基于GIS和RS的?？谑薪ㄔO(shè)用地時(shí)空擴(kuò)展分析

李鵬山等

摘要 以?？谑薪ㄔO(shè)用地作為研究對(duì)象，利用3期遙感影像數(shù)據(jù)，運(yùn)用RS和GIS作為技術(shù)手段，采用擴(kuò)展強(qiáng)度、擴(kuò)展速率、分形維數(shù)、穩(wěn)定性指數(shù)和重心遷移速率從建設(shè)用地?cái)?shù)量特征、空間結(jié)構(gòu)分形特征和重心遷移規(guī)律3個(gè)角度進(jìn)行時(shí)空擴(kuò)展分析。結(jié)果表明：①海口市建設(shè)用地面積增加了220.33 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.51，年均擴(kuò)展速率為21.04%；農(nóng)村建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的數(shù)量值均比市區(qū)的大；秀英區(qū)的年均擴(kuò)展強(qiáng)度和年均擴(kuò)展速率最大，龍華區(qū)的均最小，美蘭區(qū)和瓊山區(qū)介于其中。②?？谑蟹中谓Y(jié)構(gòu)較復(fù)雜，空間穩(wěn)定性先降后升；城市形態(tài)趨于簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性增強(qiáng)，農(nóng)村建設(shè)用地分布不集中，分形結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜；各區(qū)的穩(wěn)定性指數(shù)均小于0.1，分形結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜。③?？谑薪ㄔO(shè)用地的重心整體上向西南偏移，遷移速率為205.89 m/年；城市和農(nóng)村建設(shè)用地的遷移軌跡跟全市表現(xiàn)一致，但農(nóng)村地區(qū)的遷移速率較大；龍華區(qū)和秀英區(qū)在前一時(shí)段遷移較快，美蘭區(qū)和瓊山區(qū)在后一時(shí)段遷移較快。

關(guān)鍵詞 時(shí)空擴(kuò)展；建設(shè)用地；?？谑?；GIS/RS

中圖分類(lèi)號(hào) S127 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）03-00919-06

Abstract The research used the construction land of Haikou as an object， based on three periods of remote sensing data， RS and GIS as technical means， used the expansion intensity， expansion rate， fractal dimension， stability index and gravity migration rate to do the spatio-temporal analysis in the quantity feature， fractal spatial structure characteristics and gravity migration of construction land. The results showed that： （1） The construction land of Haikou is increased by 220.33 km2， the average annual expansion intensity is 0.51， the average annual expansion rate is 21.04%； The number of the rural construction land is larger than the number in the urban； The average annual expansion rate and expansion intensity of Xiuying District is the maximum of all districts， Longhua District is the minimum， Meilan and Qiongshan District between them. （2） The fractal structure is complex， the spatial stability decreased first and then increase， urban form tends to be simple， the stability is enhanced， the rural construction land distribution is not concentrated， the fractal structure tend to be complex； the stability index districts are less than 0.1， the fractal structure tends to be complex. （3） The center of construction land in Haikou overall migrate southwestward， the migration rate is 205.89 m/a； The migration trajectories of rural and city construction land are the same as the whole city， but rural migration rate is larger； The gravity of the Longhua and Xiuying District move faster in former period， and the gravity of Meilan and Qiongshan District move faster after a period of time.

Key words Spatio-temporal expansion； Construction land； Haikou City； GIS/RS

土地利用/覆被變化是目前研究全球變化問(wèn)題的前沿和重大課題[1-4]，城市空間擴(kuò)展實(shí)質(zhì)上就是城市土地利用/覆被變化的過(guò)程[5-6]。隨著我國(guó)人口的增加和城市化水平的進(jìn)一步加快，城市建設(shè)和發(fā)展需要大量的土地，城市擴(kuò)展也日益成為大城市所面臨的主要問(wèn)題[7]，城市建設(shè)用地的地域空間不斷擴(kuò)展，優(yōu)質(zhì)農(nóng)地和重要的生態(tài)環(huán)境用地向建設(shè)用地轉(zhuǎn)化[8]。城市擴(kuò)展的土地利用/土地覆蓋變化過(guò)程、空間特征和社會(huì)經(jīng)濟(jì)機(jī)制，正成為城市地理、土地利用等研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題之一[9]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用遙感和GIS技術(shù)針對(duì)城市擴(kuò)張和建設(shè)用地?cái)U(kuò)展進(jìn)行了頗有成效的研究[10-17]。

