澳门城市建成区扩展的时空演变分析

利用良好位置匹配且几何精纠正过的2期陆地卫星MSS影像、4期TM影像、1期EMT＋影像，采用土地利用层次分类法和人机交互目视解译的方法，对1973年～2004年澳门城市建成区的扩展进行了动态监测。得到了不同年度澳门建成区的面烈，不同监测期建成区的扩展速度。结果显示，31a来，澳门建成区面积扩展16．02km^2，年均扩展0．52km^2。澳门建成区扩展受多种驱动力的作用，但受政策制度和经济发展等因素的影响最大。

东北地区城市建成区面积时空变化特征及影响因素分析

基于2009~2019年全国城市统计年鉴数据,采用统计法和空间自相关分析,分析东北地区城市建成区面积的时空分布特征,并采用地理加权回归(GWR)分析其主要影响因素.研究结果表明:全局Moran’s I指数表明,东北地区的城市建成区面积一直处于空间离散的状态.利用地理加权回归(GWR)分析城市建成区面积影响因素,得出城市建成区面积与人口的回归系数,随东北地区的东北部向西南部,数值由负数到正数;与地区生产总值呈正的相关关系,但不足以说明其显著性;与第一产业占GDP的比重间关系相反;与第二产业占GDP的比重呈正的相关关系;与第三产业占GDP的比重呈负的相关关系.

基于夜间灯光数据的川渝城市建成区时空动态

为了缓解人地矛盾、优化城市空间布局,研究川渝地区城市时空动态分布以及城市的发展趋势。使用由美国国家地球物理数据中心(NGDC)下载的DMSP/OLS卫星F101993、F121998、F142003、F162008稳定灯光年度合成影像和NPP/VIIRS卫星2013、2018年7月的月合成影像两种夜间灯光数据。以5年为一周期,通过阈值二分法提取川渝地区城市建成区,并利用紧凑度与分形维数、标准差椭圆和城市建成区扩展时空分布特征分析川渝地区城市建城区近25年动态变化过程。结果表明:①两种夜间灯光数据拟合R^(2)≈0.7455,提取误差在3%以内,空间精度相对较高;②川渝地区紧凑度指数随时间推移而降低,分型维度大致呈上升态势;③城市建成区城市重心逐渐东移,城市拓展的方向性先降低后增强,扩展方向由西南-东北转为西北-东南方向;④川渝地区城市建成区不断扩展,扩展速度虽有波动但大致呈上升态势,成都、重庆的核心地位日益增强。可见在1993—2018年,川渝地区城市群规模不断扩大,城市结构日益复杂,城市发展以外延式扩展为主,破碎程度较高;城市建成区重心呈现东移趋势,表明以重庆为核心的东部城市发展稍快于西部。

基于类NPP-VIIRS夜间灯光数据的粤港澳大湾区城市建成区时空动态特征

随着人口增长与经济发展,快速准确地获取城市建成区扩张信息,并对其时空特征进行分析,对于今后城市可持续发展具有重要意义。基于2000~2018年类NPP-VIIRS夜间灯光数据的大尺度不透水面指数提取粤港澳大湾区城市不透水面,并基于统计数据比较法得到城市建成区,对粤港澳大湾区以及各城市的建成区扩张进行时空分析。结果表明:①类NPP-VIIRS夜间灯光数据实现了对城市建成区的高精度提取,可为城市长时间序列的时空变化监测提供新的数据基础;②粤港澳大湾区城市建成区由2000年的1279.00 km^(2)增加到2018年的4730.25 km^(2),广州、深圳、东莞的建成区扩张最为明显,分别增加了793.50、812.75、1027.50 km^(2);在空间上,粤港澳大湾区城市建成区扩张主要发生在各城市之间的交界地带,逐步形成了佛山—广州—东莞—深圳—香港大型城市群核心建成区,西部地区发展相对较慢;③粤港澳大湾区城市建成区重心2000~2018年由东莞转移到广州。总之,粤港澳大湾区城市建成区在2000~2018年扩张整体呈现由快变慢、东快西慢的特点。

南京市城市建成区扩张的时空特征与驱动力分析

以南京市城市建成区为研究对象,分析了南京市城市建成区扩张动态,总结其时空扩张特征,并对南京市社会经济因素进行筛选,从而确定城市扩张的主要驱动因素。研究表明,在1985—2005年间,南京市城市建成区时空扩张呈现沿交通干线扩展和亲水性特征;经济发展、人口增加、产业结构调整和行政区划调整是南京市城市建成区扩张的主要驱动因素。

基于建成区面积的中国城市规模分布类型研究

中国处于城市化加速发展的中期阶段,城市用地规模总量持续增加.城市用地如何在规模不等的城市中合理分布,这是制定中国城市土地利用战略必须考虑的一个关键问题.选择2000年、2005年和2010年中国县级及县级以上城市作为研究对象,以建成区面积来表征城市规模,运用位序—规模法则将全国的26个省区划分为8种城市规模分布类型,并分析了中国省域城市规模分布的时空演变特征.结果表明:中国省域城市规模分布区域差异明显,以中级型和集中型为主导类型,并有向高层次和集中型发展的趋势.

