基于SLEUTH模型的滇池流域城市扩展模拟分析

通过滇池流域1992～2010年城市扩张研究,发现城市建设用地增长主要表现为两种形态：一是边缘增长,表现为城市建成区范围不断扩大;二是道路影响增长,表现为环滇池道路两边新城市单元的产生。基于滇池流域城市扩展变化遥感数据,对SLEUTH城市扩展模型进行校准,模拟30 a间（2010～2040年）3种预案下的昆明城市扩展变化过程,并对模拟结果进行分析。3种模拟预测结果表明：任意管理预案下城市无序扩张,大量农林用地被城市建设用地占用,人口和城市建设用地呈现爆发式增长,滇池沿岸被城市包围,会对滇池水环境产生极大的压力;土地总量控制预案下城市的发展完全按照城市总体规划内容进行,没有考虑城市实际发展过程中的经济、人口等因素影响,没有达到滇池生态环境保护的需要;生态环境保护预案下,能相对有效控制建设用地,减少对农林用地、湿地的侵占,利于滇池环境保护。预测发现,从滇池流域水资源现状来看,即使实施了环境保护模式,人均水资源量仍处于“严重短缺”状态。需要通过调整昆明城镇体系和产业布局,降低城市首位度和人口;采取更为严格的空间管制策略,有效控制城市空间扩展,以减少对滇池流域的环境压力     

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。     

城市化背景下建成区扩展及其对河网变化的影响——以苏州市为例

根据苏州快速城市化与水网密布的典型地域特征,利用不同空间分辨率卫星遥感信息,通过标准化处理流程,获取2002～2018年期间多期苏州建成区与水网专题信息,采用垂直类比的定量化方法,在区域和地理空间格网单元的层面,对城市建设用地与河网水系进行空间叠加分析.探讨城市化进程中建成区建设用地与河网水系分布的格局,以及河网的密度、河链数、节点数、连接率和分形维数等特征参数动态变化与相互影响关系.结果 表明:(1)苏州城市空间扩展特征已经从区域中心建成区放射型蔓延向多中心建成区放射型+网络化的蔓延方式改变.(2)苏州河网水系伴随建设用地扩展,密度持续降低,建成区以外的农田植被区河网水系分布格局未发生根本性改变.河网连接率未发生变化,连通性维持稳定,分形维数稍有降低,河网结构复杂性略有下降.(3)河网变化受建成区扩展影响显著.前期各建成区格网单元内水网密度降低空间分布较为均匀,后期主要集中于建成区增量所占比例较低的网格单元即主要发生在建成区边缘扩展区域.本文的方法可为遥感信息在城市生态系统的空间规划决策和遥感尺度效应研究提供科学依据.     

三峡库区重庆段城市空间扩展及形态时空演变研究

由于时代的局限性以及地理单元的独特性,以往城市空间结构理论的研究热点多集中于经济较为发达的东部地区或特大型城市,对于欠发达西部地区的中小城市关注不够。基于RS与GIS技术,通过1995年、2000年、2005年、2010年、2015年5期TM遥感影像提取城市建成区数据,利用城市空间扩展强度和速度指数、紧凑度、分形维数及形状指数对三峡库区重庆段20 a间城市空间扩展及形态演变定量分析。得出以下结论及建议:(1)随着时间增长,城市空间扩展强度及速度总体呈上升趋势,紧凑度持续降低,城市建成区面积逐年递增,城市扩展极不稳定;(2)城市空间形态受重大事件影响易发生"突变",随着时间的沉淀,空间形态再发生"整合";(3)1997年重庆直辖以来,前10 a的移民安置工程为城市形态的"突变"提供了良好契机。2007年之后,在经济发展作为城市空间扩展的核心动力支撑下,研究区城市扩展主流模式侧重于沿一到两个方向扩展,形成"一心两辅"的发展态势;(4)在未来城市发展规划中,应坚持可持续发展理念、合理规划用地布局,优化产业结构,加强环境保护,避免"边发展、边污染"的被动局面,同时结合自身交通运输条件的优势,在各个方向上形成依附在中心城镇周围的腹地并作为未来扩展的基础,构建副中心城市,将城市形态有序沿城市发展中心蔓延,形成"一核多翼"的发展态势。     