?？谑凶鳛楹Ｄ鲜∈?huì)城市，自1988建省以來(lái)城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速，建設(shè)用地?cái)U(kuò)展十分明顯，林地和耕地大幅減少，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量日趨下降。因此，筆者在總結(jié)前人對(duì)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展研究的基礎(chǔ)上，采用面向?qū)ο筮b感影像提取技術(shù)獲得研究區(qū)不同時(shí)期建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)，結(jié)合GIS手段運(yùn)用相關(guān)方法從建設(shè)用地的數(shù)量特征、空間結(jié)構(gòu)特征和重心遷移規(guī)律3個(gè)角度對(duì)?？谑薪ㄔO(shè)用地?cái)U(kuò)展進(jìn)行分析，以期為研究區(qū)建設(shè)用地合理規(guī)劃和土地資源優(yōu)化配置提供科學(xué)依據(jù)，為城市建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展和城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展提供科學(xué)指導(dǎo)，同時(shí)為國(guó)際旅游島建設(shè)中的土地政策提供決策支持。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理

1.1 研究區(qū)概況

海口市位于110°10′～110°41′ E、19°32′～20°05′ N，地處熱帶北緣，屬于熱帶海洋性季風(fēng)氣候。全年日照時(shí)間長(zhǎng)，輻射能量大，年平均日照時(shí)數(shù)2 000 h以上，太陽(yáng)輻射量約為5×105 J，年平均氣溫23.8 ℃，年平均降水量1 664 mm[18]。根據(jù)海口市2011年土地利用變更調(diào)查成果，市域土地總面積2 284.26 km2，其中耕地占總用地的30.52%，其次是園地（19.87%），林地（18.21%）和城鎮(zhèn)村及工礦用地（16.85%）。海域面積830 km2，海岸線長(zhǎng)131 km，地貌絕大部分為海拔100 m以下的臺(tái)地和平原，北部為濱海平原區(qū)，中部為沿江階地區(qū)，東部、南部為臺(tái)地區(qū)，西部為熔巖臺(tái)地區(qū)。?？谑泄草狚埲A、美蘭、瓊山和秀英4個(gè)區(qū)，至2012年末全市常住人口214.13萬(wàn)，地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）完成820.58億元，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為7.0∶24.6∶68.4。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

海南省自1988年建省以來(lái)，?？谑凶鳛槭?huì)城市發(fā)展出現(xiàn)空前的擴(kuò)張，土地利用格局變化非常顯著。為此選用了海南省建省初期的TM影像數(shù)據(jù)（獲取時(shí)間維1991年10月，1988年6月數(shù)據(jù)做補(bǔ)充）、21世紀(jì)初期的ETM+影像數(shù)據(jù)（獲取時(shí)間為2001年10月，2001年12月數(shù)據(jù)做補(bǔ)充）和2010年的ALOS衛(wèi)星多光譜遙感影像數(shù)據(jù)（獲取時(shí)間為2010年4月，2009年3月數(shù)據(jù)做補(bǔ)充）來(lái)研究?？谑薪ㄔO(shè)用地?cái)U(kuò)展分析。

1.3 數(shù)據(jù)處理

首先，利用研究區(qū)1∶10 000地形圖進(jìn)行幾何校正；其次，進(jìn)行波段選擇合成具有豐富的光譜信息、紋理信息的假彩色影像；再次，對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行鑲嵌處理，通過(guò)定義感興趣區(qū)進(jìn)行裁切；最后，采用直方圖均衡化對(duì)比度拉伸對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，獲得預(yù)處理數(shù)據(jù)。

