基于灯光数据的西南生态屏障区建设用地扩展的空间分布特征

基于 1998 年、2003 年、2008 年和 2013 年 4 期夜间灯光影像数据，本文对西南生态屏障区建设用地的扩展情况进行了分析。结果表明：(1) 1998 年到 2013 年，研究区建设用地面积共增加了 19282.31 km2。其中，广西和四川建设用地面积增加最多。从时间尺度上看，1998-2003 年该地区的建设用地扩展强度最大，为 5.23%。与全国相比，研究区建设用地扩展强度处于中等水平。(2) 研究时段内，研究区建设用地的重心呈南移趋势。(3) 整个研究区建设用地扩展以边缘型扩展为主，并呈逐渐增加的趋势。飞地型扩展不断减小，内填型扩展减小迅速。各地区建设用地仍以边缘型扩展为主，不同地区变化情况不同。(4) 交通运输，尤其是铁路运输的发展对研究区建设用地的扩展至关重要。城镇人口的增加、游客的增多及经济的发展对建设用地的扩展具有一定的影响。     

基于Landsat 8遥感影像的新旧城区热环境特征对比研究——以成都市为例

近年来,在快速城市化的背景下,大量城市涌现出新型城市区,城市热环境特征发生显著变化。为重点分析城市化过程中新旧城区热环境差异及其影响因素,选择四川省成都市为典型研究区,基于该区域2014年8月13日夏季Landsat 8卫星数据,分别获取地表温度、城市建筑用地和植被覆盖等关键地表参数信息,进而开展成都市新城区与旧城区的热环境差异及其内在影响因素研究。结果发现:(1)整体而言,旧城区地表温度高于新城区,旧城区的地表温度呈现中部区域及北部地区高于南部地区的分布趋势,新城区中部偏西、北地区少部分区域存在高温区域,南部偏东区域地表温度略低,其余地区的地表温度分布相对均匀,并呈现出形状比较规则的低温度斑块;(2)旧城区比新城区的城市热岛比例指数更大,通过新旧城区的热场剖面分析得出旧城区到新城区的地表温度呈现下降的趋势。这都表明旧城区的城市热环境效应强于新城区;(3)建筑用地密度高,城市植被覆盖少的地区易于形成"热岛效应",而合理的城市景观规划布局则有利于改善城市热环境。上述新旧城区热环境效应对比研究表明,成都市新城区的城市规划布局表明其对改善新城区热环境具有积极作用,能为今后新城区的城市规划提供重要借鉴意义。     

近30 a来蒙古国乌兰巴托市城镇扩张及其驱动力分析

蒙古国自20世纪90年代政体改革以来,城镇化发展迅速,认识其区域发展特征与城镇化特点对于我国"一带一路"倡议实施及"中蒙俄经济走廊"建设具有重要意义。基于遥感影像,采用面向对象的分类方法,获取了蒙古国乌兰巴托市1990、2001、2010、2017年土地覆盖数据集,总体分类精度分别为86.00%、89.00%、91.6%、94.80%。利用转移矩阵对其土地覆盖变化信息进行了挖掘,结果表明:草地—林地、草地—建筑用地、林地—草地之间的转移占绝对优势。建筑用地增幅最大,扩张趋势显著,面积从99.87 km~2增加到了216.16 km~2,增幅达到了216.44%,扩张速率8.01 km~2/a,属于快速扩展模式。扩张方向以中北部、东北部和西部为主。其中,中北部主要是"summer house"度假房屋建设为主,东北部以传统的家—户—院的房屋为主(蒙古包与低层建筑混搭),西部以工业用地与居民用地为主。乌兰巴托市城镇用地扩张是外部社会经济发展和国家制度政策共同作用发生的,其中,土地私有化、市场经济化与人口数量是城镇用地扩张最主要的驱动因素。     

