1980-2017年孟加拉國城市擴(kuò)張的景觀格局變化特征及其模式

石小倩, 趙筱青, Jakariya M D, 李思楠, 普軍偉

(1.云南大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院, 云南 昆明650500; 2.南北大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與管理學(xué)院, 達(dá)卡 1229, 孟加拉國)

19世紀(jì)以來，全球城市化發(fā)展迅速，城市化率由10%增長至55%[1]。雖然城市僅占全球陸地面積的3%，卻居住著1/2以上的人口，城市發(fā)展在促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)繁榮的同時規(guī)模也在不斷擴(kuò)張[2-3]。這一過程中，大量植被、農(nóng)業(yè)用地等被占用，引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境和社會問題，尤其以發(fā)展中國家和落后地區(qū)表現(xiàn)最為突出[4-6]。長期以來，學(xué)者們針對城市擴(kuò)張開展了大量研究，涉及城市擴(kuò)張的形態(tài)、特征、模式、驅(qū)動和預(yù)測等。目前城市擴(kuò)張?zhí)卣餮芯糠椒ㄖ饕芯坝^格局指數(shù)[7]、空間指標(biāo)評價法[8]、信息熵指數(shù)法[9]和梯度分析法等[10]；在城市擴(kuò)張模式方面，學(xué)者們主要采用景觀擴(kuò)張指數(shù)[11-12]識別城市擴(kuò)張模式，挖掘城市擴(kuò)張的動態(tài)演變規(guī)律。但目前城市擴(kuò)張研究多以單個特大城市或大都市區(qū)為研究對象[13-14]，對規(guī)模、功能定位和人口密度不同的多個城市擴(kuò)張對比研究仍較缺乏。當(dāng)前城市擴(kuò)張?zhí)卣餮芯恐饕獜某鞘薪ㄔO(shè)用地空間擴(kuò)張角度開展，認(rèn)為建設(shè)用地的增加與城市的空間擴(kuò)張是重合的[15-16]，通過監(jiān)測城市建設(shè)用地的變化可以有效反映城市擴(kuò)張?zhí)卣骷鞍l(fā)展?fàn)顩r[17-18]。因此，本研究也將建設(shè)用地作為城市變化監(jiān)測的主要指標(biāo)來研究城市的擴(kuò)張過程。

孟加拉國自1972年獨立以來，國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程加快。城市建設(shè)用地面積增加，大量占用其他地類，引發(fā)了嚴(yán)重的用地矛盾。同時，孟加拉國作為“一帶一路”倡議“孟中印緬”經(jīng)濟(jì)走廊中極具發(fā)展?jié)摿Φ膰?，探索其城市擴(kuò)張規(guī)律有助于充分了解城市發(fā)展特點，為經(jīng)濟(jì)體量相差懸殊、城市化發(fā)展程度不同的中孟兩國實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作奠定基礎(chǔ)，推動沿線國家間的投資和貿(mào)易，建立更加均衡的新型全球伙伴關(guān)系。本研究以孟加拉國4個主要城市Dhaka(達(dá)卡)、Chittagong(吉大港)、Khulna(庫爾納)、Sylhet(錫爾赫特)為研究對象，提取1980，1990，2000，2010和2017年5期城市土地利用信息，通過分析城市擴(kuò)張過程中的建設(shè)用地景觀格局時空變化特征，來反映城市擴(kuò)張?zhí)卣?，探討城市擴(kuò)張模式。研究結(jié)果可為孟加拉國及發(fā)展中國家的城市土地利用與管理提供差異化發(fā)展建議。

1 數(shù)據(jù)和方法

1.1 研究區(qū)概況

孟加拉國國土面積147 570 km2，東、西、北三面與印度毗鄰，東南部與緬甸相連，南臨孟加拉灣，介于88.01°—92.41°E，20.34°—26.38°N之間。2017年總?cè)丝诩s1.6億，人口密度高達(dá)1 260人/km2，是世界人口密度最高的國家之一；屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，降雨集中且多暴雨，河道縱橫、水系交錯且地勢低平，雨季常遭受洪澇災(zāi)害，是全球水患問題最嚴(yán)重的國家之一。研究區(qū)聚焦于孟加拉國Dhaka，Chittagong，Khulna和Sylhet這4個主要城市(圖1)。

