向扩展；人口增长，尤其是城市人口的增长是重庆主城区建设用地扩展最主要的驱动因子；经济发展、产业结构变化与建设用地的扩展也有明显的相关性     

重庆市不同空间尺度建设用地演进特征与景观格局分析

研究不同空间尺度下城市土地利用的演变过程和变化特征,有助于深入了解和揭示城市土地利用演变时空差异和内在影响机制。以重庆市主城区为例,基于研究区1978~2013年多时序的MSS和Landsat TM/ETM+遥感影像数据,利用Arc GIS技术和景观格局分析理论,从研究区整体尺度、区域尺度和各区尺度等3种空间尺度对研究区建设用地演进特征和景观格局动态变化进行分析。结果表明:(1)1978~2013年研究区不同空间尺度建设用地面积变化趋势基本相似,综合扩展程度指数变化特征也存在一定的规律。在2001年之后研究区建设用地演进过程由低缓发展向高速递增阶段过渡,各区尺度建设用地扩展深受地貌、经济、政策、交通等影响因素的干扰;(2)在不同空间尺度新增斑块数目对比中,边缘扩展模式与跳跃扩展模式的主导优势先后发生3次转换,而在新增斑块面积比对比中边缘扩展模式始终保持绝对优势,填充扩展模式分别在新增斑块数目和面积比的比较中均处于弱势;(3)随着时间的变化,就整体尺度上景观指数变化而言,景观破碎度和景观多样性明显增加,斑块形状趋于简单和规则化,斑块之间连通性不断提高,与城市化进程趋于吻合。但区域尺度和各区尺度深受国家政策环境的影响,景观指数变化则相对复杂。研究结论有助于从空间尺度对城市扩展信息进行挖掘和理解,为其城市规划和土地管理提供一定的科学依据。     

基于BRT模型的南昌市城市扩展时空特征及驱动因素研究

分析城市扩展的时空特征以及其驱动因素,有助了解城镇化规律,为制定具有区域化特色的城市空间规划提供方案。研究以南昌市为例,基于多期Landsat遥感影像(2000、2008、2017年)获取南昌市城镇用地变化的时空信息,采用扩展强度指数、景观扩展指数、重心指数等方法分析了该地区城市扩展的时空特征,进而应用增强回归树模型(Boosted Regression Tree,BRT)探究影响城市扩展的驱动因素。结果表明:(1)2000～2017年,南昌市城镇用地面积增加了252.81 km~2,第一阶段(2000～2008年)增长的强度和速度大于第二阶段(2008～2017年);(2)两阶段南昌市城镇用地扩展模式均以边缘式扩展为主,以填充式及飞地式为辅,扩展方式缺乏集约性,存在"摊大饼"式问题;(3)从整个研究期来看,南昌城市发展重心总体上往西南方迁移了2.19 km,第一阶段南昌市城市扩展重心向西迁移了1.50 km,第二阶段又继续向西南方迁移了1.35 km;(4)南昌市城市扩展的16个方向中,以SW及SWW方向上较大,而在NW、N、NNE、SE、SSE方向上因受到梅岭山脉以及军山湖泊的阻隔导致扩展强度较小;(5)利用BRT分析邻域因素(距2000年城区距离,距河流距离,距路网距离),社会因素(土地利用类型,GDP,城镇人口),自然因素(高程,坡度,海拔)可知,南昌市城市扩展主要受邻域因素的影响,社会因素中仅土地利用类型对城市扩展影响较大,而自然因素的影响相对较小。     

长江经济带旅游业碳排放效率的综合测度与时空分异

以长江经济带为研究对象，运用DEA-SBM模型和Malmquist-Luenberger指数法，对2001～2016年长江经济带旅游业碳排放效率进行综合测度，从静态和动态的视角考察其旅游业碳排放效率的时空分异特征，并进一步探讨了效率变化的影响因素。结果显示:（1）2001~2016年间长江经济带旅游业碳排放效率的平均值为0.672，距离最佳生产前沿面还存在32.8%的提升空间。研究期内其旅游业碳排放效率ML指数均值为1.092，年均增长9.2%。不同时期的效率变化值表现出较大的波动性；（2）长江经济带旅游业碳排放效率的时空分异特征明显，上游地区呈现出低效率、低增长的特征，中游地区表现为中效率、高增长的特点，下游地区则呈现出高效率、中增长的特征；（3）长江经济带旅游业碳排放效率的增长主要源于技术水平的进步，技术效率对旅游业碳排放效率的贡献相对较小。不同区域旅游业碳排放效率变化的影响因素差异较大。     

2000~2014年武汉市城市扩展时空特征分析

基于不同时相的高分辨率遥感影像，采用面向对象的解译方法提取了武汉市2000、2005、2010和2014年的土地覆被信息，从城市扩展强度指数，城市中心坐标迁移和分形维数等方面分析了武汉市2000～2014年城市扩展时空特征。结果表明：2000～2014年间，武汉市城市扩展强度指数为1.41，各主城区城市扩展强度不一，洪山区建设用地的增加对主城区城市扩展的贡献最大；在扩展过程中，武汉市城市分形维数增加，城市空间形态变复杂；其扩展呈现核心-放射扩展模式，并逐渐转向圈层式；自然条件、经济、人口、交通、政策和城市规划是武汉市城市扩展的主要驱动力，但随着交通的发展，自然条件和经济对武汉市城市扩展的驱动作用正逐渐减弱。     

