開(kāi)封城市用地?cái)U(kuò)張時(shí)空特征及驅(qū)動(dòng)力分析.pdf

1、中國(guó)是一個(gè)人均土地資源稀少，人地關(guān)系矛盾日益尖銳的國(guó)家。近年來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化步伐加快和生態(tài)環(huán)境改善等各方面對(duì)土地資源的需求迅速增加，不僅導(dǎo)致了城市用地的普遍擴(kuò)張，而且還侵占了城市邊緣地帶的農(nóng)用地，包括優(yōu)質(zhì)耕地。因此我國(guó)在城市用地方面存在著許多問(wèn)題，如土地資源浪費(fèi)、閑置、污染等諸多方面問(wèn)題，同時(shí)一定程度上也給城市的管理者在監(jiān)督土地利用工作帶來(lái)了非常大的難度。土地管理、城市規(guī)劃及城市管理等領(lǐng)域都將此問(wèn)題納入其核心研究的內(nèi)容。因此，

2、開(kāi)展城市用地?cái)U(kuò)張研究，分析擴(kuò)張的時(shí)空動(dòng)態(tài)特征，探究其擴(kuò)張的驅(qū)動(dòng)因素，將有助于在城市化進(jìn)程中動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)城市用地變化，以此進(jìn)行宏觀調(diào)控和管理土地資源。
　　基于1989年、1995年、2004年和2010年四個(gè)時(shí)相的Landsat TM遙感影像數(shù)據(jù)，本研究以開(kāi)封市五個(gè)行政轄區(qū)為本文的研究區(qū)域，結(jié)合ERDAS9.0遙感圖像處理軟件和ArcGIS10.0地理信息系統(tǒng)軟件，運(yùn)用最大似然的監(jiān)督分類方法和人機(jī)交互解譯方法解譯并提取出四個(gè)時(shí)期的開(kāi)封

3、市土地利用信息數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上繪制出城市建成區(qū)邊界圖，基于此數(shù)據(jù)來(lái)分析1989～2010年開(kāi)封城市用地?cái)U(kuò)張時(shí)空動(dòng)態(tài)變化特征。在驅(qū)動(dòng)力分析時(shí)以開(kāi)封市人口、經(jīng)濟(jì)及交通等社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，結(jié)合定量與定性分析方法，利用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)其驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分析，得出1989～2010年開(kāi)封城市用地?cái)U(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)因子。
　　(1)城市用地?cái)U(kuò)張專題信息提取。利用遙感圖像處理軟件ERDAS9.0中最大似然的監(jiān)督分類方法對(duì)研究區(qū)四

4、個(gè)時(shí)期的遙感影像進(jìn)行解譯，然后在ArcGIS10.0地理信息系統(tǒng)軟件操作環(huán)境下對(duì)解譯完畢的影像進(jìn)行空間統(tǒng)計(jì)分析，分別獲取研究區(qū)建設(shè)用地、耕地、林地、水域、黃河以及未利用地六種地物類型不同時(shí)期的土地利用面積變化信息并繪制成圖即四個(gè)年份的開(kāi)封市土地利用類型圖;然后通過(guò)人機(jī)交互解譯方法提取出四個(gè)時(shí)期的開(kāi)封城市建成區(qū)邊界圖。
　　(2)城市擴(kuò)張時(shí)間特征分析。根據(jù)TM遙感影像繪制出的開(kāi)封城市建成區(qū)圖，依次計(jì)算出1989年、1995年、200

5、4年、2010年的開(kāi)封城市建成區(qū)面積，分別為38.63km2、43.89km2、62.12km2、121.59km2。然后依據(jù)相應(yīng)的劃分標(biāo)準(zhǔn)分別計(jì)算出建成區(qū)擴(kuò)張速度、強(qiáng)度及動(dòng)態(tài)度指數(shù)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷出開(kāi)封建成區(qū)3個(gè)時(shí)段的擴(kuò)張類型依次從低速向高速發(fā)展變化，其中第三個(gè)時(shí)段的變化尤為顯著。
　　(3)城市用地中心動(dòng)態(tài)判斷。首先經(jīng)城市重心轉(zhuǎn)移模型運(yùn)算可知:1989～1995年研究區(qū)城市重心變化不大，僅向西北方向轉(zhuǎn)移了53.95m，199

6、5～2004年城市重心向西北方向大幅轉(zhuǎn)移了793.3m，2004～2010年城市重心向正西方向轉(zhuǎn)移了670.36m，表明研究區(qū)城市重心由西北方向轉(zhuǎn)移到了正西方向;其次，運(yùn)用幾何學(xué)上的象限方位法，以開(kāi)封城市建成區(qū)的幾何重心為圓點(diǎn)，將其分為四個(gè)象限、八個(gè)方位，分別代表不同的方向，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析可知，開(kāi)封城市用地?cái)U(kuò)張的面積不斷增加，擴(kuò)張強(qiáng)度主要集中在第三、四、五象限，擴(kuò)張方向主要集中在對(duì)應(yīng)的西北和正西方向;同時(shí)結(jié)合緩沖區(qū)分析法，以1989年城市

7、重心為中心緩沖出10個(gè)1km的緩沖區(qū)，經(jīng)計(jì)算可知1989～2010年期間開(kāi)封城市建成區(qū)擴(kuò)張最大峰值在4～6km范圍內(nèi)，中心城區(qū)輻射范圍不斷從中心外移?？傮w來(lái)看，1989～2010年開(kāi)封西區(qū)是該市城市用地?cái)U(kuò)張的主要方向，可以看出其城市用地是沿著鄭開(kāi)大道交通軸向外擴(kuò)張，并不斷填充軸線兩旁的空白地帶，并形成新的工業(yè)組團(tuán)及交通道路網(wǎng)點(diǎn)，周邊居民住宅、商業(yè)中心及基礎(chǔ)配套設(shè)施不斷完善，最終促使了開(kāi)封西區(qū)城市用地的擴(kuò)張。
　　(4)結(jié)合定量與定