基于GIS技术的城市土地利用时空结构演变分析模型研究

基于GIS技术的城市土地利用时空结构演变分析模型研究

张新长[1]2003年在《基于GIS技术的城市土地利用时空结构演变分析模型研究》文中研究表明土地利用及其时空结构演变是一个相当复杂的现象与过程,它不仅是一种空间概念上的表达,而且还是时间序列上的演绎;它强调通过对于复杂土地利用地学现象的空间与时间上的综合表达和描述,来揭示土地利用时空结构现象演变的内在规律,因此已引起了目前国际学术界的广泛重视。已有不少类似的研究着力于通过建立空间数学模型来探讨土地利用的时空结构演变。但至今为止,真正将土地利用变化与其时空分布相结合,比较全面和系统的应用GIS的空间信息分析技术动态地模拟土地利用现状的空间形态和历史变迁的演变过程,从而对城市土地利用时空结构演变规律性的研究还并不多见,这正是这篇博士论文需要研究的核心内容。 本文首先从城市土地利用和GIS、RS等空间信息技术的基本理论出发,在明确了土地利用时空结构演变的空间涵义的基础上,引入了空间意象思维及其地理景观的概念,而正是由于空间意象的存在,使得地理空间概念计算模型的建立成为可能。本文以广州市海珠区土地利用空间结构在不同时间段上所表现出来的特征和差异为例,应用GIS技术对城市区域尤其是城市边缘区的土地利用进行了比较全面、系统和深入的空间定量和定性分析研究,从而进一步认识和分析我国在快速城市化进程中城市土地利用时空结构演变的规律和存在的问题。并针对这些问题,提出协调和解决它们的对策和建议。 本文的研究特色主要体现在:通过引入城市土地利用的基本理论、空间意象思维及其地理景观的概念、GIS的基本理论和技术方法的基础上,在实验区数据比较完备的情况下,总结出了一套科学合理、既准确又高效的城市土地利用时空结构演变规律的基本研究方法,并重点讨论和研究了空间数据的预处理与质量分析、时空结构分异分析、空间测算分析、空间格局分析和空间自相关分析在城市土地利用时空结构演变研究中的具体应用。 数据的预处理与质量分析主要涉及土地利用的空间数据源、土地利用数据的质量现状和控制叁个方面。由于城市用地数据源的多样性,使得空间和属性数据内容极为丰富详细。但不同的空间数据产品是由不同的生产单位按照不同的数据标准及生产步骤进行生产的,因而数据产品在描述空间目标的空间特征、时间特征和专题特征时,很难达到一致性。其结果必然造成空间位置、地物属性、空间逻辑及完整性等方面存在误差。因此,对各种空间数据进行处理和融合并对其质量进行评价就显得尤为重要,这是进行城市土地利用变化研究的核心与基础。 时空结构分异分析是以GIS迭置分析为辅助手段,目前描述城市扩展空间结构分异最常用的方法是比较分析不同城市土地利用类型在空间方位上的差异。这种方法能够在总体上勾画出城市土地利用的空间形态结构特征,具有直观简明的优点。但由于按方位划分的空间单元并不具有均等的土地面积,因而其变化速度并不具有严格意义上的可比性。并且,这种方法无法辨析出对于某一个城市土地利用的随时间变化的总体趋势或研究区内城市土地利用时空结构演变的空间差异。因而,本文对上述方法进行了改进,创造性引入了年均变化强度指数这一具有可比性的新指标描述城市土地利用的时空结构分异。变化强度指数是指某空间单元在研究时期内的土地利用变化面积占其土地总面积的百分比。为了便于比较不同研究时期城市土地利用变化的强弱或趋势,可计算各空间单元的年均变化强度指数,它实质就是用各空间单元的土地面积来对其年均变化速度进行标准化处理,使其具有可比性。从而对城市的用地类型做更深入研究,得出了各不同用地类型的时空结构分异情况,对出现这种情况的原因结合社会经济情况对其进行分析,从而达到全面把握城市土地变化规律的目的。此外,本文还论述了RS在城市土地利用动态监测中的具体应用。 空间信息测算分析模型亦是以GIS迭置分析为辅助手段,将研究区域的土地细分出未变化部分、转移部分和新增部分等叁种空间类型,并据此对现有测算土地利用变化速率的数量分析和动态度模型进行了评析,提出了修正后的空间信息测算分析模型,旨在更为精细和准确地测算各土地利用类型的动态变化程度。或者更具体地说这种模型最主要是要从微观角度认识到不同用地类型变化的面积和速度(增加或减少)的情况,并且更清楚地知道变化的用地在空间的分布和时空规律。此外,还要知道不同用地在某个时间段内的变化相对于其他用地有何不同,并结合社会经济情况来探讨这种情况发生的原因及其可能产生的结果。分析结果表明:空间信息测算分析模型由于细分并同时考虑了各种土地利用类型的空间转移及新增过程,更能从微观角度准确地测算出各种城市土地利用类型的动态变化程度与速率,使得对于城市土地利用时空结构演变的研究更加系统化、深入化,从而得出更为圆满的结果。 空间格局分析是以研究区域内的土地利用现状及类型为基础,从空间图形和空间格局的角度入手,运用GIS的基本理论及基本技术,探讨城市土地利用时空结构演变的格局、变化的图形特征及其描述方法等,从而更突出地强调了城市各种用地类型空间信息分析的数量指标的变化情况。目的在于通过不同的地

