国土资源遥感, 2019, 31(2): 149-156 doi: 10.6046/gtzyyg.2019.02.21

技术应用

2004—2016年南京市城市扩张及形态演变特征

钱志友, 符海月,, 王妍, 张祎婷

南京农业大学土地管理学院,南京 210095

Characteristics of urban expansion and morphological evolution in Nanjing from 2004 to 2016

QIAN Zhiyou, FU Haiyue,, WANG Yan, ZHANG Yiting

College of Land Management, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China

通讯作者: 符海月(1977-),女,博士,副教授,主要从事土地利用变化、土地利用规划研究。Email:fuhaiyue@njau.edu.cn

责任编辑: 陈理

收稿日期: 2018-04-23   修回日期: 2018-07-26   网络出版日期: 2019-06-15

基金资助: 国家自然科学基金项目“‘人-地’城镇化协调与生态安全约束的江苏省典型区镇村建设用地适宜布局研究”.  41871319
南京农业大学中央高校基本业务费人文社会科学研究基金项目“城市扩张时空演变及其影响因素研究”共同资助.  SKTS2017010

Received: 2018-04-23   Revised: 2018-07-26   Online: 2019-06-15

作者简介 About authors

钱志友(1991-),男,硕士研究生,主要从事土地信息系统、土地利用与规划研究。Email:854920449@qq.com。 。

摘要

基于南京市2004年、2007年、2010年、2013年和2016年5期Landsat TM遥感影像,采用景观指数法和等扇方位法等空间分析方法,对南京市城市扩张特征及其形态演变进行了定量分析,在时间和空间上揭示了南京市城市扩张与形态演变特征。结果表明,2004—2016年间,南京市建设用地的扩张主要是通过大面积的侵占耕地来实现,并且城市扩张速度快于人口增长速度,不利于南京市城市结构的可持续发展。建成区面积持续增长、城市扩展速度逐年增高,城市扩张呈现先强势增长后缓慢扩张态势,城市空间增长的区域差异明显; 南京市城市内部结构趋于稳定,外部轮廓趋于紧凑,主城区扩张减弱; 扩张模式主要以拥江发展为主,南京市建成区逐步形成“两带一轴”的城镇空间结构格局,并呈多中心发展趋势; 南京市城市扩张形态呈非均衡空间分异状态,城市扩张的方向主要集中在南京市北部、西南和东南部,并呈现明显阶段性特征。

关键词: 城市扩张 ; 形态演变 ; 南京市

Abstract

This study is based on five Landsat TM remote sensing images obtained in Nanjing City in 2004, 2007, 2010, 2013 and 2016 respectively. With landscape index method, fans analysis method and some other spatial analysis methods, the expansion characteristics of Nanjing City and its evolution were analyzed quantitatively, which revealed urban expansion in Nanjing City and morphological evolution feature in time and space. The results show that, during the period of 2004—2016, the construction land expansion of Nanjing City was mainly realized through occupying large areas of cultivated, and the speed of city expansion was faster than population growth, which was not conducive to the sustainable development of Nanjing City structure. In the growth of the construction of the city area, city expansion rate increases year by year, city expansion first strong expands and then the expansion tends to slow down, regional differences of city space growth are significant. The internal structure of Nanjing City tends to be stable, the external contour tends to be compacted, and urban area expansion is weakened. Expansion mode is mainly along the river, Nanjing City gradually forms urban spatial structure, exhibiting the pattern of the “two belts and one axis”, and is in a multi center development trend. Urban expansion in Nanjing City forms a non-differential balanced state space, and the city expansion is mainly concentrated in the north, southwest and southeast of of Nanjing, and shows obvious characteristics of various stages.

Keywords: urban expansion ; morphological evolution ; Nanjing City

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本文引用格式

钱志友, 符海月, 王妍, 张祎婷. 2004—2016年南京市城市扩张及形态演变特征. 国土资源遥感[J], 2019, 31(2): 149-156 doi:10.6046/gtzyyg.2019.02.21

QIAN Zhiyou, FU Haiyue, WANG Yan, ZHANG Yiting. Characteristics of urban expansion and morphological evolution in Nanjing from 2004 to 2016. REMOTE SENSING FOR LAND & RESOURCES[J], 2019, 31(2): 149-156 doi:10.6046/gtzyyg.2019.02.21

