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随着中国城市化建设的快速推进,城市蔓延式增长和生态空间持续性萎缩成为普遍的现象,以地表硬化为主要特征的城市景观格局变化得到广泛关注,而景观扩张指数(Landscape Expansion Index, LEI)是测度这一现象的重要工具。但在新型城镇化背景下,由于大城市空间结构调整优化以及城市绿化率的提高,硬化地景观的收缩与消亡已成为城市景观演变的另一重要形式,因此亟需新的有效手段来刻画城市发展的新特征。在此背景下,本文在LEI指数的基础上,提出景观演化特征指数(Landscape Evolution Characteristic Index, LECI),尝试综合描述城镇化过程中硬化地景观斑块扩张与收缩的动态特征;并基于邻域特征计算的景观演化特征指数,包括景观演化模式识别指数(Landscape Evolution Pattern Index, LEPI)和景观演化规模指数(Landscape Evolution Area Index, LEAI),协同分析两个或多个时相景观格局演变过程中的斑块新生与消亡。本文将LECI指数应用于武汉都市发展区1990-2010年期间的城市硬化地景观演变过程中,与基于最小包围盒的景观扩张指数(LEI)对比分析,结果表明：①LEPI能准确识别不同规模和形状斑块的空间扩张模式,LEAI能够较好反映斑块扩张强度并表征景观扩张方向;②LEPI能有效识别城市景观演变中消亡斑块的湮灭模式,研究区内硬化地景观消亡现象明显加剧,可能与政府加强城市内部改造及绿化建设有关;③LECI指数变化分析发现,武汉都市发展区研究期内的城市景观扩张强度有所放缓,飞地式和边缘式空间增长构成斑块演变的主体,城市硬化地景观扩张模式在空间上呈现明显的梯度分异规律,随距主城区的远近呈现填充式/包围式、边缘式/邻接式到飞地式/孤立式的演替。 相似文献
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基于稳定映射分析的深圳绿色景观时空演化及启示 总被引：2，自引：0，他引：2
绿色景观是城市开发建设所必需的空间资源,也是城市生态功能维续的基础和载体, 其动态演变过程关乎人类福祉与城市可持续发展。本文应用1986-2005年多时序的Landsat TM/ETM+遥感数据,采用改进型稳定映射变化轨迹分析、景观格局指数和系统聚类方法,综 合分析城市化以来深圳市绿色景观的时空动态演变过程,探讨其空间发生机制。结果表明： 研究期内深圳市绿色景观面积和类型组成变化显著,且均在1995年前后出现变幅拐点,具明 显的阶段性特征;全市绿色景观动态变化轨迹包括4大类、2中类和13小类,以类内转化过程 比例最高 (30.5%),由此引发的潜在生态环境影响应成为今后城市景观演变与生态环境效应研 究的一大重点;各类绿色景观变化轨迹形成集聚型、相对集聚型和分散型空间布局,长期保 持过程集中分布于高海拔地区,与低海拔区域分布的波动、消失过程构成空间共轭关系,地 形条件成为深圳市57%以上绿色景观的天然庇护。而在地形平坦的城市中,如何在快速城市化 过程中有效保留充足、高质量的绿色景观资源,是值得进一步深入探讨的问题。 相似文献
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不同城市化阶段景观演变的热环境效应动态——以深圳西部地区为例 总被引：3，自引：1，他引：2
热环境效应是城市化过程中景观格局演变对区域生态环境影响研究的重要内容之一。通过热环境效应动态研究有助于理解景观对区域生态环境效应的影响在不同阶段的规律特性。本文利用深圳市1987年、1995年和2005年3期Landsat TM影像,通过构建热环境效应变化指数描述不同城市化阶段热环境效应的发展特征,并通过景观分布指数表征景观演变对其的影响作用。结果表明热环境效应的空间特征在城市化进程中由聚集型逐渐转变为零散与破碎分布;在快速城市化阶段,景观演变对热环境效应动态的影响主要体现为热中心的扩展,同时自然景观对热环境效应的缓解作用有所减弱;城市化稳定阶段,景观变化的热环境效应由空间的扩张转为强度的提高。 相似文献
