地理学报  2015 , 70 (11): 1800-1810 https://doi.org/10.11821/dlxb201511009

Orginal Article

21世纪初期南京城市用地类型与用地强度演变关系

乔伟峰123, 刘彦随2, 王亚华13, 方斌13, 赵酉辰1

1. 南京师范大学地理科学学院,南京 210023
2. 中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101
3. 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心,南京 210023

The relationship of evolution between urban land use types and intensity in Nanjing since the early 21st century

QIAO Weifeng123, LIU Yansui2, WANG Yahua13, FANG Bin13, ZHAO Youchen1

1. School of Geography Science, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China
2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China
3. Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information Resource Development and Application, Nanjing 210023, China

通讯作者:  通讯作者:刘彦随(1965-), 男, 陕西绥德人, 研究员, 博士生导师, 中国地理学会会员(S110005331M), 主要从事土地利用和农业与农村发展研究。E-mail:liuys@igsnrr.ac.cn

收稿日期: 2015-01-19

修回日期:  2015-04-8

网络出版日期:  2015-11-20

版权声明:  2015 《地理学报》编辑部 本文是开放获取期刊文献,在以下情况下可以自由使用:学术研究、学术交流、科研教学等,但不允许用于商业目的.

基金资助:  国家自然科学基金项目(41371172, 41130748, 41471143, 41271189)中国博士后科学基金特别资助及面上资助项目(2015T80127, 2014M561040)江苏高校优势学科建设工程资助项目(164320H101)

作者简介:

作者简介:乔伟峰(1975-), 男, 江苏徐州人, 在站博士后, 副教授, 中国地理学会会员(S110010031M), 主要从事土地遥感和GIS应用研究。E-mail:qiaoweifeng@njnu.edu.cn

展开

摘要

城市三维空间扩展已成为21世纪初期中国城市空间扩展的重要特征。利用南京市2000年和2012年两期三维城市数字重建成果,将地类变化转移矩阵的应用方法进行拓展,研究城市建成区用地类型变化引致的用地强度的演变。主要结论为:① 21世纪以来南京建成区处于高速扩张之中,12年间工业用地增长幅度最大,其增加的来源主要是农用地,其次为住宅用地,农用地和水域面积减少较为明显;② 在城市内部5种主要地类的转化过程中,除住宅用地转为其他建设用地的类型容积率有所降低外,其余转换类型容积率均有明显增长,城市内部用地类型未发生变化的地块,容积率也处在不断的提高中;③ 在城市扩展区各地类的容积率保持在较好的水平,新增住宅、教育和其他建设用地的容积率超过了老城区相应地类的容积率,新建工业用地容积率与老工业用地容积率持平,新建商业用地容积率是老商业用地容积率的65.67%。

关键词: 改进的转移矩阵法 ; 城市用地类型 ; 用地强度变化 ; 南京市

Abstract

Three-dimensional urban space expansion has become an important feature of China’s urban spatial expansion since the early 21st century. Based on the three-dimensional digital reconstruction results of Nanjing in 2000 and 2012, this paper expanded the application methods of land use types transfer-matrix to study the evolution of land use intensity caused by the changes of land use types in urban built-up areas. The results consist of three aspects: (1) Nanjing's built-up area has experienced rapid expansion since the early 21st century, and it expanded 50.50 km2 per year on average. During the past 12 years, industrial land attained maximal growth with an expansion of 155.34 km2, and its main incremental source was agricultural land, followed by residential land. Agricultural land and water area decreased obviously, and the lost agricultural land was transferred mainly to industrial land. (2) The sequence of average plot ratio of five major land use types in built-up areas, which were commercial land, residential land, educational land, industrial land and land for other construction purposes in descending order, did not change from 2000 to 2012, and the average plot ratio of the first four land use types increased by 0.59, 0.48, 0.31 and 0.06, respectively. In the transformation processes of five major land use types in built-up areas, the plot ratio of residential land converted to other construction land decreased, while other conversion types significantly increased. The plot ratio of unchanged land use types also constantly rose. (3) The plot ratios of new residential and educational lands as well as land for other construction purposes exceeded those of the corresponding land types in the old town, suggesting that the plot ratios of land types in the urban expansion area were at a higher level. The plot ratios of new industrial land and old industrial land were unchanged. The plot ratio of new commercial land was 65.67% of that of old commercial land.

Keywords: improved transfer-matrix method ; urban land use type ; land use intensity change ; Nanjing

0

PDF (852KB) 元数据 多维度评价 相关文章 收藏文章

本文引用格式 导出 EndNote Ris Bibtex

乔伟峰, 刘彦随, 王亚华, 方斌, 赵酉辰. 21世纪初期南京城市用地类型与用地强度演变关系[J]. , 2015, 70(11): 1800-1810 https://doi.org/10.11821/dlxb201511009

QIAO Weifeng, LIU Yansui, WANG Yahua, FANG Bin, ZHAO Youchen. The relationship of evolution between urban land use types and intensity in Nanjing since the early 21st century[J]. 地理学报, 2015, 70(11): 1800-1810 https://doi.org/10.11821/dlxb201511009

1 引言

当前,中国正处在快速城市化阶段,快速城市化在城市有型实体上的表现是城市的二维平面形态的演变和城市三维空间的扩展。二维平面形态的演变指城市平面规模的迅速扩大和城市内部土地利用结构的不断调整,三维空间的扩展指城市建筑高度的不断增长和建筑容积率的不断增大。

对快速城市化阶段的城市土地利用演变进行研究是当前学者们关注的热点,并取得了大量的成果[1-7],在城市规划、土地利用管理领域得到广泛应用。学者们的研究大多从平面的视角着眼[8-13],大量的文献基于遥感与GIS手段[14-16],通过扩展强度[17]、紧凑度[18]、分形值[19]、形状指数[20]、等扇分析[21]、凸壳模型[22-23]、景观扩展指数[24]、转移矩阵[25]等研究方法分析城市用地的扩展、城市形态的演变和城市土地利用结构的演变,在转移矩阵的应用中,多是基于地类转换关系的简单应用。事实上,城市的二维平面形态的演变和三维空间的扩展应同样得到重视,仅关注城市二维空间的扩展是不全面的。受土地空间限制、耕地保护政策的影响,城市二维蔓延式扩张必然受限,而转向以三维空间扩展为主的空间增长,三维空间的扩展可充分地利用城市立体空间,可容纳更多城市要素,更加充分发挥城市土地利用效益;在城市向外二维扩展的过程中,城市内部同时在进行着更新改造,为了改善原有的居住、生活、办公、购物等条件,同时受城市内部高昂的地价的影响,城市内部的用地类型必然会发生变化,同时使城市空间垂向伸展。本文拟以2012年南京市城市建成区为研究对象,将转移矩阵的应用进行拓展,不但考虑城市平面扩展、用地类型的转化情况,同时考虑土地利用类型转换带来的用地强度变化情况,分析城市用地类型演变和用地强度演变的关系。本文可为城市土地利用变化和用地强度变化研究提供一种新的方法,基于转移矩阵将快速城市化阶段城市的外延扩张和内部用地类型调整、二维平面的城市空间扩展和三维立体的城市空间扩展结合起来进行研究,可多角度、全方位揭示城市用地演变的规律。

2 研究对象

研究对象为南京市的城市建成区。南京市位于江苏西南部,是长江三角洲最为重要的经济中心之一。2012年南京市辖11个区和两个县。本文研究对象包括南京市市辖区内连片的或不连片但承担城市重要职能的建成区,含主城区和东山、仙林、江北三个副城,板桥、滨江、禄口、桥林等新城,及城市周边承担重要城市职能的开发区、港区、机场等,总面积约960 km2图1)。

图1   研究地区

Fig. 1   Research area

南京市作为长三角的中心城市之一,其城市空间扩展具有一定的典型性和代表性[26]:从二维空间扩展来看,改革开放后南京城市用地规模快速增长,外围多个发展组团规模逐渐增大,并逐渐与主城连为一体,其城市建成区的平面扩展显著;从三维空间扩展方面来看,1978年后,南京高层建筑呈快速增长的趋势,目前,高层建筑数量在全世界的大城市中排19位,在中国排第8位。将城市空间的二维扩展和三维扩展结合起来进行研究,对于深入探讨城市空间扩展的研究方法,全面把握南京城市空间变化规律有重要意义。

3 数据和研究方法

3.1 研究选用的数据

选取2000年和2012年研究区的遥感影像作为主要的研究数据。两期建成区边界的提取和2000年建成区之外的地类识别采用TM/ETM+影像(图2),通过美国地质勘探局网站(www.usgs.gov)进行下载。建成区内部地类的提取和建筑高度、建筑轮廓的提取分别采用各自年份的IKONOS、GeoEye等高分辨率影像,因城市建成区范围较大,对于某些年份某些不易获取高分辨率影像的区域,本文采用大比例尺地形图、地籍图和Google Earth上的高分辨率历史影像进行辅助判读。

图2   2000年、2012年南京城市时空信息数字重建示意图

Fig. 2   Spatiotemporal digital reconstruction of Nanjing in 2000 and 2012

3.2 研究的技术路线

采用两期TM/ETM+影像,应用基于知识与规则的分层信息提取法对遥感影像进行精确分类[27]图3),基于分类结果提取城市建成区边界[28-29],作为三维信息提取的边界控制;基于IKONOS、GeoEye和Google Earth等影像分别提取建成区屋顶轮廓、建筑高度和建成区内部地类[30],大比例尺地形图或地籍图用于三维信息提取的补充资料,形成两期时空信息数字重建成果。将研究区范围两个年份的完整的土地利用分类图进行精确配准并进行叠置分析,可生成土地利用类型变化图,进一步将用地类型转换面积进行汇总可生成城市内部地类变化转移矩阵,可对城市扩展部分和城市内部的土地利用变化进行分析。通过转移矩阵的拓展应用也可对城市扩展部分和城市内部由地类转换导致的容积率变化进行相关分析。