0 引言

随着全球化进程的加速,城市规模扩大成为各国参与国际竞争的重要内容。中国是世界上最大的发展中国家,经济高速发展的同时,城镇化进程大大加快,城市规模也迅速扩展[1,2,3,4]。全球经济的快速发展和城市化进程的加快,使得城市扩张成为城市地理学以及土地利用变化研究的热点问题[5,6,7,8,9]。20世纪90年代以来,国内外学者开展了大量城市扩展相关研究,主要集中在城市扩展的时空过程探索、动力机制分析、城市扩展模型动态模拟预测以及增长控制战略与对策探讨[10,11,12,13]。许多学者引入扩展速度、扩展强度、紧凑度、分形维数及空间自相关指数等测度指标,用以研究城市空间形态特征与时空演变规律[14,15,16,17,18]

改革开放以来,中国城市在取得快速发展的同时,也面临着城市建设用地过度扩张、城市“三生”(生态-生产-生活承受能力)空间比例失调、城乡发展不协调和城市生态环境脆弱等问题,对中国城市的可持续发展造成了巨大压力。南京市地处长江下游中部地区,作为江苏省省会,是国家区域中心城市(华东),长三角辐射带动中西部地区发展的国家重要门户城市,也是“一带一路”战略与长江经济带战略交汇的节点城市,其城市空间扩展及形态演变具有一定的典型性和代表性。南京市城市扩展问题也引起了广大学者的关注,众多学者定性或定量分析了南京市城市扩张的变化过程。李飞雪等[19]分析了1949—2003年南京市城市扩展特点; 乔伟峰等[20]对南京市1980—2012年由城市扩展引起的土地利用布局和结构演化进行了研究; 徐海龙等[21]对研究区2013—2040年的城市用地空间扩展进行多情景模拟。从已有研究来看,当前城市扩展相关研究尤其是南京市城市扩张特征相关研究时间节点多为2010年左右,近年来演变特征揭示较少,已不能满足当前区域发展的要求。此外,在已有城市扩张研究中,对城市内部用地功能演化关注较少,城市内部各分区之间的差异难以体现。针对于此,本研究分析南京市城市用地扩张的动态变化,探讨近年来南京市城市空间增长及其空间演变特征,以期为控制南京市建成区规模、优化城市土地配置,提高土地利用效率提供建议和依据。

1 数据来源和研究方法

1.1 研究区概况与数据来源

南京市位于N31°14'32°36',E118°22'119°14',属北亚热带季风气候区,四季分明,年均气温为16 ℃,年均降雨量为1 106.5 mm。近年来,南京市经济发展迅速,GDP总量由2004年的1 576.33亿元增长为2016年的9 720.77亿元,常住人口由2004年的572.23万人增长为2016年的823.59万人,城镇化率由31.6%增至82%。随着南京市经济社会的快速发展和城镇化的快速推进,城市建设用地空间围绕主城区快速向西、南和东部扩展,形成了南京市一主(主城区)三副(江北、仙林、江宁)的城市格局[31]

本研究主要采用美国Landsat系列卫星影像(2004年、2007年、2010年、2013年和2016年)提取南京市土地利用动态变化信息,数据来自美国地质勘探局(United States Geological Survey,USGS)网站,遥感数据获取时间均为4—9月份,这个时期的遥感影像云量较少,植物容易被区分。采用监督分类进行土地利用类型提取,最终形成建设用地、耕地、林地、水体和其他用地5种土地利用类型。研究中采用的经济社会数据主要来源于南京市统计年鉴。图1为南京市2004年、2007年、2010年、2013年和2016年土地利用类型空间分布情况。统计研究区各土地利用类型变化趋势如图2所示,图中表明2004年南京市用地类型面积最大的是耕地,其次为林地和建设用地,面积基本持平,水体占用面积相对较少。在2004—2016年间南京市的土地利用类型呈现出明显的变化,其基本趋势是: 建设用地面积加剧扩张,耕地面积逐年减少,林地面积缓慢下降,水体面积波动减少但是变化并不显著。

图1

图1   南京市土地利用类型空间分布

Fig.1   Spatial distribution of land use types in Nanjing City


图2

图2   南京市各土地利用类型变化趋势

Fig.2   Changes of land uses types in Nanjing City


1.2 研究方法

主要引入增长速度、城市扩张强度指数和蔓延指数来揭示南京市城市扩张速度、蔓延态势以及区域差异特征。在城市空间形态演变特征方面,采用景观格局指数和等扇方位分析法等空间分析方法。

1)扩张强度指数。采用城市扩张强度指数对城市用地扩展的强弱程度进行描述,即

I=(Uj-Ui)/UT×100% ,

式中: I为在时间i到时间j跨度内城市扩张强度指数; UiUj分别表示时间ij时期的建设用地面积; U表示土地总面积; T表示ij的时间变化。

2)城市蔓延指数。针对南京市城市扩张的无序蔓延情况,定义了城市蔓延指数SI[1]来测定南京市的城市蔓延情况,即

SI=(Sj-Si)Pi(Pj-Pi)Si,

式中: SIij时段内的城市蔓延指数,为建设用地面积增速与人口增速之比; S为建设用地面积; P为常驻人口数量。

3)紧凑度指数。城市外围轮廓形态紧凑度是反映空间斑块完整性和聚集程度的指标,其值介于01之间,值越大反映城市的斑块越具有聚集紧凑性,反之值越小紧凑性越差。De Roo[14]提出的紧凑度计算公式为

