田光进[1]2002年在《基于遥感与GIS的90年代中国城乡居民点用地时空特征研究》文中进行了进一步梳理土地利用／土地覆盖变化研究是“全球环境变化人文因素计划(IHDP)”的重要内容，也是“国际地圈与生物圈计划(IGBP)”的重要组成部分。随着对土地利用变化研究的深入，人文因素的影响引起人们的普遍重视。农业化、工业化、城市化是人类活动影响区域环境的主要方式，城镇扩展是工业化、城市化发展的主要表现形式。城镇扩展不仅对中国土地利用／土地覆盖产生巨大影响，而且占用大量耕地资源。城镇扩展是人类活动对土地利用／土地覆盖的动态演变模式的重要方面。本文利用中国土地利用／土地覆盖的动态变化数据库，分析了中国城镇、农村居民点的空间格局，城镇用地扩展、农村居民点用地动态变化的空间格局，快速城镇化过程中的景观动态变化模式。并对90年代3期2个阶段城镇及农村居民点用地时空特征及驱动力进行了分析。 本文取得的主要成果有： 1．利用地理信息系统软件ARC／INFO中的功能产生覆盖全国的1KM矢量格网数据，将其与90年代全国城镇与农村居民点3期2个阶段的矢量数据迭加，得到中国城镇与农村居民点的空间数据库。利用单元自动机CA与神经网络模型ANN建立全国城镇区划模型，该模型直接从格网数据的成分数据与地貌、坡度、邻近性指数4个变量得到每个单元的区划值。利用该模型对全国进行了二级城镇区划，对区划进行适当归并产生了一级区划。对城镇动态数据利用CA模型进行了分级，按照其灰度值得到全国90年代前5年及90年代后5年城镇用地时空异质性规律。利用CA模型、ANN模型所建立的缄镇区划、农村居民点区划是一种全新的尝试，是一种自下而上的区划模式，对研究土地利用动态规律具有很好的效果。 2．利用CA与ANN建立的区划模型对90年代末的全国城镇用地进行了分区，然后利用90年代初至90年代中期的城镇用地动态变化数据、90年代中至90年代末的城镇用地动态变化数据迭加，得到各分区的城镇用地动态变化数据。利用90年代初至90年代中的动态变化数据产生1KM格网的城镇用地动态变化格局，利用90年代中至90年代末的动态变化数据产生1KM格网的城镇用地动态变化格局。 研究表明，90年代前后2个阶段，中国城镇动态变化格局出现较大的差异性。前5年，城镇用地扩展主要集中在京津唐、长江叁角洲、珠江叁角洲3个蜮镇群及海南、广西沿海地区，这些地区受到外资引入、经济技术开发区迅速建立及房地产开发的影响，城镇用地迅速扩展，占用大量耕地资源。90年代后5年，沿海地区在国家宏观调控政策的影响及保护耕地资源措施的实施下，城镇用地增长大幅减缓。四川盆地、汉中盆地、云贵高原等地区城镇用地扩展加快。中西部地区成为城镇扩展的主体，城镇用地增长在全国所占比重提高。中西部地区经济发展速度加快及在西部大开发政策的影响下，西部地区城镇扩展加快。 3．北京市和海口市是全国城镇扩展最快的地区之一，也是具有典型意义的地区。利用景观生态学与土地利用动态度、土地利用转移矩阵等模型相结合以北京市与海口市为例分析了城镇化过程中景观结构的动态变化。北京市是中国的首都及政治、经济和文化中心，城市化速度较快。随着中国加入世界贸易组织和申办奥运会的成功，北京市城镇扩展速度将进一步加快。研究表明，地形条件对北京市景观类型的形成及景观动态变化具有重要影响。北京市景观格局的动态变化表现了城市化、工业化高速发展与退耕还林等生态建设政策实施对景观格局产生的影响。自然景观增加，景观多样性增加。在自然景观中，林地面 积增加，破碎度减小，斑块边界趋于平滑：草地面积减少，趋于破碎。在人文景观中，城 镇、衣村居民点斑块增大，趋于紧凑，有利于用地节约。农田受到城镇扩展与退耕还林政 策的影响，面积大量减少，斑块平均面积减小，破碎度增加。 海口市是中国城市化过程中快速发展的典型地区，尤其是房地产的开发对城市扩展具 有较大影响。研究结果表明，在快速城市化过程中，城市建成区面积不断扩大，建成区及 郊区景观结构发生了较大变化。突出表现为农田、林地、水体等自然景观向城市、农村居 民点和独立工矿建设用地等人文景观的变化。由于人类活动对景观要素的作用方式、作用 程度不同，在不同阶段出现空问格局的异质性。景观异质性具有强烈的尺度效应，利用孔 隙度指数对景观组分及不同时间的进行不同尺度的分析，较好地反映了景观组分的空间动 态变化过程。对城市景观组成的研究表明，海日币在90年代3期2个阶段城市用地出现从 集中到分散、再到集中的过程，体现了国家宏观政策、经济发展及当地政府对城市发展调 控措施对景观格局演化的影响。 4．利用 CA与 AN－N建立的时空模型和 90年代末全国农村居比点矢量数据将全国进行 划分。研究表明，90年代前5年农村居民点叫地增K＄2快，后5年增K速度放慢。90年代 前5 年长江叁角洲、珠江叁角洲农村居民点用地增长最快，其次是四川盆地?
