凸壳原理用于城市用地空间扩展类型识别

针对目前尚缺乏定量方法确定城市用地扩展类型的问题,首次提出了利用计算几何中凸壳原理识别城市用地扩展类型的新方法,阐述了该方法实现步骤和判别标准,凸壳方法可以区分城市用地扩展的两种类型,即填充类型和延伸类型。基于国家资源环境数据库,应用研究的结果表明,从1990年到2000年,安徽省城市用地扩展类型以填充类型为主,而用地扩展的结果导致城市形态的变化,这一时期安徽省城市轮廓平面形态逐渐趋于紧凑。

基于夜间灯光数据的中国城市用地扩展类型

针对目前在城市用地空间扩展类型的划分与识别方面存在的问题,首次提出了基于夜间灯光图像像元灯光强度的时间变化特征对城市用地空间扩展类型进行分类/识别的方法,并应用该方法将中国1992￣1998年间的城市用地空间扩展类型分成了3级7大类,进而对这些扩展类型的区域结构、空间分布和开发强度进行了分析,揭示了1992￣1998年间中国城市用地空间扩展的一些主要特征。提出以像元为分析对象、并采用多级分类的方法,不仅实现了大尺度上城市用地空间扩展类型的快速识别,而且还在保证分类结果与其他相关研究结果衔接一致的前提下,提供了更为详细且符合实际的城市用地空间扩展信息。

中国大城市用地空间扩展若干规律的探索--以苏州市为例

城市用地空间扩展是城市成长发展过程中在物质形态上的具体体现,是城市发育有机成长的各种因素综合作用下的结果。自改革开放以来,由于经济增长迅速,优越区位外资的集聚,开发区的形成,中国大城市的用地空间扩展迅速。经过多年来的建设实践,参照全球经济一体化的背景,结合苏州市个案研究,初步探索了中国大城市用地空间扩展的若干规律,即城市扩展沿交通走廊轴线发展的脉动规律,城市边缘地区定向开发以及城市经济集聚与扩散规律制约下的城市空间扩展过程,按照科学发展观,探索这些规律指导中国的城市规划与建设,构建和谐社会,防止城市用地盲目扩大、用地失控,并促进城市土地开发按资源节约型方向发展,走城市可持续发展,健康城市化的道路。

上海城市用地扩展强度、模式及其空间分异特征

基于多时段TM遥感影像资料,通过有关城市扩展度量指标和网格样方法等空间分析手段的综合应用,论文对上海地区城市扩展规模、强度和空间分异特征进行了研究,结果表明:①上海市区各时期城市用地扩展相对集中于宝山-闵行、嘉定-浦东等方向,并分别构成城市扩展的南北轴向和东西轴向,不同时期各轴向城市用地扩展性质和强度有明显差异,从而使各时期城市扩展表现为以城镇用地为主(1987～1990)到城镇用地与工业开发区并存(1990～1995)以及以工业开发区扩展为主(1995～2000)的形式;②整个上海地区城市化扩展模式在不同时期也发生了很大变化,由较简单的以中心市区及周边区域为主的“单核扩展”为主的模式,逐渐转变为较复杂的包括中心城区、卫星城、郊区城镇以及交通干道等周边区域的“多核扩展”和“点—轴扩展”模式,整个区域城市网络体系发育得更为完善,城市土地利用的功能也由简单趋于复杂和多元化;③从城市土地利用扩展的两种类型看,城镇用地与新开发区的扩展规模和速度及对城市土地利用扩展的贡献率等数量特征各时期存在着极为显著的差异。

