建国以来南京城市扩展研究

论文以南京市为研究区,以1949、1976年航空影像,1988-2003年陆地卫星(MSS、TM、ETM+等传感器)遥感影像为数据源,利用遥感信息提取技术,获取南京市城市扩展信息。结合南京市经济社会数据,从扩展强度、人口-城市扩展指数、分形维数、扩展方向等方面分析了南京市城市扩展的时空变化特征,并从自然、经济、社会等方面探讨南京城市扩展的驱动力。研究结果表明:①1949-2003年南京城市规模扩展了10.15倍,城市扩展表现为3个阶段:1949-1976年为第一阶段,城市扩展表现为低强度的准圈层式外延;1976-1988年为第二阶段,城市扩展强度有所提高,圈层外延与跳跃式发展并存;第3阶段为1988-2003年,扩展强度达到18.79%,跳跃式发展和连接式发展表现突出;②城市扩展呈现沿轴线扩展的特征,扩展轴沿长江向东北-西南方向延伸,城市重心向北部振荡后向东南方向转移;③南京城市扩展在城区和郊区分别表现为紧密扩展和稀疏扩展,1949年以来,南京城市空间形态日趋复杂,但自进入21世纪后,城市空间形态趋于稳定,表明南京城市扩展存在由无序向有序发展的趋势;④城市扩展是多种因素综合作用的结果,在不同的扩展阶段,不同的因素组合占主导。总体上看,经济发展是城市规模扩展的主导因素,城市空间格局、空间形态的变化更多地受政策因素的影响。交通等基础设施的建设拉大了城市框架,行政区划调整为城市扩展提供了空间,城市总体规划为城市扩展提供了空间导向。     

中国城市空间分布的省际差异及其影响因子分析

采用全国县城所在的建制镇与所有设市城市数据,以省区作为基本研究单元,运用最近邻分析与种群分布理论定量分析了2009年城市体系空间分布的省际差异及其影响因素。研究表明:2009年我国各省区的城市空间分布格局以均匀分布为主,明显表现出集聚分布的仅有西藏、青海和新疆三省;通过对中国各省区城市分布与自然、社会经济条件进行回归分析发现,各省区城市的空间分布模式与自然及社会经济因素具有较强的相关性;从各变量的重要性来看,影响区域城市空间分布形态最主要的因素是路网密度,其次分别是复种指数、人均耕地面积、土地垦殖率与城市化率;城市在发展的过程中,为了获得足够的要素维持自身生长,各城市必定会最大化地攫取要素资源,导致了城市之间的资源竞争;区域内城市的外部环境越趋于均匀,城市的空间分布越趋于均匀,而区域内城市外部环境分布不均则导致城市表现出集聚分布模式;在其他影响因素不变的情况下,复种指数与城市化水平的提高在一定程度上降低了城市分布对其他因素的依赖。     

近年来江苏省海岸带土地利用/覆被变化时空动态研究

海岸带是陆海生态系统交错带，具有重要的经济与生态价值，其生态环境具有脆弱性特征。海岸带的开发利用使其地区生态环境发生变化，而土地利用/覆被变化是地区生态环境变化的重要组成部分和主要原因之一。取1980、2000、2005、2008年4个时相的TM遥感影像为数据源，通过土地利用结构、土地利用多样性以及土地利用程度指数分析江苏省1980年以来海岸带土地利用/覆被变化的时空动态特征，揭示地域差异与梯度分异特征。研究结果表明：（1）江苏省海岸带土地利用结构表现为生态用地占比高，城镇与农村居民点占比低的特征。1980年以来，不同土地利用类型数量不断变化而结构相对稳定；类型趋于多样化且利用强度增加。（2）江苏省海岸带土地利用存在地域差异特征。土地利用结构存在不同模式且变化相对稳定；土地利用程度在南北方向上存在高 低 高分布特征，但逐步被打破。（3）江苏省海岸带土地利用在陆海方向上存在梯度特征。土地利用多样性陆海方向呈现低 高 低模式，土地利用强度陆海方向呈现高 中 低模式。土地利用多样性高值区逐步向海岸带中部移动；海岸带各缓冲区土地利用程度分异逐步增大。以射阳河口作为分界点，南北地区梯度规律存在差异性     

江苏省种粮补贴区域差异化理论与实证研究

粮食种植补贴是农业补贴的核心内容。从现行种粮补贴政策出发，构建了差异化情景下种粮补贴效率的理论命题，并认为差异化补贴更体现 “效率优先，兼顾公平”原则；在此基础上，构建了种粮补贴区域差异化指标体系及计算方法并对江苏省进行实证研究。结果发现：江苏省种粮补贴应呈现苏北>苏中>苏南的态势，最高值为总额的182%，分布在苏北地区，最低值为总额的117%，分布在苏南地区；各评价指标空间分布差异显著，补贴政策地区间指向应有所不同；最后提出差异控制系数θ，通过对θ的选择，可以较为有效的控制种粮补贴差异波动范围，为政策的制定提供简便的手段     

道路交通网络与城市土地利用时空耦合关系——以南京市为例

城市的扩张与道路交通的发展是相辅相成的。道路建设造成了城市景观的破碎化，使城市景观呈现不同的空间格局和空间异质性特征，并且这种空间异质性随着时间的变化而发生改变。在RS和GIS技术的支持下，利用1989、1999和2008年的Landsat TM/ETM+数据，以南京市为例对道路交通网络与城市土地利用之间关系进行了不同层次和尺度的空间分析。结果表明：1989～2008年近20 a来，南京市城市空间形态扩展迅速，建设用地面积从1989年的1003 km2增加到2008年的6847 km2；在不同时期，南京市城市化过程表现出不同的道路交通网络结构和城市空间扩展模式；由道路交通建设造成的局部区域的景观破碎度在一定程度上能够反映周边区域的土地利用强度；土地利用强度和由道路交通建设造成的景观破碎度均表现出显著的空间自相关性，随时间推移，这种特征愈加明显，并且二者在表征城市空间拓展方面具有较高的耦合度；受其他辐射中心的作用，交通干线周边地区土地利用强度并未表现出距离指数衰减效应     

