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。     

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。     

泰州市建设用地扩展规律与格局演化研究

以多时相Landsat、TM/ETM卫星影像为数据源,运用GIS软件提取泰州市建设用地1988～2008年5个时相的用地信息,运用扩展强度指数、扩展速度指数、空间自相关等方法分析泰州市建设用地扩展时空特征和演化规律。结果表明:(1)泰州建设用地扩展经历了缓慢扩展、中速扩展、缓慢扩展3个阶段,显示了建设用地逐步走向集约利用的趋势;(2)在分析泰州建设用地不同扩展阶段的基础上,发现泰州建设用地扩展模式正处于从点状扩展向点轴扩展转变阶段,并出现了网络化扩展的端倪;(3)运用空间自相关分析了泰州建设用地扩展热点演化过程,发现扩展热点呈现跳跃迁移的特征,热点区与冷点区出现交替演化,Moran散点图体现了泰州市建设用地扩展处于空间极化的状态,外围城镇受中心城镇增长极带动发展的扩展模式。     

规划外城镇用地扩张的市场驱动与规划约束

为什么在分区图则被赋予法定效力且城市增长边界内开发未饱和的情况下会普遍存在规划外城镇用地扩张现象?这是国土空间用途管制实施过程中面临的一个重要现实问题,但目前仍缺乏关注和深入研究。文章主要目的是解释规划外城镇用地的扩张机理,并揭示规划在规划外城镇用地开发中所发挥的作用。作者提出了规划外城镇用地开发由市场机制驱动、受规划分区图则约束且其约束力受地方空间开发政策调节的假设,以一个省会城市所辖县级区为例,运用二元Logistic模型识别规划城镇建设用地范围外地块开发概率的影响因素,以此验证在规划外城镇用地扩张情境中市场机制的驱动作用和规划因素的约束作用。研究发现,市场驱动变量和规划约束变量均对规划外城镇用地开发选址产生了显著影响。大多规划外城镇用地开发行为由市场机制驱动,其空间分布具有明显的区位优势特征,能够较好地满足开发商的项目选址偏好。另外,规划外城镇用地扩张仍然受规划图则的约束,分区能够有效抑制不连续的蛙跳式城市蔓延,阻止城市扩张侵占农业与生态保护区的土地。城镇开发强限制性的土地用途分区和建设用地管制分区中地块的开发概率显著低于城镇开发弱限制性分区中的地块。然而,规划的约束作用受地方政府空间开发政策的调节,开发区外的规划约束作用显著强于开发区内。研究结论在一定程度上揭示了地方政府的规划分区实施逻辑——在利用市场机制的基础上寻求通过土地开发实现地方利益和规避规划外城镇用地开发可能造成政治风险之间的平衡。     

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—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。     

长三角地区城市建设用地扩展的水资源约束

基于资源约束理论,构建城市建设用地扩展的水资源约束模型,并测算2002-2013年期间长三角地区地级及以上城市建设用地扩展中的水资源约束强度。结果显示,研究时段内长三角地区城市建设用地扩展受到水资源的明显约束,区域建设用地扩展速度比没有水资源约束时年均下降0.35%;水资源约束强度具有空间分异规律,形成了以"苏州—杭州—宁波"、"南京—苏州"为中心地区向江苏北部和浙江南部区域逐步衰减的空间变化特征;水资源约束与城市经济总量和城市规模等级紧密相关,总体上城市经济总量大,规模等级高,建设用地扩展受水资源的约束越大。依据水资源约束强度大小将长三角地区城市归为强约束、中约束、低约束和无约束四类,发现不同类型城市在劳动力增长率、水资源供给增长率、经济产出对建设用地扩展的弹性上存在明显差异。研究还表明,即使在河网密布的长三角地区,城市用地扩展也受到水资源的约束,其他地区务必重视水资源重要性,严格遵循"以水定产、以水定城"的管理政策,提高水土资源利用效率,促进城市可持续发展。     

基于生态安全格局的湖州市城乡建设用地空间管制分区

生态安全格局对于指导城乡建设用地布局具有重要意义。选择地形条件、地质灾害、土壤侵蚀、生物保护、一般水体保护和太湖湖体保护6个要素作为城乡建设用地空间扩展的生态约束条件，基于GIS空间分析方法和“水桶效应”原理，对湖州市综合生态安全进行评价，制作了湖州市综合生态安全格局即安全区、临界安全区、较不安全区和不安全区的空间分布图，比照湖州市现状建设用地分布图与综合生态安全等级分布图，得到湖州市现状城乡建设用地生态安全格局，根据湖州市生态安全格局，确定湖州市城乡建设用地优先建设区、条件建设区、限制建设区和禁止建设区面积及其空间分布，对湖州市城乡建设用地边界即挖潜边界、扩展边界、整理边界和禁建边界等进行了界定，从而为湖州市城乡建设用地的优化配置和差异化管理决策提供依据     

江苏省城乡空间融合的形态演化研究

选取1980~2010年5期土地利用/覆被变化(LUCC)作为数据源,获取江苏省近30a的城乡建设用地变化数据,在空间分析和景观分析等方法支持下,分析城乡空间形态的演变特征,揭示城乡空间融合的过程和动力机制,并归纳不同类型的城乡空间融合模式。结果表明:(1)城镇空间扩展方面,数量变化呈先平缓后急剧增长特征,空间形态变化首先以外部扩展为主,然后进入斑块边缘间的填充扩展的循环过程,苏锡常地区城镇空间的扩展最为密集;(2)农村地域变化方面,总量呈小幅增长态势,江苏北部沿淮河地区农村建设用地分布较为密集,沿江地区逐渐形成农村建设用地的次级密集区;(3)城乡空间融合过程方面,城乡空间开始由离散扩展逐步向粘合扩展过渡,城乡连通程度逐步提高,苏南地区城乡粘合扩展最为明显;(4)城乡空间融合的动力机制和地域模式,社会经济发展水平的快速提高、乡镇企业的高速发展、交通基础设施的不断完善、开发区和新城区的快速建设是江苏城乡融合发展的主要驱动力。依据空间形态变化特征和主要动力因素,江苏省具有3种城乡空间融合发展类型:枢纽链接模式、集聚吞并模式、融合扩展模式。     