史焱文[2]2016年在《传统农区工业化进程中乡村聚落空间演变研究》文中进行了进一步梳理改革开放后,中国工业化进程快速推进,小城镇及乡村地区社会、经济、空间在工业化快速发展下经历了剧烈变动,在这个过程中乡村工业扮演了重要角色。乡村聚落作为人地关系基本单元,其空间格局、空间规模、空间结构等在工业快速发展下经历了显着变化。因此,了解工业化快速发展下聚落空间演变规律,掌握空间演变影响机理及其变动趋势对丰富聚落地理学的相关研究,促进城乡协调发展具有重要的理论与现实意义。本研究正是在此背景下,选取传统农区中工业发展突出且具有一定特色的新乡县、长垣县为研究案例。研究主要基于人地关系理论、区位论、克里斯泰勒中心地理论、弗里德曼“核心-外围”理论、复杂系统理论等地理学、经济学、系统科学的相关理论。研究数据主要包括多时段遥感影像数据、地形图、行政区划图、统计数据、实地调研数据。首先,运用多种空间分析方法对新乡县、长垣县在各工业化阶段中乡村聚落空间格局、空间规模、空间结构的演变特征进行分析；其次,利用结构方程模型对乡村聚落空间演变影响因素进行验证性分析,并深入分析其演变驱动机理；最后,尝试运用地理模拟与优化系统对乡村聚落空间演变过程进行试探性模拟与预测分析。得出以下主要结论：(1)在乡村聚落空间格局演变中,新乡县、长垣县乡村聚落空间分布格局随工业化进程推进经历了由均质到局部集聚的过程；其聚落分布高密度区域多集中在中心城镇附近和工业起步早、发展较好的区域；两县聚落斑块间整体空间邻近距离随时间发展逐渐缩小,且空间邻近距离变化存在区域差异,主要表现为中心城镇周边、工业发展较好的乡镇地区聚落斑块空间邻近距离变化显着,而其他区域聚落空间邻近距离变化较弱。具体特征如下：①.1975-2014年新乡县、长垣县乡村聚落空间分布平均最邻近指数都表现出向数值1趋近的过程,说明随时间发展两县聚落空间分布表现出由均质到集聚再向区域整体发展的趋势。②.1975-2014年新乡县、长垣县聚落空间分布密度均表现出高密度区域范围扩大并向中心城镇和工业乡镇地区集聚,乡村聚落标准差椭圆布局范闭与高密度区域相接近。③.新乡县、长垣县聚落斑块间空间邻近距离随着业化进程推进,整体呈现缩小的趋势,其中两县在各时期空间邻近距离变化速度表现出一定差异,但整体呈现加快的趋势,同时两县聚落斑块空间邻近变化较强的区域多集中在中心城镇附近和工业发展较好的几个乡镇,其他区域乡村聚落距离邻近程度变化较弱。(2)在乡村聚落空间规模演变中,新乡县、长垣县聚落斑块空间规模随时间发展均呈现显着扩张趋势且扩张速度不断加快；其中两县聚落空间扩张热点区域多集中于中心城镇和工业发展较好的地区并呈扩大趋势；高等级规模聚落多集中于中心城镇附近和工业乡镇地区且数量随时间发展在不断增加。具体特征如下：①.新乡县、长垣县聚落斑块空间规模随时间发展均呈现显着扩张趋势,其中长垣县乡村聚落空间扩张速度要稍强于新乡县,但总体上两县乡村聚落空间扩张速度均在不断加快。②.新乡县、长垣县聚落规模空间扩张热点区域均集中在工业起步早、发展较好的地区,且其空间扩张热点区域呈逐渐扩大趋势。③.随着工业化进程推进,新乡县、长垣县聚落规模等级表现出相似演变特征,高等级规模聚落数量不断增加,并且主要邻近中心城镇和工业乡镇分布,同时两县乡村聚落规模等级数量比存在差异,但差异随着工业化进程推进在不断缩小。(3)在乡村聚落空间结构演变中,新乡县、长垣县聚落空间结构随工业化进程推进均呈现由低等级体系向高等级体系演变,且空间结构不断趋于复杂化；两县聚落中心地等级体系在各工业化阶段下呈现的动态演变特征与克里斯泰勒描述的静态条件下中心地体系在数量关系上存在一些差异；在县域空间范围上,两县聚落空间结构模式动态演进表现出由均质到单一“核心-外围”再到多个“核心-外围”组成网络式结构的特征。具体特征如下：①.新乡县、长垣县聚落中心地等级体系随工业化进程推进均呈现由低等级体系向高等级体系演变,各等级中心地数量关系并不完全遵守市场原则下中心地K=3的数量规律,但总体呈高级少低级多的“金字塔”数量结构特征。②.两县基于市场原则下聚落中心地体系在不同工业化阶段发展演变说明,中心地等级体系在现实世界中具有复杂性、地域性、特殊性特征,其动态演变与区域社会经济、人口发展等密切相关,同时中心地等级体系在动态演变过程中具有邻近效应和区域效应,即邻近高等级中心地的低级中心地更易升级为高等级中心地或被高级中心地吞噬,工业发展突出、经济发展较好的地区更易出现高等级中心地。③.新乡县主要聚落空间结构经历了由计划经济时期的低端均质布局发展至工业化中期的扇形“核心-外围”格局,再到工业化后期逐步形成多个“核心-外围”结构组成的复杂网络式结构；而长垣县聚落空间结构则呈现由计划经济时期低端均衡布局状态到工业化初期单一“核心-外围”布局,再到工业化中期后半段的多个“核心-外围”模式形成的小网络式空间结构。(4)基于结构方程模型对乡村聚落空间演变影响因素验证性分析表明,位于传统农区的新乡县、长垣县聚落空间演变主要受到工业发展、社会经济、政府机制、城镇发展四个主要因素的综合影响,且影响因素间存在相互作用。其中,工业发展是核心驱动力,社会经济、政府机制、城镇发展构成外部驱动力,各驱动力通过经济溢出、空间辐射、政策导向等将驱动力传输给乡村聚落,从而推动聚落空间演变。(5)在影响因素分析的基础上对新乡县、长垣县1995-2004、2004-2014年聚落空间演变过程进行模拟与预测分析,其模拟的空间演变过程特征与第五章分析的同时期聚落空间分布变化趋势相符合。基于空间演变过程的模拟预测显示新乡县未来主要偏向于大都市区方向演变,长垣县则倾向于工业强镇和新菏铁路沿线集聚发展。模拟结果显示：①.