基于夜間燈光數(shù)據(jù)的城市建成區(qū)提取及擴(kuò)張?zhí)卣鞣治?/h1>
2022-03-04 10:23:10楊曉雨柯麗娜陰曙升王姝婷
綠色科技 2022年2期 關(guān)鍵詞：研究
楊曉雨，柯麗娜,2，陰曙升，王姝婷
(1.遼寧師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116029；2.遼寧師范大學(xué) 海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心，遼寧 大連 116029)
1 引言
我國正處在城市高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化加速了城市化進(jìn)程[1，2]?，F(xiàn)階段我國土地城鎮(zhèn)化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人口城鎮(zhèn)化速度[3]，由此引起的城市新區(qū)效率低下，耕地流失、景觀破碎等問題日益凸顯[4]。如何保證社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對城市土地需求的同時(shí)，合理控制城市規(guī)模，已成為當(dāng)前城市地理學(xué)及相關(guān)學(xué)科研究的熱點(diǎn)。本文基于夜間燈光數(shù)據(jù)提取2000～2018年大連市城市建成區(qū)，并對其擴(kuò)張?zhí)卣鬟M(jìn)行分析，以期為促進(jìn)研究區(qū)城市合理規(guī)劃、實(shí)現(xiàn)城市精明增長及保障城市高質(zhì)量發(fā)展提供一定的參考。
2 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)
大連市位于38°43′N～40°12′N，120°58′E～123°31′E，地處遼東半島南端，與山東半島隔海相望。全市下轄7個區(qū)、1個縣、2個縣級市，總面積12573.85 km2，建成區(qū)面積488.6 km2，是環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈及東北亞經(jīng)濟(jì)走廊中心城市，也是我國向北向東開放的重要門戶。
研究所用夜間燈光數(shù)據(jù)為2000年、2005年、2010年DMSP/OLS數(shù)據(jù)，2015年、2018年NPP/VIIRS數(shù)據(jù)，對兩種數(shù)據(jù)采用蘭伯特等積投影，并重采樣為1 km的柵格單元，并對DMSP/OLS數(shù)據(jù)進(jìn)行相互校正、飽和校正、連續(xù)校正及歸一化處理，最終得到各年份大連市校正后夜間燈光影像數(shù)據(jù)。城市面積數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》；行政區(qū)劃矢量數(shù)據(jù)坐標(biāo)系為WGS-84地理坐標(biāo)系。
3 研究方法
3.1 城市建成區(qū)提取
夜間燈光數(shù)據(jù)具有獨(dú)特的夜間低光探測能力，能反映人類活動信息，尤其是城市區(qū)域的人類活動信息特點(diǎn)，可提供大范圍城市用地信息，因此被廣泛應(yīng)用于城市范圍提取及其變化分析研究[5]。常用提取方法有經(jīng)驗(yàn)閾值法、突變檢測法、基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的比較法、基于輔助影像的空間分析法等四類[6]。其中，基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的比較法的核心要點(diǎn)是以政府發(fā)布的各地市的建成區(qū)面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為參考，通過設(shè)定初始閾值來初步分割城區(qū)及非城區(qū)，并對比提取面積與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之間的差值，不斷迭代閾值直到提取面積與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相一致，可滿足長時(shí)間序列研究[7]。因此，本文采用基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的比較法，迭代計(jì)算最佳閾值，提取城市發(fā)展范圍，具體計(jì)算公式如下：
