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旱区城市扩展过程区位因素研究——以中国呼包鄂榆城市群为例

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自然资源学报 2021年第4期36卷 1021-1035页

作者：宋世雄张金茜刘志锋何春阳北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室人与环境系统可持续研究中心北京100875 北京师范大学地理科学学部自然资源学院土地资源与区域发展研究中心北京100875

认识城市扩展过程的区位因素特征对旱区城市可持续发展具有重要意义。为此,以中国呼包鄂榆城市群为例,利用随机森林方法量化区位因素对城市扩展过程的影响。研究发现:随机森林方法能够有效地量化旱区城市扩展过程区位因素的基本特征,模... 详细信息

认识城市扩展过程的区位因素特征对旱区城市可持续发展具有重要意义。为此,以中国呼包鄂榆城市群为例,利用随机森林方法量化区位因素对城市扩展过程的影响。研究发现:随机森林方法能够有效地量化旱区城市扩展过程区位因素的基本特征,模型的AUC(area under curve)值达到0.97。同时,到城市中心距离对区域1980—2017年城市扩展过程影响最大,重要性达到42.62%。国道、高速公路和铁路等交通因素也有重要的影响,重要性均大于10%。此外,所有区位因素对区域城市扩展过程的影响均存在尺度效应,其中地形、气候和河流对城市扩展过程影响的尺度效应相对比较明显。地形、气候和河流对大城市影响的重要性分别为27.17%、20.23%和8.12%,分别是其对小城市影响的4.02倍、3.91倍和2.36倍。因此,建议在旱区城市建设中,应该高度重视地形、气候和河流等自然要素的约束作用,因地制宜地进行城市规划和建设。

关键词：随机森林区位因素城市扩展过程旱区呼包鄂榆城市群

中国北方干燥地城市扩展过程对生态系统服务的影响——以呼和浩特-包头-鄂尔多斯城市群地区为例

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自然资源学报 2017年第10期32卷 1691-1704页

作者：孙泽祥刘志锋何春阳邬建国北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室人与环境系统可持续研究中心北京师范大学地理科学学部资源学院土地资源与区域发展研究中心美国亚利桑那州立大学生命科学院和全球可持续研究所

理解中国北方干燥地城市扩展过程对生态系统服务的影响对提高干燥地人类福祉和实现区域可持续发展具有重要的意义。为此,论文以正在经历快速城市化的呼和浩特-包头-鄂尔多斯(呼包鄂)地区为例,从区域、城市和旗县3个尺度上揭示了该地区1... 详细信息

理解中国北方干燥地城市扩展过程对生态系统服务的影响对提高干燥地人类福祉和实现区域可持续发展具有重要的意义。为此,论文以正在经历快速城市化的呼和浩特-包头-鄂尔多斯(呼包鄂)地区为例,从区域、城市和旗县3个尺度上揭示了该地区1990—2013年城市扩展过程对生态系统服务的影响。首先,量化了呼包鄂地区1990年的生境质量、粮食生产、肉类生产和碳储量4种关键生态系统服务。然后,分析了1990—2013年呼包鄂地区的城市扩展过程。最后,在区域、城市和旗县3个尺度上评价了呼包鄂地区1990—2013年城市扩展过程对生态系统服务的影响。结果显示,1990—2013年,呼包鄂地区经历了快速的城市扩展过程,城市用地面积从314.22 km^2增加到692.10 km^2,增长了1.2倍。区域城市扩展过程导致4种生态系统服务均明显下降。其中,粮食生产服务损失最严重,损失量达1.36×10~4t,约占1990年全区粮食生产总量的1%。边缘型和飞地型城市扩展对生态系统服务的影响最明显。1990—2013年,边缘型城市扩展导致的粮食生产、肉类生产和碳储量损失量占区域城市扩展过程中各项服务损失总量的比例均超过60%,飞地型城市扩展造成的肉类生产服务损失量大于区域城市扩展过程中该服务损失总量的1/3。边缘型和飞地型城市扩展过程导致的耕地和草地大量减少是造成生态系统服务快速下降的主要原因。因此,建议在呼包鄂地区的城市化进程中应提高城市用地利用率,控制边缘型和飞地型城市扩展,以减少城市扩展过程对生态系统服务的影响。

关键词：生态系统服务城市扩展过程中国北方干燥地呼包鄂地区城市扩展模式多尺度分析

中国北方农牧交错带城市扩展过程对植被净初级生产力影响研究--以呼包鄂地区为例

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干旱区地理 2017年第3期40卷 614-621页

作者：丁美慧孙泽祥刘志锋何春阳北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室人与环境系统可持续研究中心北京100875 北京师范大学地理科学学部减灾与应急管理研究院北京100875 北京师范大学地理科学学部资源学院土地资源与区域发展研究中心北京100875