新乡县1995-2004年聚落用地空间由小冀镇中心城区向毗邻新乡市城区方向扩张,同时古固寨地区呈现“面状”扩张的过程；2004-2014年聚落用地空间以小冀镇、开发区为中心向北部的翟坡镇和南部的七里营镇扩张,古固寨、朗公庙周边出现面状聚落用地区；基于2014年预测的新乡县2024年聚落用地显示出向新乡市区方向空间扩张的趋势。②.1995-2004年和2004-2014年长垣县中心城区模拟扩张显着区域主要集中在魏庄镇、恼里镇以及处于新菏铁路沿线的丁栾镇、赵堤镇附近；基于2014年预测的长垣县2024年聚落用地显示出沿新菏铁路附近的丁栾镇、赵堤镇以及魏庄镇、恼里镇等区域发展。(6)本研究的创新之处主要体现在研究内容、研究方法和理论研究层面：①.从微观空间尺度对传统农区工业化进程中乡村聚落空间演变展开了深入分析,得出在县域空间上随工业化进程推进乡村聚落经历了由“均质”向“集聚”再向“区域整体发展”的趋势,乡村聚落中心地数量关系表现出“金字塔”结构,在工业化中后期空间结构呈现出多“核心-外围”组成的网络结构等结论,弥补了之前对传统农区聚落演变研究的相关不足；②.利用结构方程模型(SEM)、地理模拟与优化系统(GeoSOS)结合遥感影像、空间分析方法对县域空间范围下聚落空间演变影响因素和空间演变过程模拟与预测研究,是对聚落地理学研究方法的有益尝试和探索；③.通过对工业化进程中县域空间范围下聚落中心地等级体系的动态演变和聚落区域空间结构模式研究,弥补了克里斯泰勒中心地理论对动态条件下中心地系统分析的不足,并且尝试了将弗里德曼“核心-外围”理论应用在县域空间范围解释聚落经济空间系统的动态演进。
李冬梅[3]2017年在《生态脆弱区农村居民点用地演变与土地盐碱化的空间耦合关系研究》文中提出LUCC计划和后续GLP计划的提出使得人地关系成为研究热点。人地关系研究以人类和土地系统变化为核心,强调二者间的相互影响和作用。越来越多的研究表明人类不合理的土地利用活动会加速生态环境脆弱区的土地退化。吉林西部位于干旱半干旱气候区的农牧交错带内,其区位特征和不合理的人类活动导致该区域的土地退化问题日益严重。农村居民点用地作为人类活动最直接的表现形式,其空间格局及演变过程也是LUCC研究的重要内容。近50年来,位于吉林西部的通榆县内农村居民点用地总规模持续增加,空间上,扩张与缩减共存。同时,农村居民点用地周围的土地盐碱化问题日趋严重,两者之间的作用反应了人类活动与土地退化之间的关系。因此,有必要探究生态环境脆弱区的人类活动与土地退化的交互作用机制和过程,分析人地关系的协调性,以实现生态环境脆弱区土地可持续利用和生态环境保护的双赢。本文以农村居民点用地动态演化与土地盐碱化的空间耦合关系为切入点,用农村居民点用地动态演化表征人类活动强度和过程,以盐碱地规模的动态变化表征土地退化的过程,运用多种统计分析方法、景观格局指数、空间统计分析方法和空间分析技术,刻画通榆县整体和次级区域内的农村居民点用地和盐碱地的空间格局特征与演化过程,并对生态环境脆弱区的农村居民点用地动态演化和土地盐碱化的影响因素进行深入研究,在此基础上,探讨了生态环境脆弱区的人类活动与土地退化的空间耦合关系。主要得出以下结论:(1)农村居民点用地总规模持续增加的过程中,其空间分布越来越均匀,农村居民点用地演变在时间上呈现阶段性特征,空间上存在地域差异。近50年内,通榆县内的农村居民点用地规模持续增加,但扩张速度趋缓。前40年的农村居民点用地变化速度快、强度大。1965—2005年间,各乡镇的农村居民点用地总规模均在增加;而2005—2015年间,各乡镇的农村居民点用地规模增加与减少并存。空间上,土地总面积大的乡镇内农村居民点用地变化速度更快,而农村居民点用地规模较小的乡镇内变化强度更大,地域差异明显。研究期内,农村居民点用地从各乡镇间的相对“均衡”向整个通榆县内均匀分布的方向发展。1965年,农村居民点用地呈现大分散小聚集的空间格局,各乡镇的农村居民点用地规模相差较小,县域内分布不均衡;到2005年,农村居民点用地的集聚分布区发生偏移,县域内的空间分布向均匀化发展。2005—2015年间,农村居民点用地微量增加,但空间格局未发生明显改变。(2)农村居民点用地的演变受到社会经济因素明显的引导作用,同时受自然地理条件的影响,是多种因素共同作用的结果。通榆县境内地势平坦,地面起伏度较低,气候干旱,因此,地形因素对农村居民点用地演变的影响较弱,水源是影响该区农村居民点用地分布的重要因素,但河流湖泊和水库水面对农村居民点用地演变的影响方式存在差异。交通、区位条件是促使农村居民点用地扩张的主要因素,同时,交通线近处的污染和噪声等不利影响,以及城镇建设占用,会导致农村居民点用地缩减。耕地与农村居民点用地呈现明显的共生关系,且农村居民点用地总规模与农业总人口数变化趋势的相关性显着,即耕地资源禀赋和人口压力所反映的人地关系是驱动农村居民点用地演变的重要因素;生态移民、集中居住等政策的实施会人为改变农村居民点用地的空间分布情况,成为影响农村居民点用地演变的因素之一。整体来看,农村居民点用地扩张一般都发生在区位条件较优或自然环境相对较好的区域;而农村居民点用地显着缩减则发生在自然环境恶化和区位条件相对较差的区域内。(3)盐碱地规模显着增加,演变呈现阶段性特征,空间格局未发生明显改变,但空间上的规模差异在缩小。从盐碱地总规模来看,研究期内通榆县的盐碱地显着增加。近50年来,通榆县内的土地盐碱化经历了快速恶化到逐渐转好的过程,前40年内的变化更剧烈。乡镇尺度上,盐碱地动态变化的强度和速度呈现显着的地域差异性,表现为土地盐碱化较重的乡镇内盐碱地扩张速度更快,而土地盐碱化较轻的乡镇内盐碱地扩张强度更大。1965年,通榆县的盐碱地主要分布在东北部地区,以十花道乡、鸿兴镇、双岗镇和八面乡为主要分布乡镇,而东南部区域的盐碱地规模相对较小。近50年来,通榆县土地盐碱化整体加剧,东北多、西南少的空间格局并未发生显着改变,但随着盐碱地的动态演化,盐碱地在空间上的规模差异缩小。