C=2πA/P',

式中: C为城市外围紧凑度; A为研究区总面积; P'为城市轮廓周长。

4)最大斑块指数。在景观格局指数里最大斑块指数是指某一类型斑块中最大斑块占整个景观面积的百分比[18],即

LPI=max(am)m/A,

式中: LPI为最大斑块指数,其值在(0,1)之间; am为斑块m的面积; A= mam,即总面积。

5)景观分离度。景观分离度是指某一景观类型中不同斑块数个体分布的分离情况,即

N=D/s ,

D=0.5×(n/A)0.5 ,

s=Ak/A ,

式中: N为景观分离度指数; D为景观距离指数; s为景观面积指数; n为用地类型数量; Ak为用地类型k的面积。

6)多样性指数。景观多样性指数是景观格局指数的一种,这里定义为城市多样性指数,是用来反映城市空间内部形态特征的指数,即

H=-k=1nRklbRk,

式中: H为多样性指数; Rk为第k种用地类型的面积在整个建设用地中的比重。

2 南京市城市空间增长特征

2.1 建成区面积变化情况

近年来南京市的城市用地增长极其迅速,表1为建成区面积变化情况。表1表明,2004年南京市城市建成区的面积为872.2 km2,占南京市全市总面积的13.2%; 到2016年,南京市城市建成区面积为1 717.4 km2,占南京市全市总面积的26.1%,比2013年增长了16%,年平均扩张速度为5.1%。整体上,2004—2016年间南京市建成区面积持续增长,城市扩张速度逐年升高。

表1   南京市建成区面积变化

Tab.1  Urban construction area of Nanjing City

指标2004年2007年2010年2013年2016年
面积/km2872.29981 200.41 479.61 717.4
占总面积比重/%13.215.218.222.526.1

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2.2 城市扩张态势

2004年以来南京市城市建成区规模一直处于高速扩张态势,并具有一定的阶段性特征。南京市城市扩张的蔓延指数统计结果如表2所示,结果表明,在2004—2007年间南京市城市空间增长速度为4.6%; 而在2007—2013年期间南京市建成区规模以6.7%左右的速度高速扩张; 在2013—2016年间扩张速度有所放缓,又回落到5.1%。从城市扩张强度来看,2004—2013年间南京市城市建成区规模持续增强,最高达1.4; 从城市蔓延情况来看,在2004—2016年期间南京市的SI值均大于1,表明在此期间南京市一直处于蔓延状态,尤其在2010—2013年这段时期内SI值高达10.2,说明在这段时间内,南京市建设用地迅猛扩张,存在建设用地过剩的情况; 随着建设用地的趋紧和人口的增长,在2013—2016年这段时间内,SI值回落到7.3,但是仍然处于高速扩张的状态,南京市建设用地蔓延情况依旧很严峻。整体来看,2004—2016年间南京市扩张呈先强势增长后缓慢扩张态势。

表2   南京市城市蔓延指数统计

Tab.2  Urban sprawl index of Nanjing City

指标2004—
2007年
2007—
2010年
2010—
2013年
2013—
2016年
空间增长速度/%4.66.37.25.1
人口增长速度/%3.52.60.70.2
人口密度/(人/km2)7 6606 6717 4285 534
城市扩张强度I0.61.01.41.2
城市蔓延指数SI1.32.510.27.3

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2.3 城市空间增长的区域差异性

虽然南京市的城市空间总体呈现增长状态,但是各个行政子区域的空间增长态势却存在较大的差异,不同的区域增长的程度和强度都有所不同,以南京市各行政区为基本空间单元,分析南京市城市空间增长的区域差异。

2004—2016年间南京市各行政区的面积变化如表3所示。从面积占比来看,可以分为4个等级,江宁区、六合区和浦口区为面积最大的3个区,占比均在15%以上; 其次是溧水区和栖霞区面积占比在10%左右; 高淳区和雨花台区面积占比在5%左右; 建邺区、秦淮区、鼓楼区和玄武区建成区面积较小,比重在3%左右。可以明显看出江宁区、六合区和浦口区3个区的建成区累计面积之和占南京市建成区面积的一半以上。