面向?qū)ο蠓诸?lèi)技術(shù)集合臨近像元為對(duì)象用來(lái)識(shí)別感興趣的光譜要素，充分利用高分辨率的全色和多光譜數(shù)據(jù)的空間，紋理與光譜信息來(lái)分割和分類(lèi)的特點(diǎn)，以高精度的分類(lèi)結(jié)果或者矢量輸出。該研究利用ENVI Zoom中Feature Extraction模塊對(duì)預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)。首先將影像分割成不同的小區(qū)域，然后產(chǎn)生目標(biāo)區(qū)域即合并分割后特征相同的小區(qū)域從而生成對(duì)象，接著進(jìn)行影像分類(lèi)，分類(lèi)時(shí)先定義要素，然后采用基于規(guī)則的分類(lèi)或監(jiān)督分類(lèi)進(jìn)行各要素訓(xùn)練樣本的選取，最后得出要素的分類(lèi)結(jié)果。

盡管研究區(qū)的土地利用分類(lèi)精度均達(dá)到90%以上，但是，在分類(lèi)過(guò)程中，仍然會(huì)出現(xiàn)大量破碎的小斑塊，還有一些由于數(shù)據(jù)分辨率比較低而造成的錯(cuò)誤分類(lèi)的斑塊，因此，需要對(duì)分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行后期處理。該處理過(guò)程，主要在土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的約束下利用ArcGIS9.3平臺(tái)完成。通過(guò)對(duì)小圖斑進(jìn)行去除、融合和更改圖斑的屬性等一系列后期處理得到研究區(qū)各期建設(shè)用地空間分布結(jié)果，見(jiàn)圖1。

?？谑薪ㄔO(shè)用地面積從1991年的55.12 km2增長(zhǎng)到2010年的275.45 km2，共增加了220.33 km2，1991～2001年和2001～2010年2個(gè)時(shí)段建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的面積基本相當(dāng)；1991～2010年建設(shè)用地面積年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.51，年均擴(kuò)展速率為21.04%。1991～2001年年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.48，年均擴(kuò)展速率為19.85%，在這一時(shí)期雖然擴(kuò)展強(qiáng)度不大，但是擴(kuò)展速率較快；2001～2010年年均擴(kuò)展強(qiáng)度為1.34，年均擴(kuò)展速率為7.49，在這一時(shí)期擴(kuò)展強(qiáng)度明顯變大，但是擴(kuò)展速率減小。主要原因在于海南省建省以后建設(shè)用地?cái)U(kuò)展迅速，然而由于其在整個(gè)區(qū)域所占比例較小，擴(kuò)展強(qiáng)度在后一時(shí)期才逐漸增大；在后期因城市和土地利用合理規(guī)劃，擴(kuò)展速率有所減緩。

研究區(qū)城市建設(shè)用地從1991年的36.99 km2增長(zhǎng)到2010年的93.77 km2，共增加了56.78 km2；年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.13，年均擴(kuò)展速率為8.08%。1991～2001年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了49.56 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.22，年均擴(kuò)展速率為13.40%。2001～2010年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了7.22 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.46，年均擴(kuò)展速率為0.93%。農(nóng)村建設(shè)用地從1991年的18.13 km2增長(zhǎng)到2010年的181.68 km2，共增加了163.55 km2；年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.38，年均擴(kuò)展速率為47.48%。1991～2001年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了59.83 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.26，年均擴(kuò)展速率為33.00%。2001～2010年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了103.72 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.88，年均擴(kuò)展速率為14.78%。農(nóng)村建設(shè)用地的擴(kuò)展強(qiáng)度和擴(kuò)展速率均比城市建設(shè)用地的大，其主要原因在于農(nóng)村建設(shè)用地?cái)U(kuò)展面積約為城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)展面積的2倍，并且城區(qū)土地利用方式比較集約，村鎮(zhèn)土地利用方式比較粗放；在區(qū)域發(fā)展中，城市建設(shè)用地分布集中并以核心區(qū)為中心逐漸向外圍擴(kuò)展，然而農(nóng)村建設(shè)用地分布散亂以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為中心擴(kuò)展。