降水量减少、温度升高、水资源短缺以及高强度的人类活动,都会加剧该区土地的盐碱化。(4)农村居民点用地演变与土地盐碱化之间存在一定的空间耦合关系,但这种关系受到土地盐碱化程度的制约。在土地盐碱化程度严重的区域内,人地矛盾更为突出,农村居民点用地演变与土地盐碱化存在较强的空间相关性;而在土地盐碱化程度较轻的区域内,土地利用有更多的选择空间,交通、区位等因素对农村居民点用地演变的作用更强,因此,农村居民点用地的扩张和缩减与土地盐碱化基本不存在空间相关性。农村居民点用地扩张降低了区域的土地生态系统服务价值,是土地退化的重要表征;而土地退化或环境恶化所胁迫的农村居民点用地缩减是人类不当利用土地的结果。在土地盐碱化严重的区域内,生态环境更加脆弱,可利用土地资源匮乏,极易导致土地过度利用,而过度利用又会加剧土地退化,形成恶性循环。因此,需要明确人类活动与土地退化的交互作用,优化生态脆弱区农村居民点用地的空间格局,进而改善生态环境,以实现土地资源的可持续利用。
席冬梅[4]2007年在《基于遥感和GIS的内蒙古中西部土地利用动态变化与驱动力分析》文中认为土地利用与覆盖变化是全球变化研究的前沿和热点课题,而土地利用与覆盖变化的驱动力研究又是该研究的核心内容。内蒙古师范大学自2006年开始承担了由中科院遥感应用研究所主持的全国LUCC动态变化(2000-2005年)项目中内蒙古中西部土地利用动态变化子课题。本论文是在该课题的支持下完成的。本文运用遥感、GIS技术和数理统计方法,分析内蒙古自治区中西部地区土地利用现状及动态变化,尝试设计土地利用信息查询系统,并对土地利用动态变化进行聚类分析,在此基础上选择了土地利用变化类型不同的两个典型区:锡林郭勒盟多伦县和鄂尔多斯市伊金霍洛旗,结合气候、地貌与土壤类型,对比分析土地利用现状、动态变化及土地利用变化的驱动因子。本文在遥感影像的解译方法方面,采用了人机交互目视解译方法。论文研究的主要结果如下:1.2000-2005年内蒙古中西部各土地利用类型均发生了不同程度的变化。(1)从土地利用类型数量变化来看,变化最大的类型为未利用土地,面积增加了250618hm~2,其次为草地,面积减少了179723hm~2,林地面积增加了168688hm~2,城乡、工矿、居民点用地面积增加了51994hm~2,耕地面积减少了29278hm~2,水域面积增加了14255hm~2。(2)从土地利用类型转换变化来看,以退耕还林还草、水域转换为未利用土地和草地、林地转换为草地、未利用土地和草地之间的转换为主,这些类的转化比重都大于0.91%,其它转换类型的转化比重相对较小。(3)从变化速度来看,林地变化速度最快,土地利用动态度为2.23,其次为城乡、工矿、居民点用地,土地利用动态度为1.39,其它类变化速度较慢。(4)内蒙古中西部土地利用变化存在明显的区域差异性。除乌海市,其它7个盟市的耕地变化程度都高于内蒙古中西部的平均水平,其中鄂尔多斯市的耕地变化程度最高,其次为巴彦淖尔市;巴彦淖尔市、鄂尔多斯市和包头市的林地变化程度高于内蒙古中西部平均水平。锡林郭勒盟和阿拉善盟的草地变化程度低于内蒙古中西部平均水平。草地变化程度最高的盟市为乌海市,其次为巴彦淖尔市;阿拉善盟、鄂尔多斯市、锡林郭勒盟和包头市的水域相对变化率大于1;巴彦淖尔市、乌兰察布市和阿拉善盟的城乡、工矿、居民点用地变化程度低于内蒙古中西部平均水平,变化程度最高的是乌海市,其次为包头市、鄂尔多斯市、锡林郭勒盟和呼和浩特市;巴彦淖尔市未利用土地相对变化率小于1,其它7个盟市的未利用土地相对变化率都大于1。其中变化程度最高的是呼和浩特市、其次为乌海市。2.土地利用变化是自然、人文因素共同作用的结果。在较短时间尺度内,人文因素是内蒙古中西部土地利用变化的主要因素,其中主要包括工业化与城镇化、政策诱导、人口变化、经济发展及技术发展等驱动因素。由于各地区气候、地貌类型、土壤类型等自然因子及人文因子的不同,随之发生的土地利用变化也有所不同。3.初步设计了土地利用信息查询系统,利用该系统可查询各土地利用类型所对应的相关信息。
徐辉[5]2008年在《基于遥感和GIS的京津冀都市圈城乡建设用地变化分析》文中研究表明我国处在城市化的快速发展时期,城乡建设用地规模不断扩大,分析快速城市化下城乡建设用地的特征和存在问题的意义重大。京津冀都市圈是指北京、天津与河北省部分城市所构成的区域,是我国的政治、文化中心和人口、经济密集区,在我国发展中具有重要的战略地位。该地区建设用地扩张问题也逐渐成为社会各方关注的热点问题。本文首先对1990年、2000年两期Landsat TM、2006年Spot4遥感图像进行解译,结合文献、统计年鉴、相关资料,运用GIS空间分析和土地科学学科的相关理论,从数量变化和空间变化两方面分析京津冀都市圈城乡建设用地时空变化的特点、扩展模式,获得该地区城乡建设用地扩展的规律,从而在理论上深化对京津冀都市圈建设用地研究。在数量变化分析方面,本文利用GIS手段和土地利用动态度模型、土地利用类型相对变化率模型,得到以下结论:京津冀都市圈1990年、2000年和2006年城乡建设用地的总面积持续增加,分别为11001.81平方公里、13786.14平方公里、15940.55平方公里;年平均变化率为17.8%;北京、唐山相对变化率较大。应用GIS空间分析方法,探讨该地区城乡建设用地的空间变化。首先利用邻域分析的方法对城镇用地的增长格局进行分析,得到热极迁移轨迹为:由2000年前的北京、石家庄变成2000年后北京、天津。热带迁移轨迹是:2000年前为京张、京石高速公路,2000年后为京津塘、京沪高速公路。研究发现,热极、热带轨迹的迁移,与京津冀都市圈各地区的相关规划的修改基本吻合。利用ArcGIS空间相关分析模块,进行城乡建设用地增长相关性分析。从增长面积来看,京津冀都市圈增长热点分布在东部城市,包括唐山、天津、沧州。冷点分布在西部的城市,包括张家口、石家庄和保定的西部。从增长速度来看,京津冀都市圈增长热点在北京及保定的北部,冷点仍然在张家口。分析城乡建设用地增长的方向性,得到该地区用地增长的走向为北少、南偏高。主要由于该地区西北部建设用地规模小、发展较慢。分析用地空间演变过程,得到京津冀都市圈的扩展模式为:轴向扩展、蔓延式扩展和飞地式扩展的时空演变模式。
