太湖流域城市化发展下水系结构与河网连通变化分析——以苏州市中心区为例

太湖流域是我国城市化高度发达地区,城市化的发展有力地促进了区域经济的增长,但同时对原有河流水系造成了较大冲击,从而对生态环境造成了很大影响。苏州市是太湖流域城市化发展最为典型的城市之一,近几十年来城市化的快速发展导致区域河网萎缩,水系连通受阻。为此运用图论和GIS的方法探讨了水系结构与河流连通变化。研究表明：（1）近50 a来,苏州市中心区河流总长减少了约84 km,河网密度下降了约197%;（2）研究区二、三级河流持续减少,一级河流不断增加,呈明显的主干化趋势;（3）河流结点数和河链数均呈下降趋势,且1980s到2009年的变化幅度要比1960s到1980s的变化幅度大;（4）水系连通度由1960s的4215下降到1980s的4017,到2009年下降为3361,呈明显的减小趋势     

城镇化对太湖平原河网的影响——以太湖流域武澄锡虞区为例

为探讨近年来城镇化快速发展等对太湖流域腹部地区平原河网水系的影响,选取城镇化快速发展且城镇化程度很高的武澄锡虞区为例开展了研究。以1960年代、1980年代和2003年水系为基础,依据河道宽度对水系分级,并从河流地貌学角度定量分析了河网密度、水面率、河网复杂度、河网结构稳定度、分维数等结构特征及长时间序列的水位变化。结果表明：研究区水系要素基本上都在减小;不同等级的河流长度和河湖面积除一级河流面积增加外,均呈减少趋势。河网密度、水面率、分维数均变小,河网复杂度、河网结构稳定度下降,河网演化趋于主干化、单一化,河湖连通性下降。城镇化前后变化显著,且1980年代以来变化加快。同时城镇化背景下的水系衰减对河网蓄泄功能也产生了较大影响,使得年平均水位和汛期水位呈现上升趋势,导致洪灾风险增大。故在城镇化过程中应遵循河网演变规律,促进水系的保护     

城镇化下平原水系变化及河网连通性影响研究

针对平原区城镇化背景下水系减少及连通受阻等下垫面变化引起的洪涝加剧问题,综合考虑水系结构和水力特性等因素,建立满足行洪排涝需求的平原水系连通度量方法,并以浙东沿海平原河网区为例,分析了城镇化下平原水系特征变化及其对河网连通度的影响。结果表明:1近20a来研究区水系数量和结构复杂性均存在不同程度的衰减,河网密度和水面率分别减少20%和30%左右,水系尤其是低等级河道的减少导致河网结构趋于骨干化;2河网连通度受水面率等数量特征和水系空间连接结构的共同影响,在水系数量持续减少情况下,整个河网连通度呈现先减少后增加的趋势,说明了骨干河道工程对水系空间结构特征的优化,可缓解水系减弱对河网连通的负面效应;3建立的河网连通度方法合理反映了水系数量和结构变化下的河网连通度演变规律,以及水系变化下区域排涝能力的空间差异特征,具有操作性强特点。     

水系分形特征对流域径流特性的影响——以赣江中上游流域为例

以赣江流域中上游的8个水文站点所控制的流域为研究对象，以水系分形维数为指标来描述流域水系特征，以Hurst指数为指标来描述流域径流序列复杂性，研究两者之间的关系，并分析流域水系特征、水系变迁对流域旱涝灾害的影响。研究表明，流域水系分维数越高，水系越复杂，其径流深序列Hurst指数则越高，其径流过程则越简单，反之亦然。径流序列的复杂程度在一定程度上可以反映出洪涝干旱灾害发生的可能性，径流越复杂，则洪涝干旱灾害发生可能性越高。因此，一般来说水系分维越高，水系越复杂，则洪涝干旱灾害发生的可能性也就越低。各流域水系分维与径流深序列的关系，可以在一定程度上说明水系变迁对洪涝干旱灾害的影响：在气温、降水、地形、植被等要素变化不大的情况下，水系、河网消亡将增加洪涝灾害和干旱灾害发生的可能性。     

