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。     

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。〖     

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     

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     

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。     

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。     

江汉平原建设用地扩张的时空特征与驱动力分析

建设用地的迅速扩张已经成为当前中国土地利用变化的主要特征。以中国科学院土地利用数据库（基于1995、2000和2005TM影像）为基础，利用GIS空间叠加分析和缓冲区分析技术，提取建设用地变化及其空间分布信息，运用建设用地扩张速度和强度指数对江汉平原1995～2005年10 a来建设用地扩张的时空特征进行了研究。在此基础上，结合各县市的社会经济等信息，运用灰色关联分析，对建设用地扩张的驱动力进行探讨。结果显示：总体上江汉平原建设用地扩张速度呈现增大趋势，但各县市之间扩张差异显著；各县市建设用地扩张分布上呈现组团状特点；沿交通线扩张的特征较为突出，尤其是后一阶段增幅高于前一阶段，沿江扩张增幅明显；总人口的增长是江汉平原建设用地扩张最主要的驱动力；交通条件改善、经济发展与区域建设用地扩张也有明显的相关关系     

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。     

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     

三峡工程建设前后库区城镇发展与环境变化

利用卫星遥感监测，分析三峡工程建设前后库区城镇发展类型、时空过程，揭示库区城镇变化的驱动力，探索了城镇扩展与人口城镇化关系，研究城镇环境变化特征。三峡库区城镇规模发展不均衡，库尾城市规模庞大，库中、东部区县级城市规模较小，而乡镇的比例占城镇面积24%；在过去15 a中，建城区规模扩大172%，高于全国省会城市发展水平72%；三峡库区城镇规模扩大的同时，东西城镇规模差距逐步缩小，三峡工程建设起着重要的推动作用；城镇发展以侵占了优质耕地资源为代价，耕地占城镇变化83%；城镇用地变化与人口城市化发展不平衡，城镇空间发展快于人口城镇化过程，城镇对农村人口的吸引力不及全国省会城市平均水平，在2007年城市化率低于全国水平13%，差距进一步扩大；城市空间结构发展模式受地形和土地资源的限制，城市分维数和坡度分别增加12%和104°，城市向潜山区扩展或搬迁的同时，城市空间的完整性下降     

生态系统服务功能视角下建设用地扩张对生境网络的影响#br# ——以苏锡常地区白鹭栖息地为例

从生态系统服务功能视角分析建设用地扩张对生境网络的影响，对目标物种及生物多样性保护具有重要现实意义。以快速城市化苏锡常地区为研究区域，对建设用地扩张变化采用地类分析和生态系统服务功能货币化的方法，探讨了建设用地扩张、生境网络及生态系统服务功能三者之间的关系。结果表明：(1）建设用地扩张对生境网络用地总生态系统服务功能价值的影响高于建设用地扩张直接导致的地类变化对区域总生态系统服务功能价值的影响；(2）就生境网络用地而言，建设用地扩张会导致迁移廊道和生境斑块总生态系统服务功能价值降低，建设用地扩张对迁移廊道生态系统服务功能价值的影响高于对生境斑块的影响,且迁移廊道的生态系统服务功能更具多元化；(3）建设用地扩张直接导致基于白鹭生存需求的生境用地生态系统服务价值的减小，且减小幅度大于研究区总生态系统服务价值变化情况；建设用地扩张导致生境用地某些生态过程缺失,间接影响了物种迁移、基因交流，进而影响到网络功能。该研究为建设用地扩张方向及利用强度，区域生物多样性保护及维护生态系统健康提供了依据。 关键词： 建设用地扩张；生态系统服务功能；生境网络；快速城市化地区     

城市建设用地扩张的区域差异及其驱动因素

中国城市建设用地规模随着工业化、城镇化的不断发展而日益剧增。受经济、社会等诸多驱动因素影响,各地建设用地扩张在时间维度、空间维度都存在明显的区域差异,对上述问题进行全面考察,有助于理清建设用地扩张的机理,促进土地集约、节约利用。将城市建设用地扩张的影响因素分为政府推动和市场拉动两个方面,采用基尼系数及基于半对数回归方程的Shapley值分解方法,考察了2006—2015年中国大陆31个省(市、自治区)城市建设用地扩张的区域差异及其驱动因素的贡献程度。结果表明:(1)2006—2015年,中国城市建设用地扩张的区域差异比较明显,衡量差异程度的基尼系数先升后降,最后稳定于0.3左右;(2)财政赤字率、经济政策执行力、经济增长、人口城镇化等因素对建设用地扩张具有正向驱动作用,产业结构调整、建设用地利用效率等因素对建设用地扩张具有负向驱动作用;(3)经济增长、财政赤字率、经济政策执行力等三个因素对建设用地扩张区域差异的贡献最大;(4)影响我国东、中、西三个区域建设用地扩张的主导因素不尽相同。为此,应从促进区域经济平衡发展、拓宽政府融资渠道、加快产业结构调整、提高建设用地利用效率等多方面入手,破解城市建设用地过度扩张的困局。     