杭州市城市空间扩展及其热环境变化

通过Landsat卫星影像分别获取了杭州市1989、2000和2010年的城市空间扩张、地表温度及作为主要地表参数的建筑用地和植被的信息,用以研究杭州市城市扩展及其城市热环境变化。结果表明:在21 a间,杭州市建成区范围有了大幅扩展,且城市热岛区域的空间变化与建成区的空间扩展变化基本一致。研究还发现杭州市区的特高温区面积比例在逐渐减小,城市热岛比例指数(URI)从0.78降至0.71,表明城市热岛效应有一定缓解。建筑用地比例的减小与建筑用地密度的下降是城市热岛得以缓解的主要原因。定量分析表明建筑用地的升温效应要强于植被的降温效应。总的看来,杭州市的城市热岛效应现象在整个研究时段内虽有一定的改善,但仍一直处于较强烈的状态。     

基于GIS的西安市城镇建设用地扩展研究

基于1988年TM影像、2002年ETM影像和2007年TM影像提取了西安市主城区和远郊区城镇建设用地信息,利用GIS技术对三期城镇建设用地进行了叠加得到西安市城镇扩展数据。利用主要道路交通图和行政边界图对扩展数据进行裁切,得到了西安市绕城高速内和远郊区的城镇扩展信息。运用扩展强度指数、城镇建设用地相对变化率和分形维数等模型对西安市的城镇扩展进行了分析研究。研究结果表明,研究区内的城镇建设用地面积从1988年的151 796 493.8 m2增加到2007年的365 180 608.0 m2,总体扩展了2.4倍。其中主城区的扩展主要集中在二环与绕城高速之间,二环内的城镇建设用地面积扩展速度相对较慢;西安市的3个远郊区中长安区扩展倍数最大,在1988~2007年扩展了7.39倍,其次为临潼区和阎良区;1988~2002年西安市的主城区和远郊区的分形维数都呈增加的趋势,城市边缘形态趋于复杂,而2002~2007年分形维数呈减少的趋势。西安市远郊区的城镇建设用地相对变化率高于主城区,未来城市发展的格局逐渐呈现为主城区城镇扩展速度的相对放缓和远郊区的规模不断增大的趋势。     

哈尔滨城乡梯度建设用地结构变化及不透水面遥感监测分析

在快速城镇化背景下,客观掌握城市扩张进程中的城乡建设用地及内部不透水面变化特征,有利于优化大都市城乡用地结构及空间融合发展。基于城乡建设用地及不透水面遥感监测数据集,应用空间分析模型,对哈尔滨2000~2015年城乡建设用地规模、结构及内部不透水面时空演变特征进行分析,探究城市扩张格局、区位差异、建设用地利用强度及城乡之间的差异。结果表明：①2000年以来城乡建设用地快速扩张了158.32 km²,年变化率和动态度均呈先增大后减小趋势;从城市核心区至远郊区方向其扩张规模依次增大,建设重点不断向城市周边推移,呈现出较明显的空间异质性;②城镇建设用地和独立工矿用地面积及占比逐年增加,扩张来源均以耕地为主;农村居民点占比降低了13.14%,城乡建设用地结构特征发生了较明显变化;③2000~2015年城乡建设用地内部不透水面面积和比例分别增加了145.32 km²和10.04%,城镇建设用地利用强度已达到较高水平,农村居民点用地利用强度快速提高,城市和农村之间的差距不断缩小;自城市核心区至远郊区方向不透水面比例不断降低,可利用潜力越大,不透水面面积增量、比例增量、比例增长率及扩张强度大体呈增加趋势,不透水面与城乡建设用地规模变化趋势相近,可在一定程度上揭示城市扩张轨迹。     

基于GIS的西安市城镇建设用地扩展研究

基于1988年TM影像、2002年ETM影像和2007年TM影像提取了西安市主城区和远郊区城镇建设用地信息,利用GIS技术对三期城镇建设用地进行了叠加得到西安市城镇扩展数据.利用主要道路交通图和行政边界图对扩展数据进行裁切,得到了西安市绕城高速内和远郊区的城镇扩展信息.运用扩展强度指数、城镇建设用地相对变化率和分形维数等模型对西安市的城镇扩展进行了分析研究.研究结果表明,研究区内的城镇建设用地面积从1988年的151 796 493.8 m2增加到2007年的365180 608.0 m2,总体扩展了2.4倍.其中主城区的扩展主要集中在二环与绕城高速之间,二环内的城镇建设用地面积扩展速度相对较慢;西安市的3个远郊区中长安区扩展倍数最大,在1988～2007年扩展了7.39倍,其次为临潼区和阎良区;1988～2002年西安市的主城区和远郊区的分形维数都呈增加的趋势,城市边缘形态趋于复杂,而2002～2007年分形维数呈减少的趋势.西安市远郊区的城镇建设用地相对变化率高于主城区,未来城市发展的格局逐渐呈现为主城区城镇扩展速度的相对放缓和远郊区的规模不断增大的趋势.     

