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| 1 | 20世纪80年代末以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局显示文摘土地利用/土地覆被变化(LUCC)是人类活动与自然环境相互作用最直接的表现形式,本文采用相同空间分辨率的卫星遥感信息源和相同的技术方法,对中国1980年代末到2010年土地利用变化数据进行定期更新。在此基础上,提出并发展土地利用动态区划的方法,研究土地利用变化的空间格局与时空特征。我们发现:1990-2010年的20年间,中国土地利用变化表现出明显的时空差异。'南减北增,总量基本持衡,新增耕地的重心逐步由东北向西北移动'是耕地变化的基本特征;'扩展提速,东部为重心,向中西部蔓延'是城乡建设用地变化的基本特征;'林地前减后增,荒漠前增后减,草地持续减少'是非人工土地利用类型变化的主要特征。20世纪末与21世纪初两个10年相比,中国土地利用变化空间格局出现了一些新特征,原有的13个土地利用变化区划单元演变为15个单元,且部分区划单元边界发生变化。主要变化格局特征为黄淮海地区、东南部沿海地区、长江中游地区和四川盆地城镇工矿用地呈现明显的加速扩张态势;北方地区耕地开垦重心由东北地区和内蒙古东部转向西北绿洲农业区;东北地区旱作耕地持续转变为水田;内蒙古农牧交错带南部、黄土高原和西南山地退耕还林还草效果初显。近20年间,尽管气候变化对北方地区的耕地变化有一定的影响,但政策调控和经济驱动仍然是导致我国土地利用变化及其时空差异的主要原因。2000年后的第一个10年,土地利用格局变化的人为驱动因素已由单向国土开发为主,转变为开发与保护并重。在空间格局变化的分析方法方面,应用'动态区划法'开展世纪之交两个10年中国LUCC空间格局变化的分析,有效揭示了20年来中国LUCC'格局的变化过程',即动态区划边界的推移、区划单元内部特征的变化与单元的消长等;以及'变化过程的格局',即土地利用变化过程与特征的分阶段区域差异,清晰刻画了LUCC动态区划中区划单元的消长,单元边界的变动,以及前后10年的变化强度特征,揭示了土地利用'格局'与'过程'之间的交替转化规律,以及不同类型和区域的变化原因,证明了该分析方法的有效性。 | 刘纪远 匡文慧 张增祥 徐新良 秦元伟 宁佳 周万村 张树文 李仁东 颜长珍 吴世新 史学正 江南 于东升 潘贤章 迟文峰 | 2014 | 地理学报2014，69，1： | 941 |
| 2 | 基于主体功能区规划的中国城乡建设用地扩张时空特征遥感分析显示文摘21世纪以来,随着中国社会经济的快速发展,城乡建设用地不断扩张,对社会经济和生态环境造成了一系列影响。为了国家可持续发展目标的实现,必须对国土开发空间布局做出科学的规划。为此,一些学者开展了国家主体功能区规划方案研究,其研究成果支持了国家主体功能区规划的制定,该规划于2010年底颁布实施。为分析各类主体功能区在规划颁布前后城乡建设用地变化的特征,评估规划对区域开发的指导作用,及时发现规划实施中的问题,有必要采取有效手段对不同类型主体功能区的国土开发活动进行监测和评估。为此,本研究团队在已完成的2000年和2010年两期全国土地利用变化数据库的基础上,更新了2013年全国土地利用数据库,生成分期的城乡建设用地空间数据集;并对国家尺度各类主体功能区,以及东部、中部、西部、东北4大区域在主体功能区规划颁布前10年间(2000-2010年)和后3年内(2010-2013年)城乡建设用地扩张特征与差异进行了对比分析。结果表明:1总体而言,2013年优化开发区、重点开发区、农产品主产区和重点生态功能区城乡建设用地在该类主体功能区国土面积中的占比明显不同,体现了国土开发按照不同主体功能布局的梯级特征。2与2000-2010年相比,2010-2013年优化开发区城乡建设用地年增长率明显降低,重点开发区、农产品主产区和重点生态功能区建设用地年增长率均大幅增加;其中重点开发区和农产品主产区的城乡建设用地年均扩张面积已经超过了优化开发区;重点生态功能区城乡建设用地年均扩张面积和动态度仍处于最低的水平。3在区域尺度,优化开发区中,长江三角洲地区建设用地年均增量明显高于其他优化开发区;重点开发区中,西部地区在年增加面积和增加速率两方面均高于其他区域;农产品主产区中,东部、中部和西部地区内城乡建设用地年增加面积均超过前10年的2倍,西部地区的年增加速率更是达到前10年的3倍以上;重点生态功能区中,中部地区城乡建设用地的年变化率和动态度的增长均最为显著。4 2010-2013年中国城乡建设用地扩张的空间格局和变化特征,在总体上体现了主体功能区规划的梯级开发特征。但是,局部优化开发区、农产品主产区和重点生态功能区建设用地的扩张速度过快,必须切实加强空间管控。研究表明,采用空间格局变化的分析方法,开展主体功能区规划颁布前后两个时期城乡建设用地扩张特征与分阶段区域差异的分析,清晰刻画出不同功能区和不同地区建设用地变化规律及其与主体功能区规划的契合程度,证明了该分析方法的有效性,可据此为未来国土开发空间格局的优化和城乡建设发展提供科学依据。 | 刘纪远 刘文超 匡文慧 宁佳 | 2016 | 地理学报2016，71，3： | 103 |
| 3 | 2010-2015年中国土地利用变化的时空格局与新特征显示文摘土地利用/覆被变化是人类活动对地球表层及全球变化影响研究的重要内容。本文基于Landsat 8 OLI、GF-2等遥感图像和人机交互解译方法,获取的土地利用数据实现了中国2010-2015年土地利用变化遥感动态监测。应用土地利用动态度、年变化率等指标,从全国和分区角度揭示了2010-2015年中国土地利用变化的时空特征。结果表明:2010-2015年中国建设用地面积共增加24.6×10~3km^2,耕地面积共减少4.9×10~3km^2,林草用地面积共减少16.4×10~3km^2。2010-2015年与2000-2010年相比,中国土地利用变化的区域空间格局基本一致,但分区变化呈现新的特征。东部建设用地持续扩张和耕地面积减少,变化速率有所下降;中部建设用地扩张和耕地面积减少速度增加;西部建设用地扩张明显加速,耕地面积增速进一步加快,林草面积减少速率增加;东北地区建设用地扩展持续缓慢,耕地面积稳中有升,水旱田转换突出,林草面积略有下降。从'十二五'期间国家实施的主体功能区布局来看,东部地区的土地利用变化特征与优化和重点开发区的国土空间格局管控要求基本吻合;中部和西部地区则面临对重点生态功能区和农产品主产区相关土地利用类型实现有效保护的严峻挑战,必须进一步加大对国土空间开发格局的有效管控。 | 刘纪远 宁佳 匡文慧 徐新良 张树文 颜长珍 李仁东 吴世新 胡云锋 杜国明 迟文峰 潘涛 宁静 | 2018 | 地理学报2018，73，5： | 412 |