表3   南京市各行政区建成区面积变化

Tab.3  Urban area change of each administrative region in Nanjing City

行政区2004年2007年2010年2013年2016年
面积/km2比重/%面积/km2比重/%面积/km2比重/%面积/km2比重/%面积/km2比重/%
高淳区30.03.443.64.457.54.885.75.896.35.6
浦口区88.310.1105.810.6139.411.6174.711.8267.915.6
六合区133.615.3149.915.0185.815.5221.815.0274.816.0
溧水区86.19.988.05.688.97.4153.310.4181.610.6
雨花台区43.55.055.15.562.15.266.64.569.04.0
建邺区39.34.551.35.153.05.057.73.957.83.3
秦淮区39.24.542.34.243.33.845.62.948.52.8
栖霞区101.211.6112.011.2135.011.3167.911.3179.810.5
鼓楼区42.54.943.64.444.03.744.23.044.72.6
玄武区32.13.736.83.740.63.441.02.846.62.7
江宁区236.427.1302.130.3341.428.4423.428.6450.926.3

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从增长速度来看,2004—2016年间南京市各行政区的年平均增长速度如图3所示,可以分为3个等级。其中建成区年平均增长最快的是高淳区和浦口区,分别达到10.2%和9.7%; 栖霞区、溧水区、六合区和江宁区增长速度次之,均大于5%; 雨花台区、玄武区、建邺区、秦淮区和鼓楼区增长速度较慢,均小于5%。

图3

图3   南京市各行政区建成区年均增长速度

Fig.3   Average annual growth rate of urban districts in Nanjing City


3 南京市城市空间形态演变特征

3.1 城市空间结构指数变化特征

2004—2016年间南京市紧凑度指数、景观分离度和多样性指数分别如表4所示。

表4   城市空间结构指数

Tab.4  Urban spatial structure indexes

结构指数2004年2007年2010年2013年2016年
紧凑度指数0.036 90.045 50.047 80.058 50.082 1
景观分离度3.902.662.251.871.56
多样性指数1.3881.4431.4681.5541.578

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表4可以看出,在2004—2016年期间南京市的城市外围轮廓紧凑度远小于1,但一直处于上升趋势,说明南京市经历了一个从松散到较为紧凑的过程。其中2007年和2010年紧凑度指数分别为0.045 5和0.047 8,上升很小,表明虽然城市用地面积在扩张,但是城市各部分斑块之间的联系不紧密,城市形态依然较为松散,城市土地利用开发程度较低。2013—2016年间,紧凑度从0.058 5上升到0.082 1,紧凑度提高程度明显,表明这段时间南京市的土地利用程度较高,城市之间逐渐连成片区,城市斑块之间变得越来越集中紧凑。从南京市景观分离度随时间的演变态势可以看出,南京市景观分离度呈下降趋势,从2004年的3.90持续下降到2016年的1.56,表明南京市建成区之间的斑块越来越聚集,斑块之间的距离变得越来越小。景观分离度下降,究其原因是南京市城市建成区内部之间的斑块逐渐被填充、被聚集,城市土地利用程度在提高,这也和南京市紧凑度指数在某种程度上相吻合。而南京市城市空间多样性指数呈现不断增加趋势。多样性指数已经由2004年的1.388增至2016年的1.578,城市多样性不断得到增强,表明南京市城市内部的稳定发展能力和抗外界干扰能力越来越强。整体上,南京市呈内部结构趋于稳定,外部轮廓趋于紧凑的趋势。

3.2 城市发展模式及空间结构格局

南京市中心连成片城区(最大斑块)叠加比对如图4所示。表5反映了南京市2004—2016年间最大斑块指数变化情况。图4表5表明2004—2016年间南京市最大斑块指数整体处于下降趋势。2007年比2004年最大斑块指数略微有增加,但是增长微弱,最大斑块指数可以视为南京市主城区连成片的地区,这表明南京市城市建成区的扩张表现为以主城区和各区为中心的协调扩张模式,有利于南京市逐渐从单中心发展模式向多中心协调发展模式转变。

图4

图4   南京市连成片区(最大斑块)叠加比对

Fig.4   Nanjing City area (maximum patch) overlay


表5   最大斑块面积和最大斑块指数

Tab.5  Maximum patch area and maximum patch index

指标2004年2007年2010年2013年2016年
最大斑块面积/km2384.5451.8521.0587.6652.9
最大斑块指数0.440 90.452 70.434 00.397 10.380 2

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图5为南京市2004—2016年的城市建成区空间扩张情况。图5显示南京市逐渐形成“两带一轴”的城镇空间结构格局: 沿宁连—宁高高速走廊形成的南北方向发展轴已经形成了连成片的建成区,拥江发展的江南江北发展带也逐步形成了连成片的建成区。

