基于遥感影像的嘉兴市城市扩张与驱动力分析

在当前高速城市化的背景下,为及时了解嘉兴市的城市发展现状,使用遥感手段提取各时间段内城市的建设区域,并分析了扩张过程的时空特征,再结合社会经济数据探究了城市扩张的驱动力因素.结果表明：嘉兴市在1993~2013年间城市扩张明显,扩张速度和强度先增后减,扩张方向由西北转向南,扩张模式经历了“主动型-被动型-稳定型”的转变过程,扩张合理性较差,城市扩张速率高于人口增长速率,扩张驱动因子主要为经济发展、产业结构调整和人口增长.     

基于STIRPAT模型的南昌市城市扩张时空动态研究

在城市化进程的推动下,南昌市城市空间快速扩展,土地利用格局发生了显著的改变。通过选取1989—2015年间6期遥感影像,运用监督分类法将土地类型进行5类划分,评估各阶段土地利用类型的转变,基于STIRPAT模型分析影响南昌城市扩张的驱动因素。结果表明,南昌城市建设规模显著扩大,建设用地逐年增加,2015年面积约为1989年的2.3倍。自2000年,南昌市城市扩张速度趋于平缓、扩张强度降低,扩张模式由外延式逐渐转变为填充式。从空间格局上看,南昌市城区仍在不断扩张,但建成区规模趋于稳定并相对集中,城市边界愈加整齐规则。南昌城市中心发生迁移,重心向东南方向迁移了近4268.9 m。从城市扩张驱动力分析结果来看,经济发展是导致南昌市城市扩张的第一驱动力,除此之外,工业产值比重、人口、国家宏观政策、地理特征和交通也是城市扩张的重要驱动因素。     

海岛城市收缩测度与动因—–舟山岱山岛案例

去工业化、郊区化、老龄化等冲击下的城市收缩现象在世界范围内爆发, 引起了城市规划、地理学和社会学各界的关注. 中国岛屿众多, 岛屿城镇的收缩认知及其成因分析对于实现国家海洋战略与海疆长治久安具有重要价值. 以中国舟山市岱山岛(辖高亭镇、东沙镇、岱西镇和岱东镇)为例, 运用统计方法分析人口、经济视阈城镇收缩现象, 解析动因及其机理. 研究发现 (1)岱山岛2006~2016年人口年均增长为-2.65%, 是典型的城镇隐性收缩; 经济核心指标(产业产值、人均GDP、建成区面积)持续正增长, 这与西方学界以城市衰退为判据的“收缩城市”存在本质差异; 与中国大陆城市收缩相比, 存在人口、经济变化率小等特征. (2)岱山岛城市收缩的二元特征集中体现在人口负增长与经济、土地利用快速正增长悖论, 经济增长与城市扩张受工农业结构调整和城市集中建设、国家政策影响深远, 工农业生产总值及其变化率对城市收缩正向影响最大, 工业生产总值及其变化率对城市收缩负向影响最大. (3)海岛城市收缩动力源于海岛人口与产业间的资源竞争, 海岛资源短缺导致产业与居民期望脱钩, 海岛的自身短板与高速发展的教育拉升了年轻人与家庭的就业期望.     

2000年以来宁波城市空间扩展特征及其驱动力分析

基于遥感影像数据, 提取宁波城区土地利用数据, 从扩展速度与强度、紧凑度等方面分析城市空间扩展特征, 选取区位环境、人口社会、产业经济和政府决策四方面分析宁波城市扩展驱动力. 研究发现: (1)宁波主城区城市空间扩展存在明显阶段性, 2000~2005年空间快速扩张, 此后扩展强度缓和; 外延式扩展方式造成了城市形态复杂, 紧凑程度较差. (2)受制于地形影响, 城市空间向东沿交通干道呈现廊道式扩张; GDP和常住人口是城市空间扩张的决定性因素; 产业结构、政府投资微弱地影响城市扩展趋势.     

