基于MCR的建设用地扩展边界划定研究

在生态文明建设背景下，科学划定建设用地扩展边界是提高城镇化质量、协调人地关系、改善城市生态环境的关键。基于最小累计阻力模型(MCR)，将建成区和生态保护用地作为两类扩展源，通过构建自然、区位、环境和政策4个阻力因子体系，采用层次分析法(AHP)获取各个因子阻力系数，得到两类用地扩展的最小累计阻力值，根据阻力差值划分适宜性分区，并利用Hydrology扩展模块确定建设用地适宜扩展路径和隔离带。结果表明：(1) 越靠近扩展源，其阻力值越小，建设用地源与生态用地源由于空间分布不一致，各阻力值之间差异较大；(2) 基于MCR模型对两类用地扩展的阻力面差值进行建设用地适宜性划分，可分为重点建设区(65 771.64 km²)、优化建设区(51 103.28 km²)、限制建设区(21 001.54 km²)、禁止建设区(17 150.01 km²)和生态恢复区(11 894.70 km²)，不同适宜性分区对土地开发建设的要求不一样；(3) 应用Hydrology扩展模块得到的“谷线”可引导建设用地优化开发，避免盲目的“摊大饼”式蔓延格局； “脊线”可控制建设用地扩展的隔离带，从而打破适宜性区域集中连片的扩展态势。研究结果可为建设用地的科学规划和合理布局提供建议，促进城市建设和环境保护的协同发展。     

基于自然生态单元的中国城乡建设用地空间格局特征分析

基于经济和社会视角的国家尺度城市空间格局研究取得重要进展,而全国城市空间格局的自然生态关联性呈现新的研究需求。由此通过自然生态单元等级划分并与城乡建设用地叠加,揭示了全国城乡建设用地在自然生态单元的空间格局特征及其主要问题:在一级生态功能区中,生态调节区面积最广,主要分布在我国西北、西南和东北等生态脆弱地区,但其内部城乡建设用地占比最小仅为0.69%,产品提供区城乡建设用地的占比为2.74%,人居保障区面积最小且集中分布在我国东部沿海地区,但其城乡建设用地占比最大,高达11.20%;城乡建设用地在自然生态单元的分布差异总体由自然地貌与大河流域特征决定,城镇群区、农产品提供区和土壤保持区占据79.54%的城乡建设用地,位于平原水网、丘陵、喀斯特和丹霞等地貌特征为主的胡焕庸线东南部;城乡建设用地分布格局也表现为东多西少,与我国三大阶梯的地势格局分布较为一致;上述格局关联性体现了人和环境之间的相互依存关系,但近些年来在开发需求膨胀和工程技术进步等人为因素驱动下,城乡建设用地呈现向较高海拔地区的扩张趋势。这为新型城镇化背景下城乡可持续发展和生态安全格局构建提供基础信息,也为辨识中国城市空间组织和演化机理提供技术支撑。     

长株潭城市群绿心生态保护与发展探讨

长株潭城市群绿心是长株潭城市群的重要组成部分。自2007年12月国家批准长株潭城市群为全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区以来面临巨大的蚕食开发压力。重点分析了绿心生态保护与发展背景，论述绿心生态保护与发展的必要性和可能性，提出绿心生态保护与发展和绿心生态构建思路，强调“保护与开发并重，保护优先”的规划策略。通过构筑绿心生态安全格局，对绿心用地进行适宜性评价，并进一步对限建区进行细分，从而在非建设区强化生态服务功能和绿心生产功能，达到“保护中利用，利用中保护”的长株潭城市群绿心生态保护目的。〖     

居民活动空间与生态约束协调的城市开发边界划定方法——以长沙市为例

为了遏制长沙市城市的无序扩张，促进土地节约集约、高效利用，保障生态空间质量，划定长沙市城市开发边界成为重要举措。基于居民活动空间扩展，选取人口密度、居民活动分布、基础设施布局等多源时空数据，通过量化居民活动空间扩展概率，并利用植被覆盖度构建生态约束强度，确定二者协调规则，作为CA模型的约束条件，进行城市建设用地模拟，划定城市开发边界。结果表明：划定的长沙市城市开发边界，结果与长沙市“十三五”规划的城市空间发展框架基本一致，对未来建设用地扩展方向预测合理，而且避免了侵占重要生态资源，达到了兼顾城市空间发展和生态资源保护的多重目的。     