图5

图5   2004—2016年南京市城市扩张空间分布

Fig.5   Urban expansion in Nanjing City from 2004 to 2016


3.3 城市扩张演变的分异特征

为进一步揭示南京市城市扩张演变的分异特征,采用16方位分配法的等扇方位分析法(图6)。

图6

图6   2004—2016年南京市城市形态等扇划分结果

Fig.6   Results of urban morphology and fan division in Nanjing City from 2004 to 2016


具体原理为: 首先,选取南京市的几何方位中心点,选择适当的半径,使其整个包含所有城市用地范围,以北偏东11.25°为起点,将南京市建成区分割成16个夹角和面积均相等的扇形; 然后,分别将研究区2004年、2010年和2016年的城市扩张情况叠加形成南京城市形态等扇叠加的结果; 最后,计算每个方位上的城市扩张强度,以揭示南京市城市扩张形态演变的分异特征以及每个阶段的扩张主导方向,统计结果如表6所示。

表6   南京市主城区各方位用地扩展强度指数统计

Tab.6  Statistical results of the expansion intensity index for each direction of the main city zone

时间NNNENENEEESEESESSESSSWSWSWWWNWWNWNNW
2004—
2010年
0.340.370.500.140.090.020.100.180.340.040.040.230.470.370.320.20
2010—
2016年
0.980.250.310.150.110.060.910.620.340.130.060.230.320.490.420.42

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图6表6可知,在2004—2010年与2010—2016年期间,南京市城市扩张的形态特征存在一定的共同点和差异性。2004—2010年期间,南京市建设用地主要在N,NNE,NE,W,NWW和NW这6个方位上扩张,集中在南京市NE和SW方位以及SE方位部分区域,纵观几个区域呈狭长的带状,并且呈现沿SW和NE方位拥江发展态势,说明南京市在这段时间的扩张是以拥江的河西和有着万达和江宁大学城的江宁扩张为主,江北浦口区的扩张次之。而在NEE,E,SEE,SE,SSE,S,SSW,SW,SWW和NNW这10个方位上扩张并不明显。在2010—2016年期间,与2010年以前相同的是都在N和NWW方位上有一定程度的扩张,但有所不同的是在N,NW,SE和SSE方位上扩张强劲并有所加快。可以看出在2010—2016年期间南京市扩张最快的区域是南京市北部以及东南部。纵观N,NWW和NNW几个方位均位于江北浦口区,这个阶段表现为向江北浦口方向加速扩张,这也说明随着南京市地铁3号线和10号线过江地铁的开通使得南京江北越来越具有吸引力。而SEE和SE方位的扩张可以明显地看到均集中在南京禄口机场区域,说明机场带动了周边区域的加速扩张。

以上分析可以看出南京市城市扩张形态处于非均衡状态,南京市城市扩张可以分为2个阶段: 在2004—2010年间城市扩张主要集中在南京市SW和SE方位上,在江南和江北发展带上表现为拥江逐步扩张,以河西和江宁为主。但伴随着近年来南京市江北扩张速度明显加快,在2010—2016年间南京市城市扩张方向转为以江北浦口为主,同时还伴随着像禄口机场这类典型的以点带面式的扩张,与上文研究中提到的浦口区和江宁区扩张强度和速度最大最快结果相同。

4 结论与讨论

基于南京市2004年、2007年、2010年、2013年和2016年的Landsat TM遥感影像,研究了南京市近年来的城市扩张态势及其空间形态演变特征,得到如下结论:

1)南京市城市扩张速度和强度呈现先强势增长后缓慢扩张的态势。南京市主要通过大面积的侵占耕地来实现城市的扩张,占用耕地情况严重。南京市建设用地迅速扩张,且呈阶段性特征,以2010年为界,前期主要以粗放式扩张为主,后期逐渐转变为更集约型的扩张,而南京市的城市人口密度在不断下降,城市扩张速度快于人口增长速度。从各行政区来看,南京市城区外围的江宁区、六合区和浦口区的面积占比、面积增长以及增长速度都排在前列,是南京市在2004—2010年期间建成区扩张最大的3个区。

2)“两带一轴”的城镇空间结构格局逐渐形成,多中心协调发展模式凸显。南京市江南六区为主的主城区扩张幅度很小,建成区逐渐形成“两带一轴”的城镇空间结构格局,沿宁连—宁高高速走廊形成的南北方向发展轴已经形成了连成片的建成区,拥江发展的江南江北发展带也逐步形成了连成片的建成区。最大斑块指数逐渐下降,这表明南京市城市建成区的扩张表现为以主城区和各区为中心的协调扩张模式。2004—2016年间,南京市的城市外围轮廓紧凑度一直处于上升趋势,南京市外围轮廓形态经历了一个从松散到较为紧凑的过程。这段时间南京市的土地利用程度较高,城市的外围轮廓形态越来越紧凑。南京市景观分离度呈下降趋势,城市空间多样性指数呈现不断增加趋势,表明南京市内部城市斑块之间的空隙逐渐被填充,建成区之间的斑块越来越聚集,内部形态越来越稳定,有利于南京市逐渐从单中心发展模式向多中心发展模式的转变。

