基于遥感的南京市城市扩张方向和类型的热效应

深入分析城市扩张的热岛效应对解决城市热环境问题具有重要意义。以南京市为研究区,基于2000年、2010年和2020年Landsat遥感影像,应用辐射传输方程反演南京市地表温度、生物量组分指数(biophysical composition index,BCI)提取不透水面信息,运用标准差椭圆和景观指数法分析2000—2020年间南京市城市扩张的方向和类型,并基于统计学分析方法探究城市扩张类型对热环境的影响。结果表明:①研究期内南京市地表温度从29℃增加至30℃,热岛面积由2248 km^(2)增加到3051 km^(2),2000—2010年间城市热岛向南扩张,2010—2020年向四周扩张;②南京市城市用地以向南为主从中心向外扩张,其中边缘式扩张类型占比最大,填充式次之,飞地式占比最小,2000—2010年间边缘式扩张模式略高于2010—2020年;③城市扩张与城市热岛扩张方向一致,边缘式的热效应最强,其次为飞地式,填充式最小。本研究可为南京市从城市扩张类型和方向优化热环境研究提供科学依据。

基于多维景观扩张指数的城市紧凑度分析研究

城市紧凑度是反映城市空间形态的重要指标。基于二维平面上建设用地斑块与原有建设用地斑块之间的缓冲区或者共同边分析是现有研究中测度新增建设用地紧凑或者扩散的主要方式,但是这类方法忽视了斑块内部三维建筑物的高度以及斑块之间的距离。为了更加客观准确地评价微观斑块尺度实际紧凑程度,本文提出了多维景观扩张指数(Multi-dimensional Landscape Expansion Index,MDLEI),通过对中国36个主要城市建设用地图斑中的建筑物图斑进行提取,分别使用景观扩张指数(Landscape Expansion Index,LEI)和MDLEI计算建筑物图斑的扩张指数,并对各市两种扩张指数分别占所有城市均值总和的比例进行比较来确定该城市的紧凑度是否被高估。主要结论为:在扩张模式的识别上,MDLEI识别出的飞地式扩张斑块的数量和面积均高于LEI对应结果,表明LEI高估了扩散型增长斑块的紧凑程度;根据MDLEI计算得到的各市扩张斑块紧凑度,发现紧凑度较高的城市均分布在胡焕庸线以东,其中紧凑度最高的厦门、深圳、杭州、上海均为东南沿海城市,总体呈现出东高西低,南高北低的紧凑度分布状态。多维景观扩张指数能较为准确地识别微观层面扩张斑块的紧凑度,为政府因地制宜进行建设用地扩张管理和存量规划提供科学有效信息。