水系分形特征对流域径流特性的影响——以赣江中上游流域为例

以赣江流域中上游的8个水文站点所控制的流域为研究对象,以水系分形维数为指标来描述流域水系特征,以Hurst指数为指标来描述流域径流序列复杂性,研究两者之间的关系,并分析流域水系特征、水系变迁对流域旱涝灾害的影响。研究表明,流域水系分维数越高,水系越复杂,其径流深序列Hurst指数则越高,其径流过程则越简单,反之亦然。径流序列的复杂程度在一定程度上可以反映出洪涝干旱灾害发生的可能性,径流越复杂,则洪涝干旱灾害发生可能性越高。因此,一般来说水系分维越高,水系越复杂,则洪涝干旱灾害发生的可能性也就越低。各流域水系分维与径流深序列的关系,可以在一定程度上说明水系变迁对洪涝干旱灾害的影响：在气温、降水、地形、植被等要素变化不大的情况下,水系、河网消亡将增加洪涝灾害和干旱灾害发生的可能性。     

城市化进程对长江下游平原河网水系格局演变的影响

以长江下游典型平原河网地区苏州市为例,基于1970s、1990s、2010s的遥感影像以及1960s、1980s、2010s水系数据,构建水系结构参数指标,重点探讨不同城市扩张方式对不同等级水系的干扰程度,以揭示城市空间扩展与水系结构演变的关系。结果表明:(1)城市扩展具有阶段性、趋向性,且受到自然环境和社会经济的影响与制约。(2)河网水系的改造和演化在不同城市化进程下表现出区域差异:近年来快速城市化区域的河网密度、水面率等水系结构指标变幅较大;80年代城市化区域变幅次之;进入高度城市化阶段的老城区,变化最小且稍有增加,其中近50年来河网密度在上述3个区域总体变幅为-21.06%、-16.23%以及1.88%。(3)河流结构发育受城市化进程显著影响,自然状态下河流长度与面积之比较大,河流结构更为稳定,而进入城市化阶段后,河流结构稳定性随之降低。该研究为城市化地区河流水系保护、城市规划及防洪减灾提供参考与理论支撑。     

城市化对上海河网结构和功能的发育影响

城市化河网水系的演变产生了深刻的影响,也使城市化地区水系的界定变得模糊。基于水利片这一城市集排水的基本单元,借鉴上海水务部门河流等级管理系统,探讨了上海河网的结构特征以及城市化对河网发育的影响。研究表明,上海河网发育基本符合水系发育的一般规律;城市化已经成为改变城市地区河网结构发育趋势的主导因素,其影响集中地表现为河网长度发育能力的弱化、河网结构简单化和河道形态的人工化;河网结构与水网功能之间有着密切的关联;水面率、河面率、平均分枝比、平均长度比、单位面积槽蓄容量和单位面积可调蓄容量是上海城市河网结构和功能的主要表征指标。     

工业化、城市化对耕地数量变化影响差异分析——以江苏省为例

工业化、城市化进程对耕地资源数量变化产生了重要影响,但工业化、城市化对耕地资源数量的影响机制存在差异.以1990～2005年江苏省数据为基础,通过建立向量自回归模型,运用脉冲响应函数和方差分解方法,分析了工业化、城市化对耕地数量变动率影响的差异.结果表明,耕地数量变动率、工业化水平和城市化水平均呈非平稳变动趋势,但工业化、城市化对耕地数量变动率的作用方向不同,工业化对耕地数量变动率产生负效应,城市化则产生正效应.同时,城市化对耕地数量变化的影响大于工业化带来的影响,并且城市化的影响比工业化的影响更为持久.这意味着,江苏省工业化和城市化快速增长时期,城市化是耕地数量变化的首要原因.因此,在当前江苏省工业化与城市化非平衡发展的情况下,合理控制城市化进程,提高城市化质量,对于耕地保护具有积极意义.     

半城市化地区土地利用变化及其环境效应 --以成都新津县为例

近年成都新津县在民营经济快速发展、外来资本集中投资的推动下。经济蓬勃发展、人口快速积聚，进入半城市化发展阶段。研究表明：新津县半城市化地区土地利用变化迅速，在数量上建设用地急剧增加，耕地相应减少；在空间上建设用地大体由核心向外圈沿交通干道圈层状向外扩张；同时物种减少、地表水质变差、土地功能退化、工业三废增加、岛状气候显现等环境效应也同步发生。对半城市化地区土地利用变化的环境效应研究。有利于区域经济与生态环境协调发展。为其它半城市化地区健康发展提供借鉴。     