鲍文东[2]2007年在《基于GIS的土地利用动态变化研究》文中研究指明土地利用/覆被变化(简称LUCC)是当前全球环境变化研究领域的前沿课题,而开展典型地区的案例研究是认识全球变化的重要途径。我国正经历着一场前所未有的城市化浪潮,快速城市化背景下的大规模土地利用/覆被变化已经成为一种典型的人地系统相互作用过程。本文选择东部沿海发达城市-济南市作为研究区,构建了基于光谱特征和地学辅助知识的决策树信息提取模型,提高了Landsat TM遥感数据分类的精确度和可靠性,并建立了叁期土地利用时空数据库:综合地理学、景观生态学、统计学、分形理论、数据挖掘、土地评价学等多种方法,集成—系列模型,采用定性与定量相结合的手段,从中、小两个尺度、不同侧面系统研究和分析了土地利用动态变化的特征、机制、过程、趋势与规律,不仅可为该区域的土地资源管理和利用提供决策依据,也可为国内其它经济发达地区的同类研究提供借鉴。中尺度宏观过程研究中,以“时间过程”与“空间格局”为主线,采用动态度、综合程度指数,空间洛伦茨曲线、转移矩阵、景观指数、半变异函数、分形维数等模型,对土地利用时空变化进行了深入剖析;小尺度微观过程研究,选取经十路一线为特定研究区,基于地学信息图谱和地类邻接度指数模型,揭示和凸显了城市扩张占用耕地的特征和规律。将定性分析和定量计算相结合,采用缓冲区分析、主成分分析、岭回归分析、BP神经网络、典型相关分析等方法对土地利用变化驱动力进行了系统的研究,揭示了驱动因素在不同时空尺度和区域背景条件下的多样性以及空间联系的复杂性。基于小尺度典型城市边缘区,分别采用“自上而下”和“自下而上”模式思路,构建了“典型相关+逻辑回归+CLUE-S”耦合模型和“MARKOV+多评价规则+CA”耦合模型,并成功运用到历城区的实证研究中,重建了土地利用空间格局的动态演变过程,并对未来土地的空间结构动态发展进行了预测,加深了对土地利用空间扩展过程和规律的理解与认知,为小尺度区域土地利用规划和宏观调控提供了可操作性的思路和模式。鉴于耕地保护和粮食安全的严峻形势,提出了基于GIS技术的耕地质量自动化评价流程和方法,研发了“耕地分等信息系统”,完成了海量数据的空间计算和处理。在耕地分等的基础上,将综合评价算法模型移植到基本农田空间配置过程中,并基于松散耦合模式,开发了耕地入选基本农田决策系统,实现了基本农田空间配置的自动化,为土地利用规划的编制和耕地、基本农田的保护提供了科学的依据,具有较强的技术可行性和现实意义。本文的研究内容结合“信息模式识别理论研究及其在地学中的应用”(40074001)和“多元数据的模式信息研究及其在测量中的应用”(40574001)国家自然科学基金项目、国土资源部“山东省土地利用基础图件更新和信息系统建设”和“山东省农用地分等定级”大调查项目、省计委“山东省土地资源遥感综合调查”等课题,并研制开发“耕地分等信息系统”和“耕地入选基本农田决策支持系统”,获得了业内人士的关注和好评。