基于GIS空间分析的县域建设功〖JP2〗能空间分区研究——以江苏省昆山市为例

在新一轮土地利用规划启动的背景下，建设功能空间分区研究迅速成为当前关注的热点。在GIS数据库和空间分析方法支持下，采用综合指标评价方法定量评价县域尺度建设用地适宜性程度和生态限制性程度，并结合矩阵判断方法进行建设功能空间分区。在此基础上，以县域经济快速发展、建设用地供需矛盾突出的昆山市为例进行实证研究，将昆山划分为允许建设区、控制建设区、限制建设区和禁止建设区4类区域，并提出不同类型区建设用地布局的对策和建议。在允许建设区，鼓励产业和城镇集聚，鼓励高密度、高强度的开发建设；在控制建设区，控制开发建设活动类型，以对生态环境影响较小的开发建设活动为主；在限制建设区，不仅控制开发建设活动类型，而且限制开发建设规模；在禁止建设区，除生态环境保护必要的基础设施建设外，禁止其他任何开发建设活动。     

基于GIS空间分析的县域建设功能空间分区研究——以江苏省昆山市为例

在新一轮土地利用规划启动的背景下,建设功能空间分区研究迅速成为当前关注的热点。在GIS数据库和空间分析方法支持下,采用综合指标评价方法定量评价县域尺度建设用地适宜性程度和生态限制性程度,并结合矩阵判断方法进行建设功能空间分区。在此基础上,以县域经济快速发展、建设用地供需矛盾突出的昆山市为例进行实证研究,将昆山划分为允许建设区、控制建设区、限制建设区和禁止建设区4类区域,并提出不同类型区建设用地布局的对策和建议。在允许建设区,鼓励产业和城镇集聚,鼓励高密度、高强度的开发建设;在控制建设区,控制开发建设活动类型,以对生态环境影响较小的开发建设活动为主;在限制建设区,不仅控制开发建设活动类型,而且限制开发建设规模;在禁止建设区,除生态环境保护必要的基础设施建设外,禁止其他任何开发建设活动。     

基于RS与GIS的无锡市城镇建设用地扩展时空特征分析

随着工业化的迅速发展,城市化过程加快,使得城镇建设用地需求增加,土地利用中的矛盾日趋紧张。从不同时相的城市及区域土地利用多源遥感信息提取入手,运用GIS空间分析方法,以“时间过程”与“空间格局”为主线,对无锡市城镇建设用地扩展的时间过程与空间格局特征进行分析,将区域城镇建设用地扩展与自然交通条件和社会经济条件进行综合研究,揭示了无锡市城镇建设用地扩展的时空分异规律。研究表明:改革开放以来,无锡市城镇建设用地扩展具有显著的阶段性,用地扩展模式反映了城市发育、成长乃至成熟的历程;自然交通、社会经济条件的差异以及政策的引导,无锡市城镇建设用地扩展的空间方位差异显著,具有较强的向心性,主城区不同时段扩展的主导方向明显,对其周围集镇具有强大的吸引力和辐射力,它主宰着周围一定范围内集镇用地发展方向。     

基于生态适宜性的昆明城市空间增长边界研究

城市空间增长是城市发展中的重要研究内容,基于生态适宜性评价的刚性增长研究还未得到充分的关注。研究结合昆明高原山地生态环境的脆弱性和独特性特点,选取地形、地质、河湖水库、历史文化遗产保护区、自然保护区、土地覆被等指标,运用层次分析法进行土地生态适宜性评价,研究划定昆明城市空间刚性增长边界范围面积为782.45 km~2。研究表明:(1)对比刚性UGB范围和昆明城市总体规划的中心城区空间管制范围(852.93 km~2)发现,城市总体规划应制定更为严格的生态环境保护措施,尤其是滇池沿岸的水资源环境保护;(2)现状建设用地超出刚性UGB的总面积为27.74 km~2,占总体建设用地面积的6.49%,主城区发展空间受限,未来建设用地最大增长余量为355.21 km~2,主要集中在呈贡新区和空港新区。需要从区域的角度进行宏观调控,进一步降低资源、产业、人口在主城集聚的程度;尤其是结合滇池流域水资源供给现状合理制定人口规模和产业规划等内容。提出规划建议:(1)加强生态管控和土地利用结构整合。在滇池沿岸及面山生态敏感区周边建立生态保护缓冲区(带),保护生态脆弱区的生态安全;(2)严格控制城市建设用地开发时序,分期完成城市内部更新及新区建设;(3)分阶段将超出刚性UGB范围的建设用地进行退让转移,保证生态安全本底边界和城市周边生态环境的完整性。     