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本文以我国典型快速城市化地区深圳市为例,综合使用GIS技术、道路网络结构特征分析、景观格局分析和相关分析方法研究其道路网络结构特征的成因及其景观生态效应。在确定了24个独立的空间研究单元的基础上,重点分析了深圳市道路网络结构特征的相关关系、城市化水平差异对道路网络结构特征的影响和道路格局特征的景观整体及重要组分的格局效应。结果表明:城市建设用地密度的增加导致交通用地密度、节点和廊道储量增加,道路网络结构复杂程度、格局指数降低;资源条件、环境和生态保护约束是导致道路网络复杂性增加、结构发育水平下降、网络格局指数不断降低的主要原因;深圳市的道路网络格局特征对全市景观整体格局没有表现显著的约束性影响,对建设用地显示出环境保护约束和空间吸引两个方面的综合效应,对于林地则表现出生态保护约束、空间排斥和物理分割三个方面的综合效应。 相似文献
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深圳市近20年城市景观格局演变及其驱动因素 总被引：1，自引：0，他引：1
基于深圳市1996—2015年土地利用数据,利用景观指数、景观转移矩阵和景观扩张指数等方法探究了深圳市近20年景观格局时空变化、主要景观类型转移和建筑用地扩张模式,最后使用Binary Logit模型考察了市级和区级建筑用地景观扩张的主要驱动因素。结果表明：① 1996—2015年,深圳市建筑用地景观优势性逐步增强,面积增加15.81%,以蔓延式（61.9%）和填充式（36.27%）扩张为主;② 1996—2006年为城市化快速扩张期,建筑用地扩张呈集中开发形态,景观多样性和均匀性增加,城市扩张中心略微向北部和东部移动,2006—2015为城市化低速过渡期,景观破碎化加剧,城市扩张重心向北部和西部偏移;③ 在市级尺度上,GDP密度和人口密度对建筑用地景观扩张有显著正影响,生态控制线、高程、坡度和至道路的距离有着显著负影响。每单位生态控制线范围、坡度的增加分别将使建筑用地景观扩张的机会比率将平均减少到原来0.8168倍、0.8841倍。各驱动因素表现出区域和尺度差异性,GDP对宝安区、南山区和坪山区,人口增长对宝安区、龙华区,以及交通可达性对大鹏新区、龙岗区驱动分别最为突出。研究结果可以为中国城市快速扩张过程中的景观格局变化提供科学实践。 相似文献
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基于不透水表面指数的城市地表覆被格局特征——以深圳市为例 总被引：10，自引：2，他引：8
以遥感数据进行土地利用/覆被分类为基础,利用景观格局指数研究快速城市化地区地表覆被格局变化时,面临两大难题,即① 混合像元影响分类的精度存在不确定性,直接影响格局分析结论的可靠性;② 景观格局指数,难以有效分析城市内部局部地区景观格局演变过程的变化特征。针对上述关键问题,本文以不透水表面组分表征城市的主体景观,运用地统计学及剖面线方法分析深圳市地表覆被格局的空间分异及其演变特征。结果表明：① 1990-2005 年,深圳地表覆被空间格局经历了分散-单中心聚集-多中心分散-多中心聚集的演变过程,在经历了东西-西北东南-东北西南-南北方向的发展过程后,景观整体的自相关程度高,空间梯度差异小。1990 年的不透水表面组分比2005 年低20%~40%,并且早期局地变化波动较大,后期变化波动明显减小。在局地空间演变上,老城区变化小,新城区及工业区变化大,城市不透水表面的局地空间差异性显著缩小。② 城市不透水表面具有显著的梯度特征,在空间上主要呈现连续渐变的特点,因而在格局分析方法上,地统计学与剖面线方法可以同时从整体和局地两个层次对空间格局演变进行有效刻画。 相似文献