ΔSn(Dt)=|Sn-Sn(D0-t)|
(1)
式(1)中：D0為研究區(qū)各年份夜間燈光影像數(shù)據(jù)的最大值，即初始閾值；t為步長，t=0，0.1，0.2，0.3，…；n為研究區(qū)內(nèi)第n個研究單元，n=1，2，3，4，…；Sn(D0-t)為利用夜間燈光數(shù)據(jù)提取出的面積；Sn為第n個研究單元建成區(qū)的統(tǒng)計(jì)面積；△Sn(Dt)為第n個研究單元夜間燈光影像數(shù)據(jù)的提取面積與統(tǒng)計(jì)面積的差值。當(dāng)△Sn(Dt)值最小時(shí)，則Dt為第n個研究單元的最佳閾值。
3.2 城市空間擴(kuò)張模式
城市空間擴(kuò)張模式是基于城市空間擴(kuò)張演變過程的類型總結(jié)[8]，本文選取擴(kuò)張速度、擴(kuò)張強(qiáng)度、擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)3個指標(biāo)測度大連市城市空間擴(kuò)張?zhí)卣鳌?/p>
(1)擴(kuò)張速度。擴(kuò)張速度是指城市建成區(qū)增長速度，表征城市建成區(qū)擴(kuò)張的快慢。其表達(dá)式為：
(2)
式(2)中：V為擴(kuò)張速度；Ae為研究時(shí)段初期建成區(qū)面積；Ab為研究時(shí)段末期建成區(qū)面積；T為研究時(shí)段間隔。
(2)擴(kuò)張強(qiáng)度。擴(kuò)張強(qiáng)度是單位時(shí)間內(nèi)城市建成區(qū)面積擴(kuò)展的程度，表征城市建成區(qū)擴(kuò)張的強(qiáng)弱，其表達(dá)式為：
(3)
式(3)中：Q為城市擴(kuò)張強(qiáng)度。
(3)擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)。擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)是指一定時(shí)期內(nèi)建成區(qū)擴(kuò)張速度與上一個時(shí)期的擴(kuò)張速度之比，其表達(dá)式為：
(4)
式(4)中：K為城市擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)，Vt2-t1為t1到t2時(shí)段內(nèi)城市建成區(qū)擴(kuò)張速度，Vt3-t2為t2到t3時(shí)段內(nèi)城市建成區(qū)擴(kuò)張速度。當(dāng)01時(shí)，為加速型擴(kuò)張，K=1時(shí)為勻速型擴(kuò)張。
3.3 城市空間分布變化
城市擴(kuò)張會導(dǎo)致城市空間形態(tài)的變化[9]。本文采用緊湊度、分形維數(shù)來表征研究區(qū)城市用地規(guī)?？臻g分布變化。
(1)緊湊度：
(5)
式(5)中：R為緊湊度；A、P分別為城市用地斑塊的面積和周長。其值一般在 0～1 之間，值越大，城市形狀越緊湊；反之，緊湊度越差。若某時(shí)期緊湊度減小，表示城市以外延式擴(kuò)張為主；緊湊度增大，表示該時(shí)期以填充式內(nèi)涵式擴(kuò)張為主[10]。
(2)分形維數(shù)：
(6)
式(6)中，W為分形維數(shù)，其值一般在 1～2之間，當(dāng)W<1.5 時(shí)，城市形狀總體趨于規(guī)則；W>1.5 時(shí)，城市形狀總體趨于復(fù)雜，即值越大，表示城市形狀越不規(guī)則，穩(wěn)定性越差。
4 結(jié)果與分析
4.1 城市建成區(qū)提取結(jié)果
根據(jù)上述研究方法提取2000～2018年研究區(qū)城市建成區(qū)，計(jì)算最佳閾值之下的夜間燈光數(shù)據(jù)，并計(jì)算提取面積與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之間的相對誤差，結(jié)果如表1所示。研究表明：夜間燈光數(shù)據(jù)提取的城市建成區(qū)面積與統(tǒng)計(jì)資料中建成區(qū)面積相對誤差在-2.56%～2.93%之間，說明基于夜間燈光數(shù)據(jù)利用閾值法提取的研究區(qū)城市建成區(qū)結(jié)果較為可靠，可用于后續(xù)研究分析。
