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国土资源遥感  2019, Vol. 31 Issue (4): 218-226    DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.04.28
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基于DMSP/OLS夜间灯光数据的环渤海城市群时空演变研究
路春燕1,2, 许燕婷2, 林晓晴1,2, 钟连秀1,2, 苏颖1,2
1. 福建农林大学计算机与信息学院,福州 350002
2. 福建农林大学福建省资源环境空间信息统计研究中心,福州 350002
Study of spatio-temporal evolution of the circum-Bohai urban agglomeration based on DMSP/OLS night-time light data
Chunyan LU1,2, Yanting XU2, Xiaoqing LIN1,2, Lianxiu ZHONG1,2, Ying SU1,2
1. College of Computer and Information, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China
2. Research Center for Resource and Environment Spatial Information Statistics of Fujian Province,Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China
全文: PDF(5373 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

城市群时空演变过程研究对优化城市群空间结构及促进城市间协调发展均具有重要意义。以1992—2013年DMSP/OLS夜间灯光数据为数据源,综合利用地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析技术、城市位序-规模法则、城市空间扩展速率指数及标准差椭圆等方法对环渤海城市群时空演变过程进行研究,结果表明: ①1992—2013年间,该城市群各城市夜间灯光总量均呈显著增长,整体增长率为135.89%; ②随时间推移,该城市群中心城市对周边地区的辐射带动作用逐步增强,城市规模分布由不均衡状态向均衡状态转变; ③该城市群空间扩展呈中心城市圈层化特征,演变格局表现为由西向东,由北向南的趋势,重心向西南方向偏移,空间范围呈扩张态势。研究可为环渤海及我国其他城市群时空演变研究提供方法借鉴与数据支持。

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路春燕
许燕婷
林晓晴
钟连秀
苏颖
关键词 环渤海城市群DMSP/OLS夜间灯光数据位序-规模法则城市扩展速率指数标准差椭圆    
Abstract

The study of the spatio-temporal evolution of urban agglomeration is of great importance for optimizing the spatial structure of urban agglomeration and promoting the coordinated development of cities. Taking the circum-Bohai urban agglomeration as a study case, the authors revealed the characteristics and objective law of urban evolution process from spatial and temporal dimensions. On the basis of DMSP/OLS night-time light data, the spatial distribution and area of urban from 1992 to 2013 were obtained for the circum-Bohai urban agglomeration. Using the rank-size rule model, the authors determined the size characteristics of urban area. Combined with urban spatial expansion speed index and standard deviation ellipsoid method, the intensity and spatial dynamics of urban area change were clarified in the circum-Bohai urban agglomeration. Some conclusions have been reached: (1) from 1992 to 2013, there was a significant increase of the total night-time lights in the circum-Bohai urban agglomeration, with the overall growth rate being 135.89%. (2) The effect of radiative driving effect of the central cities of the urban agglomeration on the surrounding areas gradually enhanced, and the distribution scale of the urban agglomeration changed from the unbalanced state to the equilibrium state with time. (3) The spatial expansion of the urban agglomeration was characterized by the ring stratification around central cities. The evolution pattern of the urban agglomeration was from west to east and from north to south, and its gravity center shifted to the southwest. It can be inferred that the driving force of the circum-Bohai urban agglomeration development was mainly concentrated in the coastal cities. The study can provide data supports and references for the coordinated development of the circum-Bohai urban agglomeration and even the whole country.

Key wordscircum-Bohai urban agglomeration    DMSP/OLS night-time light data    rank-size rule    urban spatial expansion speed index    standard deviation ellipsoid
收稿日期: 2018-08-31      出版日期: 2019-12-03
:  TP79  
基金资助:教育部人文社会科学研究青年基金项目“多元大数据背景下城市化质量与生态环境压力时空演变过程研究——以海峡西岸城市群为例”(17YJCZH118);福建农林大学科技创新专项基金项目“基于多元数据的海西经济区城市化水平与生态环境承载压力时空耦合关系研究”共同资助(CXZX2016228)
作者简介: 路春燕(1986-),女,博士,讲师,主要从事城市空间信息分析研究。Email: luchunyan@fafu.edu.cn。
引用本文:   
路春燕, 许燕婷, 林晓晴, 钟连秀, 苏颖. 基于DMSP/OLS夜间灯光数据的环渤海城市群时空演变研究[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(4): 218-226.
Chunyan LU, Yanting XU, Xiaoqing LIN, Lianxiu ZHONG, Ying SU. Study of spatio-temporal evolution of the circum-Bohai urban agglomeration based on DMSP/OLS night-time light data. Remote Sensing for Land & Resources, 2019, 31(4): 218-226.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2019.04.28      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2019/V31/I4/218
名称 子区域名称 中心城市 城市数 发展定位
环渤海城市群 辽中南子城市群 沈阳市、大连市 14 充分利用矿产、石油、煤炭等资源优势,依托口岸和港口进出口贸易,发展成为全国最大的综合性工业基地,加快地区城市化进程
京津冀子城市群 北京市、天津市 13 充分利用经济、政策和人才等优势,引领区域协同发展,重点发展汽车、电子、机械、冶金等工业和高新技术产业,最终实现区域一体化发展目标
山东半岛子城市群 济南市、青岛市 17 充分发挥临海与毗邻日、韩两国的区位优势,重点加快制造业和农产品加工业发展,以此提升山东全省城市化水平
Tab.1  环渤海城市群基本构成
Fig.1  研究区位置图
Fig.2  1992和2013年环渤海城市群夜间灯光分布
Fig.3  1992—2013年城市夜间灯光总量位序-规模双对数图与|q|时间序列图
Fig.4  1992—2013年环渤海城市群时空演变过程
名称 城市类别 空间扩展速率指数
1992—1997年 1997—2002年 2002—2007年 2007—2013年 1992—2013年
环渤海城市群 中心城市 12.28 7.50 9.53 3.18 13.99
其他城市 16.79 8.22 14.48 5.14 23.13
辽中南子城市群 中心城市 7.66 6.68 11.78 4.01 12.59
其他城市 5.75 5.23 10.08 7.82 11.99
京津冀子城市群 中心城市 13.01 6.67 7.79 3.16 12.71
其他城市 21.39 7.13 12.40 5.98 24.54
山东半岛子城市群 中心城市 15.42 11.70 13.45 2.54 21.45
其他城市 21.93 10.75 18.36 3.65 31.56
Tab.2  1992—2013年环渤海城市群空间扩展速率
Fig.5  环渤海城市群及各子城市群GDP与人口变化图
名称 年份 重心坐标 空间展布
范围/km2
空间增
长率%
空间变
化类型
重心移动
距离/km
重心移
动方向
环渤海城市群 1992年 E118°48',N39°15' 284 480.34 10.18 扩张 63.91 西南
2013年 E118°33',N38°42' 313 453.08
辽中南子城市群 1992年 E122°48', N 41°9' 57 713.56 7.96 扩张 11.89 西南
2013年 E122°40', N 41°6' 62 307.56
京津冀子城市群 1992年 E116°27',N39°24' 60 447.86 3.62 扩张 18.02 西南
2013年 E116°20',N39°16' 62 637.92
山东半岛子城市群 1992年 E118°15',N36°32' 53 624.75 23.80 扩张 18.67 东南
2013年 E118°27',N36°29' 66 385.35
Tab.3  环渤海城市群及其子区域标准差椭圆参数变化
Fig.6  环渤海城市群及子城市群标准差椭圆变化
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