评价中国北方农牧交错带城市扩展过程对植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的影响是揭示区域城市扩展过程生态效应的基础。以正在经历快速城市化的呼包鄂地区为例,基于空间分辨率为30 m的土地利用/覆盖数据,评价了该地区20... 详细信息

评价中国北方农牧交错带城市扩展过程对植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的影响是揭示区域城市扩展过程生态效应的基础。以正在经历快速城市化的呼包鄂地区为例,基于空间分辨率为30 m的土地利用/覆盖数据,评价了该地区2000-2015年城市扩展过程对NPP的影响。研究结果表明,呼包鄂地区城市扩展导致NPP明显增加,2000-2015年城市扩展区域NPP均值从429.67 NDVI·PAR增加到489.71 NDVI·PAR,增加了13.97%。呼包鄂地区以城市土地占用草地为主要特征的城市扩展方式是城市扩展区域NPP增加的主要原因。

关键词：中国北方农牧交错带呼包鄂地区城市扩展过程植被净初级生产力

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哈大齐工业走廊中心城市扩展过程对比研究

世界地理研究 2009年第4期18卷 100-106页

作者：李文亮臧淑英张丽娟哈尔滨师范大学地理科学学院哈尔滨150025

本研究基于1989年、2001年和2007年TM/ETM+遥感影像,以RS和GIS技术为手段,从城市扩展强度、重心转移情况、紧凑度和分形维数等方面对哈大齐工业走廊中心城市即哈尔滨市、大庆市和齐齐哈尔市的城市扩展过程进行了对比分析。研究结果表明:... 详细信息

本研究基于1989年、2001年和2007年TM/ETM+遥感影像,以RS和GIS技术为手段,从城市扩展强度、重心转移情况、紧凑度和分形维数等方面对哈大齐工业走廊中心城市即哈尔滨市、大庆市和齐齐哈尔市的城市扩展过程进行了对比分析。研究结果表明:①1989～2001年间,哈尔滨市、大庆市和齐齐哈尔市建设用地面积持续增加,扩展强度不断增强,2001～2007年间,哈尔滨市与齐齐哈尔市城市扩展强度有所增强,而大庆市则表现为下降的趋势;②1989～2007年间,哈尔滨市城市重心先向东南方向偏移,后向西北方向偏移,大庆市城市重心先向西北方向偏移,后向东北方向偏移,齐齐哈尔市城市重心则先向东南方向偏移,后向西南方向偏移;③哈尔滨市城市紧凑度表现为先减小后增大,分形维数先增大后减少,表明城市发展发生了转型,城市由原先复杂、不规则转向简单规则,大庆市城市紧凑度表现为不断增长,分形维数逐渐减少,表明城市规则简单,齐齐哈尔市城市紧凑度表现为先升后降,而分维数则先降后升,表明城市形态由简单到复杂,由规则到不规则;④政府政策是哈尔滨市城市扩展的最主要因素,资源分布则是大庆市城市扩展的最主要因素,而重工业分布则是齐齐哈尔市城市扩展的主导因素。

关键词：哈大齐工业走廊中心城市城市扩展过程

长白山跨国界地区城市扩展过程对自然生境的影响研究

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长白山跨国界地区城市扩展过程对自然生境的影响研究

作者：杨彦敏延边大学

学位级别：硕士

及时有效地评估长白山跨国界地区未来城市扩展过程对自然生境的直接影响和间接影响对于维持和促进区域可持续性以及生物多样性保护具有重要意义。但是,目前针对该跨国界地区评估未来城市扩展过程对区域自然生境的直接影响和间接影响的... 详细信息