表1 基于Landsat與夜間燈光數(shù)據(jù)提取的研究區(qū)城市建成區(qū)面積對比(2000～2018年)
4.2 城市空間擴(kuò)張模式分析
基于提取的2000、2005、2010、2015、2018年5個時(shí)期的城市建成區(qū)面積，計(jì)算各時(shí)段研究區(qū)城市擴(kuò)張速度、擴(kuò)張強(qiáng)度及擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)，分析研究區(qū)各時(shí)段城市空間擴(kuò)張?zhí)卣?，結(jié)果如表2所示。研究期內(nèi)，研究區(qū)城市建成區(qū)面積凈增長182.69 km2，其中，2005～2010年間，研究區(qū)城市擴(kuò)張速度最快、強(qiáng)度最大，其建成區(qū)面積新增146 km2，擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)為18.2，屬于加速擴(kuò)張模式；2010～2015年研究區(qū)建成區(qū)擴(kuò)張速度明顯下降、擴(kuò)張強(qiáng)度減小，擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)為0.09，為減速擴(kuò)張模式；2015～2018年間，研究區(qū)城市建成區(qū)擴(kuò)張速度相對較慢，強(qiáng)度較緩?？傮w而言，2000～2018年間，研究區(qū)城市空間擴(kuò)張速度、擴(kuò)張強(qiáng)度總體呈現(xiàn)先增后減，再緩慢上升的波動趨勢。究其原因，2005～2010年間，研究區(qū)處于全域城市化高速建設(shè)時(shí)期，普灣新區(qū)、長山群島等重點(diǎn)區(qū)域陸續(xù)全面開發(fā)建設(shè)，其城市建設(shè)空間沿黃渤兩海及沈大、丹大道路線加速拓展，因此該時(shí)段內(nèi)城市擴(kuò)張速度最快，擴(kuò)張強(qiáng)度最大。
表2 研究區(qū)城市擴(kuò)張測度(2000～2018年)
4.3 城市空間分布變化
2000、2005、2010、2015及2018年研究區(qū)城市緊湊度及分形維數(shù)，如圖1所示。由圖1可以看出，研究期內(nèi)，研究區(qū)城市空間形態(tài)緊湊度從2010年開始逐漸下降，2010～2015年緊湊度下降幅度最大，下降了0.13；城市空間形態(tài)分形維數(shù)從2010年開始逐步增大，2010～2015年間的分型維數(shù)增幅最大，增長了0.26，表明研究區(qū)城市擴(kuò)張以外延式擴(kuò)張為主，建成區(qū)范圍在逐步向外擴(kuò)張，城市聚集性減弱，城市形狀越來越不規(guī)則。其主要原因是在此時(shí)段內(nèi)研究區(qū)大力推進(jìn)區(qū)域發(fā)展新格局，堅(jiān)持組團(tuán)式空間拓展戰(zhàn)略，逐步形成了具有不同發(fā)展與規(guī)劃目標(biāo)的主城區(qū)、新市區(qū)、渤海城市及黃海城市組團(tuán)，金普新區(qū)、保稅區(qū)城市功能空間逐步整合，城市整體外延式擴(kuò)張，形成了包括普蘭店城區(qū)、瓦房店城區(qū)、莊河城區(qū)、長興島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、花園口經(jīng)濟(jì)區(qū)、皮楊城區(qū)、長海城區(qū)的多節(jié)點(diǎn)城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)，城市形狀趨于復(fù)雜。
圖1 研究區(qū)城市緊湊度、分形維數(shù)變化(2000～2018年)
5 結(jié)論與討論
本文基于夜間燈光數(shù)據(jù)，對2000～2018年大連市城市建成區(qū)進(jìn)行提取，并對城市空間擴(kuò)張?zhí)卣鬟M(jìn)行分析，得到如下結(jié)論：