彭鹏[6]2008年在《湖南农村聚居模式的演变趋势及调控研究》文中研究指明农村聚居模式是农村聚落地理研究的重要内容之一,是一定区域农村居民与其赖以生存的自然环境、经济环境和社会文化环境相互作用的结果,体现了农村聚落形成、发展及分布规律的共性特征与区域差异。我国有近9亿农民居住在农村,全国拥有300多万个村落和集镇,各地不同的自然环境、生产特点、生活习惯及民族文化风俗导致了农村聚居模式的巨大地域差异。当前,我国正处于构建新型城乡关系和快速城镇化的新时期,正在实施规模空前的社会主义新农村建设,开展农村聚居模式的演变趋势及调控研究,对社会主义新农村的建设、中国“叁农”问题的缓解,具有重要的理论和实际意义:①农村聚居模式拓宽了新时期农村聚落地理研究的视野,可促进农村聚落地理研究的复兴,实现城市聚居模式与农村聚居模式研究的协调发展;②农村聚居模式创新是缓解“农村病”和有效提升农村人居环境质量的重要途径;③农村聚居模式的演变趋势及调控机理研究是编制新农村建设规划的重要依据;④农村聚居模式的探寻是挖掘农村地方文化特质的重要路径。湖南是一个农业大省,农村人口占到总人口的63.0%,农村聚居面积约为城市聚居面积的8倍。传统的农业基础,浑厚的湖湘文化底蕴,七山一水二分田的土地格局,以及叁面环山、中部盆地、北面平湖的地形地貌格局,使得湖南农村聚居模式具有形态类型的多样性、地域空间的差异性以及传统文化的融合性。因此,对湖南农村聚居模式的研究具有典型和借鉴意义。本论文以人居环境学、社会学、人文地理学以及区域经济学理论为指导,借鉴国内外农村建设的实践经验与教训;以农村社会经济统计资料、实地考察及问卷调查资料、遥感影像数据及地形图为基础,依托“3S”技术,采用定性与定量相结合的多学科综合集成研究方法;遵循由现状特征静态分析到历史演变动态分析、由现象与问题分析到原因与机理研究、由系统规律探寻到地域特色挖掘、由系统诊断到系统调控、由问题导向到目标引导的分区域、分时段、分层次的综合研究思路。在分析湖南农村聚居模式历史演变及现状特征的基础上,揭示湖南农村聚居模式存在的主要问题及其形成原因,深入探讨湖南农村聚居模式演变的驱动因素并预测其演变趋势,提出湖南农村聚居模式的调控目标、调控引导模式及调控策略。湖南农村聚居模式的历史演变经历了均衡、徘徊、渐变和剧变四个阶段。在每个阶段,湖南农村聚居位置、规模、结构及形态存在差异,且每一阶段存在主导影响因素。从广义上来看,湖南农村聚居模式的演变在时间上涵盖传统村落到现代都市的变迁过程,在空间上跨越农村、城市。湖南农村聚居模式的演变过程也是伴随社会、经济、文化的不断发展走向多元化的过程。在不同地区,在市场、政府、规划等作用力的引导和干预下,湖南农村聚居模式的演变可能会出现多种趋势,归纳起来,主要有自发的演变趋势、自发较有序的演变趋势和快速有序的演变趋势叁种类型。快速有序的演变将成为湖南农村聚居模式演变的主导方向。湖南农村聚居模式目前存在较多的问题,如用地的低效性、空间布局的分散性、景观格局的无序性、公共服务的匮乏性、历史文化传承的间断性、对外联系的封闭性、人与自然关系的失谐性以及有效管治的困难性。这些问题既具有交叉感染性,又具有差别性。针对这些问题,结合农村聚居模式与农业高效化、土地集约化、城乡等值化以及人居环境生态化之间的内在联系,本文提出了完整的调控目标体系,分区、分类型提出湖南农村聚居模式的调控机理与优化途径,并从政策、资金、市场、规划以及制度等角度提出切实可行的实施策略。本论文主要观点和创新之处:①在社会主义新农村建设的大背景下,从聚居论和聚落地理的角度来诠释农村聚居模式的内涵,从区域统筹、城乡协调的角度对湖南农村聚居模式进行现状空间分析与演变趋势研究,从农村聚居模式与城市化推进协调发展的角度研究农村生产、生活模式变化的原因,从“城—郊—乡”、“山—丘—平”和“发达—欠发达—落后”叁个不同的视角对农村聚居模式地域特征差异进行类型的划分,从构建和谐人居的角度提出农村聚居模式调控的总体目标。②利用TM遥感图像,经过辐射校正、几何校正、人工判读与计算机解译,采用GIS空间分析方法,并引入景观指数,研究湖南农村聚居模式的空间分布、地域差异及动态变化格局。③在新时期,湖南农村聚居模式的演变不仅仅受到血缘、宗教、风水、民俗、耕作模式、对自然灾害的规避、对地形条件的利用等传统农业耕作时期因素的影响,与此同时,城镇化带来的人口的自发流动与大规模建设引发的有组织移民,各行政村落的行政区划调整与自然聚落之间经济文化的频繁交流,农业产业化、机械化对农村生产、生活模式的直接影响与城市经济文化辐射对农村生产、生活模式的牵引,道路、桥梁、电力等基础设施的完善对人口聚居空间跨度的引导与城乡公共设施、公共空间的整合对人口聚居的吸引,等等,这些新型人地关系因素将会成为未来农村聚居模式的主要驱动因子,因此,对新的社会经济政策形势的准确把握是农村聚居模式发展趋势分析的基础。④农村聚居模式调控的内容涉及到聚居区位选择、规模引导、形态整合以及结构优化等方面,而调控的最终目标是优化聚居功能、提高农村人居环境质量。农村聚居是一个由人、社会和环境组成的复杂系统,具有形态的动态变化性、要素的时空迭置性、系统的交叉融合性等特征,因此,农村聚居功能的定位应以人与自然的和谐、人与人的和谐、现代与历史的和谐、城市与乡村的和谐为基准,实现对自然环境的保护、对历史文化的传承、对城乡要素的协调以及对农民意愿的尊重。⑤农村聚居模式的调控方式应以整体的和谐与个性的体现为基本准则,强调不同区域、不同类型农村聚居模式的调控重点、引导方向不同,针对“四水”沿江地带、洞庭湖区、湘西山区、城郊地区提出了相应的分区引导模式;以等值化理念为指导,批判性地借鉴城市聚居模式的实践经验,区别等值化与等同化,在农村聚居形态的集散、公共空间的整合等问题上寻找一个合适的“度”,既维持农村本身的特色与优势,又找到解决问题的有效途径,从而构建和谐的农村人居。