及时有效地评估长白山跨国界地区未来城市扩展过程对自然生境的直接影响和间接影响对于维持和促进区域可持续性以及生物多样性保护具有重要意义。但是,目前针对该跨国界地区评估未来城市扩展过程对区域自然生境的直接影响和间接影响的研究还比较缺乏。为此,本文基于“格局-过程-影响-可持续性”景观可持续科学的理论框架,多尺度、多方法地模拟并评估了长白山跨国界地区2015-2050年不同情景下的城市扩展过程对自然生境的直接影响和间接影响。主要工作和发现如下:（1）量化了长白山跨国界地区1992年自然生境的空间格局。长白山跨国界地区自然生境面积大,范围广,主要生境类型是林地。1992年,全区自然生境面积为10.82万km2,是全区总面积的82.73%。不同自然生境类型中,林地的面积最多,为10.67万km2,是自然生境总面积的98.62%。从中朝俄三侧来看,中国一侧自然生境面积最多,面积为6.25万km2,是全区自然生境面积的57.78%;朝鲜一侧次之,俄罗斯一侧最少。（2）重建了区域1992-2015年的城市扩展过程,然后模拟了该区2015-2050年不同情景下的城市扩展过程。研究结合共享社会经济路径（Shared Socioeconomic Pathways,SSPs）情景和分区 LUSD-urban（Land Use Scenario Dynamics-urban）模型,模拟了长白山跨国界地区2015-2050年不同情景下的城市扩展过程。结果发现,长白山跨国界地区的城市土地在持续增加。1992-2015年,全区城市土地面积从463.32km2增长到868.23 km2,增长了 87.39%。城市用地占全区总面积的比例由0.35%增长到0.67%。中国一侧城市扩展过程最明显,城市用地面积从280.53 km2增长到603.36km2,增长了 1.15倍。在2015-2050年,全区不同SSPs情景下的城市土地面积将从868.23 km2增长到1025.78-1386.50 km2,增长18.15%-59.65%。城市土地面积占全区总面积的比例到2050年将增长到0.78%-1.06%。朝鲜一侧将成为长白山跨国界地区未来城市扩展的主要区域,2015-205年,城市土地面积将从174.78 km2增长到232.46-357.58 km2,增长33.00%-104.59%,年均增长率为0.82%-2.07%,是全区平均水平的1.50-1.71倍。（3）模拟评估了区域未来城市扩展过程对区域自然生境产生的直接影响和间接影响。基于LUSD模型系统地评估了长白山跨国界地区2015-2050年城市扩展过程对自然生境的直接影响和间接影响。结果表明,1992-2015年,全区城市扩展过程导致区域自然生境面积损失234.18 km2,其中,中国一侧未来城市扩展过程造成的自然生境损失最严重,损失78.48-260.82km2,是全区损失面积的55.14%-59.26%。在2015-2050年,全区不同SSPs情景下的城市扩展过程将导致自然生境面积损失134.73-472.32km2。相比于1992-2015年,未来自然生境损失是1992-2015年的1.33-2.02倍。在分区来看,朝鲜一侧最为严重,未来不同情景下的城市扩展过程将导致自然生境损失56.25-191.16 km2,是过去损失面积的1.56-5.30倍。全区城市扩展过程对自然生境的间接影响是直接影响的1.36-2.12倍。更值得注意的是,未来城市扩展过程对自然生境的间接影响明显大于直接影响。全区2015-2050年城市扩展过程直接导致自然生境损失56.97-153.90 km2,城市扩展过程导致的耕地迁移将造成自然生境损失77.76-318.78 km2。在中朝俄三侧,朝鲜一侧未来城市扩展过程造成的间接损失是38.70-145.08km2,是直接影响的2.21-3.15倍。因此,我们建议,在长白山跨国界地区未来的城市扩展过程中,通过耕地占补平衡等土地政策来实现区域城乡建设用地的增减挂钩,以及提高耕地生产力、促进城镇的紧凑型发展等土地利用优化措施来减少对区域自然生境的占用。缓解长白山跨国界地区,特别是朝鲜一侧由于城市扩展过程带来的粮食安全和耕地紧缺问题,以及由此导致的生态安全问题,促进该地区的城市景观可持续与区域生态安全。

关键词：长白山跨国界地区城市扩展过程情景模拟自然生境城市景观可持续

基于DMSP/OLS的闽东南地区1992-2013年城市发展格局与扩展过程研究

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福建师范大学学报（自然科学版） 2017年第4期33卷 73-80页

作者：蓝婷余明徐智邦吴伟福建师范大学地理科学学院福建福州350007 福建师范大学地理研究所福建福州350007 兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070

选取1992、1997、2002、2007和2013年的DMSP/OLS夜光遥感影像,使用统计数据比较法,提取了闽东南地区城市的建成区,并分析了闽东南地区22 a的城市发展格局和扩展过程.结果表明:闽东南地区22 a期间城市建成区面积增加694.63 km2,扩大6.14... 详细信息

选取1992、1997、2002、2007和2013年的DMSP/OLS夜光遥感影像,使用统计数据比较法,提取了闽东南地区城市的建成区,并分析了闽东南地区22 a的城市发展格局和扩展过程.结果表明:闽东南地区22 a期间城市建成区面积增加694.63 km2,扩大6.14倍,呈指数模式增长;22 a内闽东南地区扩展强度表现出显著的递增趋势;建成区扩展以外延型为主,1992-1997年属于"填充增强-外延主导"扩展类型.1997-2002年属于"跳跃增强-外延持续主导-填充为辅"扩展类型.2002-2007年跳跃式扩展继续增强,外延型扩展有所减弱,但仍占主导地位,属于"跳跃增强-外延主导"扩展类型;2007-2013年跳跃式扩展仍然继续增强,外延型扩展继续减弱,属于"跳跃增强-外延型主导"扩展类型.

关键词：城市建成区 DMSP/OLS 夜光影像城市发展格局城市扩展过程