(1)2000～2018年間，研究區(qū)城市建成區(qū)面積擴(kuò)張了182.69 km2，城市空間擴(kuò)張先后經(jīng)歷了加速擴(kuò)張模式與減速擴(kuò)張模式兩個階段，城市空間擴(kuò)張速度、強(qiáng)度呈現(xiàn)出先增后減，再緩慢增加的波動趨勢，城市擴(kuò)張過程中開始注重對城市擴(kuò)張規(guī)模的控制。
(2)城市緊湊度值普遍偏小且逐漸下降，分形維數(shù)逐漸增大，城市擴(kuò)張以外延式為主、城市聚集性較差，形狀趨于復(fù)雜，在后續(xù)發(fā)展中應(yīng)堅(jiān)持緊湊型開發(fā)理念，由外延式擴(kuò)張向內(nèi)涵式提升轉(zhuǎn)變。
本研究發(fā)現(xiàn)，基于夜間燈光數(shù)據(jù)提取城市建成區(qū)并分析其空間擴(kuò)張?zhí)卣?，可揭示城市空間發(fā)展過程中存在的問題，可為合理分配城市用地空間，促進(jìn)城市高質(zhì)量發(fā)展提供一定的參考依據(jù)。
猜你喜歡
FMS與YBT相關(guān)性的實(shí)證研究體育科技文獻(xiàn)通報(bào)(2022年3期)2022-05-23 13:46:54 2020年國內(nèi)翻譯研究述評天津外國語大學(xué)學(xué)報(bào)(2021年3期)2021-08-13 08:32:18 遼代千人邑研究述論遼金歷史與考古(2021年0期)2021-07-29 01:06:54 視錯覺在平面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與研究科技傳播(2019年22期)2020-01-14 03:06:54 關(guān)于遼朝“一國兩制”研究的回顧與思考遼金歷史與考古(2019年0期)2020-01-06 07:45:20 EMA伺服控制系統(tǒng)研究民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究(2019年4期)2019-05-21 07:21:24 基于聲、光、磁、觸摸多功能控制的研究電子制作(2018年11期)2018-08-04 03:26:04 新版C-NCAP側(cè)面碰撞假人損傷研究汽車工程學(xué)報(bào)(2017年2期)2017-07-05 08:13:02 關(guān)于反傾銷會計(jì)研究的思考國際商務(wù)財(cái)會(2017年8期)2017-06-21 06:14:14 焊接膜層脫落的攻關(guān)研究電子制作(2017年23期)2017-02-02 07:17:19
楊曉雨，柯麗娜,2，陰曙升，王姝婷
(1.遼寧師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116029；2.遼寧師范大學(xué) 海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心，遼寧 大連 116029)
1 引言
我國正處在城市高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化加速了城市化進(jìn)程[1，2]?，F(xiàn)階段我國土地城鎮(zhèn)化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人口城鎮(zhèn)化速度[3]，由此引起的城市新區(qū)效率低下，耕地流失、景觀破碎等問題日益凸顯[4]。如何保證社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對城市土地需求的同時(shí)，合理控制城市規(guī)模，已成為當(dāng)前城市地理學(xué)及相關(guān)學(xué)科研究的熱點(diǎn)。本文基于夜間燈光數(shù)據(jù)提取2000～2018年大連市城市建成區(qū)，并對其擴(kuò)張?zhí)卣鬟M(jìn)行分析，以期為促進(jìn)研究區(qū)城市合理規(guī)劃、實(shí)現(xiàn)城市精明增長及保障城市高質(zhì)量發(fā)展提供一定的參考。
2 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)