基于社会感知的城市功能区人居环境愉悦度时空分析

人居环境愉悦度是特定环境下人类感受的定量表征指标,对优化城市人居环境有重要的指导意义。当前研究多使用社交媒体数据分析城市的发展和变化,忽略了城市环境和地理场所带来的居民心理感受影响。收集基于位置服务的微博数据和城市功能区数据,采用地理空间分析和数据挖掘方法,评价了北京市中心城区不同功能区的工作日和节假日人居环境愉悦度(2021年10月1日至24日)。主要结论:(1)人居环境愉悦度的时间趋势存在逐小时和假期-周末-工作日的规律变化。国家法定节假日和周末愉悦度最高,工作日明显降低;(2)人居环境愉悦度的空间分布存在差异,愉悦度高值区和低值区在空间上的分布离散,在工作日的表现更显著;(3)不同功能区之间人居环境愉悦度的时间分布存在差异。高密度商业区和休闲商务区多数时刻具有较高的愉悦度,文旅区和经济开发区在周末人居环境愉悦度较高,工作日中央商务区和自然景观区拥有较低的人居环境愉悦度。研究结果表明社交媒体数据在城市人居环境愉悦度研究中具有很大应用潜力,长时间序列和大空间范围数据挖掘是未来城市研究的发展趋势,对城市景观规划设计和人居环境优化具有重要的指导意义。

中国城市建成区面积二十年的时空演变

根据《中国城市统计年鉴》数据,以中国大陆地区各省城市建成区面积为研究对象,选取建成区扩展速度、扩展系数,以及国家对土地征用面积的大小,城市人口密度等因素来综合分析1986—2006年间全国城市时空扩展过程,结论:(1)国家对土地的征用面积因时而异是造成建成区面积各年份不同扩展速度的直接原因;(2)中国城市建成区面积的空间差异相对比较明显,扩展速度也有很大差别;(3)自1986年以来,中国城市用地扩展系数平均为1.3,表明中国城市用地扩展速度相对偏快.

基于遥感影像的拉萨市建成区时空扩展特征分析(1990-2015)

以多时相遥感影像作为数据源,通过目视解译获取6个时期拉萨市建成区边界,在此基础上,计算该区域1990~2015年扩张强度和分形特征参数,并分析其特征的时空变化规律。结果表明:(1)1990年~2015年拉萨市城关区面积扩展了近3倍,但是分形维数在1.33~1.5之间,变化较小;(2)以大昭寺为中心,扩展率缓冲分析表明,缓冲半径4.5km^5.5km范围内各年扩展剧烈,扩展率平均在50%左右,2015年的扩展率变化呈现双峰形状,分别在4.5-5.5km和10km^10.5km两个区域,城关区主要朝东西方向的堆龙德庆县和达孜县扩张;(3)1995~2000年和2010~2015年两个时期,城关区处于快速扩张阶段,2000~2010年间处于稳定发展阶段。拉萨市周边地理环境和政策引导是城关区时空扩展变化的驱动力来源。

近六百年来城市建成区扩展过程与特征分析——以苏沪地区为例

利用历史文献、古地图、民国测绘图和遥感影像图,复原了苏沪地区有连续建城记录的56座城市自明朝以来9个时间断面下的城市建成区边界,选取扩展速率、扩展强度、幂律分布指数、分形维数、紧凑度和重心迁移距离等指标,分析了各城市在城市规模和空间形态上的变化过程;同时,采用面板数据模型,对影响城市建成区扩张的潜在因素进行了分析。研究结果表明:(1)从面积变化上看,近六百年来苏沪地区各城市建成区规模显著增大,研究区城市建成区总规模扩大了59.9倍,其中变化最大的是无锡市主城区,扩大了346.7倍;(2)从变化过程看,可分为孕育阶段、萌芽阶段、起步阶段、加速阶段和提升阶段等5个阶段;(3)近六百年来,研究区内城市建成区规模之间的差异趋于减小,大城市的数量逐渐增多;(4)从空间形态变化看,随着城市规模扩大,城市形态愈加复杂,分形维数不断增大,城市形态紧凑度逐渐减小;(5)从城市重心变迁看,平原城市大多围绕原城池向外近似均匀扩展,大部分城市重心迁移距离小于3.5km;(6)城市规模受城市社会经济、区域人口的影响较大,与城市行政等级的关联较小,而城市形态会因人口增加而趋于复杂,与城市经济水平和城市等级无显著相关性。