图3   研究技术路线图

Fig. 3   Methodology of research

本文所使用的土地利用分类体系是在全国第二次土地调查分类标准的基础上进行调整,基于重点研究城市地区的需要,按居住用地、商业用地、工业用地、教育用地、其他建设用地、道路广场、公园绿地、水域、农用地、未利用地共10种类型进行用地的划分,其中其他建设用地指除本文重点关注的商业、工业、住宅、教育用地外的公共设施、机关团体、医疗卫生等用地。2000年建成区外围是城郊和农业区,土地分类采用基于TM/ETM+影像的分类结果,其中农村居民点用地按住宅用地处理。

3.3 转移矩阵在用地类型与用地强度相关分析中的拓展应用

地类转移矩阵是主、宾栏交叉对应的棋盘式表格,直观地反映一定时期各类土地面积增加的来源和减少的去向。主栏部分为变更后地类,宾栏部分为变更前地类,主、宾栏交叉的纵横行构成地类变更面积,横行表示地类年内减少的去向,纵行表示地类年内增加的来源(图4a)。

图4   地类变化转移矩阵与容积率变化转移矩阵

Fig. 4   Transfer-matrix of land use change and plot ratio change

在本文中,借鉴地类转移矩阵的生成方法,将2000年和2012年的城市土地利用分类图进行叠置分析,将叠置分析后生成的地类变化图斑、地类未变化图斑与2000年和2012年的建筑物图层(含建筑轮廓和高度信息)进行叠置套合,求各相交图斑的期初地类、期末地类面积和期初建筑总面积、期末建筑总面积。地块的建筑总面积按建筑基底面积(屋顶轮廓面积)乘以建筑楼层数计算,楼层数通过建筑高度值按每层3 m计算得出。汇总各地类转化类型的期初建筑总面积和期末建筑总面积,求期末建筑总面积和期初建筑总面积之差,除以该地类转化类型的面积之和,即得到地类转换过程中的容积率变化值。计算公式如下:

rij=J-J'S(1)

式中: riji地类转换为j地类后该种转换类型的容积率变化量; Ji地类转为j地类的用地转换类型期初的建筑总面积; J'i地类转为j地类的用地转换类型期末的建筑总面积; Si地类转为j地类的用地转换类型面积之和。 rij为正表明地类转换的过程中容积率增加了, rij为负表明地类转换的过程中容积率减小了。

将求出的各 rij按转移矩阵的形式排列即得到基于地类转变的容积率变化转移矩阵(图4b)。该转移矩阵将地类转换与用地强度转换进行了结合,即将二维平面的城市空间扩展和三维立体的城市空间扩展结合了起来进行研究。

4 研究结果

4.1 城市平面扩展和地类的转换

南京市建成区面积由2000年的354.10 km2 扩张到2012年的960.08 km2,12年间扩张了605.98 km2,平均每年扩张50.50 km2,城市处在高速扩张之中(图5)。至2012年,南京主城区已和周边发展组团完全连接,南京城市已经形成主城区和东山、仙林、江北三个副城连为一体的发展格局,形态上呈现明显的“彳”形,其中两撇为沿长江两岸东北—西南向发展的两条轴线,一竖为从南京主城至江宁、禄口的北—南向的发展轴线。在城市扩展过程中,占用了大量城郊地区的耕地、园地、林地、农村居民点、水域等用地;同时,城市内部也在发生着剧烈的土地利用类型的转变(图6),大量的老旧小区的拆迁、工业用地“退二进三”等在不断进行着,且变化面积的比例较大。

图5   2000-2012年南京城市扩展图

Fig. 5   Urban expansion of Nanjing during 2000-2012

图6   2000-2012年南京地类变化图(局部)

Fig. 6   Land use change of Nanjing during 2000-2012 (part)

表1为960.08 km2研究区范围内2000-2012年地类变化转移矩阵,表2为基于式(1)计算的研究区地类转化导致的容积率变化转移矩阵,表3为基于表1表2的汇总数据。由表1表3,随着城市的外扩,工业、商业、住宅、教育和其他建设用地面积均有不同幅度增长,其中工业用地增长幅度最大,12年间净增155.34 km2,农用地和水域面积缩小较为明显,其中农用地减少幅度最大,减少了431.06 km2;从增减的比例来看,道路广场用地增长幅度最大,增长了202%,教育用地、其他建设用地和工业用地分别增长了177%、175%和174%,分别居二、三、四位,农用地减少比例最大,减少了89%,水域用地减少了49%;2000年农用地的减少去向主要是工业用地、其他建设用地、住宅用地和道路广场用地,分别占农用地转为其他地类总面积的32.74%、18.29%、17.12%和12.48%,工业用地增加的来源主要是农用地,其次为住宅用地,分别占其他地类转为工业用地总面积的79.61%和10.74%,除工业用地和住宅用地外其他用地转变为工业用地的量占比均较小;商业用地增加的来源主要是农用地、住宅用地和工业用地,住宅用地增加的来源主要是农用地、工业用地和未利用地,教育用地增加的来源主要是农用地、住宅用地和其他建设用地。以上分析表明城市外扩主要占用的是大量的农用地。

表1   2000-2012年南京地类变化转移矩阵(hm2)

Tab. 1   Transfer-matrix of land use change in Nanjing during 2000-2012 (hm2)

2000年2012年
商业用地工业用地住宅用地教育用地其他建设用地道路广场用地公园绿地水域农用地未利用地
商业用地435.4425.61204.0828.5332.15148.6510.867.100.1232.31
工业用地100.386365.92997.16146.80157.35606.56251.4657.0325.24234.91
住宅用地182.841945.647031.23505.841424.802035.59186.11297.08603.89890.17
教育用地13.0035.87240.451405.9769.88119.5017.179.810.3128.34
其他建设用地71.80181.27449.56299.383193.61458.27380.2739.809.37108.50
道路广场用地100.16191.06676.32115.67194.102660.7190.0863.605.23113.68
公园绿地24.968.4553.3812.53165.4157.842558.654.120.085.40
水域33.44707.20453.72113.34596.75681.99109.27853.84209.17286.14
农用地237.2214418.897537.852536.408054.055495.13431.37654.154514.944672.10
未利用地58.70596.92732.54204.99395.82470.85217.5560.3177.691391.24

注:其他建设用地指除商业、工业、住宅、教育用地外的公共设施、机关团体、医疗卫生等用地。

新窗口打开

表2   2000-2012年南京地类容积率变化转移矩阵

Tab. 2   Transfer-matrix of land use plot ratio change in Nanjing during 2000-2012

2000年2012年
商业用地工业用地住宅用地教育用地其他建设用地道路广场用地公园绿地水域农用地未利用地
商业用地0.690.261.540.100.71-1.30-0.64-1.37-1.38-0.03
工业用地1.490.121.530.480.56-0.37-0.12-0.350.180.27
住宅用地1.000.050.350.19-0.15-0.70-0.46-0.53-0.13-0.08
教育用地2.070.611.460.450.68-0.52-0.22-0.30-0.460.10
其他建设用地1.300.971.300.560.27-0.360.00-0.16-0.050.15
道路广场用地2.781.102.161.121.100.010.120.07-0.96-0.26
公园绿地0.150.871.610.810.21-0.030.03-0.030.000.24
水域1.510.311.371.080.200.000.090.000.210.30
农用地0.880.391.120.760.370.010.110.050.000.18
未利用地1.660.661.870.740.49-0.110.05-0.030.210.00

新窗口打开

表3   南京城市内部主要建设用地类型地类面积和建筑总面积

Tab. 3   Land use area and gross construction area of main construction land inside the city of Nanjing

2000年地类面积(km2)2012年地类面积(km2)2000年建筑总面积(m2)2012年建筑总面积(m2)2000年平均容积率2012年平均容积率
商业用地924.851257.931.24×1072.30×1071.341.82
工业用地8942.8124476.823.62×1071.13×1080.400.46
住宅用地15103.2118376.281.38×1082.77×1080.921.51
教育用地1940.295369.461.17×1074.90×1070.600.91
其他建设用地5191.8414283.931.66×1073.81×1070.320.27

新窗口打开

因转移矩阵的宾栏部分为变更前地类,主栏部分为变更后地类,因此可通过分析宾栏部分城市建成区内部所含地类的变化情况,来分析城市内部地类的转变[31]。经分析,工业用地转为住宅用地为997.16 hm2、工业用地转为道路广场为606.56 hm2、住宅用地转为工业用地为1945.64 hm2(该数字较大主要是因为住宅用地中含农村居民点用地面积)、住宅用地转为道路广场用地为2035.59 hm2,道路广场用地转为住宅用地为676.32 hm2,以上这些转化最为明显。城市建成区内部用地的变化,反映出12年间城市内部用地在不断地进行着调整与重构,且受城市规划、土地价格等原因影响不断地进行着老旧住宅小区改造和工业用地“退二进三”等空间结构的调整,土地利用结构和布局在向着合理的方向变化。

4.2 基于地类转换的容积率变化分析

随着用地类型的转化,各用地类型上的建筑总面积也处于不断增减当中(表2,表3),2000-2012年间,住宅用地建筑面积增长最快,共增长了1.39×108 m2,增长比例为100.3%,工业用地、教育用地、其他建设用地和商业用地分别增长了7.68×107 m2、3.73×107 m2、2.15×107 m2和1.06×107 m2,增长比例分别为212%、320%、130%和85%。各地类平均容积率的排序从2000年至2012年没有发生变化,容积率由大到小为商业用地、住宅用地、教育用地、工业用地、其他建设用地,这反映出不同城市用地类型的建筑容积率的特点。

商业、工业、住宅、教育用地容积率在此期间均有不同幅度增长,其中住宅用地容积率增长最快,从0.92增长到1.51,增长了0.59,这一方面反映出城市内部低矮住宅在不断改造成新的高层、小高层和多层住宅小区,另一方面反映出城市扩张过程中新建住宅也有较大容积率,用地较为集约。从典型地块上分析,也能反映上述特点,如位于城市核心区张府园西部的熙园地块,2000年时为低矮杂乱的民房,容积率仅为0.8,后被改造为高层住宅,容积率达4.54;仙林副城的亚东城地块原为农用地,后被开发为高层住宅,容积率达4.87。商业用地平均容积率由2000年的1.34增长到了2012年的1.82,增长了0.48,说明老城区的商业建筑在不断增高,同时新形成的商业中心也有较高的容积率。从典型地块上分析,新街口商圈的新百地块容积率原为6.55,随着新百南京中心大厦的建设,容积率升为16.65;新开发的河西地区万达广场商业地块原为低矮的农居,容积率为0.7,经开发后容积率升为3.01,容积率提高均较大。除住宅用地和商业用地外,教育用地平均容积率增加了0.31,工业用地平均容积率增加了0.06。随着城市的扩张,其他建设用地的容积率略有下降。