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。     

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     

无锡市城市扩张的空间特征及驱动力分析

以无锡市1991、1996、2001和2005年的Landsat TM/ETM+影像为数据源,采用改进后的波段组合阈值提取法对无锡市城市建成区空间信息进行提取,并参照太湖流域土地利用分类图对提取的信息进行修正;通过影像叠加分析,研究 1991~2005年无锡市城市扩张的空间分布规律,认为无锡市城市总体扩张呈现出不断增加的态势,尤其是2000年以后,城市扩展出现快速发展。同时无锡市城市空间扩张呈现出不均匀性,主要包括集中连片发展和轴向扩展两种典型的扩展模式,而城市扩展方向主要集中在常州 无锡 苏州城市中心线沿线和环太湖方向,其中以东南部和东部扩展最为迅速;结合无锡市 1991~2005年社会经济以及人文数据,分析了人口及经济发展对城市扩张的影响,结果表明：人口的增加和城市的经济发展是影响无锡市城市扩展的两个重要因素。     

成渝城市群城市空间扩展冷热点格局演化趋势模拟

城市空间扩展作为城镇化在空间上最显著的特征,不仅可以衡量城市的城镇化水平,还可以对城市的可持续发展起到指导作用。以成渝城市群(Chengdu-Chongqing Urban Agglomeration, CCUA)为例,基于夜间灯光遥感数据,首先,分析了成渝城市群城市空间扩展的冷热点分布特征;其次,结合研究区域生态空间约束条件,构建了最小累积阻力面模型,模拟了成渝城市群城市空间扩展冷热点格局的演化趋势。结果表明:成渝地区空间扩展的冷热点在不同的时期体现出不同的特征。在1992～1996、1996～2002、2002～2009、2009～2015年4个时间段内,城市空间扩展的自相关性逐渐减弱,冷热点分布的全局特征逐渐趋于随机化,局部特征体现出城市空间扩展的多样性,具体表现为热点区域经历了"点状扩张-点环扩张-点轴扩张-轴带辐射"的格局转变过程。成渝城市群空间扩展的冷热点演化趋势在不同规模的城市扩张模拟中,热点区域不断增加。在城市空间扩展5%时,只有4个以成都、绵阳、达州、眉山为主的热点城市,当在城市空间扩展20%时,所有城市(共16个)其空间扩张强度均超过10%,发展成为城市空间扩展的热点区域。     

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。     

土地出让对长江中游城市群经济辐射的影响效应与形成机制研究

以湖北、湖南、江西3省36个地级以上城市为研究区域,将2003～2016年城市面板数据作为样本,构建扩展的空间杜宾模型,实证检验了土地出让对长江中游城市群经济辐射的影响效应及其形成机制,结果表明:(1)土地出让对长江中游城市群经济辐射带动的促进效应较小,表现为仅有中心城市土地出让对城市群经济辐射具有显著为正的直接空间效应,而非中心城市直接空间效应、中心城市和非中心城市的间接空间效应均不显著;(2)土地出让对长江中游城市群经济辐射的促进作用主要依靠基础设施投资、技术效率和省级财政转移支付机制,而企业投资和劳动力机制的积极效应没有形成。原因是,土地出让对企业投资、劳动力的拉动效应不显著,且企业投资没有显著扩散效应,而劳动力则呈现空间回流效应;(3)提升土地出让对长江中游城市群经济辐射的促进作用,需要更加注重城市间合作和配套的产业链引资,同时加快农业转移人口市民化,使长江中游城市群土地出让"既能引资,又能留人"。     

经济发达区不同土地利用方式下土壤中镉的含量特征——以江苏省昆山市为例

通过对江苏省昆山市高中低产水稻田、菜地、园地和抛荒地等土地利用类型98个土壤样点的检测分析，探讨了不同土地利用方式对土壤镉浓度含量的影响。研究结果表明，高中低产水稻田、菜地、园地土壤镉浓度都超过土壤背景值（0.110 mg/kg）。6种土地利用方式中，低产水稻田土壤的镉浓度最高，其次分别为中产水稻田、园地、菜地、高产水稻田和荒地。与土壤标准值（0.20 mg/kg）相比，中产水稻田有20%样点超标，低产水稻田、园地、菜地分别有18.75%、11.11%、9.09%样点超标，而高产水稻田和荒地没有超标样点。工业废物排放和磷肥的使用可能是影响不同土地利用类型下土壤镉浓度的重要原因，应该引起重视。     