基于夜光遥感的合肥市建成区扩张研究

以我国经济快速发展新兴城市合肥市为例,基于夜间灯光数据,从城市化水平、扩张能力和时空转移特征3个方面分析合肥市2005—2020年间建成区的时空演变,并对影响因素进行探讨。结果表明,采用夜间灯光数据提取的合肥市建成区范围平均相对误差为2.41%,建成区总体呈现以南、北向为主导的环状扩展状态。复合灯光指数能有效表征合肥市建成区城市化发展水平,在此期间,城市化水平增幅超两倍。建成区重心经过“西南—东南—西南”的转移过程整体向南偏移,人口紧凑度呈现先内部聚集后外部扩散再重新聚集的“震荡”特征,总体趋于紧凑发展的态势。建成区时空演变主要受社会经济因素驱动影响,同时也受到交通与人口因素的正向驱动。

近50 a松嫩平原建设用地及城市建成区时空扩张特征分析

为探究在城市化进程中建设用地的时空变化特征,基于1975-2018年松嫩平原四期遥感解译数据,利用动态度和紧凑度研究建设用地空间分布变化;运用重心迁移方法分析松嫩平原整体演变趋势;结合位序规模法则和空间象限叠置方法探究典型城市建成区扩张联系及扩张类型.研究结果表明:近50年间松嫩平原建设用地面积扩张7188.802 km^(2),动态度增加0.641%,紧凑度上涨0.037;建设用地扩张呈现以东部为主的空间格局,整体建设用地重心向东北方向36.903°处迁移44156.382 m.选取的7个城市建成区用地在空间上的扩张类型存在较大差异,主要呈现为连片式扩张.

基于1998-2017年夜间灯光数据的粤港澳大湾区核心区城市建成区时空动态研究

随着城市化进程的推进,城市扩张加剧了人地关系的矛盾,调整和优化城市空间格局成为城市发展的重要举措。基于DMSP-OLS和NPP-VIIRS夜间灯光数据,利用GIS空间分析方法和城市扩张指标,揭示了粤港澳大湾区核心区城市建成区1998—2017年间的时空变化过程,并定量分析了其驱动机制。结果表明:研究区城市建成区面积总体呈现上升趋势,但扩展速度呈现明显的下降趋势。整体上,粤港澳大湾区核心区城市建成区的紧凑度随时间推移而降低,分形维数虽处于波动状态,却基本保持不变。1998—2017年间,粤港澳大湾区核心区城市建成区扩张在空间分布上呈“西北—东南”方向,重心逐渐向西北移动。此外,城市扩展模式呈现“扩散-凝聚-扩散”的波动状况。自然因素和社会经济因素均与城市建成区的扩展具有明显的相关关系,并且在不同时期其影响程度也存在差异。

基于多时相遥感影像的皖北地区城市建成区扩张时空特征分析——以安徽省阜阳市为例

以遥感影像和统计年鉴为数据源,选取城市空间扩张速度等为测度指标,运用空间形态分析等方法探讨了1981-2018年安徽省阜阳市城市建成区扩张的时空演变规律及其影响因素。结果表明:①阜阳市城市建成区处于扩张阶段,扩张速度和强度呈增长趋势。②城市建成区外延城市化和内涵城市化并存,其空间形态由紧凑型向分散型转变。③城市重心由西北部向东南部转移,东南方向仍是城市扩张主导方位。④经济、人口、政策、地理环境是影响建成区扩张的主要因素。

长株潭城市群建成区时空扩展特征及驱动力分析

作为新型城镇化的主体,城市群的发展极大地影响着中国城市空间格局的演变。以中国中部崛起重要引擎之一的长株潭城市群为例,从建成区扩展空间分异与交互为视角,基于多时相不透水面数据提取建成区范围,利用分形维数、空间扩展强度、Moran’sI系数与空间关联指数等多维测度长株潭城市群建成区的组织结构、扩展进程及空间格局,并采用主成分分析、地理加权回归定量揭示扩展驱动机制。结果表明,2003-2018年,长株潭城市群的空间结构具有显著的轴线特征,建成区集中分布在湘江生态轴及铁路、高速、国道等五纵五横综合交通干线上。长沙、株洲、湘潭建成区面积与扩展速度总体趋于上升,但长沙的空间主导地位持续加强。城市群空间增长的聚集态势减弱,建成区扩展及分布格局的总体空间差异减小;其中部存在扩展极核,圈层式辐射带动外围“冷点区”的扩展格局演化。长株潭城市群扩展驱动机制呈现空间异质性,整体主要受社会经济对外联系、行政力及区位与通达性的影响。