基于GIS的高原湖泊流域生态安全格局构建及优化研究——以星云湖流域为例

以星云湖流域自然人文环境特征、主要生态环境问题为出发点,结合景观生态学原理方法、熵值法和GIS空间分析技术,实现星云湖流域生态安全的空间分异格局及优化。选取海拔高程、坡度、土壤侵蚀强度、地质灾害易发性、土地覆被(利用方式和植被覆盖度)、人口密度、距自然保护区距离、距离建设用地和距水源距离等因素为阻力因子叠加生成综合阻力要素,根据GIS空间成本距离分析原理,引用最小累积阻力模型识别构建流域生态廊道和生态节点,进一步规划优化流域生态功能网络的结构和功能。研究表明:(1)从各安全等级面积比例和平均生态安全指数角度,星云湖流域中度安全占流域总面积的45.81%,高度安全为25.24%,较低安全为21.05%,不安全占7.9%,平均生态安全指数为2.95,流域生态安全总体处于中度安全,生态系统健康一般,但部分地区生态安全性较低,主要分布在南部、东部和北部地区,应重视这些区域的生态保护和建设;同时,坡度、水土流失因子和水资源(自然环境要素)、土地利用格局和距离建设用地(人类活动干扰要素)等因素是流域生态安全格局形成的主要因子;(2)识别规划了中枢生态源、核心型生态源斑块、一般生态源、多种级别的生态廊道和生态节点或战略点等构成的具有结构性和层次性的流域生态安全网络格局,对不同层次和结构的生态源、生态廊道和生态节点或战略点进行针对性建设保护,将有效提升流域生态系统的功能价值性和系统的完整性,进而加强流域生态稳定安全。     

武汉城市圈城镇用地扩展的时空格局与规模等级模式分异研究

在国家大力推进新型城镇化和优化国土空间开发格局战略背景下，都市圈成为区际竞争的核心载体，定量认知基于长时间序列的都市圈城镇扩展时空格局与不同规模等级城市的模式分异规律，对提升城市空间治理能力与制定因地制宜的空间管控策略具有重要意义。基于1990～2015年4个阶段（1990～2000、2000～2005、2005～2010、2010～2015年）的武汉城市圈土地利用现状数据，用城镇用地来源、城镇扩展速率、城镇用地扩展差异指数、重心坐标、分维数以及扩展强度指数的等扇分析等指标对武汉城市圈城镇扩展的时空格局以及规模等级模式分异进行研究。结果表明：武汉城市圈城镇用地扩展的主要来源是耕地，其次是水域、林地、其他建设用地和农村居民点，来源由单一趋向多元化；城镇用地扩展速率具有明显的波动性和阶段性特征，以及扩展具有空间分异性和空间集聚性；不同时期的中快高速扩展区域呈现出不同的形状，比如扇形、”U”型；根据雷达图把城镇用地的扩展模式划分成单翼、多翼和扇形扩展3种模式，各城市主要扩展方向没有一致性，呈现出小城市扩展方向大城市聚拢的特征；武汉城市圈城市形态较为规则平整，分维数具有波动性特征；武汉、黄石、咸宁的重心往西南方向迁移，鄂州、黄冈、孝感的重心往西北方向迁移；不同等级城市的扩展格局以及模式具有差异性，中小城市的扩展速度大于大城市，城市形态都趋于稳定。 关键词： 土地利用变化；城市扩展；时空格局；模式分异；武汉城市圈     