时间序列遥感影像支持下杭州湾南岸植被动态监测

海岸带植被是连通陆海生态系统的关键要素,在全球变暖、海平面上升及人类活动加剧等背景下,掌握海岸带植被演化规律是支撑未来海岸带弹性发展的基础.以太平洋西岸中部长江三角洲杭州湾南岸为研究区,利用时间序列Landsat遥感影像对1984至2018年杭州湾南岸植被动态进行监测.结果表明:杭州湾南岸植被面积从1984年的7.26 km~2增加至2018年的468.35km~2,主要经历了生长发育到迅速扩张再到缓慢增长等演化阶段;在围垦、人工引种及泥沙淤积等影响下,海岸植被垂直于海堤沿海岸呈带状分布并伴有稀疏碎斑,其景观构成与演替特征显著;研究也显示了Google Earth Engine对于海岸植被长时序持续监测的优势与潜力.研究揭示的人类活动加剧背景下杭州湾南岸植被变化特征,对维护滨海湿地生态系统安全及大湾区可持续发展有重要意义.     

基于Kaya扩展的浙江能耗氮排放及其影响因素研究

将1980~2014年浙江省天然能耗氮排放过程分为3个阶段：1980~1990,1991~2000,2001~2014,采用Kaya扩展恒等式并结合LMDIM,研究了1980~2014年浙江省天然能耗氮排放的主要推动因子.并通过分析1980年以来浙江省社会经济发展趋势和排氮量变化特征,定量分析了经济产出、人口规模、能源强度、能源结构和能源替代效应分别在3个阶段的贡献.得到：（1）氮排放增长的首要正影响因子为经济产出,其次为人口规模.（2）改革开放以来,能耗强度的降低抑制了氮排放,能源强度为负效应.（3）能源结构效应和能源替代效应也为负效应,但在第3阶段,二者均由负效应转变为正效应.     

城市扩张的空间模式研究——以杭州市为例

以杭州市中心城区的多时相TM/ETM+遥感影像为数据源,采用建设用地扩张强度、空间自相关方法等,分析了杭州市1991~2010年间城市扩张的时空特征,并探讨其扩张的空间模式及其演化.结果表明：（1）杭州市城区快速扩展,各街道 乡镇扩张程度存在明显差异;（2）杭州城市扩张的“热点”方位变化大致为：城北-城西-多方位-城东,其变迁规律与杭州城市扩张模式的总体变化规律一致;（3）杭州市城市扩张的空间模式主要有边缘式、填充式、自发式和线性轴状,且随城市演化过程总体遵循以下轨迹：首先,主城表现为边缘式为主、填充式为辅的扩张;其次,外围自发式的扩张形成了副城;接下来主副城都表现为从填充为主、边缘为辅的扩张转变为边缘为主、填充为辅的扩张;而线性轴状扩张是沿交通线发展并贯穿整个城市空间的演化过程.     

隐性债务对城市空间扩张的影响研究

为推动城市开发与基础设施建设,满足城市新增人口的公共服务需求,地方隐性债务规模快速增长,经济下行加剧了地方政府所面临的债务风险。利用2007—2018年我国285个地级市隐性债务数据,采用固定效应模型,从债务规模与发债主体特征两个视角评估隐性债务对城市空间扩张的驱动机制。主要结论有：（1）隐性债务规模对城市空间扩张有显著正向影响,上期隐性债务规模的增加将推动当期城市建成区扩张。发债规模增加1亿元,城市建成区面积增加0.192 km²,“借债建城”成为地方政府推动城市空间扩张的主要模式。（2）发债企业数和发债企业质量对城市空间扩张有显著正向影响,发债企业数增加,且信用评级为AA+及以上,发债主体的比例提高推动城市建成区面积的增加。信用等级高的发债企业越多,城市扩张能力越强。（3）发债企业数对城市空间扩张的影响存在区域异质性,发债企业数对中西部地区的城市空间扩张具有显著正向影响,对东部地区则无显著影响。     