大連市位于38°43′N～40°12′N，120°58′E～123°31′E，地處遼東半島南端，與山東半島隔海相望。全市下轄7個區(qū)、1個縣、2個縣級市，總面積12573.85 km2，建成區(qū)面積488.6 km2，是環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈及東北亞經(jīng)濟(jì)走廊中心城市，也是我國向北向東開放的重要門戶。
研究所用夜間燈光數(shù)據(jù)為2000年、2005年、2010年DMSP/OLS數(shù)據(jù)，2015年、2018年NPP/VIIRS數(shù)據(jù)，對兩種數(shù)據(jù)采用蘭伯特等積投影，并重采樣為1 km的柵格單元，并對DMSP/OLS數(shù)據(jù)進(jìn)行相互校正、飽和校正、連續(xù)校正及歸一化處理，最終得到各年份大連市校正后夜間燈光影像數(shù)據(jù)。城市面積數(shù)據(jù)來源于《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》；行政區(qū)劃矢量數(shù)據(jù)坐標(biāo)系為WGS-84地理坐標(biāo)系。
3 研究方法
3.1 城市建成區(qū)提取
夜間燈光數(shù)據(jù)具有獨(dú)特的夜間低光探測能力，能反映人類活動信息，尤其是城市區(qū)域的人類活動信息特點(diǎn)，可提供大范圍城市用地信息，因此被廣泛應(yīng)用于城市范圍提取及其變化分析研究[5]。常用提取方法有經(jīng)驗(yàn)閾值法、突變檢測法、基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的比較法、基于輔助影像的空間分析法等四類[6]。其中，基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的比較法的核心要點(diǎn)是以政府發(fā)布的各地市的建成區(qū)面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為參考，通過設(shè)定初始閾值來初步分割城區(qū)及非城區(qū)，并對比提取面積與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之間的差值，不斷迭代閾值直到提取面積與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相一致，可滿足長時(shí)間序列研究[7]。因此，本文采用基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的比較法，迭代計(jì)算最佳閾值，提取城市發(fā)展范圍，具體計(jì)算公式如下：
ΔSn(Dt)=|Sn-Sn(D0-t)|
(1)
式(1)中：D0為研究區(qū)各年份夜間燈光影像數(shù)據(jù)的最大值，即初始閾值；t為步長，t=0，0.1，0.2，0.3，…；n為研究區(qū)內(nèi)第n個研究單元，n=1，2，3，4，…；Sn(D0-t)為利用夜間燈光數(shù)據(jù)提取出的面積；Sn為第n個研究單元建成區(qū)的統(tǒng)計(jì)面積；△Sn(Dt)為第n個研究單元夜間燈光影像數(shù)據(jù)的提取面積與統(tǒng)計(jì)面積的差值。當(dāng)△Sn(Dt)值最小時(shí)，則Dt為第n個研究單元的最佳閾值。
3.2 城市空間擴(kuò)張模式
城市空間擴(kuò)張模式是基于城市空間擴(kuò)張演變過程的類型總結(jié)[8]，本文選取擴(kuò)張速度、擴(kuò)張強(qiáng)度、擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)3個指標(biāo)測度大連市城市空間擴(kuò)張?zhí)卣鳌?/p>
(1)擴(kuò)張速度。擴(kuò)張速度是指城市建成區(qū)增長速度，表征城市建成區(qū)擴(kuò)張的快慢。其表達(dá)式為：
(2)
式(2)中：V為擴(kuò)張速度；Ae為研究時(shí)段初期建成區(qū)面積；Ab為研究時(shí)段末期建成區(qū)面積；T為研究時(shí)段間隔。
(2)擴(kuò)張強(qiáng)度。擴(kuò)張強(qiáng)度是單位時(shí)間內(nèi)城市建成區(qū)面積擴(kuò)展的程度，表征城市建成區(qū)擴(kuò)張的強(qiáng)弱，其表達(dá)式為：
