南京市城市化过程中聚落动态的热点分析

利用南京市1988、1998、2003和2006年的Landsat TM遥感影像,采用邻域分析方法,提取1988—2006年间3个时段南京地区聚落占地率变化速率最快的5%区域作为聚落动态的热点,并对其空间分布格局的变化规律进行了研究。结果表明：聚落增长热点和萎缩热点总体上随城市的扩张而外移,其中,增长热点主要发生于建成区边缘外侧6 km以内的区域,而萎缩热点的高发区位于建成区边缘外侧1 km以内,在城乡梯度上二者都随离建成区边缘距离的增加而减少。在不同方向上,热点发生的频度、幅度具显著的差异性,且表现出易受短期城市发展决策的影响,阶段性重点开发地区往往成为聚落变化的热点,并导致热点集中分布区位的阶段性差异。某一时期萎缩热点在空间上集中分布的区位往往是前一时期增长热点集中发生的区位,反映了城市化过程中聚落快速增长后可能伴随着相对较大规模的重组、整合过程。     

城市化过程中聚落规模与路网密度的动态变化

基于Landsat TM影像和相应时期的道路数据,对1988-2006年南京市聚落占地率和路网密度的变化及相互关系进行了研究.结果表明:1988-2006年研究区聚落规模和道路系统均快速增长,但相对增长速度均随其规模增大而减小,且聚落规模的相对增长速度快于道路;当聚落占地率较小时,聚落占地率和路网密度之比随聚落占地率的增加而迅速上升,当聚落占地率增加至约30%后,比值渐趋稳定,路网密度与聚落占地率将同比增长;聚落占地率及路网密度均随距中心城区距离的增加而下降,但其年均相对增长率在不同区位间及不同时期的差异性,路网密度均小于聚落规模,聚落动态更易受小尺度区位条件的影响.     

江苏泰州地区耕地占地率动态变化

为揭示耕地变化过程及其变化规律,利用泰州市1995、2000和2006年LandsatTM遥感影像,采用邻域分析方法对1995—2006年泰州地区耕地占地率的变化过程进行了研究。结果表明:1995—2006年泰州地区耕地面积持续加速减少;耕地占地率在0～80%区间内,其平均相对变辐随占地率的增加而减小,而在80%～100%区间,则随占地率的增加而增大,80%左右相对变幅最小;比较发现,3个年度的耕地占地率频度分布曲线形状相似,但峰值及其对应的耕地占地率依次变小;2个时期耕地面积的变化量主要发生于40%～80%区间(约占总变化量的90%),构成耕地面积变化的主体;在空间上,研究期间占地率60%～80%区间分布区域大幅缩减,40%～60%区间在原有基础上迅速扩展,且聚落和道路分布密度相对较高的区域变化速度更快。研究表明,耕地的稳定性和面积变化的速率与耕地占地率密切相关。     

南京城市扩展过程中聚落斑块的行为特征

城市化过程具体表现为聚落斑块在景观上的消涨过程.基于南京地区1988、1998和2003年的Landsat TM影像,将聚落斑块按演变形式分成新生、消亡、延展、收缩、融合、分裂和混合7种变化模式,分析了各类斑块沿城乡梯度带的分布格局.结果表明:1998-2003年研究区聚落斑块的总面积迅速增加,斑块数量、平均斑块面积和最大斑块指数等均保持同步增长趋势,新生型与混合型构成斑块演变的主体,但收缩和消亡斑块的负贡献率也持续上升;各演变类型斑块沿城乡梯度带的空间分布格局在2个时段上不尽相同;1988-1998年,混合型斑块在主城区表现为高密度扩张;1998-2003年则表现为低密度蔓延,主城区外各梯度带则没有明显的阶段性差异,新生斑块的城乡梯度格局在2个时段基本一致,其密度、面积比例在主城区较小,城市边缘区较高,向外则随离主城区距离的增加而递减;延展斑块前一时段在主城区与远郊存在2个高发区,但后一时段远郊的密度与面积比例均显著降低;收缩斑块和消亡斑块的高发区位于主城区及其边缘和远郊;比较各类斑块的城乡梯度格局发现,城市化程度高、速度快的区域,同时也存在相对快速的斑块收缩与消亡过程,主城区与城外各梯度带在扩展模式上存在阶段性差异.     

城市湿地动态的背景效应研究

以肇庆市1991、2001和2009年3期Landsat TM和ETM+影像为基本数据源,利用遥感和GIS技术并结合景观格局和邻域分析等方法对1991～2009年肇庆湿地的动态变化进行了研究.结果表明:(1)1991～2001年间肇庆地区湿地面积大幅增长,而2001～2009年间则少量减少,湿地的面积变化和农业经济结构调整显著正相关.(2)研究区湿地景观格局变化明显,破碎化程度和空间异质性程度均减小,湿地斑块在空间上趋向于集中和连片分布.(3)湿地占地率的相对变幅在不同占地率区间表现出较大差异,在低占地率区间主要表现为相对变幅的增长,在高占地率区间主要变现为相对变幅的减少,而在其他区间保持相对稳定的变化幅度.(4)湿地占地率的绝对增长幅度和减少幅度分别在占地率10%和95%时达到阈值,而在其他区间则显现出与湿地占地率紧密相关的非线性变化特征.研究表明,湿地景观动态存在明显的背景效应,其面积变化的速度、程度与湿地占地率密切相关,不同湿地占地率区间的湿地应予以有区别的管理和保护.     

