基于RS与GIS的大庆市城市空间形态演化分析

以我国目前最大石油城市——大庆市为研究对象,选取1984、1995、2007年3个城市建设关键时间节点,以Landsat MSS、TM卫星影像为主要数据源,利用GIS技术提取城市建设用地规模、形态、增长幅度、区位坐标等信息,计算城市空间扩张速度、强度、城市空间形态紧凑度、分维指数、城市增长理性程度等空间特征量,分析大庆市1984年以来城市空间扩张现象和特征,并结合经济社会统计相关数据及区域分析方法,探究其因果关系。研究认为,大庆市城市空间扩张与形态演化具有石油城市发展的典型性和一般规律,表现出建设用地总量大、扩张速度快、强度高、增量分布不均衡、空间形态不规则、紧凑度低、城市中心地迁移方向与用地扩张基本一致等特征。这些现象和特征的主要形成原因包括石油开发战略指向、自然环境约束、交通设施引导、城市规划调控、中心地功能变迁等五个方面。     

典型旅游城市空间形态演变及影响因素——以张家界为例

基于1995、2000、2005、2010、2015、2018年6个时间节点的遥感影像数据,运用分形理论、紧凑度指数、重心转移指数分析张家界不同时期的城市空间形态演变特征,对其影响因素进行分析,结果表明:(1)从城市空间扩展的时间层面来看,1995—2018年张家界市主城区建设用地扩展阶段性明显,经历了"低强低速、高强中速、中强中速、高强高速"4个发展阶段。(2)从城市空间扩展的方向上来看,5个时期张家界市扩展方向差异性较大,城市重心以向北部转移为主,以北偏东、北偏西的方向发展,城市分散度不断变大,向外扩张趋势明显。(3)从城市空间扩展的具体形态来看,以星状和团状扩展为主,紧凑度指数以2005年为时间节点先增大后减小,城市空间形态以非紧凑化、外延式扩展为主。(4)旅游发展、经济发展、交通发展、城镇化建设是张家界城市空间形态演变的主要驱动因素。     

高密度和低密度城市的蔓延特征对比——中美大城市对比分析

对比研究高密度城市和低密度城市的蔓延特征有助于为城市规划和管理提供参考。以人口超过100万的12个中国城市、9个美国城市为样本城市,采用圈层分析法和反S方程,对比分析1990、2000和2014年以中国为代表的高密度城市和以美国为代表的低密度城市的蔓延特征。结果表明:①同等人口规模下,中国城市的建设用地面积较小,但土地扩张速度快。中国和美国城市的土地扩张分别主要发生在郊区和城市内部。②中国城市相对更为紧凑。高密度松散的城市土地扩张趋于紧凑,低密度城市蔓延程度在降低。③高、低密度城市的总体人口密度都呈下降趋势。高密度的中国城市尽管空间形态更紧凑,人口密度下降得较快,有必要遏制中国的城市蔓延趋势。④空间紧凑的城市人口密度下降得较慢;蔓延和紧凑的空间增长使高密度城市的人口密度下降变快和变慢,而对低密度城市没有表现出显著影响。     

“一带一路”沿线之中国新疆—中亚—西亚城市空间扩张

基于1992、2002和2012年DMSP/OLS夜间灯光遥感数据,借助GIS技术支持,提取中亚、西亚和中国新疆共25个国家和地区的城市像元,从分大区与分国家和地区的夜间灯光强度的时空变化特征,对沿线城市空间的扩张类型、扩张强度的速率和程度、形态紧凑度方面及其驱动机理进行探究。结果表明:(1)中国新疆和西亚城市空间扩张以外延型为主,中亚以填充型居多;填充型扩张以增强填充型像元为主。(2)三大分区城市以加速型为主要扩张类型,各分区内部具有空间分异性;近20年间城市平均扩张程度中国新疆最强、西亚次之、中亚相对较弱。(3)中国新疆和中亚城市平均紧凑度指数都先增大后减小,西亚城市紧凑度指数变化空间差异性明显且总体城市形态更紧凑。分析认为,自然环境约束、城市化进程、国民经济能力、人口分布趋势、政局稳定性及内部现实发展诉求在不同程度上影响城市空间扩张类型、强度和形态紧凑度变化。     

1990-2010年中国主要城市空间形态变化特征

构建了SVBI指数,以多时相、多波段的Landsat TM/ETM+遥感影像为数据源,提取1990-2010年中国62个主要城市的建成区,通过测算各城市的紧凑度、形状指数及分维数,分析城市空间扩展和形态演变趋势.结果发现,20年间我国主要城市的扩张速度与城市的级别成正比,呈现东部＞西部＞中部的特征;1990年和2010年两个年份城市空间形状趋于稳定,集中于正方形与矩形之间;城市的空间紧凑度总体提升,分维数呈下降趋势;城市扩张方向往往趋向于少数几个方向,“摊大饼”式的扩张不多见;39个城市用地规模扩展不合理;H形和星形形态对消除大气污染的效果最好.城市化推进、交通区位条件变化、城市新空间要素出现和政府调控力度加大是影响62个城市空间形态演变的主要因素.     