上海及周边主要城镇城市用地扩展空间特征及其比较

基于多时段TM遥感影像资料 ,运用缓冲分析法对上海市区及其周边主要城镇城市用地扩展的时空特征进行了分析和比较。研究结果表明 :1)区域城市土地利用扩展过程主要受距中心市区 (CBD)的距离的影响 ;2 )城市用地扩展在距CBD 10km范围内主要表现为上海市区扩展的空间异向性 ,距CBD 10km范围之外城市扩展的异向性则源于不同时期、不同方向上周边城镇的异速扩展过程 ,并受河流、渠系等小尺度地貌格局差异的影响 ;3)上海主要郊区城镇扩展可分为标准型、被动扩展型、平缓扩展型和不规则扩展型。

陕西省城市用地空间扩展分析

目的研究陕西省城市空间扩展变化特点，因为城市用地空间扩展是城市化进程的一个衡量指标。方法根据陕西省10个地级市1991～2003年土地面积的统计资料，通过计算城市用地扩张系数，定量分析了城市用地扩展的趋势。结果①陕西省10个地级市1991年到2003年的建成区面积由1991年的326km。增加到2003年的488km^2，增加了49．69％，年均扩展率为3．42％，增幅明显。②咸阳、延安、渭南、安康和商洛的城市用地规模扩展不足，西安、宝鸡和榆林3市的城市用地规模扩展较为合理，铜川和汉中的城市用地规模扩展速度太快，造成城市建设占地过多、土地利用效率过低的现象。结论城市发展过程中要把握城市用地扩展速度与城市人口增长速度相适宜的原则，实现城市土地的最优化利用。

乌鲁木齐近50年城市用地动态扩展及其机制分析

近年来,在城市进程中,城市用地明显向外扩张,通过对城市用地的外部扩张和内部分异,以乌鲁木齐为例,利用统计数据和规划图件,从宏观与微观两个层次来研究乌鲁木齐城市近50年用地动态扩张及其机制。首先,总结了乌鲁木齐市建成区面积的变化和空间扩展规律;其次,分析了乌鲁木齐的工业用地、居住用地、商业用地这些主要城市用地类型的分异过程与特征;最后,分阶段探讨了影响乌鲁木齐城市扩展的自然与社会经济机制。

基于区位理论的城市用地扩展研究

基于新经济地理框架下的区位理论,建立可以利用于实际二维空间的城市用地扩展潜力函数,从空间经济学上论证了均质空间的区位选择;同时综合考虑各种非均质分布的因素在城市以往空间扩展过程中的作用,构建城市空间扩展的区位选择模型。在此基础上,以天津市渔阳镇为例,基于Arc GIS软件进行二次开发,将区位选择模型进行了实际应用,并通过建立回归模型、导入历史数据,确定各个变量的权重值,结果显示区位选择模型中的变量具有显著性。其核心是提出了一种理性预测城市未来发展的方法,该方法可以用于总体规划的前期阶段,对城市增长范围的确定;同时还可以应用于对各种不同的初始条件下城市空间扩展的模拟对比,以衡量、对比不同空间政策的有效性、相对合理性。

近10年嘉峪关市城市空间扩展研究

利用Auto-CAD、GIS技术对嘉峪关市1998年、2003年和2008年3个时段的城市土地利用变化进行空间分析,以城市土地扩展强度指标来表征城市空间扩展强度及其空间差异,应用凸壳原理以内部填充率来刻画城市空间扩展类型,从城市空间总体扩展与内部功能区扩展两方面定量分析近10年来嘉峪关城市空间扩展的规律与特征。最后,从社会经济因素、政策因素和规划引导3方面探讨其城市空间扩展的动力机制。

我国沿海大城市空间扩展规律的初步认识

经过30多年来的建设实践,参照全球经济一体化的背景,结合沿海一些大城市空间扩展研究,对我国大城市用地空间扩展的一些规律,如城市扩展沿交通走廊轴线发展的脉动规律、城市边缘地区定向开发规律以及城市经济集聚与扩散规律制约下的城市空间扩展过程进行深入分析研究。探索这些规律可以指导我国的城市规划与建设,防止城市用地盲目扩大、用地失控,并促进城市土地开发按资源节约型方向发展,走城市可持续发展、健康城市化的道路。