龍華區(qū)建設(shè)用地面積從1991年的16.32 km2增長(zhǎng)到2010年的48.81 km2，共增加了32.49 km2；年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.08，年均擴(kuò)展速率為10.48%。1991～2001年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了22.27 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.10，年均擴(kuò)展速率為13.65%。在2001～2010年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了10.22 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.24，年均擴(kuò)展速率為2.94%。美蘭區(qū)建設(shè)用地面積從1991年的16.32 km2增長(zhǎng)到2010年的77.76 km2，共增加了61.44 km2；年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.14，年均擴(kuò)展速率為19.81%。1991～2001年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了18.60 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.08，年均擴(kuò)展速率為11.40%。2001～2010年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了42.84 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.38，年均擴(kuò)展速率為13.63%。瓊山區(qū)建設(shè)用地面積從1991年的10.82 km2增長(zhǎng)到2010年的56.23 km2，共增加了45.41 km2；年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.10，年均擴(kuò)展速率為22.09%。1991～2001年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了7.61 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.03，年均擴(kuò)展速率為7.03%。2001～2010年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了37.80 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.27，年均擴(kuò)展速率為22.79%。秀英區(qū)建設(shè)用地面積從1991年的11.66 km2增長(zhǎng)到2010年的92.66 km2，共增加了81.00 km2；年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.19，年均擴(kuò)展速率為36.56%。1991～2001年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了60.92 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.27，年均擴(kuò)展速率為52.25%。2001～2010年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展了20.08 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.45，年均擴(kuò)展速率為36.56%。就4個(gè)區(qū)總體而言，秀英區(qū)建設(shè)用地年均擴(kuò)展強(qiáng)度和年均擴(kuò)展速率都最大，龍華區(qū)均最小，美蘭區(qū)和瓊山區(qū)介于之中。主要原因在于龍華區(qū)大部分的建設(shè)用地集中在?？谑薪ǔ蓞^(qū)核心區(qū)域，而秀英區(qū)作為?？谑谐鞘形魍氐闹饕獏^(qū)域，近些年建設(shè)用地?cái)U(kuò)展迅速。

地的分形維數(shù)對(duì)比圖，圖3a為?？谑薪ㄔO(shè)用地、城市建設(shè)用地和農(nóng)村建設(shè)用地的穩(wěn)定性指數(shù)對(duì)比圖。海口市建設(shè)用地的分形維數(shù)在1991、2001和2010年分別為1.532 6、1.525 5和1.591 3，分形維數(shù)均略大于1.5，建設(shè)用地空間結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較復(fù)雜；穩(wěn)定性指數(shù)在1991、2001和2010年分別為0.032 6、0.025 5和0.091 3；1991～2001年，分形維數(shù)和穩(wěn)定性指數(shù)有所減少，說(shuō)明?？谑性诔蔀槭?huì)城市后建設(shè)用地迅速擴(kuò)張趨于不穩(wěn)定；2001～2010年，分形維數(shù)和穩(wěn)定性指數(shù)呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)，說(shuō)明在這一時(shí)段隨著道路交通設(shè)施的完善和城市規(guī)劃的逐步實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定性增強(qiáng)，但是城市郊區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的空間結(jié)構(gòu)依然比較復(fù)雜。研究區(qū)城市建設(shè)用地在1991、2001和2010年的分形維數(shù)分別為1.485 1、1.445 5和1.397 2，穩(wěn)定性指數(shù)分別為0.014 9、0.054 5和0.102 8；1991～2010年，隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施的完善和城市規(guī)劃的逐步實(shí)施，分散擴(kuò)展區(qū)間逐漸連接成片，城市形態(tài)開(kāi)始趨于簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性增強(qiáng)。研究區(qū)農(nóng)村建設(shè)用地在1991、2001和2010年的分形維數(shù)分別為1.567 1、1.560 9和1.621 3，穩(wěn)定性指數(shù)分別為0.067 1、0.060 9和0.121 3；農(nóng)村建設(shè)用地的分形維數(shù)和穩(wěn)定性指數(shù)與整個(gè)研究區(qū)走勢(shì)一致，農(nóng)村地區(qū)各時(shí)期的分形維數(shù)值和穩(wěn)定性指數(shù)普遍高于市區(qū)和整個(gè)研究區(qū)，這主要是因?yàn)殚L(zhǎng)期以來(lái)農(nóng)村缺乏合理的規(guī)劃建設(shè)，任意占用耕地進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮；1991～2001年，隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)擴(kuò)展和農(nóng)村居民點(diǎn)的增加，其空間結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為不穩(wěn)定；2001～2010年，受地方經(jīng)濟(jì)調(diào)整和村鎮(zhèn)總體規(guī)劃的影響，對(duì)農(nóng)村建設(shè)起到了一定程度的穩(wěn)定作用，但是農(nóng)村建設(shè)用地的擴(kuò)展在整個(gè)研究區(qū)占主要部分，并且分布較為分散空間結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜。