基于地学信息图谱的合肥市城市扩展时空特征及驱动力分析

利用多时相遥感影像,借助ArcGIS平台,采用空间形态分析、等扇分析、等距分析及分形分析等方法,以城市扩展强度、紧凑度、分形维数、重心坐标、扩展弹性系数等为指标,基于地学信息图谱分析了1987~2011年合肥市城市扩展时空特征及其驱动力。结果表明：合肥市在经历了轴向放射状扩展、双核组团扩展及轴间填充后,城市形态由不规则团块状向星楔形、连体双星形转变;24 a间,城市用地面积增长了22415 km2,城市规模扩大了455倍;2000年以前基本保持中、低速扩展,进入21世纪后,开始高速扩展;城市空间主要沿交通线向西南、东南、东、东北等方向非均衡延展,城市扩展最强烈的区域约在距城区中心8 km处,城市重心不断向南偏西方向转移;扩展过程中,城市紧凑度呈“W”型波动,分形维数呈“M”型波动,扩展弹性系数呈“∧”型波动,城市形态最终向着稳定、合理化方向发展;自然环境、经济发展、人口增长、交通建设、政府行为等是合肥市城市扩展的主要驱动力量     

南通市城镇建设用地扩展时空特征分析及模拟

随着工业化与城市化步伐的加快，城镇建设用地高速扩张，建设与粮食生产的矛盾日益突出，如何合理有效使用土地成为城市快速发展过程中迫切需要解决的问题。通过多时相遥感卫星影像，结合相关模型，分析和模拟建设用地扩展的时空特征，可以为城市土地合理配置与投放提供依据。利用 1987、1990、1997、2001、2006年的TM卫星遥感影像解译获得的建设用地数据，分析了南通近 20年来城镇建设用地变化和城区扩展特征，并且模拟了其扩展趋势。结果表明：南通市城镇建设用地扩展呈现明显的阶段性特征；其扩展的热点主要集中在沿江区域，沿海地区城镇建设用地扩展的热度逐步升温；城镇建设用地扩展显示出城镇组团化发展的趋势，尤其使南通大都市区的轮廓日益明晰。     

武汉市城乡建设用地时空演变及驱动机制研究——基于城乡统筹视角

基于城乡统筹视角，运用GIS空间技术、土地利用动态模型和多元回归分析，研究武汉市1996~2009年城乡建设用地数量结构变化、空间格局演变及驱动机制，是土地利用变化（LUCC）研究的重要内容之一，对区域城乡建设统筹规划及城乡社会经济统筹发展具有现实指导意义。结果显示：(1)研究期内武汉市城乡建设用地整体规模扩大，城镇建设用地比重上升，农村居民点用地比重下降；城市与建制镇扩张较快，主要源自对农用地的占用及独立工矿用地、农村居民点整理。(2)外城区城-乡建设用地数量、结构变化及类型转换特征对武汉市城乡建设用地变化起主导作用。(3)人口变化、经济增长、居民生活水平提高及政策等因素对武汉市内、外城区城-乡建设用地格局的驱动作用具有明显的区域差异和城乡差异     

1994~2006年上海市土地利用时空变化特征及驱动力分析

快速发展的都市地区是区域土地利用变化研究热点。基于上海市1994、2000、2003和2006年4期航空遥感影像资料数据，运用人机交互目视解译方法建立上海土地利用空间数据库，并结合GIS空间分析、数理统计方法与土地利用动态度模型，对上海市1994~2006年土地利用时空变化特征进行了深入分析。结果表明：12 a间，上海市综合土地利用动态度为207%；在各种用地变化中，耕地面积变化最大，共减少了94 00772 hm2，减幅达233%；从耕地转移来看，转变为城镇建设用地（包括工业仓储用地、交通用地、城镇居民点用地和其他用地）面积共74 82586 hm2，占耕地面积总流出量的6712%；可见城镇建设用地急剧扩张而大量占用耕地，是上海市土地利用变化的主要特征；上海市土地利用变化的另一个重要特征是城市绿地的大幅增加，12 a间城市绿地面积共增加了9 29241 hm2，单一动态度为1876%。从上海土地利用变化的区域特征来看，各区的综合土地利用动态度差异明显，且表现出明显的中心城区-近郊-远郊递减趋势，其中浦东新区综合土地利用动态度最大，崇明县最小，这种差异与各区（县）的区位条件、经济发展状况以及政策等因素密切相关。通过对上海LUCC的驱动力定性定量分析表明，社会经济因素包括人口分布及变化、经济增长、人民生活水平的提高、政策以及国际大型活动的举办均对上海土地利用格局及其变化产生了重要的影响     

1980年以来南京市建设用地扩张阶段性特征

以快速城市化地区南京市为例，基于1980~2016年7期遥感影像分类结果，采用规则格网法、等扇分析法和公共边测度法等空间分析方法，分阶段分析36a间城市建设用地扩张强度、方向和模式等特征。结果表明：36a间南京城市建设用地增长迅速，达574.73 km2；在不同时期和不同方向上，南京城市空间扩张强度和扩张模式有很大差异， 36a间南、东北方向扩张强度最大；扩张最快的阶段是2004~2008年，年均扩张55.28 km2；填充式扩张主要发生在主城区内部和已有一定发展基础的地区，蔓延式扩张除围绕主城区向外扩张外，还包括上一阶段飞地式扩张地区的持续发展，飞地式扩张则比较分散，多受开发区、大学城等选址的影响；南京城市建设用地扩张经历了低速扩张-加速扩张—高速扩张—变化趋缓的过程。