城市化背景下中国水电移民安置的政策选择——以龙滩水库为例

中国水电发展深受城市化的影响,因此水电移民问题应该放在城市化的大背景下来审视和解决,将沿海发达地区和主要大城市作为水电移民永久安置的主体之一。无论从水电移民产生地的生态条件和经济社会发展水平（即“推”的方面）,还是沿海城市对劳动力的需要（即“拉”的方面）,都存在着将水电移民彻底城市化安置的必要条件。通过龙滩水库的实例,给出一个政策组合和一个极端状态下的财务估算,说明移民问题彻底城市化解决的充分条件也是成立的,并在此基础上进一步讨论了非农安置的方式、户口准入、移民就业培训和多次安置选择等问题。     

基于最佳尺度的城市扩张特征研究——以苏州中心城区为例

为深入、准确揭示城市扩张特征,采用国土部门1996年、2005年、2014年3个年份1∶5000土地利用变更数据,基于ArcGIS10.2平台提取相应年份中心城区的城市用地,以50 m为步长,分析了 50～1 000 m 尺度范围内城市扩张规模、分形特征和扩张模式差异,得出最佳分析尺度为350 m。基于最佳尺度,分析了1996～2014年苏州城市扩张特征,结果表明：（1）1996～2005年扩张速度明显高于2005～2014年,其规模与工业化、城市化阶段密切相关;（2）扩张类型具有明显的周期性与规律性,早期以蔓延式扩张和飞地式扩张为主,后期出现明显的填充式扩张,在各个方向上存在梯度推移现象;（3）近20a来,城市分形维数D逐渐提高,基于城市用地生成的凸包图形愈加复杂,表明城区进一步扩张趋势突出。最后提出了城市扩张管理的对策建议,以期为工业化中后期城市的研究及扩张管理提供可能的借鉴参考。     

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。     

城市群多要素外向联系网络结构——基于长江中游城市群-长江经济带的实证

大数据分析已成为新时期理解城市网络的关键.基于交通、信息大数据,通过SNA、SSI、Modularity等方法分析长江中游城市群外向联系网络结构及影响因素,结果显示:(1)空间异质性明显,极化作用突出.普铁网络形成以周边城市为主的"π"型空间联系格局,高铁网络廊道效应显著,呈现以沪昆、汉沪蓉高铁为轴线的侧"V"型联系格局,信息网络形成以武汉、长沙、南昌为核心向外放射状空间联系格局.SSI均小于0.1,空间极化效应明显.(2)拓扑结构上,普铁、信息网络单核结构显著,高铁网络双核结构突出,综合网络显现多核结构.(3)社区结构上,普铁和高铁网络社区结构明显,信息和综合网络未形成明显的社区结构.(4)城市规模对长江中游城市群外向联系网络发挥关键作用,地理距离、行政等级以及城市职能也会产生不同程度的影响.     

城市河流滨岸带土地利用变化的环境效应——以上海苏州河为例

在阐述城市河流滨岸带的界定、结构、功能以及滨岸带土地利用变化的环境效应的基础上,选择以上海市苏州河为研究对象,运用土地利用解译、有机污染综合指数、野外调查评分等方法处理数据,将河流与河段两个尺度上的滨岸带土地利用类型分别与河流水质和调查河段的景观适宜性进行相关比较研究,进一步结合上海市不同历史时期和现状背景揭示了苏州河滨岸带土地利用变化所带来的自然环境效应和社会环境效应,同时提出城市河流滨岸带的适应性管理策略.研究结果表明:①工业用地及农业用地的减少和居住用地、城市绿地与道路用地的增加、不透水面积的整体微减是苏州河滨岸带土地利用变化的主要特征;②工业用地、居住用地和城市绿地的变化趋势最为显著,并与有机污染综台指数变化趋势的相关关系较显著;③不同河段的土地利用类型和不透水面积率与相应河段的景观适宜性之间的关联性很大.     

长江经济带城市扩张的时空特征与生态响应

量化识别城市扩张在不同发展阶段的时空特征,有助于从宏观上认知城市扩张态势,理解城市化的生态响应。以Landsat TM/OLI影像为数据源,分析了近30a（1986~2016年)长江经济带3个省级城市和4个地级市的城市扩张,包括建设用地的时空变化和扩张模式,以及扩张的生态效应。结果表明：(1)建设用地扩张量在过去30a呈线性递增过程,平均扩张速率在2006~2016年降低,表明建设用地由增量扩张向存量开发转型,但地级市的转型滞后于省级城市;(2)蔓延式扩张比例下降而填充式扩张和飞地式扩张不断增加,说明城市扩张模式由粗放蔓延型向紧凑集约型转换;(3)建设用地从快速扩张到稳定扩张的过程与植被覆盖从退化到管控的过程一致,印证了建设用地扩张与植被覆盖度的时空关联性。同时,建设用地扩张导致的生态系服务价值负值不断增加,较大幅度的降低了生态系统服务总价值。面临城市扩张进程中出现的植被覆盖退化和建设用地生态系统服务负值过大的问题,合理而有力的规划政策实施在未来城市发展中尤为重要。     

