资源科学 ›› 2018, Vol. 40 ›› Issue (6): 1175-1185.doi: 10.18402/resci.2018.06.08
收稿日期:
2017-11-01
修回日期:
2018-02-24
出版日期:
2018-06-25
发布日期:
2018-06-22
作者简介:
作者简介:童陆亿,男,湖北宜昌人,博士生,主要从事城市土地利用转型研究。E-mail:
基金资助:
Luyi TONG1,2(), Shougeng HU1,2(
)
Received:
2017-11-01
Revised:
2018-02-24
Online:
2018-06-25
Published:
2018-06-22
摘要:
构建了基于自由度、蔓延度和感观优劣度等时空统计分析模型的区域多级城镇用地扩张特征度量方法体系,分析了1990—2015年期间湖南、湖北和江西(湘鄂赣)三省327个县(市)全域、省域、城市群和地级市级别下的城镇用地扩张特征及其分异规律与模式。结果显示:①湘鄂赣三省多级城镇用地扩张时空特征存在分异性,且其主要源自特定级别下城镇用地扩张的空间异质性,以及特定区域不同级别度量结果的变异性;②区域多级城镇用地扩张分异特征能反映各县(市)在区域城镇建设用地扩张中所扮演的角色,本文识别出了湘鄂赣三省有序增长、持续蔓延、复合增长和复合蔓延等主要的镇用地扩张模式;③城市群和丘陵平原区,无序蔓延和复合蔓延模式表现较为明显;有序增长和复合增长模式在非城市群和山区城镇用地扩张中占主导地位。积极开展区域多级城镇用地扩张度量及其分异规律与模式分析,将助力多级、“差别化”城镇用地扩张管控和城市可持续发展战略研究。
童陆亿, 胡守庚. 湘鄂赣三省多级城镇用地扩张时空特征[J]. 资源科学, 2018, 40(6): 1175-1185.
Luyi TONG, Shougeng HU. Multi-level urban land expansion characterization using spatiotemporal statistics for Hunan, Hubei and Jiangxi[J]. Resources Science, 2018, 40(6): 1175-1185.
表3
1990—2015年湘鄂赣三省省域级别城镇用地扩张指数统计"
省份 | 扩张指数 | 最小值 | 最大值 | 均值 | 标准差 |
---|---|---|---|---|---|
湖北省 | 自由度 | 0.003 2 | 14.862 5 | 1.393 8 | 2.723 5 |
蔓延度 | 0.067 6 | 1.406 5 | 0.956 1 | 0.295 7 | |
感观优劣度 | -2.440 8 | 5.897 2 | 1.629 1 | 1.767 7 | |
湖南省 | 自由度 | 0.018 0 | 40.858 3 | 2.414 4 | 6.304 5 |
蔓延度 | 0.564 5 | 1.564 9 | 1.212 0 | 0.194 8 | |
感观优劣度 | -3.226 8 | 4.155 1 | 1.161 8 | 1.660 8 | |
江西省 | 自由度 | 0.005 2 | 30.163 0 | 2.553 4 | 5.920 3 |
蔓延度 | 0.025 4 | 1.426 6 | 0.887 5 | 0.332 9 | |
感观优劣度 | -2.577 9 | 5.618 5 | 1.193 3 | 1.553 3 |
表4
1990—2015年湘鄂赣三省城市群/非城市群级别城镇用地扩张指数统计"
区域级别 | 扩张指数 | 最小值 | 最大值 | 均值 | 标准差 |
---|---|---|---|---|---|
城市群 | 自由度 | 0.003 2 | 109.445 1 | 6.818 4 | 15.823 1 |
蔓延度 | 0.165 4 | 1.428 4 | 1.036 6 | 0.271 7 | |
感观优劣度 | -3.647 7 | 5.884 5 | 0.428 9 | 1.975 0 | |
非城市群 | 自由度 | 0.005 0 | 29.566 1 | 1.056 3 | 2.809 2 |
蔓延度 | 0.025 4 | 1.564 9 | 1.028 5 | 0.328 0 | |
感观优劣度 | -2.572 6 | 5.677 8 | 1.713 3 | 1.391 5 |
[1] | 刘盛和. 城市土地利用扩展的空间模式与动力机制[J]. 地理科学进展, 2002, 21(1): 43-50. |
[Liu S H.Spatial patterns and dynamic mechanisms of urban land use growth[J]. Progress in Geography, 2002, 21(1): 43-50.] | |
[2] | 柯新利, 郑伟伟, 杨柏寒. 权衡城市扩张、耕地保护与生态保育的土地利用布局优化-以武汉市为例[J]. 地理与地理信息科学, 2016, 32(5): 9-13. |
[Ke X L, Zheng W W, Yang B H.Optimizing of land allocation for synergy of urban expansion, cultivated land protection and ecosystem conservation: a case study of Wuhan[J]. Geography and Geo-information Science, 2016, 32(5): 9-13.] | |
[3] | He C Y, Liu Z F, Tian J, et al. Urban expansion dynamics and natural habitat loss in China: a multiscale landscape perspective[J]. Global Change Biology, 2014, 20(9): 2886-2902. |
[4] | Güneralp B, Seto K C.Futures of global urban expansion: Uncertainties and implications for biodiversity conservation[J]. Environmental Research Letters, 2013, 8(1): 014025. |
