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自然资源遥感  2022, Vol. 34 Issue (1): 169-176    DOI: 10.6046/zrzyyg.2021118
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基于夜光遥感的宁夏沿黄城市群时空演变
布自强(), 白林波, 张佳瑜()
宁夏大学地理科学与规划学院,银川 750021
Spatio-temporal evolution of Ningxia urban agglomeration along the Yellow River based on nighttime light remote sensing
BU Ziqiang(), BAI Linbo, ZHANG Jiayu()
School of Geography and Planning, Ningxia University, Yinchuan 750021, China
全文: PDF(2127 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

为分析宁夏沿黄城市群时空演变特征,基于1998—2018年5期DMSP/OLS及NPP/VIIRS夜间灯光数据,辅以相应年份的Landsat影像数据,采用较高分辨率数据比较法提取出20 a间研究区5个年份的城市建成区范围,从形态、规模、结构3个方面进行分析。结果表明: ①宁夏沿黄城市群在1998—2018年间迅速扩展,其中,2008—2013年期间增量、增速都达到顶峰。②城市群内部形态更为紧凑,破碎度不断降低,建成区斑块更加集中; 分形维数不断降低,几何形状趋于规则; 扩展以“内部填充”为主。③城市群重心向西南方向迁移,趋近于城市群几何中心,南部的城市发展速度加快。④城市群的首位度和基尼系数先降后升,城市群各城市间差距先缩小而后又拉大。

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布自强
白林波
张佳瑜
关键词 宁夏沿黄城市群夜间灯光数据建成区时空演变    
Abstract

This study analyzed the spatio-temporal evolutionary characteristics of the Ningxia urban agglomeration along the Yellow River during 1998—2018 from the aspects of morphology, scale, and structure. To this end, the urban built-up area in the study area during the 20 years was extracted from five stages of DMSP/OLS and NPP/VIIRS nighttime light data using a high-resolution data comparison method. The results are as follows: ①The Ningxia urban agglomeration along the Yellow River expanded rapidly during 1998—2018, and the increment and growth rate peaked during 2008—2013. ②The constantly decreased fragmentation degree indicates that the inner morphology of the urban agglomeration became increasingly compact and the built-up patches were relatively concentrated. The fractal dimension continuously decreased, and the geometric shape of the urban agglomeration tended to be regular. Moreover, the urban agglomeration mainly expanded in the means of internal filling. ③The center of the urban agglomeration migrated to the southwest and approached its geometric center, and the urban development accelerated in the south. ④The primacy ratio and Gini coefficient of the urban agglomeration first decreased and then increased, indicating that the gap between cities in the urban agglomeration first narrowed and then widened.

Key wordsNingxia urban agglomeration along the Yellow River    nighttime light data    built-up area    spatio-temporal evolution
收稿日期: 2021-04-20      出版日期: 2022-03-14
ZTFLH:  TP79  
基金资助:宁夏自然科学基金项目“缓减热岛效应的旱区城市绿地景观构建研究”编号(2020AAC03053);“宁夏沿黄经济区乡村聚落空间演变及其影响因素”编号(2021AAC03087);宁夏高等学校科研项目“基于综合交通的沿黄经济区城市空间联系研究”编号(NGY2020012);国家自然科学基金项目“宁夏城镇民族混居社区稳定度评价及其机理研究”编号(41961028);“旱寒灌区土地利用与土壤盐渍化风险互馈耦合关系研究——以银川平原为例”共同资助编号(42061047)
通讯作者: 张佳瑜
作者简介: 布自强(1998-),男,本科,主要从事城市空间信息研究。Email: 13730100881@163.com
引用本文:   
布自强, 白林波, 张佳瑜. 基于夜光遥感的宁夏沿黄城市群时空演变[J]. 自然资源遥感, 2022, 34(1): 169-176.
BU Ziqiang, BAI Linbo, ZHANG Jiayu. Spatio-temporal evolution of Ningxia urban agglomeration along the Yellow River based on nighttime light remote sensing. Remote Sensing for Natural Resources, 2022, 34(1): 169-176.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/zrzyyg.2021118      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2022/V34/I1/169
数据类型 数据名称 年份 分辨率/m
夜间灯光数据 DMSP/OLS 1998年、2003年、2008年、2013年 1 000
NPP/VIIRS 2013年、2018年 430
Landsat系列数据 TM 1998年、2003年、2008年 30
OLI 2013年、2018年 15
Tab.1  夜间灯光数据和Landsat系列数据
Fig.1  校正后的灯光影像数据集
Fig.2  宁夏沿黄城市群建成区时空演变
Fig.3  城市群各城市夜间灯光总量变化
地区 增量 增速/%
1998—2003年 2003—2008年 2008—2013年 2013—2018年 1998—2003年 2003—2008年 2008—2013年 2013—2018年
银川市 3 082 3 559 13 594 7 173 67.87 46.69 121.57 28.95
石嘴山市 2 503 2 760 3 531 716 125.59 61.39 48.66 6.64
吴忠市 420 300 3 396 1 192 53.30 24.83 225.20 24.31
中卫市 273 1 015 1 004 430 81.25 166.67 61.82 16.36
城市群 6 278 7 634 21 525 9 511 81.98 54.78 99.79 22.07
Tab.2  研究区灯光增量和增速
Fig.4  宁夏沿黄城市群标准差椭圆变迁
年份 面积/km2 周长/km 图斑数/个 分形维数 破碎度
1998年 113.32 244.98 25 1.74 0.22
2003年 170.46 332.56 19 1.72 0.11
2008年 266.19 395.98 16 1.65 0.06
2013年 475.90 488.53 13 1.56 0.03
2018年 573.54 531.70 10 1.54 0.02
Tab.3  研究区分形维数及破碎度
Fig.5  城市群首位度及基尼系数
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