城市边缘区土地利用时空结构变化分析与模拟

城市边缘区是位于城市建成区与纯乡村地域之间的受城市辐射影响最大的过渡地带。在地域结构上,城市边缘区是城市化过程中最敏感、变化最大且最迅速的地区,而它发展变化最直观的反映便是土地利用结构的变化。因此,城市边缘区土地利用结构变化的研究已成为全球研究的热点之一。本项目将以广州市边缘区土地利用空间结构在不同时段上所表现出来的差异性和变化规律为例，应用现代GIS分析模型对其土地利用进行比较全面、系统和细致的空间定量和定性分析研究，总结出一套客观合理、既准确又高效的城市边缘区土地利用时空结构变化规律的基本空间分析方法，其研究特色是：根据城市边缘区的特点、土地类型的结构特征和影响因素，合理地划定出不同时段内广州市边缘区的分布范围和边界；系统地应用现代空间分析模型，构建相应的模拟系统动态地模拟城市边缘区土地利用时空结构变化过程，以掌握其变化规律，从而为实现城乡一体化土地资源的可持续利用和管理提供科学依据。

城市边缘区是城市化发展到一定阶段的产物，它既是独立于典型城市与典型乡村的地域实体，又是城市与乡村之间物质和能量交换的纽带。本项目通过对复杂土地利用地学现象的空间与时间上的综合表达和描述，揭示土地利用时空结构现象演变的内在规律。本项目以广州市边缘区空间结构在不同时段上所表现出来的差异性和变化规律为切入点，主要研究成果如下：. 1）提出了城市化特征属性概念, 构建了基于多准则判读的城市边缘区界定方法, 利用K_Means空间聚类法对广州市城市边缘区进行划分。实验结果表明：城市边缘区主要分布于主城区和若干中心镇周围, 随城市交通轴线发散分布, 平均城市特征属性为0.292。边缘区总面积占广州总面积的46.73%, 主要分布于番禺、白云、花都3个区。. 2）结合城市地域结构变化动态度等模型，研究广州市边缘区的时空演变特征。研究结果表明：城市边缘区是一种极其敏感与不稳定的时空综合体。发展初期多表现为不连续的、破碎，进入发展后期，其空间形态变得连续、紧凑，这种从无序到有序的现象将伴随着城市边缘区发展的始终。. 3）本研究对城市边缘区土地利用结构变化情况进行分析研究。首先从2003年，2005年广州市的DOM 提取准确的边缘区土地利用信息，应用土地利用转换模型分析不同土地类型间相互转换。然后建立土地利用空间区位转移和数量变化模型，定量分析土地利用分类的区位转移。最后，引入土地利用动态模型研究广州市边缘区的土地利用变化程度和变化驱动力分析。研究结果表明：边缘区耕地面积显著减少，主要原因是原有的耕地很大一部分转变成其他农业用地；土地利用变化的绝对数量较大，其中农业用地内部的转换占主要地位；土地利用变化的直接驱动力是广州市社会经济的迅速发展，由于农业产业结构调整，很大部分的耕地转变成为其他类型的农业用地。同时，迅速发展的城市扩张将大量农业用地转变为建设用地。. 本研究注重 GIS 技术、RS技术、各种数学模型在城市边缘区土地利用时空结构变化研究中的科学性、技术性和实践性,并在城市边缘区界定及城市地域时空演变特征分析方面取得了创新和突破。.