李强[7]2012年在《基于GIS的黄土高原南部地区土地资源利用与优化配置研究》文中研究表明土地是一种非常特殊的资源,它既是自然环境要素发生和变化的重要载体,也是人类自身生存和繁衍的物质保障。同时,作为具有自然属性和社会经济属性的共同体,土地资源在经济建设与社会发展中也起着非常重要的基础性、战略性作用。土地资源利用是土地在人类活动的持续或周期性干预下,进行自然再生产和经济再生产的复杂的社会经济过程,而土地资源优化配置是缓解人地矛盾、实现土地资源可持续利用的重要手段。本文在黄土高原综合自然指数分区研究的基础上,以黄土高原南部地区及其内部典型区为研究对象,通过野外实地调查,采用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)集成技术与数理模型、空间统计分析等方法,利用黄土高原南部地区1980年、2000年和2010年30年跨度的TM影像遥感解译结果,在不同的时空尺度上分析了黄土高原南部地区及其典型区土地利用的时空差异性特征；并将空间抽样方法与Binary Logistic回归模型相结合,在分析不同研究区土地利用特征尺度的基础上,对黄十高原南部地区及四个典型区不同土地利用类型与其影响因素之间的关系作了定量分析；进而根据不同类别典型区土地利用存在的问题,构建土地承载力评测模型,从定性与定量的角度对每个典型区的土地承载力进行动态测评；最后针对基于流域单元与基于都市经济区的两类不同典型区,提出将灰色线性规划模型(GLP)分别与CLUE-S模型及CA-Markov模型相结合的两种方案,在对不同典型区土地利用进行数量控制与结构优化的基础上,利用两种方案将优化结果配置到空间单元上。研究表明：(1)黄土高原南部地区土地利用类型比较完全,耕地比重最大,各个时期所占比重均大于40%,草地、林地次之。从总体上看,黄土高原南部地区叁十年来(1980-2010年)各十地利用类型的面积都有所变化,其中耕地和未利用地呈现减少趋势,其他各类土地利用类型的面积均呈增加趋势,其中建设用地增长趋势最为明显。土地利用转移矩阵的分析结果表明,30年间黄土高原南部地区土地利用变化最为剧烈的是耕地,从数量变化上看有2577.72km2耕地转移为其他类别,其中转移为建设用地的面积最多,达到1157.07km2;建设用地的扩张、生态脆弱区退耕还林还草政策实施、农业产业结构调整是导致耕地面积减少的主要原因。从空间分布上看耕地变化较为剧烈的区域主要分布在陕西关中平原、山西汾河谷地和豫西北地区。建设用地30年间也有较明显的增加态势,面积累计增加了1275.73km2。研究区建设用地面积增加区域小于耕地面积减少区域,说明此时段有相当部分耕地转移为林地和草地,可见研究区退耕还林还草成效较明显。(2)从选取的两类典型区的土地利用变化情况可以看出,在研究时段内各个典型区的土地利用变化总体上都是呈现耕地面积减少,建设用地增加的趋势,但是耕地减少的原因不尽相同,基于流域单元的两个典型区耕地面积减少主要是在生态环境建设政策(如退耕还林还草)主导下的结果,其次是由于建设用地的扩展,如延河流域下游段耕地面积从研究期初的1818.1932km2,到2010年减少到了1739.5037km2,总面积接近于同期草地面积。减少的耕地按面积大小依次流向林地、草地和建设用地。相比之下,两个都市经济区耕地面积的减少主要是由于建设用地的增长速度较快的原因造成的。其中晋东南经济区耕地总面积到2010年从期初的10329.35km2减少到了10183.79km2,减少的耕地主要流向建设用地及林地。(3)土地利用与影响因素定量分析显示,影响黄土高原南部地区不同土地利用类型的自然和人文因素相对集中,主要包括地形坡度和人口密度,这说明该区域土地利用的人为干扰较强烈,人类活动是研究区土地资源和土地生态系统变化速率不断加快的重要因素之一。而自然因素中的地形坡度也是影响研究区土地利用的重要因子,不同土地利用类型,特别是农业用地和城镇建设用地与坡度呈现明显的负相关,说明地形坡度是研究区土地开发与利用的限制条件。(4)基于典型区的土地承载力时空变化测评结果显示,在2000年到2010年间,四个典型区各个区县土地承载力都呈现出两级分化的趋势,虽然两级分化的程度有差异,但总的趋势是一致的,而研究区整体土地承载力水平下降,需要借助于高效合理、科学的土地优化配置来提高土地承载力。对于整个研究区两极分化的情况,应当保证在土地承载力富余地区经济稳定发展的情况下,将富余地区的粮食外调给土地承载力超载的地区,实现整个区域的土地承载力平衡。(5)通过典型区不同土地优化配置方案的实验和对比发现,基于CLUE-S模型的配置方案对黄土高原南部地区的都市经济区拟合效果较好,其空间模拟结果的Kappa系数分别为0.8016(晋东南经济区)和0.7902(大西安规划区),而CA-Markov模型针对研究区流域单元效果较好,其kappa系数延河流域为0.7951,千河流域达到0.8069,两套方案针对各自典型区空间模拟效果的kappa系数均高于0.79。(6)基于CLUE-S模型的优化配置方案研究显示,晋东南经济区与延河流域下游段的建设用地均明显增加,而耕地均表现为减少,其中晋东南经济区建设用地增加的要多一些,这说明此区域经济发展和城市化建设潜力要大于延河流域下游段。两个典型区林地面积和草地面积都有不同程度地增加,主要是由于植树造林及退耕还林还草政策发挥了显着的成效,使得生态环境得以改善。