区域空间管制约束下的建设用地动态变化分析——以常州市为例

在建设用地受到土地利用总体规划空间管制分区约束的背景下,参照“三界四区”的划定位置,从规模布局、结构变化和扩展方向等多方面出发,通过GIS空间分析技术和统计分析等方法,对比分析空间管制约束前后常州市建设用地的动态变化,此举有利于提高城市发展的规划管理效率。研究结果表明:(1)空间管制对建设用地的约束作用受时间和地域影响;(2)建设用地空间管制分区的划定在不同时期对不同建设用地类型产生的影响各异;(3)受允许建设区和有条件建设区空间分布的影响,常州市建设用地扩展方向由前期的东北-西南转变为后期的正北方向,有效缓解了“摊大饼”式盲目开发的趋势。     

基于生态城市建设的资源可持续利用研究 ——以常州市为例

各类资源是生态城市建设的基础条件,也是塑造城市特色的重要依据之一。基于生态城市建设的资源可持续利用,不仅要重视资源的数量问题,更需要着眼全局,综合分析城市社会、经济、环境发展的现状、目标与资源之间的矛盾,制定资源可持续利用的保障对策。基于生态城市的深刻内涵,资源可持续利用的研究视野亟待拓展,不仅要关注自然资源、生物资源的可持续利用问题,同时还必须重视对城市人文禀赋与历史文脉的传承和保护,实现古代、近代、现代和当代“四代文明”可持续发展。以常州市为例,基于生态城市建设,对其土地资源、水资源、生物资源与人文资源的可持续利用进行了系统研究,并作了概念性规划。     

耕地资源变化的空间计量及其驱动力分析——以江苏省为例

采用1998~2008年江苏省13个地级市的耕地数据,分析了近10 a来耕地数量变化的基本过程及空间差异。然后运用Moran I指数验证了耕地资源分布空间相关性的存在,并利用空间计量模型研究了江苏省耕地数量变化的驱动机制。结果表明：（1）1998~2008年,江苏省耕地面积净减少2969×104 hm2,平均每年减少270×104 hm2。耕地数量变化存在明显的空间差异,无锡、苏州、常州、南京和镇江5个地区耕地资源减少最为严重;（2）全省耕地资源空间分布存在明显的空间相关性,1998~2008年,耕地面积Moran I值由0400 3增加至0452 4,呈逐步增强的趋势;（3）人口、经济增长和粮经作物比是江苏省耕地数量变化的主要驱动因子,其弹性系数分别为-0803、-0070、0069;（4）相邻地区各因素的空间扩散效应对耕地数量变化存在显著的影响,其弹性系数为0779,因此,未来在制定耕地保护政策,应考虑区域耕地资源分布的空间相关性,推进跨区域耕地保护机制的形成,建立一体化的区域耕地保护政策。     

基于多源遥感数据及DEM的人口统计数据空间化——以浙江省为例

利用DMSP/OLS遥感夜间灯光数据进行人口等社会经济数据的空间化时,往往受到其较低的空间分辨率、像元过饱和以及像元溢出现象的影响。植被指数（如NDVI）与不透水面呈负相关关系,与夜间灯光数据在反映人类活动、提取建成区方面可以互补,将这两种数据融合可以有效减少夜灯数据像元过饱和等因素引起的误差。通过进一步融合DEM数据对基于DMSP/OLS夜间灯光数据和NDVI构建的人居指数进行了海拔修正,基于修正后的人居指数与统计人口之间很强的线性相关建立人口空间化模型,获得2010年浙江省1 km×1 km分辨率下的人口密度空间分布。模拟结果显示,浙江省平均人口密度为515人/km2,模拟的平均相对误差为183%,相比海拔订正前的模拟误差减少约5%,表明利用多源遥感数据融合后的人居指数在省级尺度上模拟人口空间分布的精度较高     