圖2b和圖3b分別是?？谑邢螺?個(gè)區(qū)的分形維數(shù)和穩(wěn)定性指數(shù)對(duì)比圖。龍華區(qū)建設(shè)用地在1991、2001和2010年的分形維數(shù)分別為1.461 9、1.465 8和1.516 9，穩(wěn)定性指數(shù)分別為0.038 1、0.034 2和0.016 9；1991～2010年，龍華區(qū)的分形維數(shù)持續(xù)增加，然而穩(wěn)定性指數(shù)逐漸降低，說(shuō)明該區(qū)的建設(shè)用地分形結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，空間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定；其原因在于，龍華區(qū)的建設(shè)用地在該區(qū)的比例最大，同時(shí)龍華區(qū)的建成區(qū)所占比例也最多，該區(qū)在發(fā)展過(guò)程中規(guī)劃較合理，分散擴(kuò)展區(qū)已連片，村鎮(zhèn)的擴(kuò)展導(dǎo)致了空間穩(wěn)定性的降低。美蘭區(qū)建設(shè)用地在1991、2001和2010年的分形維數(shù)分別為1.495 8、1.497 6和1.584 9，穩(wěn)定性指數(shù)分別為0.004 2、0.002 4和0.084 9；1991～2001年，分形維數(shù)接近1.5，穩(wěn)定性指數(shù)很低，該區(qū)建設(shè)用地在這一時(shí)段的空間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，2001～2010年，空間結(jié)構(gòu)在擴(kuò)展中變得復(fù)雜同時(shí)也趨于穩(wěn)定；其原因在于，美蘭區(qū)建設(shè)用地在后一時(shí)段的擴(kuò)展較快，尤其是?？诹_牛山農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)園和桂林洋高校區(qū)的有序建設(shè)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)合理規(guī)劃，穩(wěn)定性也隨著提升。瓊山區(qū)建設(shè)用地在1991、2001和2010年的分形維數(shù)分別為1.523 4、1.486 4和1.589 7，穩(wěn)定性指數(shù)分別為0.023 4、0.013 6和0.089 7；1991～2001年，隨著建設(shè)用地的擴(kuò)展分形維數(shù)和穩(wěn)定性指數(shù)有所降低，2001～2010年，2個(gè)指數(shù)趨于升高；其原因在于，瓊山區(qū)較其他3個(gè)區(qū)發(fā)展較慢，建設(shè)用地在前一時(shí)段主要在老城區(qū)及外圍填充，結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單，空間表現(xiàn)不穩(wěn)定，后一時(shí)段建設(shè)用地?cái)U(kuò)展明顯，尤其在村鎮(zhèn)周邊，穩(wěn)定性增加的同時(shí)結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜。秀英區(qū)建設(shè)用地在1991、2001和2010年的分形維數(shù)分別為1.512 5、1.508 2和1.538 2，穩(wěn)定性指數(shù)分別為0.012 5、0.008 2和0.038 2；在整個(gè)時(shí)段，秀英區(qū)的分形維數(shù)均大于1.5，分形結(jié)構(gòu)一直較復(fù)雜，而穩(wěn)定性指數(shù)在2001年出現(xiàn)先降后升的轉(zhuǎn)折；其原因在于，秀英區(qū)在整個(gè)研究區(qū)中擴(kuò)展的強(qiáng)度和速率均最大，尤其是?？跒澄骱０兜拈_(kāi)發(fā)、藥谷工業(yè)園區(qū)、港澳開(kāi)發(fā)區(qū)、高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)等的建設(shè)以及村鎮(zhèn)建設(shè)用地的擴(kuò)展，空間穩(wěn)定性在前一時(shí)段快速發(fā)展后趨于不穩(wěn)定，在后一時(shí)段隨著擴(kuò)展速率的降低和建設(shè)用地空間擴(kuò)展的規(guī)則穩(wěn)定性升高。