基于生态—经济协调发展的乡镇空间功能分区

按提供产品的类别,乡镇尺度空间由生态空间、农业空间和建设空间组成,这3部分空间共同承载着乡镇社会经济发展的重任。坚持生态保护对发展的约束与支撑功能并存的理念,建立以生态约束为前提,并与开发建设协同推进的分区指标体系、技术方法及应用模式,是生态文明战略下空间功能分区的有益探讨。以南京市六合区雄州街道为案例,借助Arc GIS空间分析工具,采用互斥性矩阵分类法,通过对生态约束、农业发展、工业发展与人居环境等建设开发适宜性的单项与综合评价的集成,构建生态、农业和建设空间布局的总体架构,实现了街镇空间功能的整合与科学定位;划分禁止建设区、限制建设区、适宜建设区和已建设区等四大类功能区,并提出各功能区的生态环境保护措施与产业发展导向,为实施区域发展与生态保护的协同推进提供了依据。     

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。     

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     

城市滨江地区生态用地演变及驱动因素分析——以长江南京段为例

从中小尺度对城市滨江生态用地演变进行研究,可为制定生态用地开发与保护政策提供重要参考。基于2005、2009、2014和2018年土地利用数据,利用转移矩阵等方法分析了南京滨江1 km范围内生态用地演变特征,并从城乡用地冲突和政策有效性角度对这些变化进行探讨。结果表明:(1)耕地大面积减少导致滨江地区生态用地比重下降,由2005年的71.86%下降到2018年的65.54%,但是林草地等半自然生态用地的比重略有上升;(2)林地、内陆滩涂保留率较高,耕地、园地、水域等地类变化以数量净变化为主,而林草地以空间交换变化为主;(3)生态用地流失热点区主要位于中心城区与近郊区间的城乡过渡带,并临近产业园区,建成区扩张是其主要成因;(4)政策规划对滨江生态用地演变作用明显,沿江开发政策加剧了生态用地流失程度,而生态红线等规划对某些重要生态用地保护效果显著,土地利用规划在用地管理方面效果显著,但仍存在耕地、裸地、内陆滩涂被违规侵占现象,长江防洪堤对生态用地保护作用不显著。要使生态空间得以长期存在,不仅需要明晰的政策边界,还需要加快形成公众对生态景观的整体认知和基于生态用地功能目标的保护政策。     

生态用地的环境功能及空间整合——以南京市为例

研究快速城市化与工业化地区的生态用地不仅要关注环境污染与生境退化的影响，而且还应重视生态用地对区域环境质量的调节与改善效应。南京是长江三角洲地区的重要中心城市，生态用地保护对维护其“山水林城”的环境特色具有重要意义。采用TM卫星遥感影像解译与空间分析等方法，得出全市生态用地占土地面积的15%，按功能的适宜性与相近性，归并划分出水源涵养、河湖湿地、风景名胜和地质遗迹4个类型区，且前两个类型具有较强的空间优势；选取表征环境功能重要性的12个指标，评价得到极重要区占全市生态用地19%，较重要区占56%，重要区占25%；综合考虑生态用地对城市化与工业化空间发〖JP2〗展的环境调控作用与加强污染治理和生态保护的协调，构建包含11个环境源强的4个生态环境调控组团，提出了禁止、限制各类活动以及保护生态环境的对策     

基于GIS的陇南灾区建设用地适宜性评价

以甘肃省陇南市地震灾区为例，运用AHP法和GIS空间分析方法，综合考虑了地区气候地形、人口分布、交通区位、经济基础和地震易发程度等影响因子，并通过用地适宜性分区，对地区自然生态和社会经济格局进行重新审视，从协调资源、环境、人口、经济的相互关系出发，空间开发强调因地制宜，即让开发成本低、资源环境容量大的地区承担高强度的开发建设活动；而让生态和地质环境脆弱、开发难度大的区域承担生态维护和生态产业功能。结果表明：陇南市用地适宜性呈现出极大的地缘差异性，适宜发展用地主要分布于东北部丘陵盆地地区，南部地区以限制发展用地为主，西北部地区由适度发展用地和限制发展用地构成。其中适宜发展用地占地区总面积1727%，适度发展用地占4441%，限制发展用地占3831%。     