基于数据融合的长江经济带城市建成区时空格局研究

在\"共抓大保护,不搞大开发\"导向下,准确识别长江经济带城市建成区,并揭示其演化规律对于优化流域国土空间格局具有重要意义.基于Landsat数据和夜间灯光数据,构建融合算法提取长江经济带城市建成区,并采用位序-规模、核密度、空间自相关等方法探索了其时空格局特征.结果表明:(1)长江经济带城市规模存在明显的位序-规模分布格局,分形特征显著;(2)建成区规模呈现\"东高西低\"、\"轴线高两端低\",建成区密度呈\"一个中心,两个次中心\"的格局特征;(3)城市由点源聚集增长向轴线式扩张转变,国土空间\"T\"型增长格局逐渐显现;(4)建成区增长表现出空间集聚特征,区域内三大城市群为主要热点区.研究结果能够为流域国土空间\"保护\"与\"开发\"权衡提供定量参考和决策依据.     

浙江省土地利用非农化与城市化的空间关系计量

Land use is an important carrier and intuitive result of urbanization process. Driven by the dual transformation of China’s land system and developed regional economy, the interrelationship between urbanization and land use non agriculturalization in coastal areas and its evolution are uniquely explored. Based on the county land use information of Zhejiang Province in 2005, 2010 and 2015, this paper quantitatively analyzes the differentiation of county comprehensive urbanization, land use non agriculturalization and the conversion source and flow of key county construction land in 2005-2015. Then use the Theil index and the bivariate spatial autocorrelation method to explore the spatial correlation model of urbanization level and land use non agriculturalization in Zhejiang Provinces. (1) The level of urbanization in Zhejiang County is rapidly increasing and gradually achieving spatial balance and forming a group like urbanization situation centered on Hangzhou, Ningbo,Jinhua, Wenzhou and other municipal districts; the focus of construction land changes from the central and northern plains to the southeast coastal plains. However, the increase in the municipal area is still the most obvious. The increase or decrease of land for agricultural conversion is the key reason for the large scale change in construction land in Zhejiang County; (2) The spatial positive correlation between land non agriculturalization and urbanization in Zhejiang Province has increased significantly, and the spatial differentiation situation has been highlighted. It has shown that the high aggregation area has shifted from the middle part to the east coast of Zhejiang and the islands. In general, the high high type is mostly distributed in the northern Zhejiang Plain, while the low low type extends from the coastal to the inland. (3) There is a significant scale effect of comprehensive urbanization and land use non agriculturalization in Zhejiang Province, and the correlation difference increases with spatial scale. This study reveals the spatial correlation between urbanization and land non agriculturalization in the period of urbanization of economically developed provinces. It has important guiding value for promoting the synergy of land use planning and urban planning, and implementing land transfer and trans administrative area replacement according to local conditions.     

基于多源数据的南昌市洪涝灾害韧性及驱动因素研究

洪涝灾害事件对城市的经济发展和居民的人身安全造成了巨大的威胁。定量测度城市洪涝灾害韧性指数,可加快韧性城市建设,为城市高质量发展提供有力的保障。将研究区划分为100 m×100 m的栅格单元,以多源数据为支撑,基于PSR模型从自然、经济、社会、基础设施4个维度构建城市洪涝灾害韧性评价指标体系,采用AHP-熵权法探究南昌市洪涝灾害韧性的空间分布,并通过地理探测器探究其主要驱动因子。结果表明：南昌市洪涝灾害韧性极低等级和低等级分别占总面积的5.9%和5.7%,主要分布在南昌市西湖区、青云谱区和青山湖区,其主要原因是不透水面占比较大,植被覆盖度偏低。地理探测器结果表明,南昌市洪涝灾害韧性的主要驱动因素是不透水面占比、地形湿度指数和建筑物密度。研究结果可为相关部门对洪涝灾害的应对与预防提供依据。     