基于遥感影像序列的建设占用农用地时空信息提取

随着我国城市化进程持续深入,大量农用地被建设占用,严重威胁着粮食安全和生态环境.因此,农用地保护刻不容缓,而及时获取建设占用农用地时空信息是其重要基础.利用长时间序列Landsat影像,构建了一种基于时序异常值分段检测的建设占用农用地信息提取方法.首先构造多种指数的原始时间序列和年际变化率时间序列,根据年际变化率时间序列选择能够显著表征建设占用农用地的指数,然后采用异常值检测算法对年际变化率时间序列进行异常值检测以获取发生土地利用变化的像元及其变化时点,最后根据变化时点将原始时间序列分割为三段子序列,并分别与建设用地原始时间序列、农用地原始时间序列对应的子序列进行相似性比较,识别建设占用农用地的像元.实验证明,该文提出的方法能够快速获取建设占用农用地的变化时点和空间位置信息,变化时点检测的总体精度为89.35％,Kappa系数为0.88;空间位置检测精测精度为93.49％,Kappa系数为0.91.     

城镇化平原河网区下垫面特征变化及洪涝影响研究

城镇化是人类改变地表最深刻、最剧烈的过程之一,针对平原区城镇化引起的洪涝加剧问题,以浙东沿海奉化江流域中下游平原为例,利用高分辨率遥感影像和地形图资料获取1990~2010年间下垫面特征信息,从土地利用类型、河网水系和地面高程3个方面,分析城镇化过程中平原河网地区下垫面特征变化及其对区域洪涝调蓄能力的影响。研究结果表明:平原区城镇化对下垫面的影响不仅表现为城镇不透水面的增加,径流系数的增大,同时城镇扩张过程中农田和水系转化为城镇用地,而后者具有相对较高的防洪标准,使得新建城区地面高程明显增大,河网调蓄能力亦呈不断减少趋势。洪涝模拟显示以上下垫面变化导致区域可调蓄洪涝的空间逐渐减少,洪涝风险程度加大,并呈现向相对低洼地带转移的趋势特征。     

淠河流域不同强度等级降水变化研究

淠河流域降水时空变率大,深入分析不同强度等级降水的特征和变化,对于全面揭示研究区气候变化、合理有效利用水资源、防治洪旱灾害具有十分重要的意义。基于淠河流域12个气象站1958~2012年逐日降水资料,分析年、季不同级别降水量(频次)的变化特点,以及主汛期(5~9月)连续3d最大降水量的概率分布。结果表明,淠河流域小雨量(频次)四季分布比较均匀,级别越高,降水频次越少,分布越集中,夏季暴雨多发。淠河流域年总降水量增加趋势不显著,总降水频次则显著减少。夏季各级别降水量(频次)均呈增加趋势,其中暴雨增加最显著,冬季总降水频次无明显趋势变化,小雨、中雨量增加显著,春、秋季总降水频次和小雨频次的减少趋势极其显著。淠河流域暴雨量、暴雨频次均在1968年发生增多突变,小雨频次在1975年有极显著减少突变,年总降水量有增多突变,总降水频次则有减少突变。自20世纪70年代后期以来,研究区主汛期连续3d极端强降水出现概率加大,不同重现期极值增大,洪涝灾害风险加剧。     

基于EIO-LCA的江苏省产业结构调整与碳减排潜力分析

随着城镇化与工业化进程的推进,经济增长与环境压力之间的矛盾日益加剧。为实现节能减排目标,研究以调整产业结构为主要碳减排路径的清洁发展机制尤为重要与迫切。江苏省是全国工业经济大省和碳排放大省之一。因此,本文以江苏省细分行业为例,采用投入产出生命周期评价方法对江苏省产业的直接和间接碳排放进行测算。并构建碳减排潜力模型模拟产业结构调整引起的减排潜力。结果表明:1一次性能源消费引起的直接碳排放最大的贡献部门是电力、热力的生产和供应业,占总体能源消费碳排放的50.58%,其次是化学工业(9.65%),金属冶炼及压延加工业是第三贡献者(9.31%)。2从生产链视角,间接碳排放较高的部门依次为:从电力、热力生产和供应业(15.183×106t)、煤炭开采和洗选业(8.099 8×106t)、石油加工、炼焦及核燃料加工业(4.694 4×106t);消费需求视角,间接碳排放主要贡献来自于出口隐含碳排放;从部门层次来看,通信设备、计算机及及其他电子设备制造业(16.55%)、金属冶炼及压延加工业(12.65%)、交通运输设备制造业(12.49%)在出口碳排放中贡献较大。3江苏省碳减排潜力较大的部门主要是能源密集型行业。如产值变动1%,电力、热力生产供应业减排效应达1.58 t/104元,碳减排量占2010年碳排放1.57%。因此,建议江苏省除了使用粉煤燃烧技术(PCC)、整体煤气化联合循环(IGCC)、大型循环流化床(CFB)等先进技术提高能源利用强度以外,开发利用可再生能源和新能源来优化能源结构。另外,重点提升具有较大减排潜力部门的产值,例如通信设备、计算机及其他电子设备制造业、通用、专用设备制造业。     

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。