基于分形理论的城市建成区形态扩展研究——以临沧市临翔区为例

在对临沧市临翔区1949年—2009年间城市建成区地图进行遥感和GIS技术处理的基础上,利用分形理论的边界维数模型对其建成区的扩展过程进行定量分析,并以景观要素稳定性指数和建成区面积年均增长率作为辅助数据,探索临翔区城市建成区在不同历史阶段的扩展特征。研究表明:临翔区城市建成区形态具有分形特征,其扩展过程经历了五个大的阶段:第一次快速扩展期、缓慢扩展期、恢复扩展期、第二次快速扩展期和稳定扩展期。扩展模式在外部扩展和内部填充之间不断"角力"。在整体的扩展方向上,以向北为主导。扩展受到多种因素的共同作用,以经济、政策和自然因素的影响为最大。

近三十年来昆明市建成区扩展遥感监测与分析

以遥感影像为数据源,借助GIS技术提取了6个时期的昆明市建成区扩展及对周边土地占用的信息。在此基础上,利用扩展弹性系数、分形维数等方法分析了昆明市1974～2004年建成区扩展的时空特征、土地利用类型演变过程,以及与人口增长之间的协调关系,并应用相关分析和主成分分析方法,对影响昆明市建成区扩展的社会经济因素进行分析。结果表明:30年来昆明市建成区扩展了3.07倍,1974～1988年的14年间,仅增加了13.36km^2,而1988～2004年的16年,增加了144.07km^2。其增长速度与市区人口增长速度相比,有时超前有时滞后。建成区是以老城区为核心沿东北、西南、东南三个方向呈"星形"扩展。其扩展占用的土地主要是耕地。自然因素对建成区的扩展形态起着限制作用,社会经济因素是建成区扩展的内在推动力,政策和规划对建成区扩展起着引导和促进作用。

Landsat卫星遥感影像在焦作市建成区扩展变化监测中的应用

以1988年、1992年及2001年3个时相的Landsat TM/ETM+遥感影像为数据源,分别提取了3个年份的焦作市建成区范围和面积,并叠加分析得到了1988-2001年间建城区的空间扩展情况.研究结果表明,1992年后焦作市进入快速发展阶段,城市大幅度向南部高新区扩展;由于焦作市受到北部太行山限制和东西两翼煤矿区的影响,建城区在空间扩展方向上形成其特殊的形态:整体发展趋势呈现以向南为主、向东西适度发展的"T"字形格局.

武汉市建成区扩展演变与规划实施验证

利用QGIS平台重构地图技术,结合RS和GIS综合集成的研究方法,研究了从1870年以来武汉市建成区扩展演变趋势,并与对应时期各版城市总体规划相比较,挖掘规划对于城市建设的指导作用。从建成区的扩展演变来看,1950—1970和1995—2010两个时期扩展最为迅速,主要是工业区的发展和经济开发区的带动。整体的扩展模式是从初始的三镇独立沿江发展,逐渐形成空间"十字"发展模式,后期呈圈层向外推进和沿主要交通道路的"外延式"扩展。各时期城市总体规划的指导作用明显,尤其是对工业区和经济开发区的规划,而对居住区的规划指导作用相对偏弱。城市的实际发展规模与规划在每一时期有不同程度的偏差。目前武汉市在实际发展规模、空间结构、用地布局等要素上与2010版的武汉市城市总体规划的耦合度较高,绿地规模距规划目标差距较大。本文主要在两个方面具有创新:(1)利用地图重构的技术方法将历史追溯到1870年,结合遥感影像数据探究了武汉市建成区近现代比较完整的发展演变过程;(2)研究不同阶段武汉市规划与城市实际发展的耦合度。

环渤海城镇建成区时空动态特征分析

以环渤海三省两市为研究区,基于20世纪70年代末期以来5个时相的Landsat MSS/TM/ETM+遥感影像提取县级及以上城镇建成区的空间分布图形信息,采用扩展动态度、扩展强度和空间自相关指数等指标分析环渤海区域城镇扩展的时空动态特征。结果表明:(1)20世纪70年代末期以来,环渤海区域城镇用地不断扩展,各阶段扩展速度和扩展强度呈上升趋势,而扩展动态度趋于减少。(2)不同类型城镇扩展的总体趋势基本一致,但类型间差异亦较显著。(3)城镇扩展动态度的总体空间格局呈显著正相关,高值区空间分布的阶段性特征显著,且呈现沿交通干线分布和变化的特征。(4)城镇扩展强度总体上趋于随机分布,但局部地区呈集聚分布态势,高值区多较为孤立地分布在大城市或其周围地区,并表现出据点式的演化趋势。