[5] | 张利, 雷军, 李雪梅, 等. 1997-2007年中国城市用地扩张特征及其影响因素分析[J]. 地理科学进展, 2011, 30(5): 607-614. |
[Zhang L, Lei J, Li X M, et al. The features and influencing factors of urban expansion in China during 1997-2007[J]. Progress in Geography, 2011, 30(5): 607-614.] | |
[6] | 陈彦光, 周一星. 基于RS数据的城市系统异速生长分析和城镇化水平预测模型: 基本理论与应用方法[J]. 北京大学学报(自然科学版), 2001, 37(6): 819-826. |
[Chen Y G, Zhou Y X.Researches in models of allometric analysis of urban systems and forecast of urbanization level based on RS data of urban area[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universities Pekinensis, 2001, 36(6): 819-826.] | |
[7] | Su W Z, Gu C L, Yang G S, et al. Measuring the impact of urban sprawl on natural landscape pattern of the Western Taihu Lake watershed, China[J]. Landscape and Urban Planning, 2010, 95(1): 61-67. |
[8] | 周国华, 贺艳华. 长沙城市土地扩张特征及影响因素[J]. 地理学报, 2006, 61(11): 1171-1180. |
[Zhou G H, He Y H.Characteristics and influencing factors of urban land expansion in Changsha[J]. Acta Geographica Sinica, 2006, 61(11): 1171-1180.] | |
[9] | 赵国梁, 郑新奇, 刘东亚, 等. 基于遥感和GIS的城市扩张稳态指数及其应用[J]. 农业工程学报, 2017, 33(11): 272-281. |
[Zhao G L, Zheng X Q, Liu D Y, et al. Urban expansion steady-state index of urban expansion based on remote sensing and GIS and its applications[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2017, 33(11): 272-281.] | |
[10] | Taubenböck H, Wiesner M, Felbier A, et al. New dimensions of urban landscapes: the spatio-temporal evolution from a polynuclei area to a mega-region based on remote sensing data[J]. Applied Geography, 2014, 47(1): 137-153. |
[11] | Shen G.Fractal dimension and fractal growth of urbanized areas[J]. International Journal of Geographical Information Science, 2002, 16(5): 419-437. |
[12] | Marulli J, Mallarach J M.A GIS methodology for assessing ecological connectivity: application to the Barcelona Metropolitan Area[J]. Landscape and Urban Planning, 2005, 71(2): 243-262. |
[13] | 陈江龙, 高金龙, 徐梦月, 等. 南京大都市区建设用地扩张特征与机理[J]. 地理研究, 2014, 33(3): 427-438. |
[Chen J L, Gao J L, Xu M Y, et al. Characteristics and mechanism of construction land expansion in Nanjing metropolitan area[J]. Geographical Research, 2014, 33(3): 427-438.] | |
[14] | 刘和涛, 田玲玲, 田野, 等. 武汉市城市蔓延的空间特征与管制[J]. 经济地理, 2015, 35(4): 47-53. |
[Liu H T, Tian L L, Tian Y, et al. Exploring the spatial expression and governance policies of urban sprawl in Wuhan[J]. Economic Geography, 2015, 35(4): 47-53.] | |
[15] | 高倩, 阿里木江·卡斯木. “一带一路”沿线之中国新疆-中亚-西亚城市空间扩张[J]. 经济地理, 2017, 37(5): 51-57. |
[Gao Q, Alimujiang K.Research on the urban expansion of Xinjiang in China, Central Asia, West Asia along the Belt and Road[J]. Economic Geography, 2017, 37(5): 51-57.] | |
[16] | 吕萍, 龙双双, 刘新平. 地价在北京市城市扩张中的作用[J]. 城市问题, 2007, (12): 34-38. |