中国城市CO_2排放数据集研究——基于中国高空间分辨率网格数据

城市CO_2排放数据的可获取性和质量直接影响了城市碳排放的科学研究、低碳战略制定及公众对于城市低碳发展的监督和参与。数据缺乏和多源数据的不确定性大是中国城市CO_2排放核算和低碳城市规划面临的重要问题和挑战,而这些问题同时也导致中国低碳城市研究水平参差不齐。本研究使用自下而上建立的中国高空间分辨率网格数据(空间分辨率为1km),采用统一数据源和规范化、标准化数据处理方法,建立中国城市CO_2排放数据集,供研究者和决策者参考。城市CO_2排放计算借鉴国际上较为成熟和应用广泛的核算方法,包括范围1和范围2排放。以北京、上海、天津、重庆和广州5个典型城市的能源统计数据自上而下计算其CO_2排放作为参考水平,检验数据集的数值质量,结果显示5个城市的数据差异均不超过10%。中国城市CO_2排放整体呈现北方大于南方,东部高于中部和西部的空间格局。CO_2排放量较高的城市大多处于华北、东北以及华东沿海地区,西部地区城市CO_2排放量则较低。城市CO_2排放8个部门(工业能源、工业过程、农业、服务业、城镇生活、农村生活、交通、范围2排放)之间的相关性中,城镇生活和交通排放的相关性最高,并且呈现显著性(p0.001),工业过程排放和服务业排放的相关性最弱且没有显著性。基于中国高空间分辨率网格数据的中国城市CO_2排放数据集的不断完善和发展,为中国城市CO_2排放研究奠定了重要的数据基础,为城市CO_2排放横向比较和对标工作提供了重要依据。     

差异化乡村振兴路径下村域土地利用变化特征及其驱动归因——以重庆市江津区两个村为例

探究差异化乡村振兴路径下村域土地利用时空变化特征及其驱动机制,对于优化土地利用格局和制定乡村振兴路径有重要意义。以长江流域浅丘河谷区2个地形地貌相似、历史发展情况接近、乡村振兴路径迥异的行政村——芳阴村和横山村为例,基于无人机航测和多期Google Earth卫星影像,从土地利用转移、核心用地扩张模式、像元级地块属性和边界二值变化等视角综合探讨了两村在2017～2021年的土地利用变化特征,并引入地理探测器模型,从自然、社会经济、政策因素等多个方面定量归因。结果表明：(1)研究期内两村均经历了较为剧烈的土地利用变化过程,以蔓延式的园地扩张为主,最后芳阴村和横山村分别形成了农旅融合型和农林复合型的发展格局,并且芳阴村的土地利用变化过程较横山村更具多样性和均衡性。(2)像元层面上,芳阴村的地块属性和边界变化均较为剧烈,且二者在超50%的村域范围内存在显著的空间集聚效应,而横山村仅地块属性变化较为明显,地块边界变化度整体低于芳阴村。(3)村域土地利用变化受到自然、社会经济和政策多重因素的交互影响,不同乡村振兴路径下村域土地利用变化的驱动类型和驱动解释力度存在差异,对于有明确政策区划驱动的芳阴...     

河流廊道的城市景观生态意义分析——以四川省邛崃市为例

为更好地理解河流廊道对城市景观生态的意义,研究计算了四川省邛崃市景观类型多样性空间聚类特征和河流廊道景观格局特征。结果表明：（1）局部空间自相关指数Getis Ord Gi*显示研究区土地利用景观类型多样性存在高值聚类区,其形状与研究区河流廊道分布格局近似。（2）河流廊道主要与农田和林地景观毗邻,其两侧300 m缓冲区内主要景观类型为农田和林地,且林地破碎度小;而道路廊道主要与农田和建设用地毗邻,其两侧缓冲区内主要景观类型为农田和建设用地,其景观更为破碎化。（3）地形因素对研究区西部山区土地利用景观格局影响较大,景观类型多样性统计热点区域分布于西部河流台地。邛崃市河流廊道在提高该地区土地利用景观类型多样性中起到积极作用,需要保护邛崃市河流廊道景观多样性,加强河流与自然景观的连通性     

Analysis and Modeling on the Spatial Structure of Urban Land Use: A Case of Jinan, China