苏锡常地区聚落粒级结构特征及其演化

利用1987、1993、1999、2005和2010年的Landsat遥感影像,提取江苏苏锡常地区3个地级市及9个县级市行政单元的聚落用地,并将聚落斑块按＜5、5 ～ 20、20～80、80～320、320 ～1280、1280 ～5120、5120 ～ 20480和≥20480 hm2分为8个粒级,对各行政单元聚落粒级结构特征及其演化过程进行了比较.结果表明:1987-2010年,研究区聚落总体规模增长了约5倍,但不同区域聚落规模的变化过程存在一定的节律性差异;期间各单元聚落粒级数增长了1～2级,最低粒级聚落斑块的面积占比大幅减小,最高粒级聚落的面积占比逐渐增大;在地级市单元及部分县级市单元中,出现次高粒级面积占比较小甚至缺失现象;地级市单元聚落粒级结构的均衡度持续下降,而多数县级市单元聚落粒级结构的均衡度上升.比较均衡分布型与非均衡分布型行政单元的区位条件及单元内景观资源格局特征发现,域内资源分布格局应是影响聚落粒级结构特征及其演化趋势的重要原因.     

南京市区景观破碎化过程中的斑块规模结构动态

基于南京市1988、1998和2003年3期TM影像,将农田、林地、居民聚居地及在建用地按斑块面积分为16个级别,研究了景观破碎化过程中,不同级别斑块数量的变化情况。结果表明,农田面积持续萎缩,破碎度上升,中小型斑块数量以较稳定速度增长;林地总面积略有波动,大中型斑块数量较为稳定,而中小型斑块受城市化进程影响,数量高度不稳定;居民聚集地在1988~1998年以在原有基础上扩张为主,在1998~2003年出现了大量新斑块,且两个时段的各级别斑块数量增长率呈极显著负相关;在建用地数量迅速增长,土地利用更加规模化。以上表明,斑块类型和大小对斑块的稳定性及变化趋势均有影响。     

江苏省路网密度与聚落占地率的关系

基于2000年江苏省1∶1万地形图数据,应用邻域分析方法,对江苏省15个县(或县级市)的道路与聚落在5、10、15及20 km 4个尺度上的空间分布特征及二者在16个尺度组合下的关联强度进行了比较.结果表明:道路是异质性较低的景观要素类型,而聚落是异质性较高的景观要素类型;道路与聚落的空间异质性水平均随着观测尺度的增大而降低,但前者的异质性水平随尺度增加而降低的程度不如后者明显;路网密度较大或聚落占地率较高的地区,道路及聚落分布的空间异质性均分别趋于下降;在16个尺度组合中,20 km尺度路网密度与5 km尺度聚落占地率的关联程度最高;在上述尺度组合下,路网密度随聚落占地率的增大呈阶梯式增长,路网密度的增长表现出非连续性特征;由于这两种不同景观要素类型往往具有不同的尺度依赖特征,有必要比较多种尺度组合下二者的相关程度,并选择合适的尺度组合来研究景观要素间的相关关系.     

东江流域集水区城市化差异及其对景观格局的影响

基于东江流域1991、1998、2006年TM影像,通过分别代表东江流域上游、中游和下游的3个集水区各地物类型面积和景观指数分析了东江流域城市化程度与进程的差异及其对集水区景观格局的影响.结果表明：东江流域从上游到下游的城市化程度和进程依次增加;城市化对水体和植被的影响较大,城镇用地面积与水体面积呈显著正相关,城镇用地面积总体上与森林面积呈显著负相关,但当城市化发展到相对较高水平时可能促进森林恢复;1991—2006年间,上游的a集水区、中游的b集水区的景观格局均呈复杂化趋势;1991—1998年间,下游的c集水区景观格局呈复杂化,而1998—2006年间,则趋于简单,表明随着城市化的进行,景观格局呈“简单-复杂-简单”的变化趋势.研究东江流域景观格局从上游到下游的规律性变化对于整个流域的协调管理与可持续发展具有一定的指导意义.     

营口市城市及村镇聚落增长与土地利用变化的模拟预测

基于辽宁省营口市1988、1992、1997、2000和2004年5期Landsat TM卫星遥感影像数据,利用城市增长和土地利用变化模拟模型SLEUTH模拟预测了6种预案（当前趋势预案、无保护预案、适当保护预案、管理增长预案、生态可持续预案和区域及城市规划预案）下2005—2030年营口市城市及农村聚落的增长和土地利用变化情况.结果表明：1988—2004年,营口市城市及村镇聚落的增长面积为14.93 km²;1997—2004年,研究区水域、园地、矿山、耕地等土地类型面积的变化较大.2005—2030年,生态可持续预案下,营口市城市及村镇聚落的面积将缓慢增长,较好地保护耕地、林地等资源,但在一定程度上将限制城市及村镇聚落的增长;无保护预案下研究区城市及农村聚落的增长速度最快,耕地流失面积较大;当前趋势预案下,耕地流失面积与无保护预案相近,但耕地流失的格局不同;适当保护预案和管理增长预案下,耕地的流失面积较小;区域与城市规划预案下,城市及村镇聚落增长主要分布在城市开发区和城市周边地区.利用不同预案下的SLEUTH模型可以模拟不同土地管理政策对城市及村镇聚落增长和土地利用变化的影响,对我国实施统筹城乡发展、建设社会主义新农村具有指导意义.