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东北地区产业结构演变的城市化响应机理与调控 总被引：16，自引：2，他引：14
首先提出了产业结构演变城市化响应的概念,通过分析1953-2005年东北地区产业结构演变城市化响应的过程与偏差,构建产业结构演变的城市化响应强度系数模型、产业结构演变的城市化响应机理模型,探讨东北地区产业结构演变的城市化响应形态及空间效应,并划分产业结构演变城市化响应的地域类型.研究表明:1953-2005年东北地区城市化水平与产业结构变动整体呈波动性变化,城市化与非农产业发展存在一定的偏差:东北地区产业结构演变的城市化响应系数不断增大,表明城市化对产业结构演变的响应强度在不断增大,产业结构演变城市化响应强度具有空间差异性;城市经济密度提高、城市人口密度和规模的扩大以及区域人口数量的增长是东北地区产业结构变化的主要动力因素;东北地区产业结构演变的城市化响应形态包括各类开发区、都市经济区、城市产业整合体、交通经济带、资源型城市和口岸型城市等,各类形态的发育对产业结构演变发挥了重要的空间效应:东北地区可以划分为大城市地域、资源-加工地域、传统农业地域、边境口岸地域、生态环境脆弱地域五种地域类型,产业结构优化与城市空间的整合、协调是各地域类型的主要调控模式. 相似文献
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2003-2017年北京市地表热力景观时空分异特征及演变规律 总被引：6，自引：3，他引：6
利用2003-2017年MODIS地表温度数据,分别从数量、形状和结构角度揭示北京市不同季相和昼夜间地表热力景观时空分异特征,并进一步通过热力等级变化图谱及质心迁移轨迹揭示城市热力景观空间演变规律,探究热力景观等级转换生态过程。结论如下：① 城市地表热力景观季节和昼夜空间特征差异显著;② 中温区在城市热环境中占主导地位。白天中温区是最不稳定的热力景观等级;夜间次低温区和次高温区不稳定性增加;③ 地表热力景观等级变化以稳定型占主,反复变化型和前期变化型次之。地表热力景观等级通常呈现逐级递增或递减规律,山区呈现逐级降温趋势,北部城郊—山地交错地带表现出次低温和中温的反复转向,南部地区有一定的升温趋势;④ 2003-2017年高温区面积增大且质心向城市中心集中,低温区质心向城市外围扩散。生态涵养发展区对北京市地表热力景观质心迁移贡献率最高。热力景观时空分异特征及演变规律可为有效缓解城市热岛效应提供管理决策支持。 相似文献
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以快速城市化典型地区——深圳市为例,结合土地利用变化与生态质量评价模型对城市土地利用的数量控制和空间控制两类生态政策的生态效应进行了评估。结果表明:(1)在城市化发展过程中,由于城市用地扩张,城市生境面临破碎化增加、连通性降低、生境质量下降等生态风险,生态政策的实施可以在一定程度上缓解上述生态风险。(2)数量控制的生态政策可以提高土地利用的集约性,遏制景观破碎化和生境质量下降趋势和增强景观连通性,但可能造成城市开发强度上升,对城市用地周边生态环境产生影响。(3)空间控制的生态政策可以维护生态用地格局,遏制景观破碎化和生境质量下降趋势,但在维护景观连通性方面作用有限。(4)两种政策同时使用会产生协同效应,其效果优于单独使用两种政策。 相似文献
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以快速城市化典型地区——深圳市为例,结合土地利用变化与生态质量评价模型对城市土地利用的数量控制和空间控制两类生态政策的生态效应进行了评估。结果表明：(1) 在城市化发展过程中,由于城市用地扩张,城市生境面临破碎化增加、连通性降低、生境质量下降等生态风险,生态政策的实施可以在一定程度上缓解上述生态风险。(2) 数量控制的生态政策可以提高土地利用的集约性,遏制景观破碎化和生境质量下降趋势和增强景观连通性,但可能造成城市开发强度上升,对城市用地周边生态环境产生影响。(3) 空间控制的生态政策可以维护生态用地格局,遏制景观破碎化和生境质量下降趋势,但在维护景观连通性方面作用有限。(4) 两种政策同时使用会产生协同效应,其效果优于单独使用两种政策。 相似文献