基于土地适宜性和CA-Markov模型相结合的优化配置方案研究显示,大西安规划区和千河流域土地利用现状中的主要地类斑块需要进行调整,其中大西安规划区耕地的调整主要位于秦岭山地北麓,包括周至县、户县和长安区的南部以及蓝天县的部分区域,此外在叁原县及富平县的北部边界地带也有少量需要进一步调整的耕地。从调整类型上看,主要是将不适合耕地分布的区位根据土地适宜性类型调整成林地或草地。而千河流域需要调整的耕地主要集中在流域东南部的千阳县,包括千阳县中部,东北部以及西南部靠近宝鸡市辖区的位置。凤翔县与千阳县交界地带的耕地也需要进行调整,此外流域中上游的陇县也有部分耕地需要调整的区域。本文在以下方面有所创新和改进：①以小网格推算模型为理论基础,构建了黄土高原主导气象要素关于经纬度和高度的数学模型及用于区域划分的综合指数模型,在GIS的支持下提出了基于自然区划与行政单元相结合的黄土高原南部地区的范围界线；②以黄土高原南部地区为研究对象,系统、全面地分析了过去30年间的土地利用变化过程,并采取对典型地区土地利用对比分析的方法,剖析了不同自然环境和社会经济发展水平下四个典型区的土地利用变化特点及时空差异；③将空间抽样方法引入到Binary Logistic回归分析中,对研究区不同土地利用类型特征尺度、时空差异及其影响因素进行定量分析,尝试构建基于空间约束性Logistic回归定量分析土地利用变化及其影响因素关系的新方案；④针对基于流域单元与基于都市经济区的两类不同典型区,提出将灰色线性规划模型(GLP)分别与CLUE-S模型及CA-Markov模型相耦合的两种方案,结合土地适宜性评价研究,在对不同典型区土地利用进行数量控制与结构优化的基础上,利用GIS软件将优化结果配置到空间单元上,由此为研究区土地资源开发利用、生态环境保护和社会经济发展提供统一的研究思路。
李广东, 方创琳, 王少剑, 张蔷[8]2016年在《城乡用地遥感识别与时空变化研究进展》文中研究表明土地利用/覆被变化在全球环境变化和可持续发展研究中具有极其重要的意义。论文在国内外土地利用/覆被变化研究梳理的基础上,从城乡用地遥感识别和时空变化两个方面归纳和总结了国内外土地利用/覆被变化的研究前沿和进展。研究发现在遥感和GIS技术支撑下土地利用/覆被变化研究形成了独特的研究范式,多分析方法、多数据源和多时段融合成为当前研究的重要趋势。目前在城乡生活-生产-生态空间识别研究领域取得了较大进展,但仍然存在"重城市和大城市、轻中小城市和城镇"的问题。时空变化研究重点从城市和乡村两个地域单元展开。城市扩张和城市蔓延的原因、后果、特征、过程、格局、模式和测度方法成为城市土地利用研究重点。耕地保护和乡村居民点变化研究成为乡村土地利用研究的两大核心。在研究取向上总体呈现出重城市轻乡村的趋势。当前研究应该以问题为导向、注重应用出口的探寻,构建适合中国国情的研究框架,鼓励多学科、多领域的综合交叉借鉴,创新理论和方法,打造本土性和原创性的创新成果。
孔雪松[9]2011年在《基于元胞自动机与粒子群的农村居民点布局优化》文中指出社会经济的发展伴随着产业结构的升级,带来了城乡关系的深刻转变。农村居民点作为我国城乡建设用地的重要组成部分,是农村城镇化和集约化的重要载体与转化内容,其空间布局不仅反映了农村聚落的生产关系和社会文化,而且决定了农村土地利用系统的功能结构与综合效益。随着新农村建设的大力推进与城乡一体化进程的加快,农村居民点的布局优化必然成为城乡土地利用结构优化的重中之重。然而,农村居民点布局优化受到区域自然、社会与经济的多重制约和影响,是一个复杂的非线性复合地理作用过程,如何从海量的土地利用数据中获取优化农村居民点布局的有效知识和模式,运用地理模拟系统和智能优化的理论与方法实现农村居民点规划布局的科学化与智能化,必将成为土地利用结构优化研究中的一个重要分支。空间优化决策是GIS应用中复杂而又常见的问题,其优化问题往往涉及到多个目标和不同的约束条件,需要合理的理论和方法来解决此类问题。农村居民点布局优化整体上可划分为农村居民点城镇化与农村居民点集约化两大模式,两者在过程上是有序的、时间上是并进的。农村居民点城镇化体现了城乡融合的过程,需要充分把握城镇用地扩展的过程和规律,集成空间数据模型和空间过程模型表达时空耦合过程。本文试图在分析城镇用地扩展机制的基础上,融入多智能体决策与博弈的思考,采取“自下而上”的模型策略,分析微观空间实体之间相互作用机制,集成多智能体系统、元胞自动机与GIS技术,探索和分析城镇用地格局形成和演变过程,进而合理确定农村居民点城镇化的布局。农村居民点集约化体现了农村居民点用地集约与资源配置合理化,具体的优化目标因主、客观条件的差异而呈现复杂化、多样化特点,需要因地制宜地通过合理的优化目标设计,逐步寻优以达到最优的状态。本文尝试引入粒子群优化算法,借助其在解决多目标优化问题上的优势,与GIS耦合集成,在数量和空间多因子约束的基础上,通过群体最佳位置和个体自身最佳位置的不断迭代更新,实现农村居民点动态布局优化。已有的农村居民点空间布局研究在内容上侧重于空间特征评价与演变机制探讨,方法上与GIS集成的空间决策支持研究不足,优化模型上局限于农村居民点数量结构的优化与集约用地的评价,地理模拟系统与智能优化方法在农村居民点空间布局优化中的应用几乎空白。针对这些问题,本文指出了将元胞自动机和粒子群优化算法应用到农村居民点布局优化的合理性与必要性,提出了基于元胞自动机与粒子群优化算法的农村居民点布局优化的研究思路。农村居民点城镇化布局不仅仅表现为空间上用地类型的转变,这一转变过程还涉及到地理环境的作用机制以及政府、企业和农户的决策博弈行为,如何在农村居民点城镇化布局模型中科学地体现城乡体系的耦合、自然与社会体系的耦合以及时空体系的耦合是模型构建的关键。