遥感与地理信息系统相结合的城市空间扩展研究

综合应用遥感和地理信息系统技术,以厦门市1988年、2000年TM遥感影像为基础,试验了多种两个时相影像的复合变换方案,生成厦门城市拓展图;既而,引入分维度、圆度,构造了接边指数等,从格局与数量两个角度定量分析了厦门城市拓展的图斑特征;同时,在厦门市城市拓展图基础上,结合福建省土地局历年的土地利用类型调查数据、厦门市自然社会经济概况材料和厦门新城市规划情况等加以叠加复合分析,对厦门城市空间结构进行全方位、多要素、多视角考察。

天山北坡绿洲城市空间形态时空特征分析

借助GIS软件支持,综合遥感影像、地形图和其它空间数据,提取天山北坡8个绿洲城市1990年和2000年建设用地图形信息,计算1990年和2000年天山北坡8个绿洲城市的平面轮廓形状的分维数、紧凑度以及城市用地扩展类型,讨论紧凑度与分维数的关系。研究结果表明,天山北坡绿洲城市形态总体特征表现为形状规则,结构紧凑。1990￣2000年,城市扩展类型主要为外延型,城市形态分维数增加,紧凑度降低,城市外部形态趋于复杂化和不规则化,而内部结构趋于松散化,与同时期我国大部分城市的用地扩展方式有所不同。同时,天山北坡绿洲城市形态特征描述参数间存在着明显的幂函数关系,并且是一种线性负相关关系,即随着分维数的增加,紧凑度呈递减的趋势。

中国特大城市空间形态变化的时空特征

基于国家资源环境数据库动态土地利用数据,借助GIS软件支持,分别计算了1990年和2000年中国31个特大城市平面轮廓形状的分维、紧凑度和形状指数以及城市的用地扩展类型。结果表明,从1990年到2000年,中国31个特大城市空间形态的总体变化趋势是,城市用地空间扩展类型以填充类型为主,外延类型相对较少且主要发生在发展限制较小的平原地区。总体上,分维呈减少趋势且南方城市大于北方城市,形状指数有减少,城市空间形状有紧凑化趋势。综观1990年和2000年中国31个城市的分维、紧凑度和形状指数的数据,可以看出广州、南昌、济南、成都、北京和上海等城市形状变化比较大,而兰州、太原和唐山等城市形状变化很小。若用地扩展为填充类型,则分维减少,紧凑性增加,形状指数减少;相反,若用地扩展为外延类型,分维增加,紧凑性降低,形状指数增加。

城市扩展及其驱动力遥感分析——以厦门市为例

以厦门市为例,利用遥感专题信息提取和空间叠加分析技术研究城市空间扩展,着重分析了厦门市从1989年到2000年11年间各区城市扩展的面积、速度和方向、城市扩展侵占周围用地的情况以及城市扩展的驱动力。分析表明,厦门市的城市空间扩展速度较快,2000年城市用地规模比1989年扩大了近2倍,城市用地扩展主要是侵占周围的耕地。厦门市经济的快速发展、外商投资的不断注入以及多山临海的地理环境决定着城市扩展的速度和方向,是城市空间扩展的主要驱动力。

武汉市土地利用结构演变及空间扩展研究

基于信息熵的基本原理,利用多样性指数、均衡度、优势度及空间扩展强度对武汉市近10年的城市用地结构的动态演变进行了实例分析,总结出:①武汉市的城市用地信息熵相对较高,且呈下降趋势,信息熵的动态演变反映了武汉市用地结构的变化情况.②在用地结构的演变中,武汉市的工业用地和仓储用地所占比例居高不变、居住用地逐年增加是造成优势度增加的主要原因.③武汉市道路工厂用地及工业用地的年均空间扩展强度较高,而绿地及其它用地呈下降以至于负增长趋势.④良好的城市用地结构,其土地的分异应处于有序和混沌之间,既有功能分区,又不绝对分异,每一分区用地结构虽趋于混合,但又能看出其主导职能.