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城市化是建设用地扩展的主要驱动因素,分析建设用地时空演化格局已成为学者研究城市化过程的重要视角。采用空间自相关等方法,测度了1985年以来长江三角洲地区城市空间扩展的集聚特征并分析其演变过程;并结合格网建设用地密度频率的变化特点,将空间划分为不同的景观梯度地带,以此研究城市空间在不同地带中的扩展特点。研究结果表明,长三角城市空间扩展聚集程度先降后升,城市化区域融合趋势明显,并在城市空间扩展中表现出以上海、南京和苏州等为代表的3种模式,反应了长三角内部不同的经济发展特点。此外,在不同景观梯度下,长三角城市空间扩展表现出典型的阶段性特征。2000年以前在各个景观梯度下城市空间扩展差异较小,表现为较强的拓展性扩展;2000年以后,在城市核心区扩展强度加强,表现为填充式扩展加快。同时,城乡过渡区面积增加迅速,表明随着城市空间扩展的加速,长江三角洲地区城市土地不集约利用现象已较为突出。 相似文献
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城市用地景观对理解城市扩张过程中土地利用的内部特征及其动态变化具有重要意义。利用2001年Landsat7和2007年Spot4影像,采用人工神经网络方法,提取郑州市土地覆被变化信息;并利用景观指数中的平均斑块面积指数、景观形状指数、平均分维指数和平均连接度指数对土地利用景观沿主要方向进行梯度分析。揭示了城市扩张与土地利用的景观变化是一个过程的两个方面;主要经济发展区已成为城市空间扩张的推动力,在提高平均地块面积和地块连通性方面起到一定积极作用,在距市中心10 km范围内紧凑度提高,整体上松散式和紧凑式扩张并存。 相似文献
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姆万扎是坦桑尼亚第二大城市，也是非洲发展最快的城市之一，近年来城市蔓延问题日益凸显。本文以遥感解译的姆万扎2000、2010、2015年3期土地利用数据为基础，运用GIS空间分析、用地增长弹性系数、景观指数等方法和指标，并结合实地调研和关键知情人访谈，分析了姆万扎2000年以来城市蔓延的空间特征及影响因素。分析结果表明：1）2000年~2015年间姆万扎城市以非正式聚落形式快速蔓延，建成区扩展速度和扩展强度迅速增加；蔓延主要占用裸地，其次是植被，侵占植被的速度迅速加快；2）城市蔓延主要沿3条主干道进行，属于“廊道式为主，填充式为辅”的扩展模式，形成指状的城市空间形态；建成区紧凑度逐渐下降，形状变得更加不规则；3）城市蔓延的主要区域和整体范围都在扩大，距离衰减特征明显,沿东南方向扩展强度最高；4）城市蔓延主要受到人口与经济增长、交通条件改善、土地制度问题及有效规划缺失等因素的影响。加强次干路和地方道路的规划和建设，制定及时、有效、符合地方背景的城市规划，是未来姆万扎控制城市蔓延的可能途径。 相似文献
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2000-2009年长春、吉林城市蔓延特征、效应与驱动力比较研究 总被引：4，自引：0，他引：4