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。     

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。     

苏南地区建设用地扩展类型及景观格局分析

改革开放以来，随着苏南地区经济高速发展，工业化及城市化进程加快，导致建设用地急剧扩张。为了研究苏南建设用地扩展类型，基于1980～2010年建设用地数据，利用ArcGIS 93软件识别并提取了3种建设用地扩展类型：填充型、边缘增长型和跳跃型，并分析了建设用地扩展类型景观格局时空动态及其驱动力。结果表明：1980～2010年，苏南地区的建设用地面积增加了44582%，其中1980～2005年增加了16373%；2005～2010年增加了10696%，常州市建设用地的扩展速率最大，为75286%。1980～2005年，苏南地区边缘增长型占据了7403%，其次是跳跃型与填充型，而2005～2010年，建设用地扩展类型的比重仍与1980～2005时段相一致，但变化更为剧烈。建设用地扩展类型的斑块个数均处于增加趋势，3种扩展类型的形状区域复杂，建设用地扩张景观类型破碎化严重但其链接度仍较高。苏南5市的填充型扩展类型主要集中于城市中心附近，而跳跃型主要分布于远离城市的区域。苏南地区经济快速发展、人口增加、工业化进程、房地产投资、外资直接投资、固定资产投资都在影响着建设用地的扩展     

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。     

近30年江苏省建设用地扩张的时空特征、模式与驱动因素研究

采用Landsat TM/ETM遥感解译数据，综合运用定性与定量方法，分析江苏省1985～2015年建设用地扩张的时空演变特征、类型与模式，通过多元回归和地理探测器方法探索江苏省和各地级市建设用地扩张的时空驱动因子及驱动机制。结果表明：(1）江苏省建设用地扩张幅度空间上呈现苏南>苏中>苏北的特征，建设用地扩张速率时间上呈现先上升后下降的趋势，2005～2010年是快速扩张期。（2)江苏省建设用地扩张呈空间自相关和明显的集聚分布。扩张密度分布呈现以江苏沿江地区为高值中心，沿海及苏北地区为低值连片区的空间分异现象。高-高值区主要分布在城市中心区。（3)江苏省已形成沿长江的城市发展轴带和空间集约的都市连绵区，呈现外延型的空间扩张模式。江苏省建设用地扩张的协调性和稳定性，均出现苏南>苏北的地理空间格局，可分为 4种类型：协调稳定型、不协调稳定型、协调波动型、不协调波动型。(4）建设用地扩张主导时间驱动因子是产业结构转型、人口增长、居民生活水平提高和投资增长，第二、三产业比重是扩张的核心时间驱动因素，工业化是驱动建设用地扩张的重要动力。GDP和人口密度是建设用地扩张的主导空间驱动因子。     

长三角城市群建设用地扩张地区差异的驱动因素解释——基于回归方程的Shapley值分解方法

工业化、城镇化所带来的建设用地过度扩张已成为土地资源领域研究的热点问题。利用基于半对数回归方程的Shapley值分解方法考察了2006~2015年长三角城市群26个城市建设用地扩张的驱动因素及其对地区差异的贡献率。研究表明:(1)耕地保留量、产业结构调整、建设用地利用效率、生态压力等因素对建设用地扩张具有负向驱动作用,经济发展速度、人口城镇化速度、政府财政赤字、政府政策执行力等因素对建设用地扩张具有正向驱动作用,但耕地保有量、生态压力两个因素对建设用地扩张影响不显著;(2)政府财政赤字、建设用地利用效率、政府政策执行力等3个因素对建设用地扩张地区差异的贡献率最大。为此,应从资源约束、生态压力、促进产业结构调整、实施土地供给侧结构性改革、提高土地效率等多方面入手以破解建设用地过度扩张的困局。     

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。     

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。