近30年厦门城市建设用地景观格局演变过程及驱动机制分析

借助遥感和GIS技术,应用1986—2013年期间7个时间点的遥感影像数据,选取典型景观格局指数,对厦门市近30年的建设用地景观格局演变过程进行分析,探求其动态演变机制。结果表明,厦门市建设用地景观增长较快,景观空间格局趋于均衡。城镇景观以极核为中心呈连片发展态势;独立工矿景观指数均呈现上下波动,具有不稳定性;农村居民点景观变化较为平稳,具备一定的极核作用。建设用地景观形态演化时空特征明显,城市化初期,各类建设用地景观形态较为规则;快速城市化时期,城镇景观最先表现出扩张形态特征;其他两类建设用地景观也渐次展现扩张特征,各类建设用地景观空间分布区域均衡。建设用地景观格局演变主要受城市化与区域经济中心、工业化与产业结构、空间政策及景观特性等因素的影响。     

陇海—兰新—北疆铁路沿线城市紧凑度及其影响因素研究

根据紧凑城市的核心内涵,从空间紧凑、结构良好、效率较高三个维度构建了城市紧凑度测度指标体系,运用主成分分析计算了2009年陇海—兰新—北疆铁路沿线40个城市紧凑度的综合得分,并将其划分为紧凑、较紧凑、一般紧凑和不紧凑四种类型。除个别城市外,从总体上来看,沿线城市紧凑度水平按照特大城市、大城市、中等城市、小城市的顺序呈现依次降低的变化规律。通过多元线性逐步回归分析了城市紧凑度的主要影响因素,结果表明目前影响沿线城市紧凑度的主要因素首先是经济增长弹性,其次是人口密度、基础设施建设和城市形态紧凑度等;对于不同规模的城市,城市紧凑度的主要影响因素亦有差异。     

资源型城市形态演变及机制研究——以大庆市为例

以多期大庆市矿区及城市建设规划资料和相关统计资料为基础,综合应用GIS分析、统计分析和类型分析等方法,从体系形态、结构形态和肌理形态三个层次分析大庆市空间结构的演变过程、特征和机制。在以下四个方面获得进一步的认识:首先,大庆市空间体系形态较为分散,但有着聚集发展的趋势;其次,大庆市油田开采区内与区外的城镇结构形态演变分别遵循受控"点—轴"发展模式与多核心、带状发展模式,耦合形成了城市整体的结构形态;第三,城市肌理形态体现出类型和层次上的单一性,并有着特殊的"大院式"空间形态单元;第四,大庆市城市形态的发展演变可归纳为四阶段的发展演变模式,形态的主要影响因素通过约束作用、引导作用、作为内在机制和推动作用等途径产生影响。     

陇海—兰新—北疆铁路沿线城市建设用地时空差异分析

运用极差、标准差、变异系数、基尼系数、综合扩展系数、泰尔指数等分析了陇海—兰新—北疆沿线城市建设用地时空差异,以期在新一轮土地利用规划中为不同城市建设用地供给方向的确定奠定科学基础。结果表明:①在时间上,1991—2009年陇海—兰新—北疆沿线城市建设用地绝对和相对差异均呈扩大趋势;除仓储用地外,其它类型建设用地相对差异呈上下波动或小幅下降趋势;建设用地综合扩展极化现象明显,且整体上城市综合扩展系数陇海沿线城市大于兰新—北疆沿线城市。②在空间上,2009年陇海—兰新—北疆沿线50%以上城市人均建设用地超出国家Ⅳ级标准上限,尤其是中等城市和小城市;各类城市建设用地区域分布的差异度不同;城市建设用地扩张与其经济效益之间并无直接的关联关系。     

长春城市蔓延时空特征及其机理分析

目前,我国城市化正处于加速阶段,多数大城市存在建设用地无序蔓延,城市边缘区生态环境严重破坏问题。根据长春历年遥感影像资料,运用GIS和RS技术从紧凑度、破碎化度、轴带扩展度、几何重心等方面分析长春城市蔓延时空演变特征与规律,同时结合城市相关统计资料,分析城市蔓延与社会经济的协调性问题。研究表明：长春城市蔓延主要是由于政府主导的大型项目建设、城市边缘区房地产开发、机动化与交通基础设施建设以及城市规划失控等因素的共同作用所致。     