高分卫星在甘肃省城镇扩展研究中的应用

遥感和地理信息相结合是实现对变化快速、空间分布范围广的城镇扩展进行实时、准确监测的最佳手段之一。获取城镇扩展的基础数据,把握城镇扩展的空间分异特征及城镇体系结构特征,揭示城镇扩展与耕地保护之间矛盾有助于政府管理部门做出正确的决策。以高分卫星影像为主要数据源,结合土地利用数据对甘肃省87个主要城(市)镇2008~2014年城镇扩展进行监测,对监测结果进行分析。结果表明:甘肃省城镇化发展较快,城(市)镇扩展面积达232.01km~2,扩展强度为25.3%;城镇扩展空间分异大,位于河西绿洲区、兰白城镇带以及陇东能源基地的经济基础好,交通要道沿线的城(市)镇发展迅速,而在甘南山地和祁连山高山地区的城镇规模小,发展落后;城镇体系结构不协调,城镇体系呈二元结构,整体发展水平较低;46.95%的城镇扩展用地源自耕地,耕地保护压力大,提高城镇建设用地节约集约利用水平是协调城镇发展和耕地保护矛盾的有效途径。     

福清市城镇空间扩展规律及其驱动机制分析

福清市是福建省沿海经济发达的城市。特别是上世纪90年代以来,福清市的经济得到快速发展,其经济结构已由以农业为主逐渐转向以工业为主。随着经济的进一步发展,福清市的城市化水平有了稳步的提高,其城镇用地也发生了很大的变化。城市扩展的空间数据是评估城市化进程的一个重要指标。因此,综合应用遥感和地理信息系统技术分别提取了福清市1991年和1996年的城镇用地信息,并发现在这5年中福清市城镇用地面积增加了1.2倍。经过对城市区域扩展进行空间分
析,并结合社会经济统计数据,推断福清市城镇用地扩展的驱动力主要为工业大发展(工业区的成片建设)。     

基于IBI和CA模型的城市建成区提取及其应用——以上海市为例

当前,城市建成区的自动提取仍然是一难题。以上海市为例,利用(Index-based Built-up Index)IBI建筑用地指数提取后的二值影像作为地理元胞的初始状态,采用元胞自动机模型,通过阈值分割、腐蚀、连通性检测等一系列处理来提取连续、稳定的城市建成区。将这一方法应用在Landsat系列影像上,提取出了上海市1987至2015年间5个年份的城市建成区。同时进一步采用城市扩展强度指数、同心圈图和雷达图分析等方法研究了上海市近30a来城市建成区的时空演化格局。结果表明:上海城市建成区面积由1987年的195km2增加到2015年的1759km2,增幅达802%。在1987至2002年的15a间,城市建成区呈中低速扩张,主要沿黄浦江呈南北向扩张;2002年以后,城市建成区高速扩张,扩张方向转为东西向。总体来看,上海市近30a来经历了快速的城市扩张过程。     

西北地区城市空间扩展及动因分析——以宁夏固原市为例

城市空间扩展及动因分析是认识城市发展阶段、揭示城市空间扩展规律和机制的重要内容。针对当前西北地区中小城市空间扩展地域性特点鲜明但关注度不足的困境,研究分析了固原市的空间扩展特征及驱动因素,以期为西部地区中小城市空间扩展研究提供一定的案例价值。首先以固原市1987—2014年间的30m分辨率影像为基础数据源,在GIS和RS操作平台的支持下,判读出固原市在2000年以后进入了城市空间快速扩展期。在此基础上,利用固原市快速扩展期内3个典型阶段的高分辨率卫星影像为数据源,应用空间叠加分析法和定量分析法对2003—2014年间城市空间扩展特征进行研究,并分析其驱动力因素。研究表明,近11年来固原市城市建成区快速扩展,扩展过程表现出显著的周期性、方向性,以及形态结构趋于复杂化和扩展弹性失调等特征;产生这些特征的重要原因在于,城市自然环境和人文背景限制着城市的规模和方向,快速经济发展是城市空间快速扩展的根本动力,城市基础设施建设有着显著的指向性作用,而城市规划和政府角色起到了重要的政策支持作用。     