本文从城镇系统内部微观层次出发,集成多智能体与元胞自动机在社会组织性和空间拓展性上的各自优势,实现空间数据结构上的转换与统一,.确定元胞转换规则并构建模型,以一种进化的、涌现的角度分析城镇地理空间交互作用过程与复杂空间决策行为。构建基于多目标粒子群优化算法的农村居民点集约化布局模型是本文研究的关键。在农村居民点布局优化理论的指导下,论文从农村居民点集约化的适宜性评价、多目标约束和粒子群优化算法设计等方面阐述了农村居民点集约化布局模型的构建内容和要点。此外,本文针对农村居民点集约化过程中地形条件的差异性,划分中心村引导和基层村引导两种模式,结合农村居民点优化过程中的数量约束、地类约束与空间约束,以地类相邻协调性、规划转换可达性、空间紧凑度为目标建立多目标优化函数,运用粒子群优化算法,实现农村居民点集约化过程中的定量空间布局优化。为进一步说明本文构建的体系结构、布局模型以及优化算法的合理性和可行性,论文以湖北省嘉鱼县为例进行实证研究,选取鱼岳镇(中心城区)、官桥镇(丘陵工业型)、潘家湾镇(平原农业型)叁个代表性城镇为研究对象,利用2005、2010年土地利用数据与相关统计调查数据,比较分析叁个不同类型城镇农村居民点动态演化的时空差异与规律机制,引入元胞自动机、多智能体、粒子群算法分别构建农村居民点城镇化与集约化布局模型,模拟优化2010-2020年叁镇农村居民点空间布局,并对布局优化结果进行比较分析和归纳总结,验证其可行性及优势。
包颖[10]2016年在《低山丘陵区快速城市化阶段农村居民点时空布局及优化研究》文中研究说明丘陵地区由于历史渊源、自然条件、生活习俗等条件的限制,农村居民点布局均较为零散。而改革开放以来,市场经济的大力推行有效地改善了我国的经济现状,推动了很多地区的城市化进程。目前,我国许多低山丘陵地区目前正处于快速城市化的阶段,城市的扩张不可避免的引起农村居民点的重新布局。如果任由农民自发选择,无疑会导致本就散乱的农村居民点布局更加不合理,不利于稀缺土地资源的合理利用。因此,研究丘陵地区农村居民点在快速城市化阶段间的时空变化规律及格局优化,具有重要的现实意义,对今后农村建设用地集约利用的研究有一定的借鉴作用。重庆市北碚区属西南坳褶带,华蓥山隔挡式复背斜帚状弧形构造区重庆弧一部分,境内由低山槽、山麓裸丘、浅丘和沿江河谷构成,海拔最高1312m,最低175m,是典型的低山丘陵地区。自2002年以来,北碚区城市化速度逐步加快,2008年以后,进入快速城市化阶段。选择北碚作为研究区,具有较强的代表性。北碚区的农村居民点空间演变与布局优化可对快速城市化区的居民点优化研究提供进一步的参考。本文以2009年和2014年的土地利用变更数据库为基础数据,利用GIS空间分析、景观格局分析、Voronoi图Cv值分析等方法,对低山丘陵区农村居民点布局快速城市化进程中的影响因子、时空变化特征、布局特点等进行分析。通过确定农村居民点的区位适宜性,将其划分为不同的整治类型,对不同的整治类型做出相应的优化措施。主要研究结论如下:(1)从景观格局指数来看,2009年到2014年间,北碚区农村居民点斑块数量和占地面积均有下降趋势,平均斑块面积基本保持稳定,斑块面积变异指数有轻微降幅。从居民点分布来看,所有的乡镇都是集聚分布。全区居民点大多分布在地形平坦,距道路、水源和中心城区较近的地区。地形位指数在3以下,距道路800米以内,距水源1000米以内,距中心城区2500米以内对农村居民点分布影响较大。(2)在对农村居民点布局的定量分析的基础上,将农村居民点的整治分为包入式、集聚式、控制式、迁弃式四种模式。采用农村居民点适宜性评价的方法,对北碚区居民点划分为四个适宜性等级:Ⅰ级高适宜区、Ⅱ级中适宜区、Ⅲ级低适宜区和Ⅳ级不适宜区,为四种整治类型的划分提供参考依据。在北碚区农村居民点适宜性评价结果的基础上,基于城镇用地吸引村庄的阈值,优先改造靠近中心城区的农村居民点,比如歇马镇的东风村、卫星村,蔡家岗的灯塔村、双碑村等;基于居民点面积频率直方图和人口、灾害、经济发展等相关资料,得出北碚区的集聚式发展范围,将其确定为全区的重点发展区域;对于缙云山、偏岩古镇、金刀峡等风景名胜区的居民点,将其划定为控制式发展区;基于到中心城区距离、人口、居民点面积等因素,将分布在偏远地区且条件恶劣不适于居住的地区确定为迁弃式发展型居民点用地。(3)本研究对不同整治类型的居民点提出了相应的格局优化方案和整治建议。包入式发展型农村居民点提出了向周边城镇合并的策略,提出通过产权变更等方式,采取“农转非”等途径,将其纳入城镇用地范围;集聚式发展型农村居民点采用重点发展的策略,它作为中心村的重点发展对象,可充分吸引周边分布无序且面积微小且分散的居民点向其集聚;控制式发展型农村居民点采用保留现状、限制扩建的策略,可作为自然村保留。当发展到一定程度时,再合并或迁移。对于控制式发展型居民点,允许改建、翻修宅基地,但要严格控制新建。同时,要进行居民点逐步向外搬迁或内部改造的方式,促进其自然衰退;迁弃式发展型农村居民点主要采用整体搬迁的策略,为耕地利用潜力的增加提供支持。同时提出,要在内业预判的基础上,因时制宜、因地制宜,充分考虑到村民的风俗、习惯和搬迁意愿,以顺利高效地开展“高山移民”的搬迁工作。
参考文献：
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[4]. 基于遥感和GIS的内蒙古中西部土地利用动态变化与驱动力分析[D]. 席冬梅. 内蒙古师范大学. 2007
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[6]. 湖南农村聚居模式的演变趋势及调控研究[D]. 彭鹏. 华东师范大学. 2008
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