圖1 研究區(qū)區(qū)位

Dhaka地處孟加拉國中部(90.01°—90.51°E，23.53°—24.04°N)，作為首都和第一大城市，承載了全國37%的城市人口，是全國的政治經(jīng)濟(jì)和文化中心；Chittagong位于孟加拉國東南部(91.36°—91.70°E，21.86°—22.99°N)，地理條件優(yōu)越，擁有眾多天然良港，聚集了全國40%的大型工業(yè)，是全國第二大城市和最大港口城市；Khulna地處孟加拉國西南部(89.34°—89.45°E，21.71°—23.01°N)，是全國第3大城市和主要工商業(yè)經(jīng)濟(jì)中心，交通發(fā)達(dá)，具有重要的戰(zhàn)略意義；Sylhet是孟加拉國東北部主要的中心城市(91.63°—92.01°E，24.61°—25.19°N)，2017年人口規(guī)模達(dá)44.58萬人，人口密度較高。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

研究從美國地質(zhì)勘探局(https:∥earthexplorer.usgs.gov/)收集了4個城市多時相(1980，1990，2000，2010和2017年)的Landsat MSS/TM遙感影像，其中1980年Landsat-3MSS影像空間分辨率為80 m，其他年份Landsat-5TM影像空間分辨率為30 m。所收集影像時間均為3—4月(當(dāng)?shù)睾导?，云量控制在5%以內(nèi)，能夠滿足研究區(qū)地物信息識別要求。首先利用ENVI 5.2和ArcGIS 10.2軟件，對遙感影像進(jìn)行輻射校正、幾何校正、圖像增強(qiáng)、鑲嵌裁剪、波段組合和再投影等預(yù)處理，其次在實地調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)光譜特征和紋理形狀建立解譯標(biāo)志，最后利用最大似然法進(jìn)行遙感影像監(jiān)督分類，將研究區(qū)土地分為建設(shè)用地與非建設(shè)用地(建設(shè)用地以外的其他土地利用類型)兩類。分類提取的建設(shè)用地解譯精度為92.53%，滿足研究要求。最后將分類結(jié)果進(jìn)行重采樣，統(tǒng)一到30 m×30 m空間尺度以進(jìn)行后續(xù)分析。

1.3 研究方法

1.3.1 景觀格局指數(shù) 研究城市擴(kuò)張的景觀格局特征可為理解城市化進(jìn)程提供支持[7]。參考相關(guān)文獻(xiàn)，本研究從景觀類型面積、密度、形態(tài)及集聚性等方面選取了8種景觀格局指數(shù)(表1)，運用Fragstats 4.2軟件計算1980—2017年以來孟加拉國4個城市的建設(shè)用地景觀格局指數(shù)，分析城市擴(kuò)張過程中的景觀格局變化特征，反映城市擴(kuò)張規(guī)律。

表1 孟加拉國城市擴(kuò)張景觀格局指數(shù)

1.3.2 景觀擴(kuò)張指數(shù) 景觀格局指數(shù)可以表達(dá)某個特定時期的城市空間特征，但不能表征城市擴(kuò)張的動態(tài)演化過程[19-20]。部分學(xué)者構(gòu)建了景觀擴(kuò)張指數(shù)(LEI)[11]來彌補(bǔ)其局限。本文采用武鵬飛等人[12]的研究成果計算景觀擴(kuò)張指數(shù)(LEI， landscape expansion index)、平均景觀擴(kuò)張指數(shù)(MLEI， mean landscape expansion index)和面積加權(quán)平均景觀擴(kuò)張指數(shù)(AWLEI， area weighted landscape expansion Index)，實現(xiàn)對研究區(qū)城市擴(kuò)張模式和規(guī)模等特征的定量分析(表2)。計算公式為：