近20年来南通市区城镇用地扩展遥感监测

借助RS和G IS技术,利用TM卫星影像资料对近20年来南通市区城镇用地扩展过程进行了研究。结果表明,1984~2003年主城区扩展趋于缓慢,市区边缘带乡镇扩展速度加快。在扩展模式上,主城区先是沿着老城区填充式零星的扩展,然后逐步与周边乡镇连成一片,并形成新的扩展中心。城镇用地扩展的主要驱动力是工业化水平的提高。把市区城镇用地扩展图与土壤图相叠加,并参照1987年土地利用现状调查资料,结果表明南通市区城镇用地扩展主要侵占城市周边优质的菜地和农田。     

基于RS和GIS的城市扩展特征及驱动机制差异性分析——以南通地区为例

以多期遥感影像为主要数据来源,结合社会经济数据,采用景观指数分析了区域内7个县市(含南通市)的城市扩展时间特征,通过城市建设用地重心的转移,研究了不同阶段城市扩展的空间特征,并运用逐步回归方法对比分析了城市扩展驱动机制的差异性。结果表明：南通地区城市发展经历了由点到面、由分散到集中的过程。时空和重心转移分析将区域内城市分为4类：第1类是南通市,保持了较快的扩展速度和最大的扩展面积,主要沿长江沿岸扩展。第2类是海安和如皋,在过去30 a具有最快的城市扩展速度,并且有相向发展、相互融合的趋势。第3类是如东、海门和启东,城市规模较小,扩展速度较慢,但小城镇建设突出。第4类是通州(2009年改为通州区),受到南通市发展的影响,城市规模最小,扩展速度最慢。第1类和第2类城市扩展主要受到政策和人口增长的影响,而第3类和第4类城市扩展受经济发展和人均收入增加影响更为显著。     

能源环境因素下城市建设用地单要素效率分析

为研究能源环境因素下我国不同主体功能区城市建设用地单要素效率的区域差异和变化趋势,该文采用超越对数随机前沿模型和单要素效率模型,对我国2003年~2011年284个地级以上城市面板数据进行了分析。结果表明:(1)考虑能源环境因素后,2003年~2011年我国地级及以上城市建设用地产出弹性平均为0.13,其中优化开发区、重点开发区和其他区分别为0.02、0.13和0.18;(2)考虑能源环境因素后,2003年~2011年我国地级及以上城市建设用地单要素效率平均仅为0.45,其中优化开发区、重点开发区和其他区分别为0.50、0.443和0.441,该期间优化开发区建设用地单要素效率提高14.1%,重点开发区下降1%,其他区上升1%。这说明:优化开发区城市的经济发展对建设用地投入的依赖程度明显低于重点开发区和其他区城市;考虑能源环境因素后,我国城市建设用地利用效率总体较低,其中优化开发区高于重点开发区和其他区,并且优化开发区的城市建设用地利用效率呈上升趋势,重点开发区和其他区基本保持不变。该研究可以为我国基于主体功能区建设用地问题治理提供重要参考。     

基于夜间灯光数据的西安市城市扩张及驱动因素研究

城市扩张信息的动态监测对了解城市社会经济活动以及城市规划的实施与反馈有重要意义。以DMSP/OLS夜间灯光影像为数据源,采用有理函数模型和阈值二分法对城市扩张数据进行校正和提取,运用灯光指数、城市空间扩展速率和强度指数以及重心迁移相关指数对1993～2013年西安市城市扩张情况进行分析。结果表明:西安市城市建成区面积从1993年的148 km~2增长到2013年的473 km~2,扩张了2.2倍;城市扩张方向从西南发展为南北同步扩展,空间扩张方式也从早期的单核同心扩展模式逐渐转变为多级核生长扩展模式;使用灰色关联度模型分析了2008～2013年西安市近郊四区(未央区、雁塔区、灞桥区和长安区)社会经济指标与城市用地的关联度,发现各区关联度最大指标分别为工业产值(0.474 7)、人口密度(0.731 2)、第三产业产值(0.425 8)和全社会固定资产投资(0.404 5)。     