渠爱雪[3]2009年在《矿业城市土地利用与生态演化研究》文中研究说明受资源与环境的特殊约束,矿业城市土地是土地利用/土地覆盖变化(Land Use and Land Cover Change,LUCC)研究的一个典型城市地域土地类型,矿业城市土地利用变化是LUCC研究的重要内容领域,也是从综合与系统的视角探讨矿业城市人地关系地域系统的重要切入点。本文以江苏省典型矿业城市--徐州市为分析样本,充分利用RS与GIS技术,围绕土地利用变化“过程、格局、机制、效应”这一科学命题,系统分析矿业城市土地利用时空变化过程与格局特征,综合研究资源、经济、技术、交通、社会等因素对矿业城市土地利用变化的影响,并从生态系统视角分析矿业城市土地利用变化的生态环境效应。取得了以下主要研究成果:(1)根据研究区实际情况,将土地利用类型分为耕地、林地、建设用地、水体、未利用地,建立了符合徐州城市土地利用特征的遥感解译标志。(2)基于RS、GIS技术,采用对遥感影像进行目视判读,人工交互解译,利用地形图、土地利用现状图等辅助数据,并进行实地勘察,最终生成了1987年、1994年、2000年、2003年、2007年的徐州城市土地利用现状数据图库。(3)对矿业城市基本概念与内涵、土地利用变化主要特征进行梳理,并运用成因分析法,对矿业城市土地利用变化驱动力作用机制进行理论研究,形成了矿业城市土地利用变化机制一般理论框架。(4)利用GIS技术,综合应用土地利用变化率、土地利用动态度与强度、开发度与耗减度、土地利用综合指数、重心转移模型、空间分异模型、空间迭加与空间插值分析,从过程到格局对研究区城市土地利用动态变化进行详细研究。(5)通过土地利用结构熵值变化分析研究区建设用地结构演化过程与趋势;通过扇形分析、圈层分析、网格分析等GIS空间分析方法,对工业、居住和商服叁种主要城市建设用地空间格局进行研究,并进行对比分析;运用CONTAG这一空间韵律测度指标对工业、居住和商服用地进行空间格局关系研究。(6)构建矿业城市土地利用变化驱动因子系统指标体系,对资源、经济、技术、交通、社会等因素对研究区城市土地利用变化的影响进行分析,在此基础上,运用相关分析、主成分分析、灰色关联分析对各类驱动力因素的系统影响进行综合研究,并对不同时期的城市土地利用变化主要驱动力进行对比研究。(7)运用生态服务价值、生态足迹和景观生态等生态系统理论,分别从土地利用类型及结构水平、土地利用的生物与能源资源消耗水平和土地利用景观格局水平等不同视角对徐州城市土地利用变化的生态效应进行研究。

苏斌[4]2010年在《GIS支持下的城市地价空间分布与土地集约利用研究》文中研究说明土地是特殊的生产要素,随着我国市场经济的发展,地价已经成为我国政府重要的宏观调控手段。在城市化发展的进程中,实施土地集约利用是保护土地资源、实现城市土地合理配置的基本途径,也是实施可持续发展的必然要求。因此,研究城市地价的空间变化及演化规律,进行城市土地集约利用评价,分析城市地价和土地集约利用的关系,从而为土地管理和城市发展规划提供科学依据,引导城市土地经营向高效、持续、健康的方向发展,已成为当今值得深入探讨的研究内容。本文在GIS支持下,对基于GIS的城市地价与土地集约利用数据模型设计和数据库构建、综合地价模型构建的技术支持和实现方法、土地集约利用评价指标体系的构建、土地集约利用评价模型构建进行研究,采用GIS与专业评价模型相结合的方法进行土地集约利用评价,探讨了地价对土地集约利用的影响作用机制,并分析了二者之间的关系。主要工作和创新内容如下:(1)分析研究了城市地价与土地集约利用数据分层和数据组织方法,设计和建立基于Geodatabase的城市地价与土地集约利用数据模型;进行基础信息数据库、分析评价数据库、信息发布数据库和元数据库四位一体的数据库结构设计;对数据库建立和数据组织管理进行研究,探讨了不同类型数据间的快速访问及地价信息和土地集约利用信息的发布实现方法;最后对数据库建立的方法进行了研究,并建立了城市地价与土地集约利用数据库。(2)研究了综合地价模型构建方法,综合地价模型与GIS模型的耦合途径。分析了综合地价模型构建的技术支持,实现方法,构建了综合地价模型,进行了地价模型与GIS的耦合研究。验证模型的可行性,利用该模型对研究区域混合住宅用地和工矿仓储用地的地价空间结构和分布规律进行研究。(3)分析城市土地集约利用评价的标准,选取土地集约利用的评价指标,构建土地集约利用评价指标体系;探讨了GIS与评价模型融合的方案,构建基于GIS的专业评价模型和“多因素综合评价-系统聚类分析”模型,利用该模型对工矿仓储用地和混合住宅用地集约利用水平进行评价,并对评价结果和影响因素进行分析,科学公正地评价城市土地集约利用水平,对促进土地集约利用具有指导作用。(4)探讨了地价影响土地集约利用的作用机制,构建土地集约利用与地价实现水平的响应模型,在GIS技术支持下进行地价与土地集约利用的关系分析研究。提出要充分发挥地价对土地的利用量、投入程度和使用程度、利用效益等多方面协调作用,促进城市土地的集约利用。