表2可以看出发生地类转换的地块和未发生地类转换的地块的容积率的变化情况。先来分析商业、工业、住宅、教育和其他建设用地等城市内部的主要地类,在这5种地类的相互转化过程中,除住宅用地转为其他建设用地的类型容积率有所降低外,其余转换类型容积率均有明显增长,其中教育用地转为商业用地容积率变化最大,达到2.07,工业用地转住宅用地、商业用地转住宅用地,容积率变化幅度都达到1.5以上;地类容积率变化转移矩阵中的主对角线反映了地类未发生改变的地块的容积率变化情况,对于用地类型没有发生改变的地块,容积率也处在不断的提高中,其中商业用地提高了0.69,比2000年提高了51.49%,教育用地提高了0.45,增长的比例为75%,其他建设用地增长了0.27,增长的比例为84.38%,住宅用地增长0.35,增长的比例为38.04%。以上分析说明在城市已建成区用地类型发生和未发生变化的地块都在进行着更新改造,且力度较大。

以上为城市改造过程中容积率的变化情况,那么由农用地、未利用地转为工业、商业、住宅、教育和其他建设用地的类型属于城市扩展的情况,可理解为新建地块的容积率。通过表2相应的单元格进行分析,考察最为典型的农用地转为商业、住宅、教育和其他建设用地的情况,发现农用地转为商业用地平均容积率增加0.88,转为工业用地增加0.39,转为住宅用地增加1.12,转为教育用地增加0.76,转为其他建设用地增加0.37,上述数据与表3中2000年各地类平均容积率进行比较,可发现在城市扩展地区住宅、教育和其他建设用地的容积率超过了老城区相应地类的容积率,新建地区的工业用地容积率也达到了已建成区工业用地容积率的97.5%,因区位较偏,新建商业用地容积率是老商业用地容积率的65.67%。总体来说,扩展地区的各地类的容积率和已建成区的相应地类比较均保持在相对较好的水平。

从区位上来分析用地容积率的空间分布和随时间的变化情况。2000年时,主城区以新街口为中心,沿中山路、中山南路、中山北路、中山东路、汉中路为用地容积率数值较高的地区,高值主要为商业用地地块和住宅用地地块,其中商业用地容积率的最高值达15.0,住宅用地的最高值达11.83,由这个区域向外容积率呈逐渐降低的趋势。2012年时,新街口、鼓楼地区的部分地块容积率值显著增加,此时商业用地地块容积率最高达25.47,居住用地最高达23.57。同时,河西新城、南京南站周边、三个副城也出现了容积率较高的地区,但分布比较零散,未连成片,主要是建设强度较大的城市住宅区和商业集中区。2012年,栖霞、浦口、雨花、江宁等地区的开发区地块容积率较低。

用地建设强度受自然环境、经济人口、城市地价、历史文化和规划导向等因素的影响,其中经济人口的发展和城市地价因素是推动因素,自然环境和历史文化因素是限制因素。用地建设强度并非越高越好,而是要综合考虑土地利用的社会、经济和生态效益,盲目进行高强度的用地开发,将会带来严重的城市病。

5 结论与讨论

5.1 结论

利用南京市2000年和2012年两期三维城市数字重建成果,将地类变化转移矩阵的应用方法进行拓展,研究南京市建成区城市用地类型和用地强度的演变,以多角度、全方位揭示城市用地演变的规律。主要结论如下:

(1)传统的地类变化转移矩阵中各元素为地类变化的面积,本文将地类变化面积改造成地类转变过程中的容积率的变化量,用以反映城市用地演变过程中的用地强度变化情况。计算方式为发生地类转变的地块上建筑总面积的变化量除以该转换类型地块总面积。该转移矩阵的构造可较好地反映地类发生变化和未发生变化的地块上的容积率变化,可用来分析城市的三维扩展和城市用地强度、用地效率的变化情况。

(2)南京市建成区面积从2000-2012平均每年扩张50.50 km2,城市处在高速扩张当中。随着城市的扩展,工业用地增长幅度最大,12年间扩张了155.34 km2,农用地和水域面积缩小较为明显,其中农用地减少幅度最大,减少了431.06 km2。农用地的减少去向主要是工业用地、其他建设用地、住宅用地和道路广场用地,其中工业用地占用占总减少量的29.7%,工业用地增加的来源主要是农用地,占总增加量的58.91%,其次为住宅用地,占总增加量的7.95%。在城市内部的地类转换中,工业用地转为住宅用地和道路广场用地、住宅用地转为道路广场用地、道路广场用地转为住宅用地等数量较大,反映出12年间城市内部用地在不断地进行着调整与重构,土地利用结构和布局在向着合理的方向变化。

(3)城市内部5种主要地类的平均容积率的排序从2000年至2012年没有发生变化,容积率由大到小为商业用地、住宅用地、教育用地、工业用地和其他建设用地。12年间整个研究区住宅用地、商业用地、教育用地和工业用地平均容积率分别增加了0.59、0.48、0.31和0.06。在城市内部的地类转化过程中,5种主要地类除住宅用地转为其他建设用地的类型容积率有所降低外,其余转换类型容积率均有明显增长,城市内部用地类型未发生变化的地块,容积率也处在不断地提高中。在城市扩展地区住宅、教育和其他建设用地的容积率超过了老城区相应地类的容积率,城市扩展区新建工业用地容积率与老工业用地容积率持平,新建商业用地容积率是老商业用地容积率的65.67%,主要原因新建商业用地和老商业用地比区位较偏,容积率相对较低。总的来说,扩展地区的各地类的容积率和已建成区的相同地类的容积率比较均保持在相对较好的水平。

5.2 讨论

本文为城市用地强度的变化研究提供了一种新的方法,定量分析了城市扩展、城市内部地类变化导致的各地类面积和容积率的变化情况。由于城市时空信息数字重建特别是三维信息数字重建工作量大,所以本文仅分析了21世纪以来的两期数据,今后的研究中应进一步增加数据时点,进行城市用地强度演变分阶段的规律探索。未来,随着新增建设用地指标的趋紧和城市开发边界的划定,城市蔓延式扩张将得到遏制,城市内部地类转换和用地强度提升力度将越来越大,需要加强未来城市地类和用地强度变化的模拟,并结合社会、经济、人口等指标进行变化合理性分析。

The authors have declared that no competing interests exist.


参考文献

[1] Kuang Wenhui, Shao Quanqin, Liu Jiyuan, et al.

Spatio-temporal patterns and driving forces of urban expansion in Beijing central city since 1932

. Journal of Geo-Information Science, 2009, 11(4): 428-435.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

基于历史地图、地形图和遥感影像提取1932年以来,北京主城区城市空间扩张,以及建筑密度空间信息。从城市土地利用扩张特征、建筑密度变化特征以及驱动机制三个方面分析北京城市土地利用扩张过程。研究表明:1984年前,北京城市呈现缓慢增长趋势。1984-1992年在市场经济驱动下,北京进入了第一次大规模快速的扩张阶段。1992-2000年间,由于我国出台了最为严格的耕地保护政策,这一时段城市空间扩张有所放缓。2000-2007年受北京城市建设规划、2008年奥运会场馆建设的影响,北京城市进入了有史以来,最快的扩张阶段。北京城市呈现单中心低密度蔓延,1982年前,城市扩张形态以相对较高的建筑密度紧凑扩张模式为主,1982年以来,呈现严重的低密度蔓延态势,特别是2000-2007年城市在5-6环之间"摊大饼"式与"遍地开花"式低密度蔓延问题更为突出。北京城市空间扩张是重大事件与人口、社会经济等因素共同驱动的结果。而且重大事件驱动对于长时间序列城市空间扩张作用更为突出。

[匡文慧, 邵全琴, 刘纪远, .

1932年以来北京主城区土地利用空间扩张特征与机制分析

. 地球信息科学学报, 2009, 11(4): 428-435. ]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

基于历史地图、地形图和遥感影像提取1932年以来,北京主城区城市空间扩张,以及建筑密度空间信息。从城市土地利用扩张特征、建筑密度变化特征以及驱动机制三个方面分析北京城市土地利用扩张过程。研究表明:1984年前,北京城市呈现缓慢增长趋势。1984-1992年在市场经济驱动下,北京进入了第一次大规模快速的扩张阶段。1992-2000年间,由于我国出台了最为严格的耕地保护政策,这一时段城市空间扩张有所放缓。2000-2007年受北京城市建设规划、2008年奥运会场馆建设的影响,北京城市进入了有史以来,最快的扩张阶段。北京城市呈现单中心低密度蔓延,1982年前,城市扩张形态以相对较高的建筑密度紧凑扩张模式为主,1982年以来,呈现严重的低密度蔓延态势,特别是2000-2007年城市在5-6环之间"摊大饼"式与"遍地开花"式低密度蔓延问题更为突出。北京城市空间扩张是重大事件与人口、社会经济等因素共同驱动的结果。而且重大事件驱动对于长时间序列城市空间扩张作用更为突出。
[2] Zhang Li, Lei Jun, Li Xuemei, et al.

The features and influencing factors of urban expansion in China during 1997-2007.

Progress in Geography, 2011, 30(5): 607-614.

https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2011.05.013      URL      Magsci      摘要

本文选取中国222 个地级及地级以上城市为样本,以市辖区建成区面积表征城市用地规模,利用位序-规模法则和分形理论分析1997-2007 年中国城市用地扩张整体趋势,并通过计算城市用地扩张幅度指数(UEI ),分析中国不同用地规模、不同区域和不同省份之间的城市用地扩张差异。结果表明:①中国城市用地规模总量不断增加,城市之间的用地规模差距在拉大,整体均衡度在下降;②城市用地规模越大,扩张的速度越快,整体扩张速度呈现特大城市>大城市>中等城市>小城市的态势;③从区域层面看,东部城市的整体扩张速度最快,西部次之,中部最慢,城市用地扩张有着明显的区域差异性;④从省域层面看,城市用地扩张速度较快的主要为直辖市和广东、江苏、浙江、福建等东部沿海省份的城市。最后,本文从自然条件、行政区划调整、经济发展和人口增长等方面探讨了各影响因素对城市用地扩张的作用机制。

[张利, 雷军, 李雪梅, .