[Lv P, Long S S, Liu X P.The role of land price in the urban expansion of Beijing[J]. Urban Problems, 2007, (12): 34-38.] | |
[17] | 杨洋, 李雅静, 何春阳, 等. 环渤海地区三大城市群城市规模分布动态比较-基于1992-2012年夜间灯光数据的分析和透视[J]. 经济地理, 2016, 36(4): 59-69. |
[Yang Y, Li J Y, He C Y, et al. A Comparative study on spatiotemporal dynamics of city size distribution among three urban agglomerations in Bohai Rim: based on the analysis and perspective of Nighttime Light data from 1992 to 2012[J]. Economic Geography, 2016, 36(4): 59-69.] | |
[18] | 焦利民, 唐欣, 刘小平. 城市群视角下空间联系与城市扩张的关联分析[J]. 地理科学进展, 2016, 35(10): 1177-1185. |
[Jiao L M, Tang X, Liu X P.Spatial linkage and urban expansion: an urban agglomeration perspective[J]. Progress in Geography, 2016, 35(10): 1177-1185.] | |
[19] | Tian L, Li Y F, Yan Y Q, et al. Measuring urban sprawl and exploring the role planning plays: a Shanghai case study[J]. Land Use Policy, 2017, 67: 426-435. |
[20] | Bhatta B, Saraswati S, Bandyopadhyay D.Quantifying the degree-of-freedom, degree-of-sprawl, and degree-of-goodness of urban growth from remote sensing data[J]. Applied Geography, 2010, 30(1): 96-111. |
[21] | Tong L, Hu S, Frazier A E, et al. Multi-order urban development model and sprawl patterns: an analysis in China, 2000-2010[J]. Landscape and Urban Planning, 2017, 167: 386-398. |
[22] | Jiao L, Mao L, Liu Y.Multi-order landscape expansion index: characterizing urban expansion dynamics[J]. Landscape and Urban Planning, 2015, 137: 30-39. |
[23] | 刘纪远, 刘文超, 匡文慧, 等. 基于主体功能区规划的中国城乡建设用地扩张时空特征遥感分析[J]. 地理学报, 2016, 71(3): 355-369. |
[Liu J Y, Liu W C, Kuang W H, et al. Remote Sensing-based analysis of the spatiotemporal characteristics of built-up area across China based on the plan for major function-oriented zones[J]. Acta Geograhpica Sinaca, 2016, 71(3): 355-369.] | |
[24] | Gao B, Huang Q X, He C Y, et al. How does sprawl differ across cities in China? a multi-scale investigation using nighttime light and census data[J]. Landscape and Urban Planning, 2016, 148(41): 89-98. |
[25] | 国家统计局. 中国统计年鉴 [M]. 北京: 中国统计出版社, 2015. |
[National Bureau of Statistics of the P.R. China. China Statistical Yearbook [M]. Beijing: China Statistics Press, 2015.] | |
[26] | 童陆亿, 胡守庚. 中国主要城市建设用地扩张特征[J]. 资源科学, 2016, 38(1): 50-61. |
[Tong L Y, Hu S G.Characterizations of urban sprawl in major Chinese cities[J]. Resources Science, 2016, 38(1): 50-61.] | |
[27] | Liu J Y, Liu M L, Tian H Q, et al. Spatial and temporal patterns of China’s cropland during 1990-2000: An analysis based on Landsat TM data[J]. Remote Sensing of Environment, 2005, 98(4): 442-456. |
[28] | 湖北省水利厅. 湖北省湖泊保护条例[EB/OL]. (2012-06-04)[2018-02-28]. . |
[Hubei Provincial Department of Water Resources. Hubei Province Lake Protection Ordinance [EB/OL]. (2012-06-04)[2018-02-28]. .] | |
[29] | 江西省人民政府. 江西省湿地保护条例[EB/OL]. (2012-03-29)[2018-02-28]. . |