海军[5]2007年在《基于RS、GIS的呼和浩特市城市土地利用及其空间结构演变研究》文中研究说明城市化是21世纪人类关注的热点问题之一,其重要特征是城市土地利用空间结构演边与空间扩张,引起城市地域结构的重组,导致城市经济结构、社会结构、职能结构等深刻变化。随着改革开放和经济发展,呼和浩特市人口不断增加,已由中等城市发展成为大城市,建城区面积由1990年为5600.00hm~2增加到2006年的15900.00hm~2。因此,探讨呼和浩特市城市土地利用现状特征及其空间结构演变情况,对呼和浩特市规划与管理具有指导意义。基于上述背景,选取高分辨率遥感影像数据Quick Bird作为主要数据源,以人机交互模式提取城市居住用地、工业仓储用地、道路用地、待建在建用地、绿地、农业用地、水域和其他用地的现状信息,运用分异模型、分形模型和马尔柯夫预测方法,对城市土地利用动态演变和演变趋势进行了系统综合研究。主要结论如下:(1)2006年,呼和浩特市城市居住用地面积为3101.24hm~2,所占比重最大(28.88%);其后依次为其它用地(27.97%)、农业用地(16.36%)、工业仓储用地(10.76%)、道路交通用地(8.69%)、绿地(4.68%)、待建在建用地(1.64%)及水域(1.01%)。(2)2002~2006年间,只有研究区8%的图斑在各土地利用类型间发生了相互转化,按变化速度划分成为快速变化、中速变化、低速变化和缓慢变化。快速变化地类有居住用地和农业用地;中速变化地类唯有其他用地;低速变化地类有工业仓储用地和道路交通用地;缓慢变化地类有待建在建用地、绿地和水域。(3)2002~2006年间,呼和浩特市城市土地利用类型的平均边界维数分维值大小顺序依次为道路交通用地>水域>居住用地>其他用地>农业用地>待建在建用地>工业仓储用地>绿地。而平均稳定性指数依次为绿地>工业仓储用地>待建在建用地>农业用地>其他用地>居住用地>河流用地>道路交通用地。说明,绿地格局较为稳定,而道路交通用地的稳定性最弱。(4)以2006年的呼和浩特市城市土地利用现状为基准,利用马尔可夫模型,预测了2010年的城市土地利用情景。计算结果表明,呼和浩特市城市土地利用结构明显发生变化。到2010年呼和浩特市居住用地为3415.61hm~2(31.81%)、工业仓储用地为1078.76 hm~2(10.05%)、道路交通用地为992.85hm~2(9.24%)、待建在建用地为173.12hm~2(1.61%)、绿地为507.33 hm~2(4.72%)、农业用地为1552.76hm~2(14.46%)、水域用地为108.04 hm~2(1.01%)、其它用地为2909.79hm~2(27.10%)。可见,呼和浩特市居住用地、城市道路交通用地和城市绿地等城市用地面积会增加,而工业仓储用地、待建在建用地、农业用地、水域和其它用地等用地会减少。

罗江华[6]2007年在《城市土地利用空间格局演化特征分析》文中指出城市土地作为城市的基本构成要素,是城市社会经济活动的载体。城市的发展依赖于一定地域范围内土地空间的利用,城市一定的经济结构、社会结构及生态结构必定会通过相应的土地利用空间格局得到反映,城市用地的一系列变化折射出城市发展的脉络。目前在我国大部分城市建设过程中,土地利用空间格局不尽合理,因此,遵循城市成长的历史轨迹,对城市空间结构演化机制进行探索,试图探索城市空间结构演化内在运行规律,为城市土地利用空间结构优化提供有效参考,来取得城市土地资源利用最佳经济效益、社会效益、生态效益,对于保障城市可持续发展意义重大。本文以柳州市为例,借助supermap、GIS软件,首先进行“纵”“横”对比数据挖掘,采用定量与定性相结合的研究方法进行柳州市土地利用空间格局现状分析,再选取分析指标,运用城市土地利用空间分析相关模型,分别从城市用地空间扩展的两个基本方面(外部扩张与内部重组)展开演化研究,揭示柳州市用地结构的演化特征与趋势;在此基础上,提出兼顾经济、社会、生态效益多目标的优化建议。从而为今后柳州城市土地开发利用、管理与城市规划等提供科学的依据,也为国内其它城市的类似研究提供有益借鉴。全文研究主要包括以下几个方面:第一部分绪论,阐述了论文写作的意义和目的,对国内外相关研究理论、实践进展进行简要归纳,并提出了研究的基本思路和论文写作框架以及主要研究方法、可能的创新点:第二部分,从城市土地利用空间格局的内涵界定、特征分析与演化研究的理论依据以及影响因素叁个方面展开阐述,为研究提供理论基础和实施依据。第叁部分从自然环境、柳州市行政区划、社会经济情况、土地利用结构特征、现阶段空间形态分布等方面分析了研究对象的现状情况,使人们对研究对象的基本信息有所了解;第四、五部分分别从微观、宏观层面展开演化研究;第四部分,选取扩张方向指标、扩张速度指标、经济性指标从宏观方面对城市外部扩张特征进行分析,通过指标计算结果对比得出外部扩张特征;第五部分从微观方面对城市扩张过程中的用地结构内部调整进行分析,通过本章的分析,得出内部调整特征;第六部分在前文城市演化趋势和特征分析的基础上,提出优化建议;最后,第七部分简要总结了论文的主要结论和今后有待于进一步改进的方面及对未来研究的一些相关展望。