表2 景觀擴(kuò)張指數(shù)與城市擴(kuò)張模式類型

(1)

(2)

(3)

式中：Ap為建設(shè)用地擴(kuò)張斑塊的增加面積;Ao為與擴(kuò)張斑塊處于相鄰關(guān)系的原斑塊面積; LEIi為第i個擴(kuò)張斑塊的景觀擴(kuò)張指數(shù);n為建設(shè)用地斑塊類型中所有擴(kuò)張斑塊的數(shù)量;ai為第i個擴(kuò)張斑塊的面積;A為建設(shè)用地斑塊類型中所有擴(kuò)張斑塊的總面積。

2 結(jié)果與分析

2.1 城市擴(kuò)張的景觀格局指數(shù)分析

研究運用Fragstats4.2軟件計算得到1980，1990，2000，2010和2017年5期4個城市建設(shè)用地景觀類型的面積、密度、形態(tài)和集聚性方面8種景觀格局指數(shù)(圖2)，分析城市擴(kuò)張過程中的建設(shè)用地景觀格局指數(shù)變化特征，反映城市擴(kuò)張規(guī)律(圖3)。

圖2 1980-2017年4個城市建設(shè)用地的景觀格局指數(shù)

圖3 城市1980-2017年城市擴(kuò)張空間分布及細(xì)節(jié)放大圖

2.1.1 景觀面積指數(shù)(CA，PLAND和LPI)變化特征 1980—2017年，4個城市的建設(shè)用地面積(CA)大幅增加(圖2—3)，城市空間顯著擴(kuò)張。Dhaka城市擴(kuò)張面積增加最多，增加了22 805.01 hm2；Chittagong次之，增加了12 520.44 hm2；Khulna和Sylhet增加最小，分別增加了3 330.99和2 643.12 hm2；1980—2017年，Dhaka，Chittagong，Khulna和Sylhet這4個城市的擴(kuò)張速度分別為3 436%，2 963%，1 265%和9 888%。其中，Sylhet地區(qū)1980年建設(shè)用地面積較小，37 a間面積增加了近100倍，因此城市擴(kuò)張速度最快。PLAND表示建設(shè)用地類型面積占城市整體景觀面積的比例。1980年4個城市的PLAND均較小，介于0.01%～0.45%之間；2017年Dhaka最大(15.96%)，Sylhet最小(0.78%)；1980—2017年，建設(shè)用地優(yōu)勢度不斷增加。其中Sylhet和Dhaka增長較快，增長速度分別為7 700%和3 347%；Chittagong和Khulna增長較慢，分別為2 840%和1 150%(圖2)。建設(shè)用地中的最大斑塊占建設(shè)用地類型面積比例(LPI)增加表明建設(shè)用地中優(yōu)勢斑塊增大，人類活動增強(qiáng)。1980—2017年，Dhaka，Chittagong和Sylhet的LPI持續(xù)增加，分別增加了10.12，2.04，0.48，說明3個城市在擴(kuò)張的同時不斷集聚；Khulna則先增后減，前30 a間由0.04增至0.70，后7 a降至0.45，說明該城市持續(xù)擴(kuò)張后出現(xiàn)離散和破碎化的趨勢(圖2)。

