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。

基于遥感影像的城市建成区扩展现状及驱动力分析——以云南丽江为例

采用2002年丽江城区的Landsat7 ETM遥感影像(校正后)和2010年10月28日Landsat7 ETM卫星遥感影像(待校正),运用RS和GIS相结合的技术,对丽江市建成区扩展状况进行研究,并结合相关资料分析丽江市建成区的扩张特点以及驱动力。结果表明,2002~2010年丽江市建成区由3 970.92 hm^2扩展到6 680.79 hm^2,平均年增长面积为338.73 hm^2。丽江城市建成区在方位上的扩展特征为沿原中心城区边缘扩展,向西北、正南和东南方向的扩展较为明显,正东、正西和东北方向的扩展较为缓慢。这些变化主要是受人口、经济发展、自然环境、城市规划与政策、旅游发展等因素影响。

2015—2018年西咸新区建成区扩展及其驱动力分析

以西咸新区为例,借助三期高分二号卫星影像数据和一期北京二号卫星影像数据,利用Arc GIS软件提取新区四期建成区范围和3个时段建成区变化数据,结合建成区扩展指标和八方向扩展模型对新区建成区扩展进行了时空分析,进而客观分析了新区建成区扩展的主要驱动力。结果表明:西咸新区2018年建成区面积是2015年的1.5倍,且新区南部建成区扩展更为明显,通过对自然、经济、社会、历史、文化和政策等建成区扩展因素进行分析,得出区位、政策、经济和交通因素是其扩展的主要驱动力。

基于遥感和GIS的哈大齐城市带建成区扩展特征分析

选取1979、1989、1999和2006年四期MSS/TM/ETM+遥感影像对哈大齐城市建成区进行了扩展监测,并借助年均扩展指数、紧凑度、分维数和空间自相关指数Moran’I对扩展特征进行了分析。结果表明,哈大齐城市带建成区面积从1979年的290.29km2扩展到2006年的553.98km2,整体扩展速度逐年加快,但大庆组团扩展速度逐年降低;受20世纪90年代东北老工业基地衰退和2003年后东北振兴政策的影响,紧凑度和分维数存在一定波动;除大庆组团呈现离散结构外,哈尔滨组团和齐齐哈尔组团空间结构均未呈现集聚或离散特征,城市带发育仍处于低级阶段。

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。

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。

贵阳市1973—2010年建成区遥感动态监测与驱动力

城市建成区的空间扩展情况是衡量城市化水平的重要指标。以不同时段的遥感影像为数据源,应用GIS的空间分析,提取出6个时期贵阳市建成区扩展及对周边土地占用的相关信息;同时,应用分维数和紧凑度对建成区1973—2010年的扩展情况进行空间特征分析。结果表明:在37 a间,贵阳市建成区面积扩展了3.8倍,2010年建成区面积达到227.45 km2,相当于1973年的4.8倍,1973—1990年的17 a间,仅增加28.23 km2,而1990—2010年的20 a间,增加了152.23 km2。贵阳市建成区扩展的方式是以老城区为中心向四周扩展,西北方向为其主要的扩展方向,扩展占用的土地主要是耕地。自然环境对建成区的扩展形态起着限制作用,人口和社会经济的增长是建成区扩展的主要推动力,交通的发展是建成区扩展方向的牵引力,政策和规划在很大程度上对建成区扩展起着引导和推动作用。

基于多源多尺度卫星影像的沈阳城区扩展变化监测分析

随着我国经济的快速增长和城市化水平的提高,如何实时监测城市空间扩展变化,对城市空间规划调整具有重要的决策意义。目前,城市空间扩展变化通常采用遥感监测,由于数据源时间跨度大,存在影像数据多源、多分辨率,同源影像覆盖不全等问题。本文针对高分二号(GF-2)、资源三号(ZY-3)和Landsat-5 TM卫星影像各自的特点,通过同名点采集、正射校正和相对配准理论方法进行影像高精度配准,并对其几何配准结果进行精度评价。其次,以多源多尺度卫星影像数据为基础,以沈阳城区为研究对象,提取了2004年、2008年、2012年、2016年和2020年沈阳城区的建成区,对2004—2020年沈阳城区的建成区进行扩展分析,实现沈阳城区的二维变化监测分析。结果表明:研究通过沈阳城区多源多时相多分辨率卫星影像处理,实现变化监测分析,从时间和空间角度揭示城市向外扩展情况,监测结果更精确、更直观,此方法可以推广至矿区监测等领域,具有借鉴意义。

粤港澳大湾区森林城市群——生态系统共生共建共享共同体

随着城市化的快速发展,由此引发的问题与需求已经从建成区扩展到整个市域范围和城市群的尺度上,必须树立共生、共建、共享的城市生态环境共同体理念,实施与之相对应的生态建设策略,才能保障城市群生态系统的健康和可持续发展。

基于夜间灯光数据的武汉都市圈建成区空间扩展及其驱动因素研究

以往在基于夜间灯光数据的区域城市空间扩展研究中,多从城市建成区平面形态扩张的角度进行分析,较少考虑灯光亮度信息对城市扩张强度的表征作用。针对此问题,通过整合两类夜间灯光数据,充分利用灯光亮度信息分析都市圈中各城市的空间扩展差异,并结合统计年鉴数据构建重心转移的时空地理回归模型,探测武汉都市圈的空间扩展进程及其驱动因素。结果表明:(1)1992—2018年武汉都市圈建成区的空间扩展进程经历了1992—2009年、2009—2013年、2013—2018年3个阶段;(2)3个阶段各区县加权重心转移方向的变化表明,在武汉都市圈内,武汉市对其他区县的吸引特征增强,同时各区县间的局部吸引特征增强;(3)2013年后社会经济、人口资源对都市圈建成区空间扩展的影响强烈。

基于夜间灯光影像数据的黄河流域中心城市建成区空间扩展及动力因子分析

研究黄河流域建成区扩展特征有助于透视用地开发效果和践行中心城市高质量发展规划。基于1992、1997、2002、2007、2012、2018年6期夜间灯光影像与统计数据,提取建成区范围,采用扩展强度指数、紧凑度指数、协调发展系数与灰色关联分析,探究1992—2018年黄河流域8个中心城市扩展的时空格局、质量及动力因子。结果表明:(1)黄河流域中心城市建成区面积分化明显,中下游城市扩展规模和强度大,扩展形态呈紧凑度普遍下降趋势。(2)夜间灯光影像数据刻画的西安建成区综合水平高、西宁水平低,银川综合发展快、兰州慢;除西宁、呼和浩特与太原外,其他中心城市平均夜间灯光指数在1997—2018年呈下降趋势,反映城市扩展水平降低。(3)中心城市人口-土地协调发展系数均呈波动下降趋势,除呼和浩特、太原和济南外,人口-土地由基本协调型向土地过快扩展型转变;中心城市经济-土地协调发展系数呈波动下降趋势,经济年均增长率降低,建成区面积年均扩展率增加,基本由经济过快增长型向经济-土地协调发展型转变。(4)中心城市空间扩展主要受经济发展(地区生产总值)影响;从中心城市整体看,全时段(1996—2018年)行政力(固定资产投资)和内源力(人口规模)影响作用较大,分时段(1996—2002年、2002—2012年与2012—2018年)行政力影响系数亦较高,市场力(社会消费品零售总额)与外向力(实际利用外资额)影响作用程度随时间增加明显。新时期黄河流域中心城市空间扩展应注重内部提质增效,提高建设用地利用效率,促进城市高质量发展。