黄雄伟[7]2008年在《基于GIS和RS的城市土地利用时空演化研究》文中指出本文在充分利用前人成果的基础上,针对我国快速城市化的实际情况,以长沙市区(含长沙县星沙镇及其周边地区)为实验区,在遥感与地理信息系统技术的支持下,系统分析了研究区城市土地利用时空演化特征,模拟了研究区城市土地利用变化趋势,并对其驱动力进行了定量分析,取得了以下主要成果:(1)根据研究区的实际情况,将土地利用类型分为耕地、植被、建设用地、水域、未利用地五类,在此基础上建立了符合湖南省土地利用特征的遥感解译标志。(2)采用多步骤、综合的分类方法,完成了遥感影像的计算机分类,生成了1991年、1998年、2004年的土地利用现状图,精度评价结果显示Kappa系数分别为0.873、0.852、0.869,均达到了应用要求。(3)利用GIS手段,综合应用单一土地利用类型动态度、年均扩展强度指数、扩展程度指数、空间分析模型,从宏观到微观分叁个不同层面对研究区城市土地利用动态变化进行了详细研究,在此基础上对比分析了1991年-1998年和1998年-2004年2个时段土地利用时空演化特征。对比分析表明,前后2期土地利用变化特点各有不同。(4)应用数量分析和分形理论,对研究区城市土地景观镶嵌结构进行了分析,结果表明研究区多样性较大,景观镶嵌结构比较均匀,不存在非常明显的优势景观,整体破碎程度较低。对于耕地、植被、建设用地等3个主要的景观类型而言,其空间格局变化又各不相同。(5)采用马尔科夫模型对研究区土地利用变化进行了预测,在此基础上计算了研究区城市土地利用变化的终极状态概率,得到了城市土地利用的终极状态。分析结果表明,建设用地面积将会继续增加,最终面积将会占研究区土地总面积的59.10%,成为研究区内最主要的用地类型。(6)运用主成分分析方法对研究区城市土地利用变化的驱动因素作了分析,在此基础上以城市建成区面积为因变量,以经过主成分分析得到的主要因子作为自变量,应用SPSS数学分析软件进行回归分析,定量描述了各主要因子在城市土地利用变化中的作用。