(3)
式(3)中：Q為城市擴(kuò)張強(qiáng)度。
(3)擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)。擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)是指一定時(shí)期內(nèi)建成區(qū)擴(kuò)張速度與上一個時(shí)期的擴(kuò)張速度之比，其表達(dá)式為：
(4)
式(4)中：K為城市擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)，Vt2-t1為t1到t2時(shí)段內(nèi)城市建成區(qū)擴(kuò)張速度，Vt3-t2為t2到t3時(shí)段內(nèi)城市建成區(qū)擴(kuò)張速度。當(dāng)0
3.3 城市空間分布變化
城市擴(kuò)張會導(dǎo)致城市空間形態(tài)的變化[9]。本文采用緊湊度、分形維數(shù)來表征研究區(qū)城市用地規(guī)?？臻g分布變化。
(1)緊湊度：
(5)
式(5)中：R為緊湊度；A、P分別為城市用地斑塊的面積和周長。其值一般在 0～1 之間，值越大，城市形狀越緊湊；反之，緊湊度越差。若某時(shí)期緊湊度減小，表示城市以外延式擴(kuò)張為主；緊湊度增大，表示該時(shí)期以填充式內(nèi)涵式擴(kuò)張為主[10]。
(2)分形維數(shù)：
(6)
式(6)中，W為分形維數(shù)，其值一般在 1～2之間，當(dāng)W<1.5 時(shí)，城市形狀總體趨于規(guī)則；W>1.5 時(shí)，城市形狀總體趨于復(fù)雜，即值越大，表示城市形狀越不規(guī)則，穩(wěn)定性越差。
4 結(jié)果與分析
4.1 城市建成區(qū)提取結(jié)果
根據(jù)上述研究方法提取2000～2018年研究區(qū)城市建成區(qū)，計(jì)算最佳閾值之下的夜間燈光數(shù)據(jù)，并計(jì)算提取面積與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之間的相對誤差，結(jié)果如表1所示。研究表明：夜間燈光數(shù)據(jù)提取的城市建成區(qū)面積與統(tǒng)計(jì)資料中建成區(qū)面積相對誤差在-2.56%～2.93%之間，說明基于夜間燈光數(shù)據(jù)利用閾值法提取的研究區(qū)城市建成區(qū)結(jié)果較為可靠，可用于后續(xù)研究分析。
表1 基于Landsat與夜間燈光數(shù)據(jù)提取的研究區(qū)城市建成區(qū)面積對比(2000～2018年)
4.2 城市空間擴(kuò)張模式分析
基于提取的2000、2005、2010、2015、2018年5個時(shí)期的城市建成區(qū)面積，計(jì)算各時(shí)段研究區(qū)城市擴(kuò)張速度、擴(kuò)張強(qiáng)度及擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)，分析研究區(qū)各時(shí)段城市空間擴(kuò)張?zhí)卣?，結(jié)果如表2所示。研究期內(nèi)，研究區(qū)城市建成區(qū)面積凈增長182.69 km2，其中，2005～2010年間，研究區(qū)城市擴(kuò)張速度最快、強(qiáng)度最大，其建成區(qū)面積新增146 km2，擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)為18.2，屬于加速擴(kuò)張模式；2010～2015年研究區(qū)建成區(qū)擴(kuò)張速度明顯下降、擴(kuò)張強(qiáng)度減小，擴(kuò)張形態(tài)指數(shù)為0.09，為減速擴(kuò)張模式；2015～2018年間，研究區(qū)城市建成區(qū)擴(kuò)張速度相對較慢，強(qiáng)度較緩?？傮w而言，2000～2018年間，研究區(qū)城市空間擴(kuò)張速度、擴(kuò)張強(qiáng)度總體呈現(xiàn)先增后減，再緩慢上升的波動趨勢。究其原因，2005～2010年間，研究區(qū)處于全域城市化高速建設(shè)時(shí)期，普灣新區(qū)、長山群島等重點(diǎn)區(qū)域陸續(xù)全面開發(fā)建設(shè)，其城市建設(shè)空間沿黃渤兩海及沈大、丹大道路線加速拓展，因此該時(shí)段內(nèi)城市擴(kuò)張速度最快，擴(kuò)張強(qiáng)度最大。