老工业城市收缩与城市紧凑相关性研究——以吉林四平市为例

应用熵值法与收缩度模型对2000—2016年四平市城市紧凑度与收缩度进行测算分析的基础上,借助RStudio软件,对四平市城市收缩度与紧凑度进行相关性研究。研究发现:①四平市自2012年人口开始流失(SSD0),出现城市收缩的现象,且收缩度不断上升。②2000—2016年四平市城市紧凑度(JCD)整体呈上升趋势,5个一级指标中土地利用紧凑以2009年为节点呈现先下降后上升的趋势,经济紧凑、基础设施紧凑、生态环境协同都基本保持波动上升态势,人口紧凑总体趋势以下降为主。③2000—2016年四平市城市收缩度(SSD)与紧凑度(JCD)相关性达0.7以上,具有显著相关性。5个一级指标中经济紧凑度与SSD的相关性最大,影响最为显著,其次为基础设施紧凑、生态环境协同,人口紧凑与SSD为负相关,相关性最小的为土地利用紧凑。结合2000—2016年四平市JCD及5个指标的变化趋势,认为其对四平市SSD具有较大的驱动作用。通过以2012年为节点的时段分析可知,随着四平市社会经济的不断发展,人民对生活水平要求的不断提高,城市紧凑度对人口流动、城市收缩的影响逐渐加大。应调整四平市的产业结构,促进产业优化升级;出具优惠政策,吸引高精尖人才回流;摒弃单一的、以增长为导向的规划理念;改善城市基础设施建设和生态环境,提高城市宜居性;抓住城市收缩的契机,调整城市用地空间布局,打造紧凑型城市空间结构,促进城市良性发展。     

双维视角下苏州城市空间形态演变及影响机理

基于1990、2000、2010和2017年4个时期的Landsat遥感影像,运用分形理论和空间句法分析苏州城市外部和内部空间形态演变特征,并揭示其影响机理。结果显示:①从城市外部形态演变来看,苏州城市外部用地扩展经历"低强高速"、"中强中速"和"高强低速"3个发展阶段。②从苏州城市内部形态演变来看,全局集成核规模不断扩大且集成核形态逐渐完善,由树状单中心集成核向轮状多中心集成核转变。③苏州城市内外部形态演变具有一定规律性,基于道路交通系统和用地扩展的城市内外部空间形态演变呈同步性;外部和内部维度均凸显出城市形态呈"条带状多核"→"组团状行政型多核"→"组团状功能型多核"演变趋势。④自然因素、经济因素、交通因素和政策因素是导致苏州城市空间形态演变的主要驱动力。     

浙江东部沿海城市建设用地空间结构分析

基于《中国城市建设统计年鉴(2008)》中宁波、台州和温州3市的城市建设用地数据,应用经济学区位熵、洛伦兹曲线和基尼系数的方法,对浙江省东部沿海城市建设用地空间分布差异进行了定性和定量的分析。研究结果:在各类城市建设用地分布的区域优势方面,居住用地总体趋向于各县级市,工业用地、仓储用地、对外交通用地总体趋向于宁波、台州和温州的核心城区,另外,台州各地的公共设施用地、市政公用设施用地的区域优势较为明显,温州市区内道路广场用地、绿地、特殊用地的区域优势都非常明显;在城市建设用地空间分布的差异度方面,特殊用地的区域分布差距较大(其基尼系数已超过国际警戒线0.4),绿地和市政公用设施用地的分布相对合理,仓储用地分布比较平均,居住、公共设施、工业、对外交通和道路广场用地的分布都处于绝对平均水平。研究结论:城市建设用地的区域优势及空间分布特征,很好地反映了其经济、社会、人口等多个层面的发展状况。     

空间收敛视角下中国城市土地开发强度演变特征

利用收敛模型对中国大陆30个省区2006—2016年城市土地开发强度空间差异的演进特征进行定量刻画,并在此基础上提出针对性的政策启示。结果表明:(1)无论是全国层面、区域层面,还是省域层面,城市土地开发强度在研究期内总体上都呈上升趋势;(2)除东北地区外,全国层面和东部、中部、西部地区城市土地开发强度的空间差异表现出σ收敛特征,σ系数在考察期内都呈波动下降趋势,区域间城市土地开发强度的总体差异逐渐缩小。同时,全国层面和东部、中部和西部地区城市土地开发强度的地区分布还存在绝对β收敛和条件β收敛,东北地区存在绝对β收敛,但不存在条件β收敛;(3)土地资源禀赋、人口规模、城市化水平、经济发展水平和固定资产投资是影响城市土地开发强度的主要因素,但不同变量对不同区域城市土地开发强度空间收敛过程的影响程度并不一致;(4)应该以社会福利最大化作为确定城市建设用地规模的重要参照,通过规划约束、市场引导等抑制城市建设用地面积的无序扩张。同时探索城市存量土地资源价值核算理论和方法,指导城市用地结构调整及新增建设用地空间配置。     

福建省城市规模结构之研究——基于首位度和位序—规模法则的视角

本文通过对福建省的23个县级以上的城市人口、用地和经济规模的结构分布进行研究.通过首位度、位序-规模法则等方法分析发现,福建城市规模并不服从首位度分布,城市人口、用地及经济规模并不完全符合位序-规模的理想分布状态.城市体系分布主要呈现两个特点:福建城市规模体系以双中心城市为核心,小城市数量众多且发育不够;城市规模空间分布不均衡,闽东南沿海城市与闽西北山区城市规模差距大.最后提出了福建城市发展应增强中心城市的吸引力,扩大人口规模,以都市圈为主要形态带动整个省域经济发展.     

