地理科学进展 ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (5): 675-685.doi: 10.18306/dlkxjz.2019.05.005
焦利民1,2(), 龚晨1,2, 许刚1,2, 董婷1,2, 张博恩3, 李泽慧1,2
收稿日期:
2018-10-25
修回日期:
2019-01-18
出版日期:
2019-05-28
发布日期:
2019-05-28
作者简介:
第一作者简介:焦利民(1977— ),男,河南安阳人,教授,博士生导师,主要从事土地利用覆盖变化、城市扩展、空间分析等方面的研究。E-mail:
基金资助:
Limin JIAO1,2(), Chen GONG1,2, Gang XU1,2, Ting DONG1,2, Boen ZHANG3, Zehui LI1,2
Received:
2018-10-25
Revised:
2019-01-18
Online:
2019-05-28
Published:
2019-05-28
Supported by:
摘要:
大都市区化是全球城市化进程中的普遍现象,研究大都市区域城市扩张进程对理解其未来增长趋势、区域可持续发展具有重要意义。大都市区土地扩张及区域间的对比分析,以及都市区发育过程中城市扩张的一般化空间模式还未被深入理解。论文选取东京、纽约和上海3个大都市区,获取1990—2015年间3期Landsat影像数据,使用梯度和格网分析法,采用城市土地密度函数和城市扩张指数,从建设用地数量变化及其时空分布、城市形态变化等方面,多角度对比分析各城市不同阶段建设用地增长的时空差异。结果表明:① 大都市区边界仍在不断扩展,建设用地在研究期内持续增长;20多年间东京、纽约和上海的建设用地面积分别增长了63%、53%和233%;上海一直处于高强度扩张状态,而纽约的城市扩张在后期几近停滞。② 大都市区建设用地密度从中心向外呈圈层递减式分布,城市核心区和边缘区半径的增长最明显;城市形态均趋向于紧凑。③ 新增建设用地时空异质性明显。东京的远郊新城不断建设,纽约一些尚有发展潜力的区域次中心仍在扩张但速率逐渐放缓,上海的核心区外围增长剧烈并逐渐向远城区推进。④ 大都市区域扩张先后经历高速期—缓慢期—停滞期,扩张进程表现为核心区膨胀—次中心及新城建设—逐步形成稳定的多中心结构。
焦利民, 龚晨, 许刚, 董婷, 张博恩, 李泽慧. 大都市区城市扩张过程及形态对比分析——以东京、纽约和上海为例[J]. 地理科学进展, 2019, 38(5): 675-685.
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表1
三大都市区人口及土地变化
大都市区 | 影像获取时间 | 人口/百万人 | 人口年均 增长率/% | 建设用地 面积/km2 | 建设用地面积 年均增长率/% | 人口密度/ (万人/km2) | 人口密度年均 变化率/% | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
东京 | T1 | 1990-05 | 29.18 | — | 2799.62 | — | 1.04 | — |
T2 | 2000-10 | 31.35 | 0.74 | 3293.50 | 1.82 | 0.95 | -0.87 | |
T3 | 2014-05 | 34.76 | 0.78 | 4563.51 | 3.01 | 0.76 | -1.43 | |
纽约 | T1 | 1991-01 | 16.23 | — | 5178.69 | — | 0.31 | — |
T2 | 2000-08 | 17.95 | 1.18 | 7606.34 | 4.36 | 0.24 | -2.51 | |
T3 | 2011-08 | 18.41 | 2.23 | 7899.47 | 0.25 | 0.23 | -0.09 | |
上海 | T1 | 1991-12 | 10.04 | — | 962.23 | — | 1.04 | — |
T2 | 2000-09 | 14.46 | 4.89 | 2043.07 | 7.82 | 0.71 | -3.52 | |
T3 | 2015-05 | 24.38 | 4.57 | 3204.22 | 3.27 | 0.76 | 0.47 |
表2
城市土地密度函数拟合参数
城市 | 时期 | α | c | D | R2 |
---|---|---|---|---|---|
东京 | T1 (1990年) | 2.595 | 0.008 | 57.88 | 0.988 |
T2 (2000年) | 2.999 | 0.011 | 64.55 | 0.991 | |
T3 (2014年) | 3.533 | 0.023 | 78.26 | 0.993 | |
纽约 | T1 (1991年) | 2.685 | 0.001 | 80.38 | 0.990 |
T2 (2000年) | 3.606 | 0.018 | 100.40 | 0.994 | |
T3 (2011年) | 3.603 | 0.017 | 103.00 | 0.994 | |
上海 | T1 (1991年) | 2.101 | 0.034 | 26.06 | 0.987 |
T2 (2000年) | 2.920 | 0.052 | 46.64 | 0.985 | |
T3 (2015年) | 4.181 | 0.076 | 65.78 | 0.990 |
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