1997-2007年中国城市用地扩张特征及其影响因素分析

. 地理科学进展, 2011, 30(5): 607-614.]

https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2011.05.013      URL      Magsci      摘要

本文选取中国222 个地级及地级以上城市为样本,以市辖区建成区面积表征城市用地规模,利用位序-规模法则和分形理论分析1997-2007 年中国城市用地扩张整体趋势,并通过计算城市用地扩张幅度指数(UEI ),分析中国不同用地规模、不同区域和不同省份之间的城市用地扩张差异。结果表明:①中国城市用地规模总量不断增加,城市之间的用地规模差距在拉大,整体均衡度在下降;②城市用地规模越大,扩张的速度越快,整体扩张速度呈现特大城市>大城市>中等城市>小城市的态势;③从区域层面看,东部城市的整体扩张速度最快,西部次之,中部最慢,城市用地扩张有着明显的区域差异性;④从省域层面看,城市用地扩张速度较快的主要为直辖市和广东、江苏、浙江、福建等东部沿海省份的城市。最后,本文从自然条件、行政区划调整、经济发展和人口增长等方面探讨了各影响因素对城市用地扩张的作用机制。
[3] Wang Weiwu, Jin Jianwei, Xiao Zuopeng, et al.

Urban expansion and its driving forces based on remote sensed data and GIS: A case study of Hangzhou City from 1991 to 2008.

Geographical Research, 2009, 28(3): 685-695.

URL      Magsci      摘要

<p>基于多时相Landsat TM/ETM+数据和GIS技术,采用人机交互的遥感图像监督分类和空间叠加方法提取了1991,1999,2008三个年份杭州市辖区建设用地专题信息,分时段重点分析了从1991~2008年各市辖区城市扩展强度指数、方向及其侵占其他用地情况,揭示了杭州城市扩展的社会经济等多方面的驱动力因子与作用机制。结果表明:18年来,杭州城市用地快速扩展,各市辖区扩展速度和扩展强度表现出明显的阶段性和空间差异性。与1991年相比,2008年城市建设用地规模增加到近3倍,被侵占用地的主要类型是农用地,其次为水域和林地,其中农用地占66.98%,水域占17.71%,林地占15.31%。分析表明:城市人口、经济总量的快速增长、社会和外商投资额大幅增加、快速增加,以及快速的旧城更新和郊区房地产开发、高教园区和科技开发园区的用地组团式开发、跨江大桥和内外绕城公路的建设等因素是近18年杭州城市空间扩展的主要驱动力。政府应该反思在不同城市扩展阶段的得失,思考如何实现未来城市的理性扩展。</p>

[王伟武, 金建伟, 肖作鹏, .

近18年来杭州城市用地扩展特征及其驱动机制

. 地理研究, 2009, 28(3): 685-695.]

URL      Magsci      摘要

<p>基于多时相Landsat TM/ETM+数据和GIS技术,采用人机交互的遥感图像监督分类和空间叠加方法提取了1991,1999,2008三个年份杭州市辖区建设用地专题信息,分时段重点分析了从1991~2008年各市辖区城市扩展强度指数、方向及其侵占其他用地情况,揭示了杭州城市扩展的社会经济等多方面的驱动力因子与作用机制。结果表明:18年来,杭州城市用地快速扩展,各市辖区扩展速度和扩展强度表现出明显的阶段性和空间差异性。与1991年相比,2008年城市建设用地规模增加到近3倍,被侵占用地的主要类型是农用地,其次为水域和林地,其中农用地占66.98%,水域占17.71%,林地占15.31%。分析表明:城市人口、经济总量的快速增长、社会和外商投资额大幅增加、快速增加,以及快速的旧城更新和郊区房地产开发、高教园区和科技开发园区的用地组团式开发、跨江大桥和内外绕城公路的建设等因素是近18年杭州城市空间扩展的主要驱动力。政府应该反思在不同城市扩展阶段的得失,思考如何实现未来城市的理性扩展。</p>
[4] Tan Minghong, Li Xiubin, Lu Changhe.

Expansion of construction land and occupation of farmland in large and medium cities of China in the 1990s.

Science in China Series D, 2005, 34(12): 1157-1165.

https://doi.org/10.3321/j.issn:1006-9267.2004.12.009      URL      摘要

界定了城市建设用地范围,利用中国科学院资源环境数据中心的两期土地利用图,提取城市建设用地及其周围耕地的图斑.运用GIS技术和数理统计方法,分析了20世纪90年代城市建设用地面积最大的145个城市的扩张特点、对耕地的占用及其影响因素.结果显示,这145个城市建设用地总体扩展较快,但区域差异性明显.东部地区城市建设用地扩展最快,中部地区扩展最慢,中部并出现城市人均用地大幅度下降的&ldquo;不正常&rdquo;现象.城市建设用地扩展占用地耕地比例大,且主要为生产力较高的优质耕地.研究认为,城市在职职工的工资总额增长对中国城市建设用地扩张区域差异的解释力最强,建设用地和耕地高邻接度的空间格局以及城市在空间上的摊饼式发展是导致城市扩展占用耕地比例大的直接原因.

[谈明洪, 李秀彬, 吕昌河.

20世纪90年代中国大中城市建设用地扩张及其对耕地的占用

. 中国科学: D辑, 2005, 34(12): 1157-1165.]

https://doi.org/10.3321/j.issn:1006-9267.2004.12.009      URL      摘要

界定了城市建设用地范围,利用中国科学院资源环境数据中心的两期土地利用图,提取城市建设用地及其周围耕地的图斑.运用GIS技术和数理统计方法,分析了20世纪90年代城市建设用地面积最大的145个城市的扩张特点、对耕地的占用及其影响因素.结果显示,这145个城市建设用地总体扩展较快,但区域差异性明显.东部地区城市建设用地扩展最快,中部地区扩展最慢,中部并出现城市人均用地大幅度下降的&ldquo;不正常&rdquo;现象.城市建设用地扩展占用地耕地比例大,且主要为生产力较高的优质耕地.研究认为,城市在职职工的工资总额增长对中国城市建设用地扩张区域差异的解释力最强,建设用地和耕地高邻接度的空间格局以及城市在空间上的摊饼式发展是导致城市扩展占用耕地比例大的直接原因.
[5] Wang Lei, Duan Xuejun.

The expansion of urbanization area in Yangtze River Delta.

Scientia Geographica Sinica, 2010, 30(5): 702-709.

[王磊, 段学军.

长江三角洲地区城市空间扩展研究

. 地理科学, 2010, 30(5): 702-709.]

[6] Zhang Wenzhong, Wang Chuansheng, Xue Dongqian.

Urbanization base of city-land use expansion in the Zhujiang River Delta.

Journal of Natural Resources, 2003, 18(5): 575-582.

https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2003.05.009      URL      Magsci      摘要

在分析珠江三角洲1990~2000年的城镇用地扩展现状的基础上,论文采用城镇用地的综合扩展系数将珠江三角洲划分为强扩展型、弱扩展型和相对稳定型3种变化类型。同时,根据城市化发展阶段的划分和城市化与城镇用地扩展耦合系数的研究,揭示了城镇用地扩展强度与城市化发展水平的关系。最后,进一步从城市化发展的空间格局入手,分析了城镇用地扩展的特征。研究表明,1990~2000年珠江三角洲城镇用地的扩展与城市化的发展水平和空间发展格局直接相关。城镇用地的强扩展区除集中在以广州、深圳和珠海为顶点的三角区域内和重要交通轴线两侧外,还表现出以广州、深圳和珠海为核心,向周边地区扩展强度与数量递减的规律。

[张文忠, 王传胜, 薛东前.

珠江三角洲城镇用地扩展的城市化背景研究

. 自然资源学报, 2003, 18(5): 575-582.]

https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2003.05.009      URL      Magsci      摘要

在分析珠江三角洲1990~2000年的城镇用地扩展现状的基础上,论文采用城镇用地的综合扩展系数将珠江三角洲划分为强扩展型、弱扩展型和相对稳定型3种变化类型。同时,根据城市化发展阶段的划分和城市化与城镇用地扩展耦合系数的研究,揭示了城镇用地扩展强度与城市化发展水平的关系。最后,进一步从城市化发展的空间格局入手,分析了城镇用地扩展的特征。研究表明,1990~2000年珠江三角洲城镇用地的扩展与城市化的发展水平和空间发展格局直接相关。城镇用地的强扩展区除集中在以广州、深圳和珠海为顶点的三角区域内和重要交通轴线两侧外,还表现出以广州、深圳和珠海为核心,向周边地区扩展强度与数量递减的规律。
[7] Feng Jian.

Spatial-temporal evolution of urban morphology and land use structure in Hangzhou.

Acta Geographica Sinica, 2003, 58(3): 343-353.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>根据分形理论研究杭州1949~1996年间城市形态和土地利用结构的演化特征,发现杭州城市具有明确的自相似规律。研究表明,杭州城市形态和土地利用结构的分形性态逐渐变好,这与国外学者&ldquo;演化的城市分形&rdquo;观相互印证。各类土地形态的维数都小于整个城市形态的维数,从而证实了国内学者&ldquo;城市化地区的分维大于各职能类土地空间分布维数&rdquo;的理论推断。从时空变化来看,杭州城市形态的分维呈上升趋势,1996年接近Batty等提出的理论预期维数D = 1.71;居住用地、工业用地和对外交通用地的分维近20年来趋于增大,而教育用地和绿化用地的分维则有所减小。杭州市的分形演化和分维变化总体上揭示了城市自组织演化的特征,但工业用地维数的大幅度上升和绿化用地维数的下降显然暗示该城市在进化过程中的局部退化倾向。</p>

[冯健.