邹利林[8]2013年在《城市住宅地价时空演变及影响因素研究》文中研究说明改革开放以来,我国城镇化水平从1978年的17.92%提高到2011年的51.27%,城市建成区面积由7438.0km2扩张到43603.2km2。在城镇化快速推进过程中,城市以其相对优越的地理区位条件、明确的行业分工协作、便利的交通运输条件和高效的行政服务能力等吸引周边人口向中心集聚,城市人口超越农村人口由1.72亿增加到6.91亿。人口的大量汇集需要在有限的城市土地空间上解决居住问题,于是住宅用地的价格与分布逐渐成为塑造城市时空格局的重要参量,并在时间维、二维地理空间与地价水平所构成的四维空间中不断演化与重构。城市土地价格是城市土地管理的核心问题,而住宅用地价格又是土地价格中最为敏感、社会反映最强烈的部分。城市住宅用地价格在时间和空间上具有较强的关联性,表现为在时间具有连续性,在空间上具有依赖性。随着城市功能性扩张和结构性调整的推进,住宅地价的时空关系不断演化,并呈现一定的规律,探索和捕捉这种规律信息及其影响机制具有重要意义。本文在对我国城市住宅地价时空差异进行理论分析的基础上,运用ESDA和Hedonic模型对武汉市近十年土地交易数据进行实证研究。ESDA将重点揭示住宅用地的时空演变规律,而Hedonic模型将识别影响地价的特征因素,并对其影响程度进行测度。本文在以下5个方面获得一些重要结论:(1)文献综述表明国内外对城市住宅地价时空演变机制及其影响因素的研究已经较为充分。城市住宅地价时空演变的动力机制主要来自内在传导机制和外在冲击机制,并且土地投机是城市住宅地价时空演变不可忽视的驱动因素。各国学者对影响因素的研究则主要从不同的分类体系展开。文献分析也揭示国内研究在研究方式、研究数据、研究技术手段和研究对象上存在一定的缺陷。(2)从我国政府对住宅土地市场干预的行为特征来看,更符合理性“经济人”的角色定位,政府凭借其在定价中的完全话语权和在配置中的决策导向权,驱动着城市住宅地价呈现出明显的时间增长和空间分异特征。从城市住宅地价时空演变的理论依据来看,其在时间上增长满足供给与需求理论,政府在不同阶段对土地商品属性的认知程度和采取的供地策略的转变是导致住宅地价上涨的内生原因,而制度变迁过程中各级政府行为取向的非均衡和国家宏观经济的强势拉动是推动住宅地价上涨的外生原因;在不同尺度的空间迁移上满足竞价租金理论、亨利·乔治定理和特征价格理论,竞价租金理论能够合理地解释城市住宅地价的区位差异,亨利·乔治定理则对住宅邻里地价具有决定作用,特征价格理论可以将各个地块的地价差异性地表现出来。(3)本文从研究数据的空间关联性以及时间序列的完整性出发,选取2003-2011年武汉市主城区出让的住宅用地和部分商住综合用地案例进行实证研究。在经过数据的录入、筛选、商住综合用地地价分摊、时间修正、缺值处理、异常点排除等处理后形成308个有效样点。统计分析表明样点总体分布存在一定的空间差异性,且比标准正态分布更陡峭,表现为尖峰分布。(4)GIS技术支持下的武汉市住宅地价时空演变特征研究表明:①从十地政策演化和市场运行状况来看,武汉市住宅土地市场大致经历了1992-1998年、1999-2005年以及2006-2011年叁个阶段。从交易案例的时间特征来看,2003-2008年间处于一个高值波动期,2009-2011年是住宅市场的高速发展时期;从交易案例的区域特征来看,洪山区在2003-2011年间成交的住宅用地数量最多为75宗,青山区最少仅为19宗;从交易案例的环线特征来看,2003-2011年59.09%的交易案例发生在二环线与叁环线之间,并且从2008年开始住宅土地出让的重心逐步由二环内开始向叁环转移;从交易案例的动态演化特征来看,2003-2011年住宅交易案例与参照点的平均距离由6.04km增加到8.73km,年均向外扩展0.30km;②住宅地价的全局空间自相关指数Moran's I表明“招拍挂”机制运行以来,总体上武汉市住宅地价呈现出某种空间相关性,而CV值则进一步揭示地价的空间差异由以往的低值集聚逐步向高值集聚转变;局部空间自相关Moran散点图表明武汉市住宅地价的空间关联性随着时间的推移不断加强,而LISA集聚图则显示两处住宅“热点”分别分布在汉口旧城组团以及中南组团,两处“冷点”分别在严西湖周围和黄家湖周围;③住宅地价空间自相关的各向异性分析表明,半变异函数在0°、45°、90°和135°四个方向上表现出带状向异性特征,且变程大都在12~15km左右;住宅地价空间自相关的各向同性分析表明,武汉市住宅地价最佳拟合模型为指数模型,其空间自相关范围为11.16km,而Co/(Co+C)值的大小表明武汉市住宅地价的空间变异46.2%由随机因素引起,而53.8%由结构性差异所引起;④地价的等值线图显示武汉市住宅地价的总体圈层模式仍然比较明显,而基于特定基点的剖面分析揭示了武汉市住宅地价既有渐变也有突变,但总体还是呈现从中心向边缘逐渐下降趋势。叁个时段的住宅地价插值分析揭示住宅的高值区均聚焦于以传统商业中心为半径的一定范围内,表明现代城市的居住行为并未完全脱离对商服业的依赖,而相邻时段的减法运算则指出在2003-2008年期间武汉市住宅地价的空间演变连续性较强,尚未出现跳跃性的演变特征,2009-2011年期间则有多个局部住宅奇异点已经形成。(5)基于Hedonic模型的住宅地价影响因素识别和测度研究表明:①采用规范分析与文献总结相结合的方式,对影响武汉市住宅地价的关键因素进行了识别,在对选取的因素进行相关性检验后,最终确定以单位地面价作为因变量,并从区位特征、邻里特征、个别特征和其他特征中选取22个自变量进入模型;②采用最小二乘法对武汉市住宅地价的线性、对数以及半对数叁种形式的特征价格模型估计结果表明,对数形式的模型解释能力最强,其所能解释因变量差异的百分比约为58.9%,线性形式的模型的解释能力最差,其所能解释因变量差异的百分比仅为53.9%,半对数模型居于二者之间,其所能解释因变量差异的百分比为55.5%;③对数模型的显着性分析表明,通过模型10%显着性检验的特征变量有13个,说明这是引起武汉市住宅地价差异的主要原因;从系数的符号来看,除宗地形状的符号与预期不一样以及宗地面积为负以外,其余均与预期保持一致;变量的弹性分析则揭示,交易方式的价格弹性最大为62.580,宗地面积的价格弹性最小为-0.078;变量的影响度分析表明,22个变量对住宅地价的影响程度存在差异,对住宅地价影响程度最大的变量是容积率;④典型特征因素的测度研究表明,武汉市住宅地价的总体上涨趋势较为明显,而且地价对时间的敏感性程度较高;城市中心区位价值的空间分析揭示,城市中心对住宅地价的影响并不具备明显的时间特征,但对住宅地价的影响存在明显的空间梯度效应;轨道交通对住宅地价的空间影响范围在500m左右,并且其运营期间对住宅地价的影响要明显高于工程建设期;湖泊公园对住宅地价的影响范围为400m,并且其空间影响效应随着距离的变化并不是均匀的,而是存在一定的梯度差异;容积率对单位地面价的影响要比对楼面地价的影响敏感得多,并且其对地价的影响表现为从中心到外围逐步衰减。国内关于城市住宅地价时空演变及影响因素的系统研究还比较缺乏,我国城市住宅市场成长于经济快速发展的转型年代,具有明显的制度痕迹,经济的发展和制度的改革引导着城市居住空间的阶段性演变。因此,本文在总结现有研究存在不足的基础上,对我国城市住宅地价时空演变的内在机理进行分析,进而以武汉市中心城区“招拍挂”机制运行以来的住宅用地案例进行实证研究。该成果不仅有助于深化和完善学科理论体系和指导今后实证研究,而且将为城市土地资源的优化配置和房地市场调控提供理论和实践指导。