[People’s Government of Jiangxi Province. Jiangxi Wetland Protection Regulations [EB/OL]. (2012-03-29)[2018-02-28]. .] | |
[30] | 中华人民共和国城乡住建部. CJJ 83-2016 城乡建设用地竖向规划规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2016. |
[Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People’s Republic of China (MOHURD). CJJ 83-2016 Code for Vertical Planning on Urban and Rural Development Land[S]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2016.] | |
[31] | 中华人民共和国国务院. 中华人民共和国森林法实施条例[EB/OL]. (2011-01-08)[2018-02-28]. . |
[The State Council of the People’s Republic of China. The People's Republic of China Forest Law Implementation Regulations [EB/OL]. (2011-01-08)[2018-02-28]. .] | |
[32] | Almeida C, Monteiro A, Mara G, et al. GIS and remote sensing as tools for the simulation of urban land-use change[J]. International Journal of Remote Sensing, 2005, 26(4): 759-774. |
[33] | 田光进, 刘纪远, 庄大方, 等. 基于遥感与GIS的20世纪90年代中国城镇用地时空特征[J]. 第四纪研究, 2003, 23(4): 421-427. |
[Tian G J, Liu J Y, Zhuang D F, et al. The temporal-spatial characteristics of urban land in China in 1990s by remote sensing and GIS[J]. Quaternary Sciences, 2003, 23(4): 421-427.] | |
[34] | 中华人民共和国国务院. 中华人民共和国基本农田保护条例[EB/OL]. (1994-08-18)[2018-05-15]. . |
[The State Council of the People’s Republic of China. Basic Farmland Protection Regulations [EB/OL]. (1994-08-18)[2018-05-15]. .] | |
[35] | 甄峰, 席光亮. 中国经济社会转型中城市化的质与量[J]. 规划师, 2012, 28(7): 11-15. |
[Zheng F, Xi G L.Urbanization quantity and quality in China’s socio-economic transition[J]. Planners, 2012, 28(7): 11-15.] |
[1] | 王洁, 摆万奇, 田国行. 青藏高原景观生态风险的时空特征[J]. 资源科学, 2020, 42(9): 1739-1749. |
[2] | 安晓宁, 辛岭. 中国农业现代化发展的时空特征与区域非均衡性[J]. 资源科学, 2020, 42(9): 1801-1815. |
[3] | 罗君, 石培基, 张学斌. 黄河上游兰西城市群人口时空特征多维透视[J]. 资源科学, 2020, 42(3): 474-485. |
[4] | 李鹏,李文君,封志明,肖池伟,刘怡媛. 基于FIRMS MODIS与VIIRS的东南亚活跃火频次时空动态分析[J]. 资源科学, 2019, 41(8): 1526-1540. |
[5] | 常明, 王西琴, 贾宝珍. 中国粮食作物灌溉用水效率时空特征及驱动因素——以稻谷、小麦、玉米为例[J]. 资源科学, 2019, 41(11): 2032-2042. |
[6] | 游诗咏, 林仲源, 韩兆洲. 广东省城市旅游效率的时空特征及其增长机制[J]. 资源科学, 2017, 39(8): 1545-1559. |
[7] | 瞿诗进, 胡守庚, 童陆亿, 李全峰. 长江中游经济带城镇建设用地转型的时空特征[J]. 资源科学, 2017, 39(2): 240-251. |
[8] | 刁贝娣, 曾克峰, 苏攀达, 丁镭, 刘超. 中国工业氮氧化物排放的时空分布特征及驱动因素分析[J]. 资源科学, 2016, 38(9): 1768-1779. |
[9] | 何艳秋, 戴小文. 中国农业碳排放驱动因素的时空特征研究[J]. 资源科学, 2016, 38(9): 1780-1790. |
[10] | 万华伟, 高帅, 刘玉平, 臧春鑫, 许时光. 呼伦贝尔生态功能区草地退化的时空特征[J]. 资源科学, 2016, 38(8): 1443-1451. |
[11] | 赵爱栋, 马贤磊, 曲福田, 许实. 基于资源价值显化视角的中国工业用地市场发育水平及其影响因素[J]. 资源科学, 2016, 38(2): 217-227. |
[12] | 焦利民, 肖丰涛, 许刚, 卢延年. 武汉都市区绿地破碎化格局对城市扩张的时空响应[J]. 资源科学, 2015, 37(8): 1650-1660. |
[13] | 杨小唤, 程传周, 李月娇, 王静. 近几年来中国耕地占补的空间分异特征[J]. , 2012, 34(9): 1671-1680. |
[14] | 李建国, 李月臣, 刘金萍, 刘丽丽, 濮励杰. 2001 年至2010 年三峡库区重庆段植被活动时空特征及其影响因素[J]. , 2012, 34(8): 1500-1507. |
[15] | 耿雅冬, 刘桂春, 刘锴, 于欣, 张洪月, 张耀光. 基于定量分析的辽宁区域海洋经济地域系统的时空差异[J]. , 2011, 33(5): 863-870. |
|