杭州城市形态和土地利用结构的时空演化

. 地理学报, 2003, 58(3): 343-353.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>根据分形理论研究杭州1949~1996年间城市形态和土地利用结构的演化特征,发现杭州城市具有明确的自相似规律。研究表明,杭州城市形态和土地利用结构的分形性态逐渐变好,这与国外学者&ldquo;演化的城市分形&rdquo;观相互印证。各类土地形态的维数都小于整个城市形态的维数,从而证实了国内学者&ldquo;城市化地区的分维大于各职能类土地空间分布维数&rdquo;的理论推断。从时空变化来看,杭州城市形态的分维呈上升趋势,1996年接近Batty等提出的理论预期维数D = 1.71;居住用地、工业用地和对外交通用地的分维近20年来趋于增大,而教育用地和绿化用地的分维则有所减小。杭州市的分形演化和分维变化总体上揭示了城市自组织演化的特征,但工业用地维数的大幅度上升和绿化用地维数的下降显然暗示该城市在进化过程中的局部退化倾向。</p>
[8] Hall P.

The future of the metropolis and its form.

Regional Studies, 1997, 31(3): 211-220.

https://doi.org/10.1080/00343409750134647      URL      [本文引用: 1]      摘要

HALL P. (1997) The future of the metropolis and its form, Reg. Studies 31, 211-220 In this paper, echoing the spirit and purpose of Michael Chisholm's best work, I discuss the economics of alternative patterns of land use and development. First, the paper revisits Anglo-American debates from the 1960s and 1970s on the economics of urban form. Second, it looks at significant new conclusions from work in Britain in the late-1980s and early-1990s. It then summarizes an emerging academic debate on sustainable urban development. Finally it looks at some relevant European policy initiatives on sustainable urban transportation and land use, and asks what pointers these intiatives offer to the future. HALL P. (1997) L'avenir du metropole et sa forme, Reg. Studies 31, 211-220. Se faisant l'echo de la pensee de Michael Chisholm, cet article cherche a discuter de l'economie des autres mode les relatifs a l'occupation et au developpement du sol. Primo, l'article reconsidere les debats angloamericains qui remontent aux annees 60 et 70 et qui portent sur l'economie de la forme urbaine. Secundo, il considere les resultats revelateurs qui proviennent des etudes faites en Grande-Bretagne a la fin des annees 80 et au debut des annees 90. Il s'ensuit un resume d'un debat academique naissant a propos du developpement urbain viable. Pour conclure, il examine quelques dispositifs politiques europeens pertinents au sujet du transport et de l'occupation du sol urbains et viables, et considere les indications de ces dispositifs quant a l'avenir. HALL P. (1997) Zukunft und Form der Metropole, Reg. Studies 31, 211-220. In diesem, Geist und Absichten Michael Chisholms hervorragendste Arbeiten widerspiegelnden Aufsatz wird die Wirtschaftlichkeit alternativer Bodennutzung und-entwicklung behandelt. Der Aufsatz kehrt zuna17chst zu den anglo-amerikanischen Diskussionen der sechziger und siebziger Jahre zuru17ck, welche die Wirtschaftlichkeit sta17dtischer Formen zum Thema hatten, um sich dann signifikanten neuen Schlussfolgerungen zuzuwenden, die auf Arbeiten in Grossbritannien gegen Ende der achtziger und zu Beginn der neunziger Jahre zuru17ckgehen. Dem folgt eine Zusammenfassung einer sich gegenwa17rtig herausbildenden akademischen Diskussion u17ber nachhaltige sta17dtische Entwicklung. Abschliessend werden gewisse diesbezu17gliche Initiativen der Europapolitik in Sachen nachhaltigen sta17dtischen Verkehrswesens und Bodennutzung besprochen, und die Frage nach ihrer zukunftweisenden Funktion auf geworfen.
[9] Chang Q, Li S C, Wang Y L, et al.

Spatial process of green infrastructure changes associated with rapid urbanization in Shenzhen, China.

Chinese Geographical Science, 2013, 23(1): 113-128.

https://doi.org/10.1007/s11769-012-0568-3      URL      Magsci      摘要

Through a case study of Shenzhen City, China, this study focused on a quantitative method for analyzing the spatial processes involved in green infrastructure changes associated with rapid urbanization. Based on RS, GIS and SPSS statistics software, the approach includes selection of the square analysis units and representative landscape metrics, quantification of the change types of landscape metrics in all analysis units through two indices and hierarchical cluster analysis of the above analysis units with different landscape metric change types (i.e. spatial attributes). The analyses verify that there is a significant sequence of continuous changes in green infrastructure in Shenzhen. They are the perforation, the segmentation, the fragmentation, the evanescence and the filling-in processes, which have a good spatio-temporal correspondence with urbanization and reflect the synthetic influence of urban planning, government policies and landforms. Compared with other studies on quantifying the spatial pattern, this study provides an alternative probe into linking the spatial pattern to spatial processes and the corresponding ecological processes in the future. These spatio-temporal processes offer many opportunities for identifying, protecting and restoring key elements in an urban green infrastructure network for areas in the early stages of urbanization or for non-urbanized areas.
[10] Wilson H E, Hurd J D, Civco D L, et al.

Development of a geospatial model to qua.pngy, describe and map urban growth.

Remote Sensing of Environment, 2003, 86(3): 275-285.

[11] Liu X P, Li X, Chen Y M, et al.

A new landscape index for qua.pngying urban expansion using multi-temporal remotely sensed data.

Landscape Ecology, 2010, 25(5): 671-682.

https://doi.org/10.1007/s10980-010-9454-5      Magsci      摘要

Landscape metrics or indices have been commonly used for quantifying landscape patterns. However, most of these indices are generally focused on simple analysis and description of the characterization of the geometric and spatial properties of categorical map patterns. These indices can hardly obtain the information about the spatio-temporal dynamic changes of landscape patterns, especially when multi-temporal remote sensing data are used. In this paper, a new landscape index, i.e., landscape expansion index (LEI), is proposed to solve such problems. In contrast with conventional landscape indices which are capable of reflecting the spatial characteristics for only one single time point, LEI and its variants can capture the information of the formation processes of a landscape pattern. This allows one to quantify the dynamic changes in two or more time points. These proposed indices have been applied to the measurement of the urban expansion of Dongguan in Guangdong province, China, for the period of 1988&#8211;2006. The analysis identifies three urban growth types, i.e., infilling, edge-expansion and outlying. A further analysis of different values of LEI in each period reveals a general temporal transition between phases of diffusion and coalescence in urban growth. This implies that the regularity in the spatiotemporal pattern of urban development in Dongguan, is consistent with the explanations according to urban development theories.
[12] Camagni R, Gibelli M C, Rigamonti P.

Urban mobility and urban form: The social and environmental costs of different patterns of urban expansion.

Ecological Economics, 2002, 40(2): 199-216.

https://doi.org/10.1016/S0921-8009(01)00254-3      URL      Magsci      摘要

<h2 class="secHeading" id="section_abstract">Abstract</h2><p id="">The question of the environmental or social costs of urban form is increasingly attracting attention in spatial policy, but scientific debate in this field is often marred by prejudices and abstract visions; empirical analyses are very rare. The present study aims at establishing, in the metropolitan area of Milan, whether different patterns of urban expansion could be associated with specific environmental costs&mdash;in particular, for land consumption and mobility generation. Different typologies of urban expansion were defined, and an impact index weighting differently journey-to-work trips with reference to mode and time length was built at the municipality level. The statistical analysis confirmed the expected &ldquo;wasteful&rdquo; character of sprawling development patterns in terms of land consumption, though suggesting that recent urban development is becoming relatively &lsquo;virtuous&rsquo; with respect to the past. With reference to the mobility generated, higher environmental impacts were proved to be associated with low densities, sprawling development, more recent urbanisation processes and residential specialisation of the single municipalities. Public transport seems to be strongly influenced, both in terms of efficiency and competitiveness, by the structural organisation of an urban area: the more dispersed and less structured the development, the lower its level of efficiency and competitiveness and consequently its share of the mobility market. On the contrary, trip times for private transport appear to be correlated not so much to urban dimension or density as to the presence of recent housing development, indicating the emergence of new models of lifestyle and mobility which are very different from those of the past.</p>
[13] Yin J, Yin Z E, Zhong H D, et al.

Monitoring urban expansion and land use/land cover changes of Shanghai metropolitan area during the transitional economy (1979-2009) in China.

Environmental Monitoring and Assessment, 2011, 177(1-4): 609-621.

https://doi.org/10.1007/s10661-010-1660-8      URL      PMID: 20824336      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

This study explored the spatio-temporal dynamics and evolution of land use/cover changes and urban expansion in Shanghai metropolitan area, China, during the transitional economy period (1979&#8211;2009) using multi-temporal satellite images and geographic information systems (GIS). A maximum likelihood supervised classification algorithm was employed to extract information from four landsat images, with the post-classification change detection technique and GIS-based spatial analysis methods used to detect land-use and land-cover (LULC) changes. The overall Kappa indices of land use/cover change maps ranged from 0.79 to 0.89. Results indicated that urbanization has accelerated at an unprecedented scale and rate during the study period, leading to a considerable reduction in the area of farmland and green land. Findings further revealed that water bodies and bare land increased, obviously due to large-scale coastal development after 2000. The direction of urban expansion was along a north-south axis from 1979 to 2000, but after 2000 this growth changed to spread from both the existing urban area and along transport routes in all directions. Urban expansion and subsequent LULC changes in Shanghai have largely been driven by policy reform, population growth, and economic development. Rapid urban expansion through clearing of vegetation has led to a wide range of eco-environmental degradation.
[14] Wu Hongan, Jiang Jianjun, Zhou Jie, et al.

Dynamics of urban expansion in Xi'an City using Landsat TM/TM+ data.

