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城市土地利用变化与建成区扩张的动态特征研究

徐改花  
【摘要】:西安是西部大开发战略实施下重点发展的城市之一,也是西北地区的经济中心,交通畅达,区位优势明显。22年来,西安市的土地利用状况及城市的空间扩张规模发生了巨大的变化,导致一系列的城市问题,如人口压力、交通拥堵、区域资源短缺及生态失衡等。因此,展开本课题的研究对于解决城市人口、资源、环境及城市可持续发展等问题具有重要现实意义。 本研究利用遥感和GIS相结合的技术手段,以1988年、1995年、2002年和2010年的遥感图像为数据源,对22年间西安市的土地利用变化状况和城市扩张演变情况进行了动态监测研究,并结合西安市社会经济统计数据对其进行了分析研究。主要得出以下结论。 (1)西安市近22年土地利用变化显著 首先采用非监督分类和监督分类相结合提取了4个时期西安市的土地利用类型;其次借助土地利用动态度、土地利用面积转移矩阵以及时间序列和转移序列对土地利用变化进行了时间和空间上的动态监测;最后对西安市土地利用变化的驱动力进行了定性分析。结果表明: 1988—2010年,西安市的土地利用/覆被发生了明显变化。22年来西安市土地利用变化最突出的就是建设用地的持续增加和耕地的持续减少。建设用地22年间增加了608.889km2,平均每年增加26.677km2,其动态度为11.162%,城乡建设用地处于快速发展阶段。而建设用地的增加主要是靠占用未央区、雁塔区、灞桥区以及长安区的优质耕地为主,使得耕地数量迅速减少,22年总共减少了547.821km2,平均每年减少24.901km2,耕地年动态度为1.031%。除了转化为建设用地外,还有部分耕地转为林地,主要分布在长安区的南部秦岭和临潼区的南部陡坡上。草地、水、未利用地的转化幅度相对较小。三个阶段土地利用程度年均变化量分别为0.371、0.784、1.431,表明西安市的土地利用程度一直处于一个集约化的发展期,变化很剧烈。城市化和工业化水平的不断提高是导致西安市土地利用变化的主要原因,地形、水文等是次要因素。 (2)西安市近22年建成区扩张迅速 首先利用建筑指数(NDBI)、监督分类和人工目视解译相结合提取了西安市建成区专题信息;其次采用叠加分析和数学模型对其扩张的速度、强度、空间差异以及离市中心的距离等进行了分析;最后采用相关分析、主成分分析及后向回归分析法等探究了驱动机制。结果表明: 西安市建成区面积由1988年的123.216km2增加到2010年的522.287km2,且建成区整体年均扩张面积2002—2010年的是1988—1995年的3倍,说明西安城市扩张处于快速的发展期,且有加强的趋势。西安市扩张的模式是以钟楼为中心,呈现同心圆的扩张模式,表现为城中心三区(莲湖区、碑林区、新城区)以填充为主,周边四个郊区(雁塔区、未央区、灞桥区、长安区)以外延扩张为主,且扩张速度远超过中心三区的扩张速度。整体上看,西安市的最大扩张强度中心每个阶段都在远离市中心1-2米,且扩张强度大的地方均为城郊的过渡地带。这些变化主要是受经济、交通、人口和固定资产投资以及政策法规的影响。 (3)西安市其它土地利用类型与城市用地转化驱动力明显 随着经济的发展,城市以前所未有的速度改变着地球表面的景观信息,城市的快速扩张引发了区域内土地利用方式的转变,同时土地利用方式的合理性会制约一个城市的良性发展,因此要处理好二者的关系,才能使城市健康、可持续的发展。通过相关分析和多元回归分析得知,经济发展是城市扩张的根本,交通对城市扩张起引导的作用,人口是城市扩张的直接原因,固定资产投资和政策法规对城市扩张起促进作用。城市扩张中的城市化及工业化水平是城市土地利用类型发生变化的主要原因。建议在今后的城市规划中,要保持历史文化名城的地位,构建多中心区的功能,大力发展公共服务设施,加强郊区中心城镇的功能等,以便使西安市人口、资源、环境协调发展。


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