世界地理研究 ›› 2024, Vol. 33 ›› Issue (11): 120-134.DOI: 10.3969/j.issn.1004-9479.2024.11.20230393
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收稿日期:
2023-06-13
修回日期:
2023-10-26
出版日期:
2024-11-15
发布日期:
2024-11-27
通讯作者:
李东倪
作者简介:
叶菁(1977—),女,副教授,博士,研究方向为乡村地理与土地利用规划,E-mail:yejingcug@cug.edu.cn。
基金资助:
Jing YE(), Dongni LI, Yuxin GUAN
Received:
2023-06-13
Revised:
2023-10-26
Online:
2024-11-15
Published:
2024-11-27
Contact:
Dongni LI
摘要:
在多源数据支持下,以武汉市为研究区,从功能、结构、水平、密度四个维度,以社会经济、土地利用、景观、人口四个特征切入,运用Densi-Graph核密度估算和引力模型综合量化半城市化地区的空间范围,分析其空间分布、土地利用及景观格局特征。结果表明:(1)以Densi-Graph法确定核密度等值线阈值拐点界定半城市化空间轮廓,结合基于格网的引力模型法识别半城市化空间集聚中心,能够有效解决数据的行政统计约束造成的特征属性表达不充分问题,实现城乡复杂情景下的多维度定量识别。(2)武汉市2020年半城市化空间面积为1 025.49 km2,占市域总面积的11.97%,围绕城市核心区、武湖、沌口等城市副中心及阳逻、邾城、纸坊等新城中心的外缘呈“圈层+轴向”式发展。(3)半城市化地区主要用地类型为建设用地、耕地和水域,用地构成“半城半乡”,各类用地呈破碎化分布;景观类型具有多样性、异质性和破碎化程度较高的特点。
叶菁, 李东倪, 关昱昕. 基于多源数据的武汉半城市化空间识别研究[J]. 世界地理研究, 2024, 33(11): 120-134.
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维度 | 指标 | 指标含义 | 测算方法 |
---|---|---|---|
功能 | POI数量 | 城市服务功能:交通设施、住宿、休闲、医疗保健、科教文化、购物、餐饮等服务 | 对所获取POI数据进行合并、去重处理后,通过 ArcGIS中核密度分析工具测算核密度 |
结构 | 建设用地占比 农用地占比 | 土地利用结构和开发强度 | 将重分类后的土地利用数据与1km×1km格网进行相交分析,利用切分得到的网格数据直接计算每个网格内建设用地/农用地占比 |
水平 | 景观紊乱度 | 景观复杂程度 | 基于土地利用数据,统计每个1km×1km网格内不同类型土地的面积,再用信息熵模型计算各网格的景观紊乱度值 |
密度 | 人口密度 | 人口集聚水平 | 通过 ArcGIS 10.2 “值提取至点”工具获得每个公里网格内的人口数据 |
表1 半城市化地区识别指标体系
Tab.1 Indicator system for identifying peri-urbanization areas
维度 | 指标 | 指标含义 | 测算方法 |
---|---|---|---|
功能 | POI数量 | 城市服务功能:交通设施、住宿、休闲、医疗保健、科教文化、购物、餐饮等服务 | 对所获取POI数据进行合并、去重处理后,通过 ArcGIS中核密度分析工具测算核密度 |
结构 | 建设用地占比 农用地占比 | 土地利用结构和开发强度 | 将重分类后的土地利用数据与1km×1km格网进行相交分析,利用切分得到的网格数据直接计算每个网格内建设用地/农用地占比 |
水平 | 景观紊乱度 | 景观复杂程度 | 基于土地利用数据,统计每个1km×1km网格内不同类型土地的面积,再用信息熵模型计算各网格的景观紊乱度值 |
密度 | 人口密度 | 人口集聚水平 | 通过 ArcGIS 10.2 “值提取至点”工具获得每个公里网格内的人口数据 |
行政区域 | 耕地 | 林地 | 草地 | 水域 | 建设用地 | 总计 | 总计占比/% |
---|---|---|---|---|---|---|---|
江岸区 | 0.86 | 0.37 | 0.67 | 7.77 | 29.62 | 39.29 | 3.83 |
江汉区 | — | — | — | 0.00 | 1.23 | 1.23 | 0.12 |
硚口区 | 0.31 | 0.14 | 1.20 | 1.13 | 7.63 | 10.41 | 1.02 |
汉阳区 | 0.05 | 0.08 | 4.77 | 11.53 | 63.97 | 80.40 | 7.84 |
武昌区 | — | 0.02 | — | 6.49 | 5.53 | 12.04 | 1.17 |
青山区 | — | — | — | 4.19 | 30.83 | 35.02 | 3.42 |
洪山区 | 12.59 | 7.27 | 7.05 | 41.66 | 142.48 | 211.05 | 20.58 |