2.1.2 景觀斑塊密度及差異指數(shù)(NP，PD和AERA_MN)變化特征 建設(shè)用地斑塊數(shù)量(NP)越多，建設(shè)用地景觀破碎度越高。1980—1990年，4個城市的NP均增加，增長速度介于460%～3 513%之間；1990—2000年，Dhaka，Chittagong和Sylhet的NP減少，其中Chittagong減少速度最快(-71.80%)，Khulna緩慢增加，增長速度為10.71%；2000年后，4個城市的NP均逐漸增加，增長速度介于222%～1 441%之間。NP的變化受新增斑塊與原斑塊相對位置的影響，若新增斑塊與原斑塊不相連，NP值增加；若新增斑塊在原斑塊的基礎(chǔ)上擴(kuò)張(與之相連)，NP將保持不變或減少。1980—1990年，4個城市的NP均增加，說明破碎化程度均較高；1990—2000年，Dhaka和Chittagong城市的NP大幅減少，但是兩城市的擴(kuò)張面積持續(xù)增加，說明10 a間零散的建設(shè)用地斑塊擴(kuò)張并相互合并，城市連通度增加，而其他兩個城市的NP變化不大；2000年后，4個城市的NP均再次增加，說明城市發(fā)展加快過程中破碎化逐漸顯現(xiàn)。建設(shè)用地斑塊密度(PD)反映景觀空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，與景觀破碎化程度成正比[21]。PD越大表明城市建設(shè)用地斑塊分布越破碎，空間異質(zhì)性越高[22]。1980年以來，Dhaka，Chittagong和Sylhet的PD呈先增后減再增的變化趨勢，其中Dhaka城市增量最大，Khulna則持續(xù)增加，說明4個城市建設(shè)用地景觀總體趨于復(fù)雜。建設(shè)用地平均斑塊面積(AERA_MN)可表征景觀破碎度，AERA_MN越小，破碎度越高[23]。1980—2017年，Dhaka，Chittagong和Khulna的AERA_MN變動差異較大，Sylhet則逐漸增大(圖2)，表明該城市的景觀破碎化程度逐漸降低。

2.1.3 景觀形狀指數(shù)(LSI)變化特征 LSI越大，城市建設(shè)用地斑塊形態(tài)越復(fù)雜和不規(guī)則化，人類活動對城市生態(tài)系統(tǒng)干擾較強(qiáng)[24]。1980—1990年，4個城市的LSI均增加，表明城市擴(kuò)張的空間形態(tài)向復(fù)雜化、不規(guī)則化和多樣化發(fā)展；1990—2010年，Khulna的LSI相對較低且變化較小，表明該城市擴(kuò)張形態(tài)趨于穩(wěn)定，而Dhaka，Chittagong和Sylhet城市的LSI持續(xù)增加，表明它們的擴(kuò)張形態(tài)逐漸破碎和不規(guī)則化；2010—2017年，Dhaka的LSI增加最多，是城市擴(kuò)張最不規(guī)則的城市，其他城市增加相對較少。

2.1.4 景觀聚集度指數(shù)(AI)變化特征 AI描述城市建設(shè)用地空間連通性及聚集程度，AI越大表示建設(shè)用地景觀中斑塊越聚集，連通性強(qiáng)且結(jié)構(gòu)緊湊。1980—2017年，4個城市的AI均介于84%～95%之間，表明城市建設(shè)用地聚集程度較高且連通性較好。但總體AI呈下降趨勢，說明城市建設(shè)用地聚集度降低，景觀異質(zhì)性增強(qiáng)(圖3)。綜上所述，1980—2017年，景觀面積指數(shù)(CA，PLAND，LPI)變化表明4個城市擴(kuò)張面積持續(xù)增加，但各城市擴(kuò)張面積與速度差異較大，建設(shè)用地景觀類型優(yōu)勢度不斷增加；景觀斑塊密度大小及差異指數(shù)(NP，PD，AERA_MN)變化表明4個城市的NP總體呈增加趨勢，景觀破碎化明顯，空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜且異質(zhì)性不斷增加；景觀形狀指數(shù)(LSI)變化表明4個城市擴(kuò)張的空間形態(tài)趨于復(fù)雜和不規(guī)則化；聚集性指數(shù)(AI)總體較大，但均有不同程度降低，表明景觀異質(zhì)性增強(qiáng)。主要原因是1980年以來孟加拉國人口不斷增長，成為世界上人口密度最高的國家之一；通過不斷調(diào)整和改革探索，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，第一產(chǎn)業(yè)比重下降，第二、三產(chǎn)業(yè)比重上升，社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長；特別是近年來該國積極參與區(qū)域合作，強(qiáng)力響應(yīng)“一帶一路”倡議，通過不斷融資，基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善。這些因素共同促進(jìn)了孟加拉國的城市擴(kuò)張，城市建設(shè)用地景觀優(yōu)勢度不斷提高，擴(kuò)張面積持續(xù)增加，破碎化程度波動上升，景觀格局向復(fù)雜化和不規(guī)則化方向發(fā)展，景觀空間形態(tài)逐漸多樣化。