奇台绿洲开发下的人地关系发展规律及可持续发展研究

分析了奇台人工绿洲发展规律及其与环境之同的关系,并对近十年来影响人工绿洲变化的主要因子进行了分析.研究认为奇台人工绿洲人地关系发展经历了三个阶段:第一阶段是20世纪50年代以前,"以水定地"的相对协调发展时期;第二阶段是20世纪50～80年代人地关系发展失衡时期,人工绿洲迅速扩张,水资源开发滞后,耕地因缺水灌溉而成为低产田,环境破坏严重,人地发展失衡的原因是政策因素;第三阶段是20世纪90年代以来人地关系失衡加剧时期,人工绿洲及其生态环境主要依赖开采地下水维持,造成地下水位迅速下降,并引发出一系列环境问题.通过对90年代以来社会经济因素与人工绿洲面积的灰色相关分析,认为人口和地下水开采量是对奇台人工绿洲可持续发展影响比较大的因素,而技术、经济增长是比较稳定的因素.     

杭州城市建设用地扩张的时空演变分析

基于杭州市1914—2018年间6期近代地图与遥感影像数据,通过目视解译数字化的近代地图,使用面向对象的分类方式对CORONA、Landsat TM和OLI影像进行分类并提取建设用地数据,计算扩张速度、重心变化、景观格局指数和增长类型,分析建设用地的扩张过程与扩张模式。结果表明：（1）近百年来杭州城市建设用地扩张明显,扩张过程主要集中在改革开放后。（2）杭州城市重心经历了“北—西北—北—东南—南”的变化过程,由向单一方向扩张转变为多方向均衡发展的态势。（3）建设用地扩张过程基本符合“扩散—融合”假说;城市核心区呈现蛙跳增长、填充增长、边缘增长依次主导的螺旋式发展过程,研究区域整体表现为边缘增长始终占相对重要地位的特征。（4）通过近代地图与遥感影像的集成分析,为长时间尺度的城市研究提供了一种路径。     

1980—2018年镇赉县湿地景观格局变化与人为干扰的关系

以吉林省最大湿地保留区镇赉县为研究区，基于1980—2018年8期土地利用数据，采用网格分析法研究湿地景观格局变化规律及景观指数与人为干扰度的关系。结果表明：（1）镇赉县湿地面积减少290.7 km2，水体、滩地、沼泽变化率分别为-0.45，-2.97和-4.84 km²·a^-1。（2）镇赉县湿地率（PLAND）下降6.1%，且从西北部向东南部逐渐递增；斑块数量（NP）与斑块平均面积（AREA_MN）均呈先上升后下降的趋势，东南部湿地景观破碎化加剧，中部破碎化减缓；湿地连通度的空间分布格局为西北向东南递增，斑块结合度指数（COHESION）在中部地区显著增加，在东南部地区缓慢降低。（3）镇赉县湿地人为干扰度逐渐增强、耕地面积的增加和交通网的扩张是镇赉县湿地面积萎缩、景观破碎化加剧和连通度降低的主要人为原因。人为干扰度与NP呈显著正相关，与PLAND、AREA_MN、COHESION均呈负相关。稳定西南部和东北部耕地中湿地斑块，进一步加强中部湿地水体连通性，排查东南部湿地核心区违规建筑，实施分区治理，加强对镇赉县现有湿地的保护，以期实现区域可持续发展。     

基于土地利用格局的浙中城市群区域景观稳定性研究

土地利用/覆盖变化不仅影响城市生态系统的平衡, 而且会引发很多复杂的社会问题, 成为地理学人地关系综合研究热点领域. 本文运用1990、2000和2014年的遥感影像数据, 在标准假彩色分类基础上, 计算景观指数并构建景观稳定性模型, 解析土地利用视角下浙中城市群区域的景观稳定性变化. 研究发现: (1)1990~2014年的24a间, 林地占土地总面积的百分比逐年递增, 其中1990~2000年增长较少, 2000~2014年增长较多; 水域占比逐年下降, 1990~2000年从4.94%降到2.90%; 随着建设用地的逐年上涨, 耕地和未利用地的占比逐年下降; 浙中城市群东北方向微量的湿地, 24a间面积占比下降了近一半, 从0.31%降到0.16%. (2)景观结构及其变化表明, 城市的斑块形状从简单化向复杂化发展, 这与城市的发展由无序到有序, 低级到高级的过程相一致; 耕地、林地和湿地受人类活动的影响逐渐加剧, 抗干扰能力减弱. (3)浙中城市群的景观稳定性从1990年到2000年大幅度下降, 2000年到2014年增强; 类型尺度上, 除未利用地外的其他5类景观的稳定性都经历了先降低后增强的过程, 而未利用地的稳定性从1990年开始持续增强, 2000年到2014年间虽有所下降但下降幅度不大.     