产业转移背景下湖南丘陵地区中小城市适度组团发展模式的探讨

湖南丘陵地区的中小城市大多具有面山环水、城市建设用地局促、"整体集中、局部分散"为主的空间发展特征。随着产业转移的到来,作为重要产业承接地的湖南省中小城市必将面临城市用地结构及其空间形态的改变。从城市现状特征出发,采取例证分析的方法,通过对湖南多个中小城市空间扩展方向的研究,提出建立"小而优"的适度组团式发展模式,以满足其经济发展的需求,从而为湖南丘陵地区中小城市的发展探求一些空间形态优化模式。     

城市用地扩张的时空格局特征及驱动因素分析——以中原城市群为例

基于2006—2016年中原城市群5省30个城市的统计数据,利用城市扩张相关指数、空间相关性检验等方法研究中原城市群城市建设用地扩张的时空特征,并运用灰色关联分析法分析其驱动因素。结果表明:中原城市群城市用地扩张阶段性、波动性明显,两阶段年均扩张速率分别为6.94%、5.04%;经历了从前期快速扩张到后期平稳扩张的过渡;空间上,经历了由"跳跃式离散扩张"到"阶梯圈层式扩张"的过程,城市用地增长呈现较弱离散现象,区域发展之间存在一定"虹吸效应";城市用地基尼系数缓慢上升,各城市建设用地分布较均衡;城市扩张弹性系数显著上升,绝大部分城市的扩张弹性系数远超合理值,土地利用效率较低;经济增长、外商投资是重要驱动因素。     

从住房建设透视巨型城市多中心发展——以北京为例

文章通过采集网络开放数据研究住房建设的空间拓展过程,以北京为例,分析城市空间结构演化的阶段及特征,总结住房建设对我国巨型城市空间多中心发展的影响,以及巨型城市空间多中心发展的过程和机制。研究表明,我国巨型城市空间在改革开放后加速扩张,随着住房的建设人口向郊区集中,新的商业中心和就业中心在郊区形成,城市空间结构从单中心向多中心转变。城市空间结构的演变过程经历城市单中心加密、城市中心扩展和卫星城镇萌芽、城市中心功能重构与新城发展、新城转型与多中心发展四个阶段。郊区次中心的形成是城市职能逐渐完备的渐进式发展的产物,郊区居住中心的产业培育和产业功能区的生活空间植入是我国巨型城市次中心发展的主要路径。     

交通要素驱动下的长春市土地利用时空变化

利用长春市1995、2005和2009年遥感影像图及相关统计数据,通过GIS空间分析及SPSS统计分析方法,总结14年长春市交通演变规律以及三个时间段内土地利用类型变化特征,并进一步分析长春市交通与土地利用时空变化关系。研究认为:11995—2009年交通对城市土地扩展具有一定的制约作用,便利的交通条件为生产要素的外迁以及建设用地的扩张提供良好的基础环境;2沿交通干线建设用地与耕地扩张呈现明显的廊道效应,城市建设用地的扩张和耕地的流失与交通线的距离关系越来越密切,距交通沿线距离越近,建设用地所占比重逐渐增加,反之建设用地所占比重逐渐减少;3长春市建设用地的扩张主要沿对外交通和城市主干道发展,交通干线成为建设用地的主要扩展轴。交通要素成为城市土地利用变化的一个重要驱动因子。交通干线不断延伸,造成建设用地盲目扩张,耕地逐渐流失。因此,长春市未来发展中应适当优化城市交通建设格局,稳定土地利用时空变化速率,以推动城市实现可持续发展。     

紧凑城市的理论实践与政策启示

空间结构和发展形态对城市持续发展非常关键,发达国家的实践表明,紧凑城市可以有效抑制城市蔓延式扩张,实现土地高效集约利用,降低小汽车出行比例,解决城市环境问题.本文在深入分析紧凑城市的理论内涵、关键特征与建设路径基础上,总结发达国家的实践经验,从划定严格的增长边界防止城市蔓延、新城开发与建设遵循TOD原则、采用多种措施提高土地利用效率、制定明确的空间规划推动紧凑发展、设定科学合理的城市紧凑发展目标等方面提出推动我国城镇化持续健康发展的对策措施.