1991－2001年南昌市土地利用/覆被变化特征研究

土地利用/覆被变化是区域变化的重要组成部分，是短时期内人类活动对自然环境改造的显著表现形式。南昌市地处京广线和沿海地区之间，属于经济欠发达地区的省会城市。近年来，社会经济发展迅速，城镇化进程明显加快，土地利用变化显著。文章利用1991—2001年南昌市土地详查和变更数据，分析南昌市土地利用/覆被变化特征，其基本结论有： （1）土地利用类型构成以耕地、水域和林地为主；（2）建设用地增幅显著，而耕地数量则呈下降态势，土地利用结构的变化与城镇的发展密切相关；（3）从土地利用程度看，不论是单项指标指数还是综合指数，南昌市均高于全国平均水平；（4）从时间序列看，南昌市土地利用/覆被的多样性指数和均匀度指数逐渐增大，而优势度指数逐渐减小，指数变化的趋势还表现为前一时期（1991—1996年）比后一时期（1996—2001年）要大，这表明土地利用/覆被的破碎化程度持续加强，但后期的加强程度呈弱化趋势。     

昆山市生态系统服务价值变化研究

在Constanza的生态系统服务价值理论的基础上,计算了1994－2002年昆山市生态系统服务价值的变化。建设用地对耕地和水域面积的占用,引起了昆山市的生态系统服务价值逐渐下降： 9年间生态系统服务价值（ESV）总量下降了8.9%,人均占有量（Ave(ESV)）下降了13.0%。各种土地利用方式的生态系统服务价值的弹性系数都小于1。水域面积的变化则对生态系统服务价值变化起到放大作用。耕地面积的变化主要是影响昆山市的粮食安全问题,而水域的变化则在更大程度上影响生态系统服务功能方面。     

绵阳市代表性点位土壤多环芳烃剖面分布特征

通过挑选绵阳市有代表性的点位土壤柱，应用GC MS分析土壤柱垂直剖面中多环芳烃的含量水平，得出其垂直剖面分布特征。结果表明：5~20 cm深度中的PAHs含量最高，40 cm以下则含量锐减。由于表层（0～5 cm）土壤与大气之间的土气交换频繁，PAHs含量相对较低，而5~20 cm处土壤受到表层土壤的遮盖，PAHs富集较高，含量达到整个土壤柱最高值。多环芳烃总体垂直剖面分布特征表现出随深度增加含量减少的趋势。PAHs总含量以江油市点位(33024 ng/g)最高，其次是三台县点位(29989 ng/g)，最低是游仙区点位(11274 ng/g)。研究区主要污染物为Nap、Phe和Chr/y。其中不同的土质、种植物都能影响PAHs的富集和迁移速率，导致含量在不同深度上产生变化。此外，参照有关环境质量标准，发现PAHs总量上江油市点位与三台县点位属于轻微污染、游仙区点位则属于无污染。     

绵阳市代表性点位土壤多环芳烃剖面分布特征

通过挑选绵阳市有代表性的点位土壤柱,应用GC MS分析土壤柱垂直剖面中多环芳烃的含量水平,得出其垂直剖面分布特征。结果表明：5~20 cm深度中的PAHs含量最高,40 cm以下则含量锐减。由于表层（0～5 cm）土壤与大气之间的土气交换频繁,PAHs含量相对较低,而5~20 cm处土壤受到表层土壤的遮盖,PAHs富集较高,含量达到整个土壤柱最高值。多环芳烃总体垂直剖面分布特征表现出随深度增加含量减少的趋势。PAHs总含量以江油市点位(33024 ng/g)最高,其次是三台县点位(29989 ng/g),最低是游仙区点位(11274 ng/g)。研究区主要污染物为Nap、Phe和Chr/y。其中不同的土质、种植物都能影响PAHs的富集和迁移速率,导致含量在不同深度上产生变化。此外,参照有关环境质量标准,发现PAHs总量上江油市点位与三台县点位属于轻微污染、游仙区点位则属于无污染。     