Acta Geographica Sinica, 2005, 60(1): 143-150.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>随着人口的增长与经济的发展,尤其我国西部城市在西部大开发的背景下,大中城市的扩张十分明显,深刻地影响城市周边的生态环境。如何快速准确地获取城市扩张信息,并分析其驱动力机制,对于指导城市规划,优化西部生态环境与可持续发展都具有十分重要的意义。作者分别采用了监督分类法和归一化裸露指数 (NDBI) 法提取了西安市的城市边界信息,并对二者进行对比分析,认为监督分类法提取的城市边界信息较为准确。在此基础上通过对相关统计资料的分析,认为西安市城区快速扩张与西部大开发以来西安市固定资产投资额的大幅增加以及经济的快速发展有密切的关系,此外人口的增加、交通等基础设施的发展也是重要的驱动因素。</p>

[吴宏安, 蒋建军, 周杰, .

西安城市扩张及其驱动力分析

. 地理学报, 2005, 60(1): 143-150.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>随着人口的增长与经济的发展,尤其我国西部城市在西部大开发的背景下,大中城市的扩张十分明显,深刻地影响城市周边的生态环境。如何快速准确地获取城市扩张信息,并分析其驱动力机制,对于指导城市规划,优化西部生态环境与可持续发展都具有十分重要的意义。作者分别采用了监督分类法和归一化裸露指数 (NDBI) 法提取了西安市的城市边界信息,并对二者进行对比分析,认为监督分类法提取的城市边界信息较为准确。在此基础上通过对相关统计资料的分析,认为西安市城区快速扩张与西部大开发以来西安市固定资产投资额的大幅增加以及经济的快速发展有密切的关系,此外人口的增加、交通等基础设施的发展也是重要的驱动因素。</p>
[15] He Zhen, Zhao Wenliang, He Junping.

Remote sensing monitoring of urban sprawl based on object-oriented and driving forces analysis: A case study of Zhengzhou City.

Geographical Research, 2011, 30(12): 2272-2280.

URL      Magsci      摘要

研究郑州市区城市建设用地扩张特征及主要驱动因素。以1988年、2000年和2009年三个时间的Landsat TM和ETM+遥感影像为主要数据源,采用面向对象和人工目视解译的方法,同时结合郑州市土地利用现状和Google Earth数据,分析了近21a两个时间段城市建设用地空间分布的动态变化特征。在此基础上,利用郑州市社会经济统计数据对城市扩张驱动因素进行了因果分析。结果表明:(1)郑州市区自1988年以来,城市建设用地面积在不断扩大,面积由1988年的126.31km<sup>2</sup>增加到2009年的303.59km<sup>2</sup>;(2)自1988至2000年,建设用地面积年均增长率2.18%,年均扩张速率3.1km2;(3)自2000至2009年,建设用地面积年均增长率6.18%,年均扩张速率为12.99km2;(4)两个时间段的建设用地扩张方式在数量上均为以二七广场为中心向四周呈同心圆状蔓延扩展为主;(5)城市人口数量、经济发展、产业结构调整等是郑州市区建设用地扩张的主要驱动力。

[贺振, 赵文亮, 贺俊平.

郑州市城市扩张遥感动态监测及驱动力分析

. 地理研究, 2011, 30(12): 2272-2280.]

URL      Magsci      摘要

研究郑州市区城市建设用地扩张特征及主要驱动因素。以1988年、2000年和2009年三个时间的Landsat TM和ETM+遥感影像为主要数据源,采用面向对象和人工目视解译的方法,同时结合郑州市土地利用现状和Google Earth数据,分析了近21a两个时间段城市建设用地空间分布的动态变化特征。在此基础上,利用郑州市社会经济统计数据对城市扩张驱动因素进行了因果分析。结果表明:(1)郑州市区自1988年以来,城市建设用地面积在不断扩大,面积由1988年的126.31km<sup>2</sup>增加到2009年的303.59km<sup>2</sup>;(2)自1988至2000年,建设用地面积年均增长率2.18%,年均扩张速率3.1km2;(3)自2000至2009年,建设用地面积年均增长率6.18%,年均扩张速率为12.99km2;(4)两个时间段的建设用地扩张方式在数量上均为以二七广场为中心向四周呈同心圆状蔓延扩展为主;(5)城市人口数量、经济发展、产业结构调整等是郑州市区建设用地扩张的主要驱动力。
[16] Sun Shanlei, Zhou Suoquan, Wei Guoshuan, et al.

Dynamic monitoring of urban expansion in the region around Hangzhou Bay.

Journal of Natural Resources, 2008, 23(2): 327-335.

https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.02.017      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

以环杭州湾地区为研究对象,应用决策树和形状指数相结合的方法从TM影像中分别提取了2003年和2006年的城镇用地信息,并对杭州市、绍兴市和宁波市的城市扩张特点进行了分析和研究。通过精度检验,城镇用地总体Kappa系数都在0.87以上,说明该方法提取城镇信息是行之有效的。2003年环杭州湾地区的城镇用地面积为914.04km<sup>2</sup>,2006年为1 286.1km<sup>2</sup>,4年间城镇用地净增了372.06km<sup>2</sup>,主要城市用地净增了192.6km<sup>2</sup>;杭州市、绍兴市、宁波市市区面积增加了43.7 km<sup>2</sup>;而其它县城与开发区增加了145.6 km<sup>2</sup>;说明小城市在环杭州湾地区城市化进程中处于主导地位;而大城市的作用则相对较小。杭州市、绍兴市城市扩张明显,其中尤以杭州市下沙区和绍兴市袍江工业园区的扩张最显著;宁波市城市扩张最小,特别是余姚城区。扩张方向上,杭州市主要向西北和北面扩张;宁波市在各个方向上的扩张比较平均。

[孙善磊, 周锁铨, 魏国栓, .

环杭州湾地区城市扩张的遥感动态监测

. 自然资源学报, 2008, 23(2): 327-335.]

https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.02.017      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

以环杭州湾地区为研究对象,应用决策树和形状指数相结合的方法从TM影像中分别提取了2003年和2006年的城镇用地信息,并对杭州市、绍兴市和宁波市的城市扩张特点进行了分析和研究。通过精度检验,城镇用地总体Kappa系数都在0.87以上,说明该方法提取城镇信息是行之有效的。2003年环杭州湾地区的城镇用地面积为914.04km<sup>2</sup>,2006年为1 286.1km<sup>2</sup>,4年间城镇用地净增了372.06km<sup>2</sup>,主要城市用地净增了192.6km<sup>2</sup>;杭州市、绍兴市、宁波市市区面积增加了43.7 km<sup>2</sup>;而其它县城与开发区增加了145.6 km<sup>2</sup>;说明小城市在环杭州湾地区城市化进程中处于主导地位;而大城市的作用则相对较小。杭州市、绍兴市城市扩张明显,其中尤以杭州市下沙区和绍兴市袍江工业园区的扩张最显著;宁波市城市扩张最小,特别是余姚城区。扩张方向上,杭州市主要向西北和北面扩张;宁波市在各个方向上的扩张比较平均。
[17] Liu Shenghe, Wu Chuanjun, Shen Hongquan, et al.

A GIS based model of urban land use growth in Beijing.

Acta Geographica Sinica, 2000, 55(4): 407-416.

https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2000.04.003      URL      [本文引用: 1]      摘要

采用 GIS空间分析技术 ,对 1 982~ 1 997年期间北京城市土地利用扩展的时空过程进行空间聚类和历史形态分析。证实工业用地的高速外向扩展是北京城市土地利用规模“超常膨胀”的主要原因 ;揭示城市土地利用扩展的空间分异规律 ,阐明城市土地利用扩展中心和扩展轴的时空迁移模式

[刘盛和, 吴传钧, 沈洪泉, .

基于GIS的北京城市土地利用扩展模式

. 地理学报, 2000, 55(4): 407-416.]

https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2000.04.003      URL      [本文引用: 1]      摘要

采用 GIS空间分析技术 ,对 1 982~ 1 997年期间北京城市土地利用扩展的时空过程进行空间聚类和历史形态分析。证实工业用地的高速外向扩展是北京城市土地利用规模“超常膨胀”的主要原因 ;揭示城市土地利用扩展的空间分异规律 ,阐明城市土地利用扩展中心和扩展轴的时空迁移模式
[18] Yin Fang, Feng Min, Zhong Feng, et al.

Research of urban expansion in Siping City based on remote sensing and GIS. Journal of

Geo-Information Science, 2010, 12(2): 242-247.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

本文以吉林省四平市为例,选取1976、1979、1991、2001和2007年MSS、TM、ETM+的5个时相遥感图像,对其进行处理、解译,以城市面积变化、分维数、紧凑度等作为指标,对该市31年来城市扩展及其特点进行研究。结果表明,四平市在31年内的城市扩展可分4个阶段,其中,1979-1991年城市扩展速度最快,而2001-2007年城市扩展速度也较快,而且更注重城市的内涵建设,这与四平市经济发展情况相符合。说明城市形态指数与统计数据结合可以更充分地描述城市扩展的特征和过程。

[尹芳, 冯敏, 钟凤, .

基于GIS的四平市城市扩展遥感分析

. 地球信息科学学报, 2010, 12(2): 242-247.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

本文以吉林省四平市为例,选取1976、1979、1991、2001和2007年MSS、TM、ETM+的5个时相遥感图像,对其进行处理、解译,以城市面积变化、分维数、紧凑度等作为指标,对该市31年来城市扩展及其特点进行研究。结果表明,四平市在31年内的城市扩展可分4个阶段,其中,1979-1991年城市扩展速度最快,而2001-2007年城市扩展速度也较快,而且更注重城市的内涵建设,这与四平市经济发展情况相符合。说明城市形态指数与统计数据结合可以更充分地描述城市扩展的特征和过程。
[19] Li Feixue, Li Manchun, Liu Yongxue, et al.

Urban growth in Nanjing since 1949.