利用广义加性模型解析长江中游城市群城镇用地扩展驱动力

研究城镇用地扩展的时空驱动机制对城市群的科学可续发展与国土空间规划具有重要意义.利用广义加性模型(General Additive Model,GAM),选取社会经济因子、自然因子和邻域因子,解析长江中游城市群1990～2015年城镇用地扩展驱动力的时空分异特征,挖掘各子城市群的核心驱动力并对其进行功能识别.结果表明:(1)25年间,长江中游城市群驱动因子时空差异显著.核心城市武汉、长沙、南昌极化效应明显,涓滴效应逐渐显现,但城市群仍未打破行政区划壁垒.(2)三大子城市群的核心驱动因子差异显著.其中,人口和地均GDP对各子城市群城镇用地扩展影响最大,武汉城市圈和环鄱阳湖城市群的空间溢出效应高于长株潭城市群,且城镇用地扩展模式渐由单核驱动发展为双核驱动.(3)核心驱动因子与城市群城镇用地扩展之间具有显著的非线性关系,且呈现地域性和阶段性特征.(4)GAM模型能够解释城镇用地扩展过程中各因子之间的非线性关系,较Logistic和Nonliner-Logistic模型具有更高的拟合优度和验证精度,表明了其探索非线性驱动力的优势.     

中欧班列节点城市物流网络结构分析

中欧班列是推进“一带一路”建设的重要载体,分析中欧班列节点城市物流网络结构有助于中欧班列的健康发展。通过改进的熵权法测算中欧班列节点城市物流业发展水平,采用修正的引力模型测算了节点城市间的物流联系强度,借助社会网络分析方法,实证分析了中欧班列节点城市物流网络的网络密度、网络中心性和凝聚子群。研究结果显示：中欧班列节点城市物流网络密度较小,城市间物流影响较小;节点城市中,苏州、重庆、北京、南京和武汉5个城市网络中心性指数最高,对其他节点城市影响较大,其他节点城市间的物流联系主要通过这几个城市的中介效应来实现;中欧班列发展初期,建议选择北京、重庆、苏州和兰州作为中转集货枢纽开展重新编组作业,当货量足以支撑更多城市开行直达班列时,建议选择北京、重庆、苏州、南京、长沙、沈阳和兰州作为枢纽节点建设中欧班列国别班列重新编组中心。     

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。     

Residents＇ Attitude to Pay for Urban River Restoration： Empirical Evidence from Cities in Yangtze Delta

Public willingness to pay (WTP) for urban rivers res- toration was investigated in Shanghai, Nanjing and Hangzhou in China with a sample of 1,285. The factors influencing positive WTP against zero WTP ...     

城市群城市用地扩张时空特征及驱动机制研究——以长株潭城市群为例

探讨城市用地扩张时空特征及驱动机制,对制定有效的城市群高质量发展规划和国土空间规划至关重要。以城市群为研究对象,运用扩张强度指数、景观扩张指数以及SAR Probit模型对长株潭城市群城市用地时空特征及驱动机制进行研究。结果表明:(1)城市群处于不同的发展阶段,其城市用地扩张表现出不同的特征,研究期内城市群的城市用地扩张强度呈先加强后减弱的趋势,并表现出"中心-边缘"扩张空间格局。(2)城市群城市用地空间扩张类型整体上呈现扩散向集聚转变态势,符合"扩散-集聚"的城市增长理论。1995～2010年以飞地式扩张类型为主,2010～2018年边缘式扩张类型替代飞地式成为主导类型。(3)社会经济、地理、可达性以及溢出效应等因素综合作用,对城市用地扩张产生了正向和负向影响,判定出社会经济和溢出效应因素为影响城市用地扩张的主控因素,并提出了城市群城市用地扩张的"四力"驱动机制框架。以上研究发现有助于更好地理解城市群的城市用地扩张过程,能够为长株潭城市群一体化和高质量建设提供科学依据。