大型体育赛事与城市品牌形象关系的研究

大型体育赛事往往成为举办城市甚至国家经济迅速发展的契机,最明显的就是城市的发展。体育赛事对举办地的城市建设、经济发展以及城市形象、城市文化都将带来巨大的影响。相关的赛事形象景观建设会在今后的城市形象发展上起到积极的推动作用,促进城市的经济、文化、旅游等相关产业的发展。     

丰台区政务信息化建设的主要做法与体会

近年来，丰台区在现代化建设中大力改善投资环境，加快城市改造和建设步伐，经济总量和固定资产投资规模每年均保持在20％左右的速度持续增长，一个开发建设中的新城区正在首都南部大地上迅速崛起!     

一种基于指数的新型遥感建筑用地指数及其生态环境意义

城市建筑用地是一种复杂的土地利用类型,在电磁波反射光谱上表现出明显的异质性。因此,很难用简单的方法将其从遥感影像中准确地提取出来。在详细研究了城市建筑用地的光谱特征以后,创建了一种不直接采用影像的原始波段,而是采用由它们衍生的3个指数波段来构成新型建筑用地指数(IBI)。通过对ASTER和Landsat ETM+两种多光谱影像进行的实验表明,新指数除了能够有效地增强影像中的建筑用地信息外,还能和植被指数、水体指数一样,用于进行数值运算,从而实现了建筑用地对城市生态环境影响的定量研究。对厦门、福州两城市的实例分析表明,新的建筑指数与地表温度呈正相关关系,而与植被指数、水体指数呈负相关关系。研究进一步发现,建筑指数与地表温度的关系不是简单的线性关系,而是一种指数函数关系,说明高建筑用地比例地区的升温效应要明显高于低建筑用地比例地区,因此,对城市热岛的形成起着更大的作用。     

基于随机森林的遥感土地利用分类及景观格局分析

2009年福建平潭综合实验区设立,作为闽台合作及国家对外开放的窗口,其土地利用变化主要受社会经济因素的影响和自然地理环境的制约,也与未来的土地利用规划密切相关.本文利用1990、2000、2010和2017年4期Landsat遥感影像数据,定量分析近27年的土地利用变化对景观格局的影响.结果表明:(1)在选择合适训练样本的情况下,利用随机森林方法可获得较高的遥感土地利用分类精度(4期遥感影像分类的总体精度均在87%以上,Kappa系数均在0.84以上);(2)1990~2017年,水域面积急剧减少31.04 km2,流失的水域主要转化为建设用地和林地;建设用地增加40.98 km2,年平均增长1.52 km2.近十年呈快速增长趋势,年平均增长3.87 km2;(3)在斑块类型级别上,逐年增加的建设用地导致最大斑块占景观面积比例(LPI)、聚合度(AI)和边缘密度(ED)呈上升趋势,其中LPI受到建设用地增加的影响最显著.在景观类型级别上,多样性(SHDI)和景观形状(LSI)呈下降趋势.     

基于随机森林的土地利用变化及城市驱动分析

城市发展对土地利用影响较大,是土地利用变化重要驱动力.为研究平潭综合试验区发展对土地利用的影响,以1984、1990、1996、2003、2010和2017年的Landsat陆地卫星遥感影像为数据源,采用随机森林对海坛岛土地利用进行分类,对5个阶段的土地利用变化情况、城市扩张及扩张对其他地类的影响进行了定量分析.结果表明:(1)在特征变量优化下的随机森林,各期分类精度均高于85％,满足后续分析要求;(2)耕地在各时期面积最大,林地(有林地和灌木林地)次之,裸地最少;耕地总体出现减少趋势,1984–1990年减少比例最大(8.07％);建设用地5个阶段都表现为扩张,2010–2017年扩张最明显(11.82％);(3)各阶段城市扩张类型主要为边缘性扩张,其次为跨越式扩张,填充式扩张比例最小;该岛城市的发展对其他地类变更具有重要驱动作用,城市扩张最主要来源和去向均为耕地;城市土地的转变集中在耕地、林地、草地和湿地几类土地利用类型.