基于遥感和GIS技术的城市边缘区用地分布的应用研究

利用遥感和地理信息系统技术对城市用地的分析研究 ,目前有较多的工作要做。以遥感影像及其分类结果为原始数据 ,应用 GIS提供空间分析功能 ,对深圳市城市用地的空间分布进行了定量的描述和分析 ,以期探索在市场经济为主导的经济运行体制下城市用地扩展的规律性 ,从而为进一步研究城市边缘区的社会经济现象 ,为探讨其城市化过程提供依据。

城市区域环境噪声空间分布特征比较研究

文章基于GIS采用地统计学确定性插值的方法,研究了日照东港区和绍兴越城区的城市区域环境噪声污染现状和空间分布特征,并对两地声环境进行了评价。在2市各设置7个大小为500 m×500 m不同城市功能的典型空间样方,比较分析典型样方的区域环境噪声与其用地覆盖率的相关性。结果表明,日照和绍兴区域环境噪声均具有西南地区高于东北地区的空间分布特征。日照市的区域环境噪声占'较好(50.1~55.0 dB)'的比例最大,质量等级为二级,绍兴市占'一般(55.1~60.0 dB)'的比例最大,质量等级为三级;日照市声环境质量在监测点、样方和监测区域3个尺度上均好于绍兴市。绍兴市典型空间样方区域环境噪声分别与开放空间覆盖率和建筑物覆盖率呈负相关关系。该方法可应用于城市区域环境噪声的评价和比较研究,为噪声污染防治提供科学依据。

大都市空间扩展的周期性特征——以美国华盛顿—巴尔的摩地区为例

针对大都市区城市化快速发展中,景观替代具有区域相关性和时序变化的基本特点,以美国华盛顿—巴尔的摩地区200年都市化发展史为例,以逻辑斯蒂增长模型为基础,引进2种景观类型的空间增长模型。研究表明,华盛顿—巴尔的摩都市区的增长具有明显的30￣40年周期性,分为3个大周期和6个半周期。在有限空间容量下,本区采用大面积发展城市森林的手段,缓解城市空间扩展与环境恶化的矛盾。运用竞争系数0.1和0.2条件下的增长模型对这一过程进行模拟。

基于遥感和地理信息系统的经济发达地区城市空间形态重构——以浙江省义乌市为例

以浙江省义乌市作为实证研究地区,在遥感和地理信息系统技术支持下研究经济发达地区城市空间形态重构。重点选取和处理了9个年份的遥感影像数据,提取了城市建设用地扩展信息,结合计算扩展强度、扩展梯度、扩展贡献率、分形维数以及开展相关分析等定量方法,对城市空间形态重构特征和机制进行多角度分析,结果表明:义乌建设用地面积不断扩大,但速度出现下降趋势;扩展方向从单方向转变为多方向,扩展重点逐渐远离市中心并向外延伸;分形性质逐渐变好,但总体而言主城区的分形形态优于市域;自然、人口、经济、政策、交通、文化等多种因素直接或间接影响到城市空间形态重构,但人口、交通和经济构成最重要的3类因素,这实际上反映了义乌作为经济发达地区的特质。

地理国情普查成果在城市空间格局变化分析中的应用

以郑州市为例,结合地理国情普查与监测成果,利用人文地理要素的类别、位置、范围及同时期城市的经济、人口等统计数据,提取出城市建成区边界。通过对城区面积扩展、城市用地效率、城市空间扩展协调性、城市空间结构和形态变化4个方面进行分析研究,揭示出郑州市2000—2016年间的城市空间格局扩展及其变化规律,并对中心城区监测要素的变化趋势进行预测,研究结果可为郑州市科学规化与可持续发展提供决策依据。