山地城市建设用地扩展及其地表生态环境响应

改革开放以来，经济的快速发展和城镇规模的不断扩大，加速了地利用类型在不同时空尺度上的剧烈变化。建设用地的扩展影响着区域生态系统的物质循环和能量流动过程，改变了区域生态环境的格局和功能。本项目将基于遥感和地理信息系统空间分析功能，系统地描述重庆市1978-2008年的土地利用变化，探讨不同形态特征建设用地扩展的时空分布规律，并将定量地表达山地城市敏感的生态环境对不同模式建设用扩展类型的响应。对重庆市30年间建设用地"格局-过程-响应"的研究，有助于丰富山地城市地理和山地城市生态的研究领域，也可为开展山地城市可持续发展规划、评价山地城市的环境质量、治理修复城市生态环境提供客观的科学依据。

利用3S技术和景观生态分析方法，对重庆市主城区近30年城市规模扩展过程中不同土地利用类型空间分布和景观格局以及城市生态环境质量的时空演变特征进行评价、模拟，并在此基础上探寻人类主导下的景观格局与生态环境响应机制研究，为重庆市城市的科学发展和管理提供决策支持，同时也可为西南地区山地城镇土地用地规划，生态环境治理提供借鉴。通过本项目研究得出的重要结论如下： （一）研究期内重庆市城区年土地利用发生了巨大变化，各地类变化过程和趋势存在明显差异。研究区的耕地和林地的数量在研究期内基本都保持在70%和20%左右的水平，是较为典型的农业生态区。（二）城市扩展的扩展情况。建设用地无论是在数量上，还是在形态上都发生了明显的变化。在总体上，城市规模变化特征在空间分布上具有较高的一致性，但是局部地区也有显著的差异，表明了土地利用变化的区域动态特性。研究期内重庆市城区扩展经历了三个快速发展阶段，包括1985-1988年时段、1996-2000年时段、2002-2007年时段，这三个阶段发展速度超过1000hm2/年；其它时段发展相对较慢，其中最慢的是1988-1993年时段。（三）城市扩展类型的特征分析。跳跃型城市扩展类型的蔓延数量最多为266.28km2，边缘增长型的扩展面积数量次之，为89.18km2，填充型的扩展数量最少为74.77 km2。（四）建设用地扩展的地表热环境响应。从不同扩展类型的建设用地的绝对温度的变化情况来看，温度最高的是旧城区，填充型扩展温度次之，边缘增长型和跳跃型温度最低，其中历年的跳跃型增长的温度在四种城市扩展类型中的温度最低。（五）对环境质量进行了标准化处理，区间范围为，其中城市环境较好的区域为：北碚、南岸、渝北区、江北区、巴南区，其余区域的环境质量相对来讲较低。其中环境质量变好的区域为:北碚、沙坪坝、渝中、九龙坡、渝北、江北、巴南，变差的区域为：南岸、大渡口，以渝中区为中心的研究核的生态环境质量出现了大幅度的降低，其中幅度最大的是大渡口区。本项目具有的科学和实践意义：由于重庆市地处山地，地形复杂，土地资源十分紧张，开发利用难度较大。在高速城市化发展过程中，准确把握城市空间发展的动力机制，是确立城市合理空间结构的前提和基础。