3.3 重心遷移規(guī)律分析

建設(shè)用地空間格局與過(guò)程的分析可以有效反映在時(shí)間尺度上的空間變化動(dòng)態(tài)?；诖?，筆者通過(guò)分析建設(shè)用地重心在時(shí)間尺度上的變化揭示?？谑薪ㄔO(shè)用地的空間動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。在 ArcInfo 9.3中用Centroidlabels命令將各時(shí)期建設(shè)用地的重心標(biāo)出來(lái)，并轉(zhuǎn)換成點(diǎn)的矢量圖層，然后將各景觀類(lèi)型斑塊重心的點(diǎn)矢量圖層坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成大地坐標(biāo)，得到各斑塊重心的經(jīng)緯度坐標(biāo)，根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算出1991、2001和2008年建設(shè)用地的分布重心坐標(biāo)（表3），并一步計(jì)算出各個(gè)時(shí)期的遷移速率（表4），各時(shí)期的重心遷移變化見(jiàn)圖4。

（1）?？谑薪ㄔO(shè)用地的重心整體上向西南偏移了3 912 m，遷移速率為205.89 m/年；1991～2001年，其重心向南遷移了668 m，向西遷移了4 857 m，遷移速率為490.29 m/年；2001～2010年，其重心向南遷移了3 196 m，向東遷移了4 250 m，遷移速率為590.90 m/年；由于研究區(qū)北面朝海，建設(shè)用地受自然條件限制主要是向南延伸和拓展；2001年以前，隨著隨著城市的擴(kuò)張其建設(shè)用地逐漸向西擴(kuò)展，尤其是西部濱海休閑娛樂(lè)度假區(qū)和經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，非建設(shè)用地資源豐富，西海岸環(huán)境優(yōu)美，使得建設(shè)用地的重心西偏；2001年后，南渡江以東地區(qū)大力發(fā)展和中東部城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快致使重心又往東遷移。

（2）研究區(qū)城市建設(shè)用地的重心整體上向西南偏移了1 308 m，遷移速率為68.83 m/年；農(nóng)村建設(shè)用地的重心整體上向西北偏移了5 877 m，遷移速率為309.34 m/年。1991～2001年，城市建設(shè)用地的重心向南遷移了382 m，向西遷移了1 408 m，遷移速率為145.94 m/年；農(nóng)村建設(shè)用地的重心向北遷移了3 936 m，向西遷移了11 752 m，遷移速率為1 239.38 m/年。2001～2010年，城市建設(shè)用地重心向南遷移了155 m，向東遷移了216 m，遷移速率為29.53 m/年；農(nóng)村建設(shè)用地的重心向南遷移了1 454 m，向東遷移了6 424 m，遷移速率為731.88 m/年。城市建設(shè)用地和農(nóng)村建設(shè)用地均表現(xiàn)出跟全市域一致的遷移軌跡，但是農(nóng)村地區(qū)的遷移速率明顯較大，更加印證了農(nóng)村建設(shè)用地具有更大的擴(kuò)展強(qiáng)度和更快的擴(kuò)展速率，同時(shí)反映出其空間分布的不集中性和農(nóng)村土地利用的隨意性。