2.2 城市擴(kuò)張模式分析

研究通過ArcGIS 10.2和Excel軟件計算景觀擴(kuò)張指數(shù)(LEI)、平均景觀擴(kuò)張指數(shù)(MLEI)和面積加權(quán)平均景觀擴(kuò)張指數(shù)(AWLEI)，分析城市擴(kuò)張模式和擴(kuò)張規(guī)模(表3)。

表3 Dhaka，Chittagong，Khulna和Sylhet地區(qū)1980-2017年景觀擴(kuò)張指數(shù)對比

2.2.1 景觀擴(kuò)張指數(shù)(LEI)分析 由表3可知，1980—1990年，Dhaka，Chittagong和Sylhet城市的外部擴(kuò)張式斑塊均占擴(kuò)張斑塊總量的78%以上，城市擴(kuò)張的主要模式為外部擴(kuò)張式，而Khulna城市的鄰接擴(kuò)張式斑塊占擴(kuò)張斑塊總量的53.70%，擴(kuò)張模式以鄰接擴(kuò)張式為主；1990—2000年，4個城市的外部擴(kuò)張式斑塊占比均大幅下降，鄰接擴(kuò)張式斑塊占比增加顯著，占比均介于80.13%～87.70%之間，鄰接擴(kuò)張式成為了4個城市的主要擴(kuò)張模式；2000—2010年4個城市的鄰接擴(kuò)張式斑塊占比雖小幅下降，占比均介于66.70%～86.70%之間，但仍是4個城市的主要擴(kuò)張模式；2010—2017年，Sylhet的鄰接擴(kuò)張式斑塊占比增加(95.05%)，其他3個城市占比下降，介于50.55%～81.45%之間，4個城市的鄰接擴(kuò)張式斑塊均超過擴(kuò)張斑塊總量的1/2，鄰接擴(kuò)張式仍是4個城市的主要擴(kuò)張模式(圖4)。

2.2.2 平均景觀擴(kuò)張指數(shù)(MLEI)分析 由表3可知，1980—1990年，Dhaka，Chittagong和Sylhet的MLEI遠(yuǎn)大于Khulna，表明3個城市的外部擴(kuò)張式斑塊數(shù)量比Khulna多；1990—2010年，4個城市的MLEI均為負(fù)值，表明它們的外部擴(kuò)張式斑塊數(shù)量均較少；2010—2017年，Dhaka的外部擴(kuò)張式斑塊數(shù)量較多，其他3個城市較少。其中，2017年Dhaka的外部擴(kuò)張式斑塊數(shù)量為753個，Sylhet僅為21個(表3)。

2.2.3 面積加權(quán)平均景觀擴(kuò)張指數(shù)(AWLEI)分析 由表3可知，1980—1990年，Dhaka，Chittagong和Sylhet城市的AWLEI遠(yuǎn)大于Khulna，表明它們的空間擴(kuò)張規(guī)模較大，Khulna較??；1990—2000年，Chittagong和Sylhet兩城市的空間擴(kuò)張規(guī)模較大；2000-2010年，Sylhet城市擴(kuò)張規(guī)模較大，Dhaka和Khulna兩城市較?。?010—2017年，Dhaka和Chittagong兩城市擴(kuò)張規(guī)模較大，Sylhet較小(圖4)。總體上，1980—1990年，Dhaka，Chittagong和Sylhet3個城市擴(kuò)張的主要模式是外部擴(kuò)張式，Khulna城市是鄰接擴(kuò)張式，1990—2017年，4個城市擴(kuò)張的主要模式均為鄰接擴(kuò)張式(表3，圖4)；Dhaka在1980—1990年，2000—2017年的擴(kuò)張規(guī)模較大，Chittagong在1980—2000年，2010—2017年的擴(kuò)張規(guī)模較大，Khulna僅在2000—2010年擴(kuò)張規(guī)模較大，Sylhet在1980—2000年擴(kuò)張規(guī)模相對較大。