Journal of Natural Resources, 2007, 22(4): 524-535.

https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.04.004      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

论文以南京市为研究区,以1949、1976年航空影像,1988&mdash;2003年陆地卫星(MSS、TM、ETM+等传感器)遥感影像为数据源,利用遥感信息提取技术,获取南京市城市扩展信息。结合南京市经济社会数据,从扩展强度、人口-城市扩展指数、分形维数、扩展方向等方面分析了南京市城市扩展的时空变化特征,并从自然、经济、社会等方面探讨南京城市扩展的驱动力。研究结果表明:①1949&mdash;2003年南京城市规模扩展了10.15倍,城市扩展表现为3个阶段:1949&mdash;1976年为第一阶段,城市扩展表现为低强度的准圈层式外延;1976&mdash;1988年为第二阶段,城市扩展强度有所提高,圈层外延与跳跃式发展并存;第3阶段为1988&mdash;2003年,扩展强度达到18.79%,跳跃式发展和连接式发展表现突出;②城市扩展呈现沿轴线扩展的特征,扩展轴沿长江向东北&mdash;西南方向延伸,城市重心向北部振荡后向东南方向转移;③南京城市扩展在城区和郊区分别表现为紧密扩展和稀疏扩展,1949年以来,南京城市空间形态日趋复杂,但自进入21世纪后,城市空间形态趋于稳定,表明南京城市扩展存在由无序向有序发展的趋势;④城市扩展是多种因素综合作用的结果,在不同的扩展阶段,不同的因素组合占主导。总体上看,经济发展是城市规模扩展的主导因素,城市空间格局、空间形态的变化更多地受政策因素的影响。交通等基础设施的建设拉大了城市框架,行政区划调整为城市扩展提供了空间,城市总体规划为城市扩展提供了空间导向。

[李飞雪, 李满春, 刘永学, .

建国以来南京城市扩展研究

. 自然资源学报, 2007, 22(4): 524-535.]

https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2007.04.004      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

论文以南京市为研究区,以1949、1976年航空影像,1988&mdash;2003年陆地卫星(MSS、TM、ETM+等传感器)遥感影像为数据源,利用遥感信息提取技术,获取南京市城市扩展信息。结合南京市经济社会数据,从扩展强度、人口-城市扩展指数、分形维数、扩展方向等方面分析了南京市城市扩展的时空变化特征,并从自然、经济、社会等方面探讨南京城市扩展的驱动力。研究结果表明:①1949&mdash;2003年南京城市规模扩展了10.15倍,城市扩展表现为3个阶段:1949&mdash;1976年为第一阶段,城市扩展表现为低强度的准圈层式外延;1976&mdash;1988年为第二阶段,城市扩展强度有所提高,圈层外延与跳跃式发展并存;第3阶段为1988&mdash;2003年,扩展强度达到18.79%,跳跃式发展和连接式发展表现突出;②城市扩展呈现沿轴线扩展的特征,扩展轴沿长江向东北&mdash;西南方向延伸,城市重心向北部振荡后向东南方向转移;③南京城市扩展在城区和郊区分别表现为紧密扩展和稀疏扩展,1949年以来,南京城市空间形态日趋复杂,但自进入21世纪后,城市空间形态趋于稳定,表明南京城市扩展存在由无序向有序发展的趋势;④城市扩展是多种因素综合作用的结果,在不同的扩展阶段,不同的因素组合占主导。总体上看,经济发展是城市规模扩展的主导因素,城市空间格局、空间形态的变化更多地受政策因素的影响。交通等基础设施的建设拉大了城市框架,行政区划调整为城市扩展提供了空间,城市总体规划为城市扩展提供了空间导向。
[20] Wang Xinsheng, Liu Jiyuan, Zhuang Dafang, et al.

Spatial-temporal changes of urban spatial morphology in China.

Acta Geographica Sinica, 2005, 60(3): 392-400.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>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。</p>

[王新生, 刘纪远, 庄大方, .

中国特大城市空间形态变化的时空特征

. 地理学报, 2005, 60(3): 392-400.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>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。</p>
[21] Yan Shan, Wu Yong.

A study on spatial difference of Wuxi City from expansion.

Human Geography, 2001, 16(3): 84-88.

https://doi.org/10.3969/j.issn.1003-2398.2001.03.003      URL      [本文引用: 1]      摘要

从 2 0世纪初 ,城市形态就成为城市地理学研究的重要内容之一 ,主要是从景观角度进行静态式的研究。因缺乏度量技术 ,研究范围日趋缩小[1] 。本文把城市形态作为一个动态变化的现象 ,在遥感和地理信息系统支持下 ,研究城市扩展的空间方向、扩展的空间差异 ,并建立城市扩展的空间变化模型 ,预测城市形态未来的扩展趋势

[杨山, 吴勇.

无锡市形态扩展的空间差异研究

. 人文地理, 2001, 16(3): 84-88.]

https://doi.org/10.3969/j.issn.1003-2398.2001.03.003      URL      [本文引用: 1]      摘要

从 2 0世纪初 ,城市形态就成为城市地理学研究的重要内容之一 ,主要是从景观角度进行静态式的研究。因缺乏度量技术 ,研究范围日趋缩小[1] 。本文把城市形态作为一个动态变化的现象 ,在遥感和地理信息系统支持下 ,研究城市扩展的空间方向、扩展的空间差异 ,并建立城市扩展的空间变化模型 ,预测城市形态未来的扩展趋势
[22] Liu Jiyuan, Wang Xinsheng, Zhuang Dafang, et al.

Application of convex hull in ide.pngying the types of urban land expansion.

Acta Geographica Sinica, 2003, 58(6): 885-892.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p></p>

[刘纪远, 王新生, 庄大方, .

凸壳原理用于城市用地空间扩展类型识别

. 地理学报, 2003, 58(6): 885-892.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p></p>
[23] Gao Jinlong, Chen Jianglong, Yuan Feng, et al.

Patterns, functions and underlying mechanisms of urban land expansion in Nanjing.

Geographical Research, 2014, 33(10): 1892-1907.

[本文引用: 1]     

[高金龙, 陈江龙, 袁丰, .

南京市建设用地扩张模式、功能演化与机理

. 地理研究, 2014, 33(10): 1892-1907.]

[本文引用: 1]     

[24] Liu Xiaoping, Li Xia, Chen Yimin, et al.

Landscape expansion index and its applications to quantitative analysis of urban expansion.

Acta Geographica Sinica, 2009, 64(12): 1430-1438.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>景观指数是定量分析景观格局的一种常用手段,但目前大部分景观指数,往往只侧重于对景观斑块或格局的几何特征进行简单分析和描述,忽略了景观格局动态变化过程的信息,缺乏将景观空间分布格局与其变化过程相结合的深入研究。作者提出了一种新的景观指数&mdash;景观扩张指数 (Landscape Expansion Index, LEI),与传统的景观指数相比,LEI包涵了景观格局的过程信息,可用来分析两个或多个时相景观格局的动态变化,而传统景观指数则只能反映某一时相景观格局的信息。将景观扩张指数应用于东莞市1988-2006年期间的城市景观扩张过程中,研究结果表明,LEI能够很好的识别城市扩张的三种类型&mdash;填充式、边缘式以及飞地式。此外,通过对东莞市城市扩张过程LEI的变化分析,发现东莞市城市扩张规律与城市增长相位理论是相符合的。</p>

[刘小平, 黎夏, 陈逸敏, .

景观扩张指数及其在城市扩展分析中的应用

. 地理学报, 2009, 64(12): 1430-1438. ]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>景观指数是定量分析景观格局的一种常用手段,但目前大部分景观指数,往往只侧重于对景观斑块或格局的几何特征进行简单分析和描述,忽略了景观格局动态变化过程的信息,缺乏将景观空间分布格局与其变化过程相结合的深入研究。作者提出了一种新的景观指数&mdash;景观扩张指数 (Landscape Expansion Index, LEI),与传统的景观指数相比,LEI包涵了景观格局的过程信息,可用来分析两个或多个时相景观格局的动态变化,而传统景观指数则只能反映某一时相景观格局的信息。将景观扩张指数应用于东莞市1988-2006年期间的城市景观扩张过程中,研究结果表明,LEI能够很好的识别城市扩张的三种类型&mdash;填充式、边缘式以及飞地式。此外,通过对东莞市城市扩张过程LEI的变化分析,发现东莞市城市扩张规律与城市增长相位理论是相符合的。</p>
[25] Yang Yongchun, Yang Xiaojuan.

Research on urban spatial expansion and land use inner structure transformation of the large valley-basin cities in China from 1949 to 2005: A case study of Lanzhou.

Journal of Natural Resources, 2009, 24(1): 37-49.

https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.01.005      URL      [本文引用: 1]      摘要

讨论了从计划经济到转型期中国 河谷盆地型城市空间扩展与土地利用发展趋势及理论设想,并以兰州市为例进行了实证。在GIS技术支持下,以不同年份兰州市建成区土地利用现状图以及 2004年卫星遥感图为基础,在总结城市空间扩张特征、用地结构转变等整体特征的基础上,利用弹性指数、转移矩阵和动态模型等若干方法,分析了 1949~2005年城市土地利用扩张、结构特征和动态变化,得出了城市新增用地扩展经济弹性指数由4.29上升到5.02,1976~2001年道路广 场开发度高达19.30%,耗减度仅为1.37%,2001~2004年建成区内公共设施用地开发度跃至19.39%,农业用地耗减度高达13.66%, 用地扩展弹性系数远超过1.12的合理范围,转型期城市用地信息熵值升高,建设用地向滩地、山地扩张趋势显著等结论。

[杨永春, 杨晓娟.

1949-2005年中国河谷盆地型大城市空间扩展与土地利用结构转型: 以兰州市为例

. 自然资源学报, 2009, 14(1): 37-49.]

https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2009.01.005      URL      [本文引用: 1]      摘要

讨论了从计划经济到转型期中国 河谷盆地型城市空间扩展与土地利用发展趋势及理论设想,并以兰州市为例进行了实证。在GIS技术支持下,以不同年份兰州市建成区土地利用现状图以及 2004年卫星遥感图为基础,在总结城市空间扩张特征、用地结构转变等整体特征的基础上,利用弹性指数、转移矩阵和动态模型等若干方法,分析了 1949~2005年城市土地利用扩张、结构特征和动态变化,得出了城市新增用地扩展经济弹性指数由4.29上升到5.02,1976~2001年道路广 场开发度高达19.30%,耗减度仅为1.37%,2001~2004年建成区内公共设施用地开发度跃至19.39%,农业用地耗减度高达13.66%, 用地扩展弹性系数远超过1.12的合理范围,转型期城市用地信息熵值升高,建设用地向滩地、山地扩张趋势显著等结论。
[26] Wang Qian, Zhang Zengxiang, Yi Ling, et al.