浙江省城镇建设用地空间扩展时空特征分析

运用1990~2015年浙江省6期土地利用数据, 使用扩展速率、扩展强度、分形维数等指标分析浙江省城镇建设用地空间格局. 结果表明 (1)1990~2015年, 浙江省城镇建设用地增长在5个时期呈现“W”趋势, 从不同行政等级来看, 扩展速度的发展趋势具有一致性, 2000~2005年是浙江省不同行政等级的城市城镇用地扩展速度的最快阶段. (2)从扩展强度来看, 浙江省在2000~ 2005年对城镇用地扩展最大, 其他时期基本维持稳定. 地势平缓的城市往往开发强度大, 丘陵地区的城市处于缓慢扩展阶段. (3)浙江省城镇用地空间结构的分形维数和稳定性特征存在波动性. 城镇用地的空间结构特征与城镇用地增长过程和发展阶段具有一定的联系. (4)浙江省城镇用地重心受到地形限制明显. 西南地区受到丘陵地形影响, 重心移动方向大多数与斜长的峡谷平行; 北部平原区域的城镇用地的重心变化往往受到经济等社会因素影响较大. (5)浙江省城镇建设用地空间扩展的影响因素上存在一定规律, 可看出1995年、2010年、2015年主要倾向于社会经济的影响, 在2000年、2005年则倾向于自然因素的影响.     

沿海发达地区小城镇城乡建设用地变化及驱动力研究——以宁波市奉化溪口镇为例

基于奉化溪口镇1990~2015年6期土地利用数据, 借助土地利用转移矩阵、城乡建设用地扩展速度、土地利用动态度、土地利用结构信息熵、核密度和Logistic回归模型等方法, 探析奉化溪口镇城乡建设用地变化特征和驱动因子. 结果表明: (1)1995~2015年, 溪口镇城乡建设用地规模不断扩大, 增长速度不稳定, 城镇用地、农村居民点用地和其他建设用地增长各具特点; (2)建设用地信息熵持续增加, 土地类型趋于复杂化、有序化; (3)城乡建设用地的转入面积远大于转出面积, 主要转入来源为耕地和林地; (4)城乡建设用地核密度高值区集聚于城镇的东北部, 核密度分布特征随时间变化不明显; (5)建设用地分布主要受社会经济因素的影响, 其中地均国内生产总值、人口密度、高程值与距河流距离影响较大.     

温州市PM_(2.5)中水溶性离子污染特征及来源分析

2015年1~12月在温州市区采集448个PM_(2.5)样品,采用离子色谱法分析PM_(2.5)中9种水溶性离子(SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+、Cl~-、Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)和F~-)的浓度,研究其污染特征、化学组分和来源.采样期间9种水溶性离子总浓度为39.97μg·m~(-3),SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+占所测水溶性离子总量的(40.19±10.04)%.离子总浓度的季节变化特征为冬季春季秋季夏季,从空间分布上看,多数季节市站采样点PM_(2.5)中离子总浓度低于南浦、龙湾和瓯海采样点.相关性分析结果显示,PM_(2.5)值与NH_4~+、Ca~(2+)、Na~+、K~+、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)浓度显著相关,PM_(2.5)中SO_4~(2-)和NH_4~+的主要结合方式为(NH_4)_2SO_4.硫氧化速率(SOR)和氮氧化速率(NOR)的年均值分别为0.44±0.09和0.13±0.04,表明温州市PM_(2.5)中SO_4~(2-)和NO_3~-主要由二次转化形成.主成分分析结果表明,温州市PM_(2.5)中水溶性离子主要来源于燃煤(火力发电和工业燃煤)、生物质燃烧、机动车尾气以及道路和建筑扬尘.