2000-2015年城市和工矿用地扩张对净初级生产力的影响     

刘爱琳  匡文慧  闫慧敏  丁方宇  杨天荣 《干旱区地理》2017,40(4):805-816

中国近15 a来快速的城市化和工业化对陆地净初级生产力（Net Primary Productivity,NPP）的影响是关系到碳循环和全球变化效应的重要问题。首先,本文基于VPM（Vegetation Photosynthesis Model）模型得到NPP数据,基于中国土地利用数据集（National Land Use Datasets of China（NLUD-China））获取2000-2015年城市和工矿用地数据,然后通过邻域替代法模拟2000-2015年间因中国城市和工矿用地扩张损失的陆地NPP。结果表明：2015年城市和工矿用地占中国国土总面积的1.2%,在2000-2015年间面积增加了70×10³ km²。城市和工矿用地扩张导致陆地NPP损失1.24 TgC·a^-1到3.14 TgC·a^-1,在2005-2010年损失NPP最多（3.14 TgC·a^-1）。耕地被建设用地占用是造成中国陆地NPP损失的重要原因,在2010-2015年共有13×10³ km²的耕地被城市和工矿用地占用,因此损失的NPP达1.51 TgC·a^-1,占中国城市和工矿用地扩张损失NPP总量的82%。从时空分布特征来看,21世纪初剧烈的城市扩张造成沿海和中部地区NPP损失严重（2000-2005年沿海地区主要因城市扩张损失NPP高达0.82 TgC·a^-1）,而2010-2015年主要因工矿用地扩张使西部地区NPP损失升高（在2010-2015年因工矿用地扩张损失NPP 0.46 TgC·a^-1,占中国NPP损失总量的30.81%）,NPP损失量呈现出从东高西低逐渐过渡到东西平衡的时空格局。从影响上分析,城市和工矿用地不透水地表比例（0.59±0.19）高于自然植被的不透水地表比例（0.29±0.14）,并且城市内部透水地表的平均标准化NPP（0.9）低于自然植被的平均标准化NPP（1.1）,是造成城市和工矿用地损失NPP的主要原因。  相似文献   

特大城市不透水地表时空格局分析——以北京市为例     

王静  苏根成  匡文慧  迟文峰  陆灯盛 《测绘通报》2014,(4)

以北京市为研究区,利用Landsat MSS影像和Landsat TM影像,运用线性光谱混合分解模型提取4期北京地区的不透水地表信息,并结合北京城市用地扩张,分析二者的时空格局。结果表明,近30年来,北京城市用地和不透水地表快速扩张,扩张面积和速度逐年增加,到2010年不透水地表占城市用地面积的64.06%;东城区和西城区在1992年后不透水地表增长幅度较小,丰台区、海淀区、朝阳区和石景山区一直保持快速增长的状态。到2010年,西城区不透水地表占城市用地比例最高,达到高度人工化;在3个扩张阶段中,城市用地扩张中的不透水地表面积所占比例逐年降低,绿地面积所占比例逐年增加,尤其是2000—2010年绿地面积剧烈增加,达到了城市用地扩张面积的27.19%。  相似文献   

全球城市人居环境不透水面与绿地空间特征制图     

匡文慧 《中国科学:地球科学》2019,(7):1151-1168

全球城市不透水面和绿地空间遥感制图对于准确把握全球人居环境质量,指导城市和区域发展规划,促使城市向生态、宜居和可持续方向发展具有重要的科学意义和应用价值.当前研究中针对全球城市下垫面覆盖状况不透水面与绿地空间要素的高精度遥感制图仍显不足.本研究基于城市等级尺度地表结构和景观分类原理,融合了GlobeLand30数据等,建立了MODIS NDVI、夜间灯光数据(DMSP/OLS)和全球各分区30个典型城市Landsat TM获取的不透水面和绿地空间像元组分比例之间回归关系,发展了全球城市建成区内不透水面和绿地空间组分比例数据集.基于Google Earth高分辨率影像验证表明,城市不透水面制图的平均相对误差(MRE)为0.19.本文评估的全球城市用地面积为76.29×10~4km^2,主要分布于北半球的欧洲中部地区、亚洲东部地区和北美洲的中东部地区,其中北美洲、欧洲和亚洲城市用地面积为66.3×10~4km^2,占全球城市用地总面积的86.91%,全球前50位国家城市用地占全球城市用地面积总量的59.32%.全球城市不透水面面积为45.26×10~4km^2,集中分布于北美洲中南部、亚洲东部、欧洲大部分地区,以及全球海岸沿线地区.其中,北美洲、欧洲、亚洲城市不透水面面积占全球城市不透水面积的84.25%.研究也发现,全球不同发达程度国家之间城市不透水面分布和绿地布局呈现高度的空间差异特征,各大洲建成区内城市不透水面比例由大到小依次为:非洲>70%>南美洲>大洋洲>亚洲>60%>北美洲>欧洲>50%.全球各大洲绿地面积集中分布在北美洲东南部、欧洲西南部、亚洲东部和西部.其中,北美洲、欧洲和亚洲绿地面积占全球绿地总面积的89.44%.欧洲和北美洲的发达国家更注重城市景观设计及城市不透水面和绿地的有效镶嵌,城市建成区内绿地面积比例相对较高,而部分发展中国家和欠发达国家建成区内绿地面积比例相对较低,城市宜居环境有待提升.  相似文献   

1916—2020年北京城市变迁及其与区域气候演化的关系     

杨仕琪  王冀  窦银银  栾庆祖  匡文慧 《地理学报》2023,(3):620-639

剖析百年尺度的城市变迁与气候要素变化对提升区域气候演变机理的认知具有重要意义。本文基于卫星遥感图像、社会经济数据和气象站点实测等数据，采用人机交互解译方法，刻画了1916—2020年北京城市扩展过程。利用滑动平均法和Mann-Kendall趋势检验方法，分析了关键气象要素的变化特征，从而揭示了百年尺度城市土地利用变化和社会经济发展与区域气候变化之间的关系。研究表明：1916—2020年北京城市土地面积增长了64.48倍，围绕中心地域呈圈层式蔓延扩展，呈现“缓慢—加速—减速”的扩展模式，城市扩展速度在2000—2010年达到峰值，为70.12 km2/a。1916—2020年北京的5 a滑动平均气温和年降水量分别为12.25℃和588.6 mm。随着城市发展，1916—2020年北京市5 a滑动平均气温以0.22℃/10a波动上升，1978年以来升温显著。年降水量则呈现波动下降趋势，速率为9.37 mm/10a。城市不透水面的加速扩张可能造成地表能量收支的改变，从而引发城市变暖。城市化率与气温升高具有协同关系，不同时段差异显著，1916—2020年北京城市化对区域升温的贡献为20.83%...  相似文献