经济核心区是国家和地区经济增长、城市化发展的主要空间,也是城市蔓延最为严峻的区域。长(春)吉(林)一体化地区是中国图们江区域合作开发开放的先导区和东北地区的粮食主产区,肩负着“经济增长”、“人口城镇化”和“粮食安全”等多重责任。基于2000、2005、2009年的遥感图像和相关年份的统计年鉴,结合GIS和SPSS统计工具,对长、吉城市蔓延的程度、方式、效应与驱动力因子进行了比较分析。结果表明:用地扩展水平上长春市明显强于吉林市,且吉林市还表现出明显的阶段性特征;蔓延程度上,两市都表现出集约度低下、蔓延程度大的特性;蔓延方式上,长春市以“近域推进”式蔓延为主,吉林市以“轴带扩展”式蔓延为主;蔓延效应上,都带来了一系列负面效应,但长春市程度要重;在蔓延驱动力上,工业化和投资拉动是两者共同的主导影响因子,带有明显的政府导向性特征。文中提倡城市内部土地节约集约利用、区际培育城市群以形成合理的城市规模。 相似文献
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长江三角洲地区城镇时空动态格局及其环境效应 总被引：18，自引：10，他引：18
利用多期遥感影像对长江三角洲地区城镇近15年来的时空变化特征进行了分析,揭示了地区城镇化的空间格局与其生态环境的相互关系。结果表明:80年代中后期至2000年之间以农业景观为主的农田、林地显著减少,城镇迅速扩张,呈集中化趋势。前后五年的土地利用动态变化的构成比例不同,后期城市扩展的速度明显减慢。土地利用的动态变化引起了环境的一系列变化,其扩展方式直接影响到局地气候及区域空气质量。 相似文献
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印度是人口仅次于中国的发展中国家,也是“一带一路”倡议的重要节点。印度正处于城市化快速发展阶段,分析印度城市化特征具有重要意义,而中国国内关于印度城市化和城市扩张的研究和报道相对较少。论文选取10个人口超过100万的印度城市,获取1990、2000和2014年基于Landsat影像的土地利用数据和人口数据,采用圈层分析法将城市划分为等间距的同心圆圈层后统计各圈层内建设用地密度,选取增长率、密度、强度以及景观指数指标对印度城市扩张进行多维度对比分析。研究发现：①城市土地扩张快于人口增长,1990—2000、2000—2014年土地年均增长率分别是人口年均增长率的3.27和2.43倍。②建设用地密度随着与城市中心距离增加而衰减,且在一定距离内快速下降;同圈层内建设用地密度随时间逐渐增加;城市以分散的方式向外扩张,城市形态变得更加松散,特别是在第二阶段(2000—2014年)。③建设用地斑块破碎化程度与城市扩张强度的空间变化相吻合。城市扩张最活跃区域与景观破碎度最严重区域都随时间不断向外推进,城市扩张对景观格局产生显著影响。在全球城市扩张背景下,研究结果将为理解城市扩张时空特征而提供印度样本,也将为研究其他地区城市扩张提供分析方法和思路。 相似文献
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广州市海珠区高密度城区扩展SLEUTH模型模拟 总被引：14，自引：0，他引：14
高密度城区是城市的核心区,也是城区扩展的源,对该区域的精确识别以及扩展模拟研究,具有重要的意义与价值。以广州市海珠区1979、1990、2000、2008 年4 期Landsat 影像为数据源,运用非渗透表面端元选取模型(V-I-S) 与归一化混合光谱分析模型(NSMA) 相结合的方法,辅以单窗算法反演地表温度数据(LST),高精度提取非渗透表面丰度,进而设置合适阈值表征研究区高密度城区范围。在此基础上基于SLEUTH模型设置4 种场景模拟和预测海珠区高密度城区扩展,并用景观指数分析方法对研究区1979-2050 年长达70 年的空间扩展状况进行分析。主要结论为：① SLEUTH模型同样适用于小尺度区域的扩展模拟。② SLEUTH模型模拟中基于自然、人文以及城市扩展内在动力机制等条件参数的设置,促使模拟结果精度更高。③ SLEUTH模型模拟结果表明,自1979 至今,海珠区高密度城区以较快扩展速率扩张,尤以1990-2004 年间变动增长最快;未来的20 年其增长速率减缓,并于2030 年前后趋于稳定。这种扩张格局与变化状况与研究区产业结构、经济政策、土地规划决策等因素密不可分。 相似文献