3)南京市城市扩张形态处于非均衡状态。受城市形态演变各向分异制约,南京市城市扩张主导方向可以分为2个阶段: 在2004—2010年间城市扩主导方向为南京市SW和SE方位上,在江南和江北发展带上表现为拥江逐步扩张,以河西和江宁为主。但伴随着近年来南京市江北扩张速度明显加快,在2010—2016年间南京市城市扩张方向转为以江北浦口为主,同时还伴随着像禄口机场这类典型的以点带面式的扩张。

城市增长和空间形态演变过程中不可避免地出现了城市无序扩张,居住环境恶化等各种问题,故根据本研究结果提出以下发展建议:

1)南京市城市建成区自2004—2016年这12 a期间始终处于高速扩张态势,侵占耕地情况日益严重,建议转变以征用、变卖耕地来提高经济发展的模式,耕地是衣食之源,保证耕地的保有量已经显得日益重要,故在未来的一段时间内应制定相关管控政策,严格控制征地、卖地,严防城市无序扩张。

2)制定合理科学的土地规划政策,加大执行力度。南京市城市建成区的增速快于人口增速,城市一直处于不合理蔓延状态。然而,此时却没有足够的人口消纳能力,存在建设用地过剩的情况,应结合人口的分布和增长情况科学合理地制定南京市的城区规划。

3)加强各区域协调发展。包括江南六区的主城区城镇化率已经超过90%,城市之间斑块紧凑度变得越来越紧密,为防止摊大饼的建城模式,在未来应大力发展主城区周边的城区,以主城区和各区为中心的协调扩张模式,有利于南京市逐渐从单中心发展模式向多中心发展模式转变。

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牛方曲, 刘卫东, 宋涛 , .

城市群多层次空间结构分析算法及其应用——以京津冀城市群为例

[J]. 地理研究, 2015,34(8):1447-1460.

[本文引用: 1]

Niu F Q, Liu W D, Song T , et al.

A multi-level spatial structure analysis algorithmn for urban agglomeration study in China

[J]. Geo-graphical Research, 2015,34(8):1447-1460.

[本文引用: 1]

吝涛, 李新虎, 张国钦 , .

厦门岛城市空间扩张特征及其影响因素分析

[J]. 地理学报, 2010,65(6):715-726.

[本文引用: 1]

Lin T, Li X H, Zhang G Q , et al.

Dynamic analysis of island urban spatial expansion and its determinants:A case study of Xiamen Island

[J]. Acta Geographica Sinica, 2010,65(6):715-726.

[本文引用: 1]

Angel S, Parent J, Civco D.

Urban sprawl metrics:An analysis of global urban expansion using GIS

[C]//ASPRS Annual Conference.Florida, 2007.

[本文引用: 1]

Shen G Q .

Fractal dimension and fractal growth of urbanized areas

[J]. International Journal of Geographical Information Science, 2002,16(5):419-437.

DOI:10.1080/13658810210137013      URL     [本文引用: 1]

Colaninno N, Troncoso J C, Cladera J R.

Spatial patterns of land use:Morphology and demography,in a dynamic evaluation of urban sprawl phenomena along the Spanish Mediterranean coast

[C]//European Regional Science Association (ERSA) Conference, 2011: 776.

[本文引用: 1]

Levy M .

Scale-free human migration and the geography of social networks

[J]. Physica A:Statistical Mechanics and Its Applications, 2010,389(21):4913-4917.

DOI:10.1016/j.physa.2010.07.008      URL     [本文引用: 1]

Herold M, Goldstein N C, Clarke K C .

The spatiotemporal from of urban growth:Measurement,analysis and modeling

[J]. Remote sensing of Environment, 2003,86(3):286-302.

DOI:10.1016/S0034-4257(03)00075-0      URL     [本文引用: 1]

Lambin E F .

Modeling and monitoring land cover change processes in tropical regions

[J]. Progress in Physical Geography, 1997,21(3):375-393.

[本文引用: 1]

张治清, 贾敦新, 邓仕虎 , .

城市空间形态与特征的定量分析——以重庆市主城区为例

[J]. 地球信息科学学报, 2013,15(2):297-306.