Based on the data of urban land use obtained by remote sensing interpretation from aero images in 1986 and 2004, the spatial structure of Jinan is studied in this paper with the method of Geographic Information System (GIS). According to the proportion of land for residence, industry and commerce, the urban district can be distinguished into three rings. Compared with the traditional theory of the ring structure in Western coun- tries, they have many distinctive characteristics. The main func- tions of the inner ring include residence, business and banking, but the proportion of residential land (more than 50%) is considerably higher than that of the cities in Western countries. The land proportion for residence and industry in the intermediate ring is equal on the whole. The main land of the outside ring is for industrial use. From 1986 to 2004, great changes have taken place on the land proportion of different types of use. In the inner ring, the land for residential and industrial use has shrunk much while the land for commercial use has increased. In the intermediate ring, the changes of the three types of land use were not very much and the temporal variation was relatively stable. On the contrary, the structure in the outside ring varies acutely. Though most of it is also for industrial use, the proportion of residential land has in- creased much. The three rings can also be divided into several sectors respectively, according to the function of land use clusters. New trends and mechanisms of the changes of land use impacting the urban structure were proposed in the end of the paper.     

基于生命力指数与集对分析的城市生态系统健康评价

鉴于城市生态系统的生命特征,引入城市生命体概念,构建包括生产力、生活态、生态势和生机度的城市生命力指数,分别针对经济子系统、社会子系统、自然子系统及生态调控子系统来综合反映城市生态系统健康状况.引入集对分析这种不确定理论与方法,在充分考虑城市生态系统健康不确定性与相对性的基础上,构造各被评价城市与最优评价集的相对贴近度,开展城市生态系统相对健康状况比较研究,以促进城市生态系统健康水平的整体提升.利用基于集对分析的城市生命力指数综合评价模型及信急熵权重,比较了北京、上海、武汉、广州等16个城市2005年的生命力指数相对状况,结果表明:2005年,厦门、上海、北京、青岛等城市的生命力指数处于被评价城市中相对较高等级,即城市生态系统健康状况较优;而重庆、西安、银川、哈尔滨、成都等城市处于相对较低等级,即城市生态系统健康状况较劣.     

A Spatiotemporal Analysis of Urban Growth: A Case Study for Jinan Municipality,China

Abstract

China is experiencing a process of rapid industrialization and urbanization at the cost of agricultural land and environment, particularly in the costal areas. This study takes Jinan as a case presenting a time-series analysis of urban land expansion from 313 to 2003. The results show that the urban expansion of Jinan city mainly took place in the last 100 years, especially after the economic reform in 1978. Social development and economic growth, urban population growth and migration policies were factors driving the urban land expansion. Urban sprawl resulted in a disappearance of wetlands and a great loss of agricultural land, and over-pumping of ground water that led to disappearance of the city's feature, namely “the city of springs”.     

A Spatiotemporal Analysis of Urban Growth:A Case Study for Jinan Municipality,China

China is experiencing a process of rapid industrialization and urbanization at the cost of agricultural land and environment,particularly in the costal areas. This study takes Jinan as a case presenting a time-series analysis of urban land expansion from 313 to 2003. The results show that the urban expansion of Jinan city mainly took place in the last 100 years, especially after the economic reform in 1978. Social development and economic growth,urban population growth and migration policies were factors driving the urban land expansion. Urban sprawl resulted in a disappearance of wetlands and a great loss of agricultural land, and over-pumping of ground water that led to disappearance of the city‘s feature,namely “the city of springs“.     

西部中小城市低碳城市规划的实践和思考——以四川省广元市为例

我国快速城市化面临全球气候变化的巨大挑战。城市作为CO2的高排放区,节能减排将对我国的城市发展模式与格局产生深远影响。本文以四川广元市为例,首先综述低碳城市规划的内涵,然后探讨广元市低碳城市规划的框架体系及各组成要素,并总结广元市低碳城市规划过程中遇到的挑战和问题。文章认为:西部中小城市低碳城市规划是我国低碳城市发展战略的重要组成部分,是促进西部城市转变发展模式、推进西部大开发的重要保障。     

基于城市化发展体系的城市生态环境评价与分析

基于城市化发展和城市生态环境之间交互耦合的作用机理,将城市化发展体系引入城市生态环境的评价系统中,将其作为生态环境评价的背景参照体系,应用系统相对状态发展度模型,定量测定相对于城市化发展体系的城市生态环境发展状况及变化情况,并以环境优秀城市大连市进行实证研究.结果显示,1996至2005年期间大连市独立于城市化发展体系之外的大连市城市生态环境发展度综合指数表现为逐年上升的趋势,近年来上升速度有所减缓;引入城市化发展体系后.经过系统相对状态发展度模型的测定计算,大连市相对于城市化发展体系的城市生态环境系统发展度自1999年以后表现为逐年下降的趋势,相对发展度等级从"优质匹配"下降到"严重滞后".说明大连市城市生态环境对城市化发展需求的满足和承载能力已经开始下降,对城市化持续、健康地发展造成了潜在威胁.     

