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国土资源遥感  2020, Vol. 32 Issue (4): 172-181    DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.04.22
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基于DMSP/OLS数据的长株潭城市群建成区演变特征研究
郑伯红1(), 王志远1,2(), 汪华1
1.中南大学建筑与艺术学院,长沙 410075
2.南华大学建筑学院,衡阳 421001
A study of the evolution characteristics of built-up areas in Chang-Zhu-Tan urban agglomeration based on DMSP/OLS data
ZHENG Bohong1(), WANG Zhiyuan1,2(), WANG Hua1
1. School of Architecture and Art, Central South University, Changsha 410075, China
2. School of Architecture, University of South China, Hengyang 421001, China
全文: PDF(5040 KB)   HTML  
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摘要 

长株潭城市群是长江中游经济带重要组成部分,研究利用DMSP/OLS夜间灯光数据提取长株潭城市群1993—2013年建成区空间分布,采用空间扩张分析、标准差椭圆法、重心变动、景观格局指数、空间自相关等方法,定量分析20 a间长株潭城市群建成区空间演变时空特征,以期为长株潭城市群未来城镇空间发展提供决策依据。结果表明: 1993—2013年间长株潭城市群灯光总量呈现出长株潭3市相对密集,而周边5市相对稀疏的核心—边缘结构; 城市群各城市中心城区以面状发展模式为主,不规则圈层向外扩张。长株潭城市群向心力表现为“离散—向心”增强的趋势,建成区重心由长沙市岳麓区转移至望城区。长株潭城市群建成区分布不断集中,一体化程度不断提升; 建成区斑块数量减少,形状复杂程度降低,建成区由“斑块数量增长”到“斑块规模扩张”。长株潭城市群建成区空间分布呈现集聚特征,空间集聚热点区主要集中在长株潭3市市辖区以及外围的长沙县、望城县、湘潭县、韶山市、醴陵市、宁乡市、湘阴市和汨罗市,而冷点区为沅江市、南县。

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郑伯红
王志远
汪华
关键词 DMSP/OLS数据建成区演变特征长株潭城市群    
Abstract

Chang-Zhu-Tan urban agglomeration is an important part of the economic belt in the middle reaches of the Yangtze River. The DMSP/OLS night light data was used to extract the space of the built-up area of Chang-Zhu-Tan urban agglomeration from 1993 to 2013. The spatial expansion analysis, standard deviation ellipsoid method, center of gravity change, landscape pattern index, and spatial autocorrelation method were used to quantitatively analyze the space-time characteristics of the spatial evolution of the built-up area of Chang-Zhu-Tan urban agglomeration in the past 20 years. The result can provide decision-making basis for the future urban spatial development of Chang-Zhu-Tan urban agglomeration. The results are as follows: ① From 1993 to 2013, the total amount of lights in the Chang-Zhu-Tan urban agglomeration showed a relatively dense core edge structure, the three cities of Changsha, Zhuzhou and Xiangtan were relatively dense, while the surrounding five cities were relatively sparse. The central urban areas of urban agglomerations were dominated by the planar development mode, showing irregular circular expansion outwards. ② The centripetal force of the Chang-Zhu-Tan urban agglomeration showed an increasing trend of “discrete-centripetal”. The center of gravity of the built-up area shifted from Yuelu District of Changsha City to Wangcheng District. ③ There existed the continuous concentration of the built-up areas and the continuous improvement of the degree of integration in the Chang-Zhu-Tan urban agglomeration. The number of patches in the built-up area decreased and the complexity of the shape also decreased. The built-up area grew from “patch quantity increase” to “patch scale expansion”. ④ The spatial distribution of the built-up area of the Chang-Zhu-Tan urban agglomeration presented cluster features. The hot spots of spatial agglomeration were mainly concentrated in the districts of the three cities of Changsha, Zhuzhou, Xiangtan and the surrounding counties of Changsha, Wangcheng, Xiangtan, Shaoshan, Liling, Ningxiang, Xiangyin and Miluo, while the cold spot areas were Yuanjiang and Nanxian.