DOI:10.3724/SP.J.1047.2013.00297      Magsci     [本文引用: 1]

本文梳理了城市空间形态研究的理论与方法, 系统分析了城市空间形态研究的趋势。鉴此, 构建了城市形态定量化研究的测度指标体系, 并以RS和GIS技术制定了城市形态定量化分析方法框架, 对重庆市主城区空间形态进行了系统的定量分析。在城市用地扩展的时空特征上采用了面积增长量、城市用地扩展速度、扩展强度, 及各方位用地扩展强度等指标;在城市外部空间形态特征方面采用了紧凑度、分形维数和形状指数等指标。结果表明:主城区空间形态演变受其重大事件影响较大, 呈“突变”和“整合”相结合的演化过程;重庆市主城区空间扩展呈现明显的阶段性, 以集约式和内涵式扩展为主;由于受主城区扩展的各向异性影响, 主城区扩展以北向和西向扩展为主。本研究为城市空间形态的定量分析提供了参考。

Zhang Z Q, Jia D X, Deng S H , et al.

Quantitative research of urban spatial morphology:A case study of the main urban zone of Chongqing

[J]. Journal of Geo-Information Science, 2013,15(2):297-306.

Magsci     [本文引用: 1]

王家庭, 张俊韬 .

我国城市蔓延测度:基于35个大中城市面板数据的实证研究

[J].经济学家, 2010(10):56-63.

[本文引用: 1]

Wang J T, Zhang J T .

Measurement on the urban spreading in China:Empirical study based on the panel data of 35 large and middle cities

[J].Economist, 2010(10):56-63.

[本文引用: 1]

丛晓男, 刘治彦 .

基于GIS与RS的北京城市空间增长及其形态演变分析

[J].杭州师范大学学报(社会科学版), 2015(5):122-130

[本文引用: 1]

Cong X N, Liu Z Y .

An analysis on the spatial growth and structure evolution of Beijing——Based on GIS and RS

[J].Journal of Hang-zhou Normal University(Humanities and Social Sciences), 2015(5):122-130.

[本文引用: 1]

Li L, Sato Y, Zhu H H .

Simulating spatial urban expansion based on a physical process

[J]. Landscape and Urban Planning, 2003,64(1-2):67-76.

DOI:10.1016/S0169-2046(02)00201-3      URL     [本文引用: 1]

De Roo G .

Environmental conflicts in compat cities:Complexity,decisionmaking,and policy approaches

[J]. Environment and Planning B, 2000,27(1):151-162.

DOI:10.1068/b2614      URL     [本文引用: 2]

刘小平, 黎夏, 陈逸敏 , .

景观扩张指数及其在城市扩展分析中的应用

[J]. 地理学报, 2009,64(12):1430-1438.

[本文引用: 1]

Liu X P, Li X, Chen Y M , et al.

Landscape expansion index and its applications to quantitative analysis of urban expansion

[J]. Acta Geographica Sinica, 2009,64(12):1430-1438.

[本文引用: 1]

黄永斌, 董锁成, 白永平 , .

中国地级以上城市紧凑度时空演变特征研究

[J]. 地理科学, 2014,34(5):531-538.

Magsci     [本文引用: 1]

<p>紧凑城市以提高城市效率为目的,体现在空间结构、社会经济和生态环境3 方面。以土地利用紧凑、经济紧凑、人口紧凑、基础设施紧凑、公共服务紧凑和生态环境协同6 个维度构建紧凑度综合指标体系,测算2001、2005 和2009 年中国280 个地级以上城市的紧凑度,探讨中国城市紧凑度的时空演变特征。研究发现:① 在全国尺度上,中国城市紧凑度整体高降低升,中低紧凑度城市逐渐增多,城市之间的差距不断减小,表现出日益明显的纺锤状特征。② 在区域尺度上,紧凑度空间异质性显著,呈东高西低的特征,其中东部地区高紧凑度城市呈团块状分布于京津冀、长江三角洲和珠江三角洲地区;东北和中西部地区低值连绵分布,高值呈斑块状。但从变化趋势来看,东部地区紧凑度逐渐下降,中西部地区则慢慢提升。③ 城市紧凑度存在明显的规模等级递增效应,超大城市高于大中城市,小城市紧凑度最低。</p>

Huang Y B, Dong S C, Bai Y P , et al.

Spatio-temporal evolvement of urban compactness in China

[J]. Scientia Geographica Sinica, 2014,34(5):531-538.

Magsci     [本文引用: 1]

吴铮争, 宋金平, 王晓霞 , .

北京城市边缘区城市化过程与空间扩展——以大兴区为例

[J]. 地理研究, 2008,27(2):285-293.

[本文引用: 1]

Wu Z Z, Song J P, Wang X X , et al.