Ecological and Economic System Health Assessment Based on Fuzzy Set Pair Analysis： A Case Study of Northwest Region, China

Due to the increasingly serious environmental pollution and destruction,especially humans’ unreasonable activities,the ecological and economic system(EES) issues of Northwest region in China have attracted more and more attention of the researchers.Aiming at evaluating its ecological and economic system health,a multi-objective evaluation framework called PressureState-Response(PSR) was established to describe the ecological and economic health situations.Meanwhile,an integrative set pair model combining set pair analysis(SPA) and fuzzy analytic hierarchy process(FAHP) was proposed to assess the ecological and economic system.Then the EES status of five northwest provinces(Shanxi,Gansu,Qinghai,Ningxia and Xinjiang) of Northwest region in China was evaluated during 1985 to 2009.The EES development trends of five provinces are obtained.In general,the health values of five provinces showed a rising trend.The health values of five provinces grew rapidly during 1985 to 2000.After 2000,the health values of five provinces still followed the present growth trend,but the growth is relatively smooth.The results show that the method proposed is effective for assessing the health of ecological and economic system.     

融合物候特征对城市土地覆被进行分类及覆被变化分析——以金坛区为例

土地覆被与全球生态环境变化有重要联系,遥感分类技术作为提取大尺度地物信息的主要手段,在土地覆被变化监测中具有重要作用.但是由于监测研究对影像时间序列的要求及像元呈现出的混合光谱的特征,现存城市土地覆被分类方法的分类精度仍待提高.为了精确评估城市土地覆被变化带来的生态效应,寻找到一种简单可行同时又具有较高分类精度的遥感分类方法显得极为重要.基于Landsat 8卫星遥感影像,建立具有代表性的城市土地覆被分类体系,结合地物物候特征改进传统的监督分类方法,并将该方法应用于金坛区土地覆被分类工作中,统计分析2016～2018年金坛区各土地覆被类型的面积变化趋势.结果表明融合地物物候特征的监督分类方法相较于传统监督分类方法可有效改善各覆被类型的提取精度;且在江苏省生物多样性保护政策的实施下,2016～2018年金坛区各土地覆被类型面积变化较为明显.整体来看,该方法在传统监督分类方法的基础上结合地物的物候特征进行土地覆被信息的提取,在保证分类方法简单易行的同时,可以有效提高分类精度,为土地覆被变化生态分析提供了有效参考.     

城市工业部门脱钩分析

节能减排是我国应对能源短缺与全球变暖两大环境热点问题的基本国策。目前国家已经制定了一系列节能减排目标并分解落实到地区与行业执行。城市是人类生产和生活的中心,快速城市化带来了人口、能源消费和碳排放的激增。工业部门在城市经济发展和能源消费中占据着重要地位,因此成为节能减排工作的重点对象。重庆市对西部地区的发展有着重要的意义,目前在工业化进程中面临着巨大的节能减排压力。本文以重庆市为案例对象,应用脱钩分析方法研究了该市各工业部门经济增长、能源消耗和碳排放之间的关联特征,并提出脱钩稳定性指标用以评价脱钩状态的波动情况。结果表明:重庆市工业部门能源消费品种单一,对煤炭依赖性过大;高能耗部门虽然表现为弱脱钩,且脱钩稳定性高,但能耗强度和碳排放强度偏大,远高于工业部门的平均水平;部分中低能耗部门由于生产技术相对落后和关键节能减排技术缺失造成能源利用效率参差不齐和碳排放水平不稳定。依据研究结果本文提出重庆市工业部门节能减排的实施建议。