东西湖区 | 10.67 | 1.05 | 2.70 | 6.97 | 80.65 | 102.04 | 9.95 |
汉南区 | 1.14 | 0.09 | 0.12 | 1.64 | 8.16 | 11.16 | 1.09 |
蔡甸区 | 6.58 | 0.35 | 1.72 | 12.29 | 87.88 | 108.82 | 10.61 |
江夏区 | 10.89 | 6.47 | 9.96 | 14.73 | 120.80 | 162.85 | 15.88 |
黄陂区 | 48.15 | 2.63 | 3.33 | 40.35 | 86.36 | 180.81 | 17.63 |
新洲区 | 11.74 | 1.58 | 3.54 | 9.13 | 44.36 | 70.36 | 6.86 |
总计 | 102.98 | 20.06 | 35.07 | 157.88 | 709.50 | 1 025.49 | 100.00 |
表2 武汉半城市化地区土地利用结构表 (km2)
Tab.2 Land use structure in peri-urbanization areas in Wuhan
行政区域 | 耕地 | 林地 | 草地 | 水域 | 建设用地 | 总计 | 总计占比/% |
---|---|---|---|---|---|---|---|
江岸区 | 0.86 | 0.37 | 0.67 | 7.77 | 29.62 | 39.29 | 3.83 |
江汉区 | — | — | — | 0.00 | 1.23 | 1.23 | 0.12 |
硚口区 | 0.31 | 0.14 | 1.20 | 1.13 | 7.63 | 10.41 | 1.02 |
汉阳区 | 0.05 | 0.08 | 4.77 | 11.53 | 63.97 | 80.40 | 7.84 |
武昌区 | — | 0.02 | — | 6.49 | 5.53 | 12.04 | 1.17 |
青山区 | — | — | — | 4.19 | 30.83 | 35.02 | 3.42 |
洪山区 | 12.59 | 7.27 | 7.05 | 41.66 | 142.48 | 211.05 | 20.58 |
东西湖区 | 10.67 | 1.05 | 2.70 | 6.97 | 80.65 | 102.04 | 9.95 |
汉南区 | 1.14 | 0.09 | 0.12 | 1.64 | 8.16 | 11.16 | 1.09 |
蔡甸区 | 6.58 | 0.35 | 1.72 | 12.29 | 87.88 | 108.82 | 10.61 |
江夏区 | 10.89 | 6.47 | 9.96 | 14.73 | 120.80 | 162.85 | 15.88 |
黄陂区 | 48.15 | 2.63 | 3.33 | 40.35 | 86.36 | 180.81 | 17.63 |
新洲区 | 11.74 | 1.58 | 3.54 | 9.13 | 44.36 | 70.36 | 6.86 |
总计 | 102.98 | 20.06 | 35.07 | 157.88 | 709.50 | 1 025.49 | 100.00 |
景观格局指数 | 缩写 | 城市核心区 | 半城市化地区 | 乡村 |
---|---|---|---|---|
斑块密度 | PD | 0.358 2 | 2.829 7 | 4.720 5 |
最大斑块指数 | LPI | 47.398 8 | 17.298 8 | 16.041 7 |
LSI | 4.437 2 | 23.576 4 | 78.810 5 | |
CONTAG | 86.804 1 | 64.974 3 | 62.898 2 | |
COHESION | 99.709 0 | 99.261 0 | 99.758 2 | |
SHDI | 0.376 8 | 0.966 1 | 1.093 8 | |
SHEI | 0.234 1 | 0.600 3 | 0.610 5 | |
AI | 99.034 7 | 96.500 8 | 94.904 6 |
表3 景观层级景观格局指数
Tab.3 Landscape pattern index in landscape size
景观格局指数 | 缩写 | 城市核心区 | 半城市化地区 | 乡村 |
---|---|---|---|---|
斑块密度 | PD | 0.358 2 | 2.829 7 | 4.720 5 |
最大斑块指数 | LPI | 47.398 8 | 17.298 8 | 16.041 7 |
LSI | 4.437 2 | 23.576 4 | 78.810 5 | |
CONTAG | 86.804 1 | 64.974 3 | 62.898 2 | |
COHESION | 99.709 0 | 99.261 0 | 99.758 2 | |
SHDI | 0.376 8 | 0.966 1 | 1.093 8 | |
SHEI | 0.234 1 | 0.600 3 | 0.610 5 | |
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