On urbanization process and spatial expansion in the urban fringe of Beijing:A case study of Daxing District

[J]. Geographical Research, 2008,27(2):285-293.

[本文引用: 1]

张振龙, 顾朝林, 李少星 .

1979年以来南京都市区空间增长模式分析

[J]. 地理研究, 2009,28(3):817-828.

[本文引用: 2]

Zhang Z L, Gu C L, Li S X .

The pattern of urban spatial growth in Nanjing since 1979

[J]. Geographical Research, 2009,28(3):817-828.

[本文引用: 2]

李飞雪, 李满春, 刘永学 , .

建国以来南京市城市扩展研究

[J]. 自然资源学报, 2007,22(4):524-535.

DOI:10.11849/zrzyxb.2007.04.004      Magsci     [本文引用: 1]

论文以南京市为研究区,以1949、1976年航空影像,1988&mdash;2003年陆地卫星(MSS、TM、ETM+等传感器)遥感影像为数据源,利用遥感信息提取技术,获取南京市城市扩展信息。结合南京市经济社会数据,从扩展强度、人口-城市扩展指数、分形维数、扩展方向等方面分析了南京市城市扩展的时空变化特征,并从自然、经济、社会等方面探讨南京城市扩展的驱动力。研究结果表明:①1949&mdash;2003年南京城市规模扩展了10.15倍,城市扩展表现为3个阶段:1949&mdash;1976年为第一阶段,城市扩展表现为低强度的准圈层式外延;1976&mdash;1988年为第二阶段,城市扩展强度有所提高,圈层外延与跳跃式发展并存;第3阶段为1988&mdash;2003年,扩展强度达到18.79%,跳跃式发展和连接式发展表现突出;②城市扩展呈现沿轴线扩展的特征,扩展轴沿长江向东北&mdash;西南方向延伸,城市重心向北部振荡后向东南方向转移;③南京城市扩展在城区和郊区分别表现为紧密扩展和稀疏扩展,1949年以来,南京城市空间形态日趋复杂,但自进入21世纪后,城市空间形态趋于稳定,表明南京城市扩展存在由无序向有序发展的趋势;④城市扩展是多种因素综合作用的结果,在不同的扩展阶段,不同的因素组合占主导。总体上看,经济发展是城市规模扩展的主导因素,城市空间格局、空间形态的变化更多地受政策因素的影响。交通等基础设施的建设拉大了城市框架,行政区划调整为城市扩展提供了空间,城市总体规划为城市扩展提供了空间导向。

Li F X, Li M C, Liu Y X , et al.

Urban growth in Nanjing since 1949

[J]. Journal of Natural Resources, 2007,22(4):524-535.

Magsci     [本文引用: 1]

乔伟峰, 毛广雄, 王亚华 , .

近32年来南京城市扩展与土地利用演变研究

[J]. 地球信息科学学报, 2016,18(2):200-209.

DOI:10.3724/SP.J.1047.2016.00200      Magsci     [本文引用: 1]

<p>基于1980-2012年6个时相的遥感影像分类成果,运用扩展强度的等扇分析和土地利用转移矩阵对南京市城市扩展区由城市扩展引起的土地利用布局、结构演化进行了长周期、多时段的研究。结果表明:32年间5个阶段城市扩展的方向极不均匀,城市经历了东北-东南-西南的扩展演化过程,2000年之后的扩展强度显著扩大;在总变化量的构成中,耕地净变化量和交换变化量所占的比重较为接近,在面积净减少的同时,空间位置的转移也较为突出;城市建设用地、城市绿地、采矿用地与裸地以净变化为主,水面、村镇建设用地以交换变化为主;2000年后,各时段耕地和城市建设用地年均总变化量远高于2000年之前,以2004-2008年的值最高,2008-2012年有所回落;32年间各单项类型动态度均较高,城市绿地、村镇建设用地和城市建设用地均达90%以上;综合动态度的结果揭示32年来南京城市的扩展历经了加速演变-变化趋缓-剧烈演变-整合重构4个主要阶段。</p>

Qiao W F, Mao G X, Wang Y H , et al.

Research on urban expansion and land use change in Nanjing over the past 32 years

[J]. Journal of Geo-Information Science, 2016,18(2):200-209.

Magsci     [本文引用: 1]

徐海龙, 尹海伟, 孔繁花 , .

基于潜力—约束和SLEUTH模型松散耦合的南京城市扩展模拟

地理研究, 2017,36(3):529-540.

[本文引用: 1]

Xu H L, Yin H W, Kong F H , et al.

Urban sprawl simulation based on the loose coupling between potential-limitation and SLEUTH model in Nanjing City

[J]. Geographical Research, 2017,36(3):529-540.

[本文引用: 1]

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