王晨野[9]2009年在《生态环境信息图谱—空间分析技术支持下的松嫩平原土地利用变化评价与优化研究》文中研究表明近半个世纪以来,松嫩平原的生态环境发生了显着的变化,土地盐碱化、沙化和草原退化等问题日益严重,制约了该区社会、经济和生态环境的协调发展。本文以可持续发展理论为指导,以遥感-地理信息系统技术为支撑,采用基于生态环境信息图谱、空间分析技术和元胞自动机等多种模型和方法进行了松嫩平原土地利用变化评价、预测与空间优化研究。以土地利用变化为研究的切入点,运用土地利用图谱模型对土地利用类型的数量变化、时空演变过程和空间转移规律进行了剖析;运用信息图谱方法,以盐碱化土地图形为核心,衍生图形的数量结构特征、时空分布特征、尺度特征以及景观特征图谱系列,开展土地盐碱化动态变化研究;从土地利用的系统结构、功能和效益出发,构建土地可持续利用评价指标体系,基于Geodatabase创建生态环境信息图谱指标数据库,采用层次分析-变权-物元分析(AHP-WC-ME)耦合模型进行综合评价;运用空间分析方法,以1km×1km的栅格尺度,采用空间相关函数筛选土地利用主要影响因子;运用空间主成分分析-元胞自动机-马尔科夫(SPCA-CA-Markov)耦合模型对松嫩平原土地利用格局空间变化趋势进行预测研究;基于Matlab平台将“自上而下”的灰色线性规划模型(GLP)和“自下而上”的元胞自动机模型结合,创建了松嫩平原土地利用格局空间优化模型,对松嫩平原土地利用格局进行空间优化研究,为松嫩平原土地资源的合理开发利用和区域经济的可持续发展提供参考。本文综合运用多种新技术和新方法从土地利用变化对生态环境影响的角度出发,系统开展土地利用格局变化、土地可持续利用评价、变化趋势预测和空间优化系列集成研究,从深度和广度上揭示了松嫩平原生态环境演变的规律和特征,为区域生态环境系统研究探索了一条新路,研究成果可为松嫩平原生态环境保护与重建、资源可持续利用决策提供科学依据。