圖4 不同時期內(nèi)Dhaka，Chittagong，Khulna和Sylhet城市擴(kuò)張模式空間分布及細(xì)節(jié)圖

3 討 論

3.1 關(guān)于城市擴(kuò)張景觀格局時空動態(tài)變化結(jié)果的探討

1980—2017年，孟加拉國4個城市均快速擴(kuò)張，但擴(kuò)張的景觀格局時空動態(tài)特征存在差異。4個城市的擴(kuò)張規(guī)模為：Dhaka>Chittagong>Khulna>Sylhet，擴(kuò)張速度為：Sylhet>Dhaka>Chittagong>Khulna。這與前人的研究結(jié)果“城市擴(kuò)張速度與城市規(guī)模成反比”不盡相同[25-26]，Sylhet符合這一規(guī)律，其他3個城市則相反。Sylhet由于1980年城市建設(shè)用地面積較小，面積成倍增長后體現(xiàn)出較快的城市擴(kuò)張速度。其他3個城市擴(kuò)張速度與城市規(guī)模關(guān)系與前人研究結(jié)果不符，則是因為孟加拉國特殊的國情。首都Dhaka是世界上人口密度極高的城市之一，為容納更多人口，其城市范圍必定持續(xù)擴(kuò)張；Chittagong作為孟加拉國第二大城市，擁有該國40%的大型工業(yè)，工業(yè)和貿(mào)易業(yè)的快速發(fā)展需要大量勞動力，促進(jìn)了Chittagong城市空間快速擴(kuò)張。人口的大量涌入和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展導(dǎo)致近40 a來Dhaka和Chittagong兩城市的擴(kuò)張速度居高不下，高于規(guī)模較小的Khulna。同時，世衛(wèi)組織曾指出，行政地位較高的城市更有可能獲得大量的土地資源，來滿足城市空間擴(kuò)張與經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，城市擴(kuò)張范圍也與其自然環(huán)境、行政區(qū)劃、人口密度和規(guī)劃實施的差異有關(guān)[26]。Dhaka作為孟加拉國首都和第一大城市，城市擴(kuò)張面積總增量最大，與Fei等[3]和Terfa等[27]在中國和非洲的城市擴(kuò)張研究結(jié)果一致。孟加拉國、中國和非洲等廣大發(fā)展中國家都處于城市快速擴(kuò)張階段，擴(kuò)張?zhí)卣鞔嬖谙嗨菩浴?980—2017年，孟加拉國4個主要城市擴(kuò)張?zhí)卣鞔嬖谙嗨菩?，多表現(xiàn)為城市擴(kuò)張面積增加、規(guī)模變大、景觀破碎化程度加劇，空間異質(zhì)性特征增強(qiáng)，斑塊形狀趨于復(fù)雜并朝多樣化方向發(fā)展。這與Schneider等[28]和Wu等[29]分別對全球25個城市和美國2大城市(鳳凰城和拉斯維加斯)的景觀格局研究結(jié)論相似。1980年以來，4個城市擴(kuò)張的主要模式總體呈由外部擴(kuò)張式向鄰接擴(kuò)張式轉(zhuǎn)變的趨勢。雖然它們的擴(kuò)張規(guī)模大、速度快，但擴(kuò)張方式較為雜亂且無序。為控制孟加拉國主要城市的非理性擴(kuò)張，政府應(yīng)加強(qiáng)城市擴(kuò)張監(jiān)測和調(diào)控，建立長期的城市擴(kuò)張評估機(jī)制；完善土地征用程序，制定農(nóng)田保護(hù)政策；提高土地利用效率，促進(jìn)土地資源的集約節(jié)約利用；增強(qiáng)公眾參與度，聽取意見，凸顯城市規(guī)劃的效用，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。