中小城市土地利用空间结构分析的尺度效应

以内江市为例,采用土地利用信息图的方法、引入均质度的概念研究了城市土地利用空间结构,在ArcGis9.1软件技术支持下,选取5 m×5 m、10 m×10 m、15 m×15 m 3种不同大小的网格系统,分析内江市城市用地的空间结构变化规律。研究表明：内江市城市土地利用的均质度在086以上,不同土地利用方式空间展布比较集中;3种不同大小的网格系统对土地利用均质度的影响有一定差异,在土地利用类型比较复杂,用地比较零碎的地方,网格尺度的变化对土地利用的均质度影响较大;而在土地利用类型单一,某种用地类型为主的区域,网格尺度的变化对土地利用的均质度影响较小。其原因是网格越大,越能掩盖零散分布的细小土地斑块,强化了区域内主要的土地利用类型;相反,随着网格的缩小,小地块的信息就可以逐渐提取出来,提取的土地利用信息变得复杂。     

长江三角洲大都市周边地区城市定位研究——以苏州、南通为例

本文以大都市理论和区位理论为基础 ,从区域分工与协作的角度 ,探讨了在经济全球化和市场一体化背景下 ,上海大都市周边的大城市苏州和南通未来发展的城市定位以及实现定位的途径 ,为长江三角洲都市连绵区诸城市之间的协调发展提供借鉴。     

安庆市生态经济与可持续发展战略初步研究

发展经济和保护生态环境,是长江沿岸地区可持续发展的两大战略任务,在实地调研的基础上,以可持续发展为宗旨,分析了安庆市社会经济发展中存在的主要问题,对区域可持续发展水平进行了综合评价,认为安庆区域可持续发展的整体水平低于全国和安徽省,对安庆市未来经济增长趋势以及差距进行了趋势拟合,结果显示在目前国家和区域的增长方式下,安庆市将继续处于经济低谷地位,应用系统的观点,对安庆市生态经济系统中主要矛盾的形成机理进行了分析,认为围湖造田,工业化和城市化,区域发展机制与生态环境恶化有直接的关系,评价了安庆发展生态经济的优势条件,在此基础上,提出了7年方面的发展战略,以实现生态经济和区域可持续发展,具体包括：生态与社会经济协调发展战略,资源保护战略,生态建设战略,消除贫困战略,解决“三农”问题战略,基础设施建设战略和旅游发展战略。     

成都市城镇体系空间结构研究

成都市位于四川盆地的成都平原上,是我国为数不多的较典型的同心圆城市之一。目前,成都市的城市发展已经进入了工业化与城市化中期阶段。从空间结构理论入手,对成都市城镇体系的空间结构进行分析,结果显示：行政辖区内的14个郊县（区）呈现具有黄金分割特征的五边形结构,并可划分为5个五边形。它们分别是：龙泉驿-新都-郫县-温江-双流5个近郊县、区构成的卫星城镇环;大邑-崇州-邛崃-蒲江-新津5个郊县构成的远郊城镇环;以都江堰为共同顶点,由近郊卫星城镇与远郊县、区构成的2个五边形城镇环（郫县-新都-青白江-彭州-都江堰、郫县-温江-崇州-大邑-都江堰）,以及成都主城区东、南部尚待形成的五边形城镇体系结构。在理论上论证了成都市向东、向南发展的客观性、必然性。     

江津市城镇体系结构研究

首先在城镇体系等级规模分布研究基础上,提出江津市仍处于城镇体系发育的极化阶段,确定中心城市仍是市域内未来的发展极;其次借助于地理信息系统软件测算镇镇间直线距离,在对城镇的空间分布研究的基础上,得出江津市城镇集中在两条地理线上,从而确定市域内未来发展轴,并用现状资料对此结果进行了验证,接着对市域内城镇体系的职能结构做出了定性的分析;最后依据江津市城镇体系存在的实际情况和发展趋势,提出了优化江津市城镇体系等级规模结构、空间结构、职能结构的途径及其发展思路。