表2 研究區(qū)城市擴(kuò)張測度(2000～2018年)
4.3 城市空間分布變化
2000、2005、2010、2015及2018年研究區(qū)城市緊湊度及分形維數(shù)，如圖1所示。由圖1可以看出，研究期內(nèi)，研究區(qū)城市空間形態(tài)緊湊度從2010年開始逐漸下降，2010～2015年緊湊度下降幅度最大，下降了0.13；城市空間形態(tài)分形維數(shù)從2010年開始逐步增大，2010～2015年間的分型維數(shù)增幅最大，增長了0.26，表明研究區(qū)城市擴(kuò)張以外延式擴(kuò)張為主，建成區(qū)范圍在逐步向外擴(kuò)張，城市聚集性減弱，城市形狀越來越不規(guī)則。其主要原因是在此時(shí)段內(nèi)研究區(qū)大力推進(jìn)區(qū)域發(fā)展新格局，堅(jiān)持組團(tuán)式空間拓展戰(zhàn)略，逐步形成了具有不同發(fā)展與規(guī)劃目標(biāo)的主城區(qū)、新市區(qū)、渤海城市及黃海城市組團(tuán)，金普新區(qū)、保稅區(qū)城市功能空間逐步整合，城市整體外延式擴(kuò)張，形成了包括普蘭店城區(qū)、瓦房店城區(qū)、莊河城區(qū)、長興島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、花園口經(jīng)濟(jì)區(qū)、皮楊城區(qū)、長海城區(qū)的多節(jié)點(diǎn)城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)，城市形狀趨于復(fù)雜。
圖1 研究區(qū)城市緊湊度、分形維數(shù)變化(2000～2018年)
5 結(jié)論與討論
本文基于夜間燈光數(shù)據(jù)，對2000～2018年大連市城市建成區(qū)進(jìn)行提取，并對城市空間擴(kuò)張?zhí)卣鬟M(jìn)行分析，得到如下結(jié)論：
(1)2000～2018年間，研究區(qū)城市建成區(qū)面積擴(kuò)張了182.69 km2，城市空間擴(kuò)張先后經(jīng)歷了加速擴(kuò)張模式與減速擴(kuò)張模式兩個階段，城市空間擴(kuò)張速度、強(qiáng)度呈現(xiàn)出先增后減，再緩慢增加的波動趨勢，城市擴(kuò)張過程中開始注重對城市擴(kuò)張規(guī)模的控制。
(2)城市緊湊度值普遍偏小且逐漸下降，分形維數(shù)逐漸增大，城市擴(kuò)張以外延式為主、城市聚集性較差，形狀趨于復(fù)雜，在后續(xù)發(fā)展中應(yīng)堅(jiān)持緊湊型開發(fā)理念，由外延式擴(kuò)張向內(nèi)涵式提升轉(zhuǎn)變。
本研究發(fā)現(xiàn)，基于夜間燈光數(shù)據(jù)提取城市建成區(qū)并分析其空間擴(kuò)張?zhí)卣?，可揭示城市空間發(fā)展過程中存在的問題，可為合理分配城市用地空間，促進(jìn)城市高質(zhì)量發(fā)展提供一定的參考依據(jù)。
猜你喜歡
體育科技文獻(xiàn)通報(bào)(2022年3期)2022-05-23 13:46:54
天津外國語大學(xué)學(xué)報(bào)(2021年3期)2021-08-13 08:32:18
遼金歷史與考古(2021年0期)2021-07-29 01:06:54
科技傳播(2019年22期)2020-01-14 03:06:54
遼金歷史與考古(2019年0期)2020-01-06 07:45:20
民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究(2019年4期)2019-05-21 07:21:24
電子制作(2018年11期)2018-08-04 03:26:04
汽車工程學(xué)報(bào)(2017年2期)2017-07-05 08:13:02
國際商務(wù)財(cái)會(2017年8期)2017-06-21 06:14:14
電子制作(2017年23期)2017-02-02 07:17:19