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。     

城市土地生态适宜性分区划分研究

在新型城镇化与生态文明建设背景下,城市发展迫切需要合理布局以实现城市土地的节约集约利用,降低城市化过程中因建设用地肆意蔓延所导致的土地资源浪费与生态环境破坏影响。以常州市武进区为例,采用地形地貌、生态环境、交通设施、建设密度4类因子建立景观过程阻力赋值体系,结合GIS空间分析技术,以垂直生态过程的多因素多因子综合判别得到的生态保护用地扩张和城镇用地扩张阻力基面为基础,再以描述水平生态过程的最小累积阻力模型计算两种扩张过程的最小累积阻力值,并依据二者的最小累积阻力差值表面,从空间上将武进区划分为4个等级的城市土地生态适宜性分区,分别为优先建设区118.39 km²、适宜建设区233.60 km²、生态缓冲区777.91 km²、生态控制区115.90 km²,明确指出了各分区的空间布局,提出了相应的发展建议,以期为武进区未来城市发展提供科学合理的空间布局参考。同时考虑了垂直生态过程和水平生态过程,一定程度上弥补了传统方法只从景观单元垂直过程研究的不足之处,为生态适宜性分区划分的方法研究提供了有益的尝试和补充。     

太湖流域水敏性与建设用地扩张的关联评价

水是流域空间管理最重要也是最敏感的要素，流域不同区段的水敏性差异会对建设用地扩张形成不同的限制性影响。从流域空间综合管理的视角出发，尝试从水资源、水生态、水环境、水灾害4个方面构建流域水敏性分区评价指标及方法，以太湖流域为例开展基于小流域单元的水敏性评价，并采用1985、1995、2007、2017年4个典型年份的土地利用数据，刻画了过去30余年太湖流域建设用地扩张与水敏性之间的关联关系。研究表明：（1）1985~1995年间，太湖流域建设用地扩张与水敏性基本上没有关联，高水敏区建设用地扩展强度最高；（2）1995~2007年间，空间扩张与水敏性的关联性增强，建设用地扩展强度随水敏性增强而下降，扩展强度较大区域以低水敏区域为主；（3）2007~2017年，建设用地扩展强度显著提升，拓展空间主要布局在低水敏区域，水敏性对空间扩张的约束性在增强；（4）虽然太湖流域水敏性对建设用地扩张的限制作用在提升，但二者关联度还不够高，水敏性还没有成为建设用地扩张的关键约束。研究结果可为协调流域经济社会发展与资源环境关系、制定适应水敏性的空间管理政策提供科学依据。     

基于RS和GIS的上海城建用地扩展研究

利用多时相遥感影像，借助GIS强大的空间分析功能对上海市城镇建设用地的时空扩展过程、特征、规律作了探讨，结合社会经济统计数据对上海市城镇建设用地扩展驱动力进行了分析和综合评估。研究结果表明：1985~1995年城镇建设用地扩展主要集中于城郊边缘地带，而1995~2000年地区扩展差异则更为明显；上海城市扩展主要侵占的用地类型为耕地，其中以水田为主，同时也占用了较多的农村居民点；上海城镇建设用地在不同方向上扩展程度和规模有较大不同；随着距离城区几何中心点距离的增加，各阶段城镇建设用地扩展强度指数都呈现一个大致相同的变化过程，扩展强度指数最高的区域大多位于上海主城区的外围即城乡交替地带；经济发展是上海城镇建设用地扩展的决定因素，郊区小城镇及小城镇工业的发展是郊区城镇建设用地扩张的一个重要影响因素。     

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     

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。〖     

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。     

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     

城市核心建成区对邻近新增建设用地影响研究——以长江三角洲为例

为探究城市核心建成区对邻近建设用地增长的影响机制，选取1990~2015年间长江三角洲77个县级以上市核心建成区10km缓冲区内新增建设用地图斑为研究对象，借助扩展强度、景观格局指数和空间分析等方法分析了图斑的成长特征及扩展模式。结果表明：(1）1990~2015年，各等级城市新增建设用地平均面积处于周期波动上升趋势，与各阶段国家（区域）政策变化密切相关；城市等级越高，核心建成区周边扩展规模越大;(2）随着与城市核心建成区距离的增加，各等级城市新增建设用地扩展强度总体呈下降趋势，景观分离度总体呈上升趋势，扩展强度与距核心建成区距离存在衰减的对数曲线关系;(3）研究时段内，城市扩展模式存在两个明显的阶段性特点：第一阶段是1990~2000年，建设用地的增长主要以内部向心填充式集聚为主的城市化阶段，第二阶段是2000~2015年，建设用地的增长主要以离心边缘式圈层扩散为主的郊区化阶段，此阶段大、小城市的飞地式扩展比例明显提升，中等城市边缘式蔓延保持较高的增长比例。针对城市的不同等级及其发展阶段，政策的引导和政府规划对于土地的合理布局有着重要影响。