Key wordsDMSP/OLS data    built-up area    evolution characteristics    Chang-Zhu-Tan urban agglomeration
收稿日期: 2020-01-15      出版日期: 2020-12-23
:  TU984  
基金资助:国家自然科学基金项目“基于碳流情景模拟的低碳新城空间规划研究”(51478470);湖南省社会科学基金项目“基于生态优先的洞庭湖地区城镇空间规划管控研究”(18YBQ106);湖南省教育厅科学研究优秀青年项目“长株潭都市区城市空间增长模拟及管控研究”(19B480)
通讯作者: 王志远
作者简介: 郑伯红(1966-),男,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为国土空间规划。Email:zhengbohong@csu.edu.cn
引用本文:   
郑伯红, 王志远, 汪华. 基于DMSP/OLS数据的长株潭城市群建成区演变特征研究[J]. 国土资源遥感, 2020, 32(4): 172-181.
ZHENG Bohong, WANG Zhiyuan, WANG Hua. A study of the evolution characteristics of built-up areas in Chang-Zhu-Tan urban agglomeration based on DMSP/OLS data. Remote Sensing for Land & Resources, 2020, 32(4): 172-181.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2020.04.22      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2020/V32/I4/172
Fig.1  长株潭城市群1993—2013年夜间灯光变化
Fig.2  长株潭城市群建成区空间扩张演变(1993—2013年)
Fig.3  长株潭城市群建成区扩张分析(1993—2013年)
Fig.4  长株潭城市群建成区扩张标准差椭圆及重心变动(1993—2013年)
年份 偏移距离/m 偏移速度/
(m·a-1)
偏移角度/(°)
1993—1995年 10 864.82 5 432.41 121.81
1995—1997年 5 458.41 2 729.20 -29.17
1997—1999年 7 373.87 3 686.94 -153.75
1999—2001年 6 723.05 3 361.53 114.45
2001—2003年 10 438.88 5 219.44 -95.83
2003—2005年 3 772.90 1 886.45 66.13
2005—2007年 1 332.19 666.10 24.04
2007—2009年 6 873.97 3 436.99 -59.40
2009—2011年 1 847.86 923.93 -86.29
2011—2013年 10 265.13 5 132.56 126.09
Tab.1  1993—2013年长株潭城市群建成区重心偏移轨迹
年份 TA/
km2
COHESION AI PD/
(个·km-2)
LPI NP LSI SHDI ED/
(m·km-2)
CONTAG/
%
PAFRAC
1993年 832.59 23.35 12.35 0.26 0.29 49.80 16.86 3.30 17.24 19.05 1.62
1995年 927.15 21.24 10.90 0.28 0.28 52.00 16.90 3.43 17.68 16.86 1.63
1997年 1 068.35 25.31 14.78 0.33 0.29 50.20 16.97 3.31 16.94 20.36 1.57
1999年 1 199.94 23.42 12.49 0.35 0.28 49.00 16.42 3.52 17.45 16.29 1.61
2001年 1 323.62 25.41 14.44 0.36 0.28 71.33 19.86 3.47 17.08 18.68 1.56
2003年 1 501.43 24.71 12.70 0.44 0.28 96.33 22.97 3.59 17.49 17.13 1.59
2005年 1 636.49 26.81 13.96 0.45 0.31 113.73 24.79 3.62 17.38 17.62 1.57
2007年 1 860.59 35.71 18.39 0.43 0.35 102.87 23.65 3.46 16.60 16.28 1.57
2009年 2 024.76 37.92 19.38 0.44 0.35 99.87 21.08 3.34 16.76 20.37 1.61
2011年 2 198.97 42.37 21.09 0.45 0.35 95.87 23.65 3.31 16.19 18.94 1.59
2013年 2 361.23 57.71 30.98 0.52 0.34 90.40 23.06 2.96 13.73 18.29 1.55
Tab.2  1993—2013年长株潭城市群建成区景观格局指标
Fig.5  长株潭城市群建成区Moran’s I指数和散点图(1993—2013年间)
Fig.6  1993年、2013年长株潭城市群建成区空间集聚和热点图
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