（3）1991～2010年就?？谑?個(gè)區(qū)建設(shè)用地的重心而言，龍華區(qū)整體上向東南偏移了4 354 m，遷移速率為228.68 m/年；美蘭區(qū)整體上向東南偏移了3 092 m，遷移速率為162.72 m/年；瓊山區(qū)整體上向東南偏移了5 148 m，遷移速率為269.30 m/年；秀英區(qū)整體上向西南偏移了5 102 m，遷移速率為268.52 m/年。1991～2001年，龍華區(qū)向南遷移了3 711 m，向東遷移了43 m，遷移速率為371.17 m/年；美蘭區(qū)向北遷移了1 486 m，向西遷移了2 586 m，遷移速率為298.23 m/年；瓊山區(qū)向北遷移了5 298 m，向西遷移了2 886 m，遷移速率為603.28 m/年；秀英區(qū)向南遷移了3 922 m，向西遷移了1 666 m，遷移速率為426.12 m/年。2001～2010年，龍華區(qū)向南遷移了631 m，向東遷移了106 m，遷移速率為71.09 m/年；美蘭區(qū)向南遷移了3 205 m，向東遷移了5 155 m，遷移速率為674.50 m/年；瓊山區(qū)向南遷移了9 905 m，向東遷移了5 111 m，遷移速率為1 238.46 m/年；秀英區(qū)向南遷移了529 m，向西遷移了827 m，遷移速率為109.10 m/年。4個(gè)區(qū)中，龍華區(qū)和秀英區(qū)因其優(yōu)越的條件在前一時(shí)段遷移較快，美蘭區(qū)和瓊山區(qū)在后一時(shí)段遷移較快，瓊山區(qū)各個(gè)時(shí)段的遷移速率最大。

4 結(jié)論

該研究運(yùn)用GIS和RS技術(shù)，從數(shù)量特征、空間結(jié)構(gòu)和重心遷移的角度對(duì)?？谑薪ㄔO(shè)用地?cái)U(kuò)展進(jìn)行分析，主要結(jié)論如下：

（1）?？谑薪ㄔO(shè)用地面積增加了220.33 km2，年均擴(kuò)展強(qiáng)度為0.51，年均擴(kuò)展速率為21.04%；農(nóng)村建設(shè)用地?cái)U(kuò)展的面積、年均擴(kuò)展強(qiáng)度和年均擴(kuò)展速率均比城市建設(shè)用地的大；秀英區(qū)的年均擴(kuò)展強(qiáng)度和年均擴(kuò)展速率都最大，龍華區(qū)最小，美蘭區(qū)和瓊山區(qū)居中。

（2）海口市建設(shè)用地空間結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較復(fù)雜，在前一時(shí)段建設(shè)用地迅速擴(kuò)張趨于不穩(wěn)定，在后一時(shí)段穩(wěn)定性增強(qiáng)；城市形態(tài)趨于簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性增強(qiáng)，農(nóng)村建設(shè)用地分布較為分散空間結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜；龍華區(qū)分形結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，空間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，美蘭區(qū)、瓊山區(qū)和秀英區(qū)空間結(jié)構(gòu)均趨于復(fù)雜，空間穩(wěn)定性在2001年前后發(fā)生先降后升的轉(zhuǎn)折。

（3）海口市建設(shè)用地的重心整體上向西南偏移，遷移速率為205.89 m/年；城市建設(shè)用地和農(nóng)村建設(shè)用地均表現(xiàn)出跟全市域一致的遷移軌跡，但是農(nóng)村地區(qū)的遷移速率明顯較大；龍華區(qū)和秀英區(qū)因其優(yōu)越的條件在前一時(shí)段遷移較快，美蘭區(qū)和瓊山區(qū)在后一時(shí)段遷移較快，瓊山區(qū)各個(gè)時(shí)段的遷移速率最大。

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