Research on urban expansion in Nanjing, China using RS and GIS.

Resources and Environment in the Yangtze Basin, 2007, 16(5): 554-559.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>卫星遥感影像为数据源, 以GIS为制图和数据提取的分析手段, 通过引入城市扩展强度、重心坐标、紧凑度、弹性系数等指标,研究了南京城市扩展的时空规律、形态特征以及与人口发展之间的协调关系;并应用回归分析,筛选了能够解释城市扩张的主要社会经济因子。结果表明:①南京城市扩展的时空分异特征明显,江南主城的东北&mdash;西南轴向和东南的江宁一带成为城市扩展最活跃的地区;②城市扩展过程中,紧凑度降低,空间形态向着趋于不稳定状态发展;③ 21世纪以来,城市扩展的弹性系数向着逐渐合理化的方向转变,但在1988~2001年,该指数与合理数值有一定差距,城市扩展与人口增长速度之间出现了不和谐现象;④国家和地方相关政策的引导及自然因素的影响对于南京城市扩展起了重要作用,职工年平均工资的增长和非农业人口的增加也是影响南京城市扩展的主要社会经济因子。</p>

[王茜, 张增祥, 易玲, .

南京城市扩展的遥感研究

. 长江流域资源与环境, 2007, 16(5): 554-559.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>卫星遥感影像为数据源, 以GIS为制图和数据提取的分析手段, 通过引入城市扩展强度、重心坐标、紧凑度、弹性系数等指标,研究了南京城市扩展的时空规律、形态特征以及与人口发展之间的协调关系;并应用回归分析,筛选了能够解释城市扩张的主要社会经济因子。结果表明:①南京城市扩展的时空分异特征明显,江南主城的东北&mdash;西南轴向和东南的江宁一带成为城市扩展最活跃的地区;②城市扩展过程中,紧凑度降低,空间形态向着趋于不稳定状态发展;③ 21世纪以来,城市扩展的弹性系数向着逐渐合理化的方向转变,但在1988~2001年,该指数与合理数值有一定差距,城市扩展与人口增长速度之间出现了不和谐现象;④国家和地方相关政策的引导及自然因素的影响对于南京城市扩展起了重要作用,职工年平均工资的增长和非农业人口的增加也是影响南京城市扩展的主要社会经济因子。</p>
[27] Qiao Weifeng.

Study on urban spatial multidimensional expansion of Nanjing based on land use perspective [D].

Nanjing: Nanjing Normal University, 2013.

[本文引用: 1]     

[乔伟峰.

土地利用视角下的南京城市空间多维扩展研究[D]

. 南京: 南京师范大学, 2013.]

[本文引用: 1]     

[28] Wang Jing, Liu Jin.

Dynamic of urban expansion in Lianyungang city based on the multi-time-phase remote sensing images: A case study of Xinpu District

. Urban Geotechnical Investigation & Surveying, 2011(1): 81-83.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

利用多时相TM/ ETM+影像,提取不同时期连云港市新浦区城市边界,借助GIS技术对新浦区城市扩展动态特征进行分析.结果表明,1989年~2007年间,新浦区城市用地面积持续增加,扩展强度总体增强,2001年~2007年间的城市扩展规模最大;新浦区城市扩展具有明显的空间分异特征,城市中心总体向东北方向偏移;紧凑度逐渐减小,分形维数逐渐增大,城市空间形态日益复杂.

[王晶, 刘锦.

基于多时相遥感数据的连云港城市扩展监测: 以新浦区为例

. 城市勘测, 2011(1): 81-83.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

利用多时相TM/ ETM+影像,提取不同时期连云港市新浦区城市边界,借助GIS技术对新浦区城市扩展动态特征进行分析.结果表明,1989年~2007年间,新浦区城市用地面积持续增加,扩展强度总体增强,2001年~2007年间的城市扩展规模最大;新浦区城市扩展具有明显的空间分异特征,城市中心总体向东北方向偏移;紧凑度逐渐减小,分形维数逐渐增大,城市空间形态日益复杂.
[29] Song Xiaodong, Liu Pu, Zhou Yixing.

Urban and rural area division: Taking Shanghai as an example.

Acta Geographica Sinica, 2006, 61(8): 787-797.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>正确的城乡划分,并以此为依据统计城镇人口,是社会经济统计的重要组成部分,城乡划分方法的研究在理论和现实两方面都具有重要的意义。利用上海市2000年的航空遥感影像和人口普查地理信息系统,作了实验性的城乡实体地域划分。特别对上海市主城区、郊区青浦区、远郊金山区张堰镇三种类型的城镇实体地域,作了较详细的划分方法探讨,以此来分别模拟国内大城市、中小城市和小城镇的实体地域划分。 本文分步骤介绍了各类型城乡实体地域划分的基本过程,同时对每种类型实体地域的多种精度的结果进行比较研究,分别探讨大城市、中小城市和城镇三种类型的实体地域划分在近远期分别应达到的精度。精度合适、操作简便,是本次研究的重点,目的是为了将城镇实体地域划分工作在大范围内推广。</p>

[宋小冬, 柳朴, 周一星.

上海市城乡实体地域的划分

. 地理学报, 2006, 61(8): 787-797.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>正确的城乡划分,并以此为依据统计城镇人口,是社会经济统计的重要组成部分,城乡划分方法的研究在理论和现实两方面都具有重要的意义。利用上海市2000年的航空遥感影像和人口普查地理信息系统,作了实验性的城乡实体地域划分。特别对上海市主城区、郊区青浦区、远郊金山区张堰镇三种类型的城镇实体地域,作了较详细的划分方法探讨,以此来分别模拟国内大城市、中小城市和小城镇的实体地域划分。 本文分步骤介绍了各类型城乡实体地域划分的基本过程,同时对每种类型实体地域的多种精度的结果进行比较研究,分别探讨大城市、中小城市和城镇三种类型的实体地域划分在近远期分别应达到的精度。精度合适、操作简便,是本次研究的重点,目的是为了将城镇实体地域划分工作在大范围内推广。</p>
[30] Tan Qulin.

Urban building extraction from VHR multi-spectral images using object-based classification.

Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2010, 39(6): 618-623.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

城区高空间分辨率遥感数据由于存在大量同物异谱和异物同谱现象,应用传统的基于像元光谱分类的方法进行建筑物分类提取难以取得满意的效果。本文发展了一种从高分辨率Ikonos卫星影像上基于知识规则的面向对象分类提取城区建筑物方法,包括如下步骤:(1)融合1m全色和4m多光谱波段影像,生成1m分辨率的多光谱融合影像;(2)分割融合影像;(3)执行基于对象光谱的最近邻监督分类;(4)应用模糊逻辑分类器结合光谱、空间、纹理和上下文特征等知识规则进行建筑物分类。精度统计结果表明,本文提出的分类方法提取城区建筑物取得了93%的精度。

[谭衢霖.

高分辨率多光谱影像城区建筑物提取研究

. 测绘学报, 2010, 39(6): 618-623.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

城区高空间分辨率遥感数据由于存在大量同物异谱和异物同谱现象,应用传统的基于像元光谱分类的方法进行建筑物分类提取难以取得满意的效果。本文发展了一种从高分辨率Ikonos卫星影像上基于知识规则的面向对象分类提取城区建筑物方法,包括如下步骤:(1)融合1m全色和4m多光谱波段影像,生成1m分辨率的多光谱融合影像;(2)分割融合影像;(3)执行基于对象光谱的最近邻监督分类;(4)应用模糊逻辑分类器结合光谱、空间、纹理和上下文特征等知识规则进行建筑物分类。精度统计结果表明,本文提出的分类方法提取城区建筑物取得了93%的精度。
[31] Qiao Weifeng, Sheng Yehua, Fang Bin, et al.

Land use change information mining in highly urbanized area based on transfer matrix: A case study of Suzhou, Jiangsu Province.

Geographical Research, 2013, 32(8): 1497-1507.

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

深入分析土地利用转移矩阵和地类转移概率矩阵,提出利用连续分时段土地利用转移矩阵求算总时段转移矩阵的方法,进而改进地类变化量和地类动态度计算模型,提出了地类转移无序度的概念、含义并构造计算模型。以苏州市为例进行实证分析,结果显示:1999-2008 年苏州市耕地的总变化量最大,其次是其它农用地和独立工矿用地;其中耕地和独立工矿用地的主导变化是净变化,而其它农用地以交换变化为主;10 年间位列各地类动态度前三位的依次为独立工矿用地、其它农用地和建制镇用地,综合动态度在2004 年和2002 年最大,1999-2001 年较低;地类转移无序度的前二位是其它农用地和交通运输用地,其它地类该值均不高,说明苏州市10 年间的土地利用演化较为有序。研究表明,基于转移矩阵的相关模型的改进和构造深入挖掘了土地利用演变信息,有利于对土地利用变化进行深入研究。

[乔伟峰, 盛业华, 方斌, .

基于转移矩阵的高度城市化区域土地利用演变信息挖掘: 以江苏省苏州市为例

. 地理研究, 2013, 32(8): 1497-1507.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

深入分析土地利用转移矩阵和地类转移概率矩阵,提出利用连续分时段土地利用转移矩阵求算总时段转移矩阵的方法,进而改进地类变化量和地类动态度计算模型,提出了地类转移无序度的概念、含义并构造计算模型。以苏州市为例进行实证分析,结果显示:1999-2008 年苏州市耕地的总变化量最大,其次是其它农用地和独立工矿用地;其中耕地和独立工矿用地的主导变化是净变化,而其它农用地以交换变化为主;10 年间位列各地类动态度前三位的依次为独立工矿用地、其它农用地和建制镇用地,综合动态度在2004 年和2002 年最大,1999-2001 年较低;地类转移无序度的前二位是其它农用地和交通运输用地,其它地类该值均不高,说明苏州市10 年间的土地利用演化较为有序。研究表明,基于转移矩阵的相关模型的改进和构造深入挖掘了土地利用演变信息,有利于对土地利用变化进行深入研究。

/