3.2 孟加拉國城市建設(shè)用地擴(kuò)張可能對城市建成區(qū)及邊緣區(qū)造成的環(huán)境影響

洪水無疑是孟加拉國的主要自然災(zāi)害和環(huán)境問題。近年來，雖然頻繁發(fā)生的洪災(zāi)引起了全球的重點關(guān)注，但由于暴雨后城市的內(nèi)澇問題和城市邊緣低洼地區(qū)的長期洪水泛濫已成為孟加拉國城市普遍存在的問題。特別是快速城市化導(dǎo)致的不透水表面的增加，加劇了雨季洪災(zāi)對Dhaka，Chittagong，Khulna和Sylhet城市的影響，為適應(yīng)不斷增長的人口，1980—2017年4個城市建設(shè)用地有了顯著擴(kuò)張，其大規(guī)模的擴(kuò)張和不透水表面的增加，改變了原有的自然排水系統(tǒng)，導(dǎo)致了下墊面的改變，土地硬化情況嚴(yán)重。一方面導(dǎo)致徑流系數(shù)增加，洪峰提前，使得雨水下滲量減少，地面徑流的匯流時間變短，導(dǎo)致河流和湖泊濕地等水域水位增加；另一方面城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市建設(shè)逐步在地勢低平或低洼地進(jìn)行，人工化的城市環(huán)境改變了雨水匯流機(jī)制，導(dǎo)致低洼地區(qū)自然排水不暢，造成水土流失加劇、水系紊亂和河道與排水管網(wǎng)淤塞等情況，導(dǎo)致城市防洪排澇能力下降。

建設(shè)用地的大規(guī)模擴(kuò)張也會對城市邊緣區(qū)的水土流失產(chǎn)生影響，城市建設(shè)用地邊緣區(qū)是典型的生態(tài)脆弱帶，作為城市與農(nóng)村之間的過渡地帶，是人類活動對自然環(huán)境的影響和作用最強(qiáng)烈、變化最迅速的地區(qū)，在這個各種建筑活動高度集中的特殊地帶，是城市水土流失的主要策源地。隨著城市化進(jìn)程加快，人口迅速增長、建設(shè)用地顯著擴(kuò)張、不透水表面的增加和缺乏有效的環(huán)境政策是造成孟加拉國城市內(nèi)澇、水土流失問題嚴(yán)重、原有地表植被受損、原有地類地貌發(fā)生變更的因素，同時這些人類活動也增加了其他自然災(zāi)害發(fā)生的頻率和強(qiáng)度。研究孟加拉國4個城市長時間序列的土地利用/覆蓋變化和景觀格局時空變化特征有利于為實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展和緩解自然災(zāi)害環(huán)境問題提供可靠有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4 結(jié) 論

(1) 1980—2017年，孟加拉國4個主要城市的擴(kuò)張面積持續(xù)增加。2017年Dhaka，Chittagong，Khulna和Sylhet這4個城市的擴(kuò)張速度較1980年分別增長了3 436%，2 963%，1 265%和9 888%。

(2) 1980—2017年，孟加拉國4個主要城市景觀格局發(fā)生顯著變化，城市擴(kuò)張面積持續(xù)增加、景觀優(yōu)勢度加強(qiáng)、破碎化程度波動上升，整體景觀格局向復(fù)雜化和不規(guī)則化方向發(fā)展，景觀空間形態(tài)逐漸多樣化。

(3) 1980—1990年，Dhaka，Chittagong和Sylhet的城市擴(kuò)張的主要模式是外部擴(kuò)張式，Khulna主要為鄰接擴(kuò)張式，1990—2017年，鄰接擴(kuò)張式成為4個城市擴(kuò)張的主要模式，城市連通度逐漸增高。