山水资源型城镇的生态安全格局构建研究 ——以武汉市黄陂区为例

黄陂区是武汉市最大的山水资源型城镇，构建其生态安全格局是武汉市可持续发展的重要保障。以黄陂区2018年土地利用变更调查数据、DEM高程图为主要数据来源，将生态敏感程度高的林地、水域及湿地作为源地，通过最小累积阻力模型，识别生态廊道和节点，划分生态功能区，构建并优化黄陂区生态安全格局。结果表明：（1）研究区内识别生态源地169.55 km2，占全区总面积的7.5%，呈现“两极分布、相对独立、连通性较弱”的空间分布特征；（2）提取生态廊道共132条，生态节点83个，从空间分布上看，廊道集中于北部山地和南部水域，在城镇建设用地和大面积耕地地段最难连接;（3）根据计算结果将研究区划分为5个不同级别的生态安全水平区，自南北向中部生态安全水平大致呈由低到高的趋势，通过优化生态网络连接，对于保护区域生态安全、维护区域生态稳定、缓解区域生态压力发挥着重要的保障作用。     

武汉城市群城镇用地扩展的动态模式及其驱动机制

基于遥感和GIS技术获取了武汉城市群3个阶段(1980～1990、1990～2000、2000～2010年)的城镇用地信息，采用景观扩张指数、间隙度指数和相关分形维数分析了该地区城镇用地扩展的基本模式、空间形态演化及其驱动机制。主要结论：（1）城镇用地扩展基本模式呈现差异，第一阶段以边缘式和飞地式扩展为主，第二、第三阶段以边缘式扩展为主；（2）城镇用地空间形态处于演化变动中，第一阶段城镇用地扩展遵循“小集聚、大分散”的特点，城镇用地分布呈现“均一化”，第二阶段城镇用地扩展显著趋缓，增长空间相互分离，以中心城市的孤立扩展为主，第三阶段城镇用地扩展呈现“首位式”“集中化”趋势，武汉市中心性显著增强，核心-外围差别显著，局部范围的空间融合初露端倪；（3）城镇用地扩展经历了多点“开花式”均匀扩展期、散点“离心式”缓慢扩展期和集聚“首位式”快速扩展期，这种差别化的城镇用地扩展模式与空间形态演化主要受国内外发展环境、国家发展战略、城市建设方针以及土地管理政策的综合影响     

浙江省建设用地扩展时空特征分析

应用传统统计学和空间统计学相结合的分析方法，通过扩展速度、强度、分维数和空间自相关指数对1990~2005年浙江省建设用地扩展的时间特征、形态特征、结构特征和空间相关性进行了分析，揭示了建设用地扩展的规律，探讨了建设用地扩展的主要驱动力。结果表明，20世纪90年代以来，浙江省建设用地发生了剧烈变化，各类建设用地扩展迅速且具有一定的阶段性分布特点和区域分异性，中、高速扩展类型占建设用地扩展类型的主流。受工业化和区域城镇化加速的影响，1990~2005年，浙江省各类建设用地分维数均在1.6以上, 呈不断增高的变化趋势, 其形态越来越不稳定。扩展速度和强度表现出较强的空间正相关特征和集聚分布趋势，其高值聚集中心围绕区域中心城市和经济发达城市分布，经济较不发达地区也呈现较强的后发优势。〖     

2000~2010年长江流域土地利用变化与生态系统服务功能变化

基于2000/2005/2010年三期土地利用现状遥感监测数据，利用GIS空间分析技术，分析长江流域土地利用变化方式、过程、区域特征和生态系统服务功能变化。研究表明：2000~2010年长江流域城乡建设用地、林地和水域面积增长显著，而耕地、草地面积持续减少；耕地减少和城乡建设用地增加相关，草地减少和林地增加相关，水域增加与三峡蓄水及退田还湖相关；四川盆地、中游城市群和长三角城市群等人类活动热点区域的土地利用程度显著提高；受土地利用变化影响，2000~2010年长江流域生态系统服务总价值逐年提高，水源涵养、废物处理和娱乐文化服务功能增强，而土壤形成与保护、食物生产服务功能明显减弱；生态服务价值高值区主要分布在沿江湖泊和湿地，其次是林草地覆盖区，青海高原荒漠区生态服务价值最低。