彭文甫[10]2009年在《基于RS&GIS的城市土地利用变化及其生态环境效应研究》文中研究指明经济和社会的快速发展导致自然资源需求量的急剧增加,使城市发展面临巨大的人口、资源与环境压力,由此产生影响经济、社会可持续发展和生态安全问题。本研究区为成都市核心区,包括成华区、武侯区、青羊区、锦江区、金牛区、高新区、龙泉驿区、青白江区、新都区、温江区、双流县和郫县。目前,研究区处于经济高速发展、人口压力剧增、城市化进程不断加快的时期,人类活动对环境的扰动显得尤为突出。因此,选择经济和社会发展迅速的成都市核心区为研究区,以遥感影像为主要信息源,基于遥感与GIS技术,对研究区城市土地利用变化及其驱动力与生态环境效应进行深入分析,主要取得以下认识和成果:(1)多层次遥感专题信息提取模型与计算方法集成探讨与应用实践。本文提出多层次专题信息提取模型与计算方法,重点研究全域影像上专题信息与背景信息分离方法,建立面向信息提取的应用方法体系,从而将专题信息提取过程中所需的地物波谱、空间结构与形态、空间相互作用关系等知识逐步融入到模型中,通过层次划分,采取分层分类的逻辑判别方式,选择不同的特征参数和分类方法;以研究区遥感数据为主要信息源,建立面向研究区土地利用变化遥感信息提取的应用方法体系和采用多层次遥感专题信息提取模型;在应用实践上,以研究区城市土地利用信息提取为具体应用对象,建立完整的信息提取算法体系,并结合实际情况来改进计算模型与方法。应用实践的结果表明,面向研究区土地利用的提取模型与计算方法增强了信息提取能力和提取效率。(2)城市土地利用时空演变以速度加快、强度显着、建设用地不断侵吞耕地为主要特征。1992~2008年耕地面积持续减少、耕地面积减少12.066×104hm2,建设用地与林地面积持续增加面积分为6.225×104hm2和3.195×104hm2。土地利用程度综合指数总体上有逐渐增大趋势,1992~2000年间土地利用综合指数呈现了较小的下降波动,但是在2000~2008年间土地利用程度表现了较强的增长态势。1992~2000年、2000~2008年、1992~2008年的土地利用变化值在对应的叁个研究时段内土地利用处于调整期和发展期。城市土地利用变化时空差异明显,耕地、林地、建设用地3种主要用地类型转化特点不同,耕地主要转化为建设用地,导致耕地持续减少,引起建设用地的持续扩展;林地以外的其他土地转化为林地,导致林地面积则由减少转变为稍有增加,耕地等向建设用地的转化土地利用空间演化分析表明,土地转移、流向时空差异显着。1992~2000年的转移量比重分析表明,最大的是林地,达29.9%,其次是耕地,达15.8%和建设用地,达5.17%;林地主要转化为耕地和农村宅基地,转入主要来自于水田,新增林地面积达3.309×104hm2;水域绝大部分转化为建设用地和林地,转入水域主要来自于林地,增加水域面积达4 484.51hm2;耕地(水田与旱地)大部分转化为林地和建设用地,转移减少耕地面积6.693×104hm2,其中,旱地面积却增加4.386×104hm2;建设用地主要由耕地和建设用地调整转入,增加面积达2.935×104hm2;2000~2008年的转移量比重分析表明,最大的是耕地,达14.5%,其次是建设用地,达8.07%;林地主要转化为水田和农村宅基地,转入主要来自于耕地,新增林地面积达1 139.72hm2;水域绝大部分转化为旱地,转入水域主要来自于林地、水田和旱地,增加水域面积达2.197×104hm2;耕地(水田与旱地)大部分转化为林地和建设用地,转移减少耕地面积5.372×104hm2,与1992~2000年不同的是,水田与旱地面积均减少,面积分布达3.714×104hm2和1.658×104hm2;建设用地主要由耕地和建设用地调整转入,增加面积达3.289×104hm2。(3)导致城市土地利用变化的主要驱动力是经济发展、城市化等人文因素,反映了建设用地外延扩展的增强效应。综合集成研究区遥感数据与其它自然、经济、社会等数据,应用定性与定量方法,对研究区城市土地利用变化的驱动力分析表明,经济发展、城市化与人口增长是引起土地利用变化的主要原因,反映了在快速城市化进程中,社会、经济水平发展对建设用地的向外扩展的增强效应。(4)城市土地利用变化的生态服务价值持续增加,但区域差异显着、结构简单,且主要由林地、水域与农业用地等生态系统支撑。在分析土地利用时空演变基础上,对研究区城市土地利用时空演变对城市水环境、大气环境、土壤环境、城市热岛等环境问题进行深入分析;城市土地利用变化的生态服务价值及其流向变化的计算和分析结果表明,研究期内生态系统服务价值1992~2008年期间增加5.26×108元,生态系统服务价值区域差异与流向变化显着,主要由林地、水域与农业用地等生态系统支撑,系统结构较简单。(5)城市下垫面性质对地表热信息分布与强度影响显着。基于空间建模方法建立城市地温与不透水面反演模型,并通过随机样点的相关性分析、等温线与等透水面线迭加分析等方法对城市土地利用与地表热信息的关系进行了深入的研究。结果表明,研究区城市土地利用变化对地表温度的影响效应与城市地温对不透水面的响应显着,地表热信息分布和强度与城市下垫面性质表现为较显着的关系。

参考文献:

[1]. 基于GIS技术的城市土地利用时空结构演变分析模型研究[D]. 张新长. 武汉大学. 2003

[2]. 基于GIS的土地利用动态变化研究[D]. 鲍文东. 山东科技大学. 2007

[3]. 矿业城市土地利用与生态演化研究[D]. 渠爱雪. 中国矿业大学. 2009

[4]. GIS支持下的城市地价空间分布与土地集约利用研究[D]. 苏斌. 解放军信息工程大学. 2010

[5]. 基于RS、GIS的呼和浩特市城市土地利用及其空间结构演变研究[D]. 海军. 内蒙古师范大学. 2007

[6]. 城市土地利用空间格局演化特征分析[D]. 罗江华. 华中农业大学. 2007

[7]. 基于GIS和RS的城市土地利用时空演化研究[D]. 黄雄伟. 中国地质大学(北京). 2008

[8]. 城市住宅地价时空演变及影响因素研究[D]. 邹利林. 中国地质大学. 2013

[9]. 生态环境信息图谱—空间分析技术支持下的松嫩平原土地利用变化评价与优化研究[D]. 王晨野. 吉林大学. 2009

[10]. 基于RS&GIS的城市土地利用变化及其生态环境效应研究[D]. 彭文甫. 成都理工大学. 2009

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

基于GIS技术的城市土地利用时空结构演变分析模型研究
下载Doc文档

猜你喜欢