| 4 | 京津冀1980—2015年城市土地利用变化时空轨迹及未来情景模拟显示文摘城市土地利用变化遥感监测与未来情景模拟对于准确把握城市扩张特征、优化城市用地格局进而促进区域协调发展具有重要意义。文章基于多期土地利用数据,对1980—2015年京津冀城市土地利用变化时空轨迹及驱动因素进行分析,并模拟了2015—2050年不同发展情景下城市用地空间格局。结果表明:近35年间,京津冀城市用地面积增加了5 574.80 km^2,扩张速度表现为'快速—慢速—快速—慢速'的时序特征。新增城市用地中有66.61%来源于耕地,重心整体向西北转移。GDP和城市人口增长对城市用地扩张起到重要推动作用,同时国家实施的一系列政策也有一定影响。到2050年基准情景、耕地保护情景和生态保护情景下京津冀城市用地将分别增加4 122.14km^2、2 756.12 km^2和3 439.14 km^2,河北和北京郊区将成为城市扩张的重点潜力区和新的增长极。需要加强国土空间管控与城市生态空间优化布局以保障京津冀未来城市用地的有序开发和城市群生态安全。 | 李孝永 匡文慧 | 2019 | 经济地理2019，39，3： | 66 |
| 5 | 城市土地利用/覆盖变化与热环境生态调控研究进展与展望显示文摘城市土地利用/覆盖变化(LUCC)与热环境生态调控是城市生态学和城市气候适应性关注的热点问题。在提出城市LUCC/空间结构与生态服务热调节功能连接的重要性的基础上,综述了城市土地利用变化、城市绿色基础设施在热岛减缓和气候适应性发挥的作用,评述了观测实验、定量遥感和过程模型方面以及热调控的进展情况。基于此认为,局地或区域尺度城市高精度结构组分高精度遥感探测方法、城市高精度下垫面多尺度(功能区/覆盖组分/构造或材质等)对局地气温和辐射能量平衡影响机理和定量贡献识别、城市生态系统热调节功能的城市地表结构组分调控阈值确定、以及区域或全球尺度城市土地利用/覆盖变化影响的生物地球物理机制定量化认知等,是未来重要的发展方向。 | 匡文慧 | 2018 | 地理科学2018，38，10： | 36 |
| 6 | 中国2010-2015年土地利用变化的时空格局与新特征(英文)显示文摘Land use/cover change is an important theme on the impacts of human activities on the earth systems and global environmental change. National land-use changes of China during 2010–2015 were acquired by the digital interpretation method using the high-resolution remotely sensed images, e.g. the Landsat 8 OLI, GF-2 remote sensing images. The spatiotemporal characteristics of land-use changes across China during 2010–2015 were revealed by the indexes of dynamic degree model, annual land-use changes ratio etc. The results indicated that the built-up land increased by 24.6×10~3 km^2 while the cropland decreased by 4.9×10~3 km^2, and the total area of woodland and grassland decreased by 16.4×10~3 km^2. The spatial pattern of land-use changes in China during 2010–2015 was concordant with that of the period 2000–2010. Specially, new characteristics of land-use changes emerged in different regions of China in 2010–2015. The built-up land in eastern China expanded continually, and the total area of cropland decreased, both at decreasing rates. The rates of built-up land expansion and cropland shrinkage were accelerated in central China. The rates of built-up land expansion and cropland growth increased in western China, while the decreasing rate of woodland and grassland accelerated. In northeastern China, built-up land expansion slowed continually, and cropland area increased slightly accompanied by the conversions between paddy land and dry land. Besides, woodland and grassland area decreased in northeastern China. The characteristics of land-use changes in eastern China were essentially consistent with the spatial govern and control requirements of the optimal development zones and key development zones according to the Major Function-oriented Zones Planning implemented during the 12 th Five-Year Plan(2011–2015). It was a serious challenge for the central government of China to effectively protect the reasonable layout of land use types dominated with the key ecological function zones and agricultural production zones in centraland western China. Furthermore, the local governments should take effective measures to strengthen the management of territorial development in future. | 宁佳 刘纪远 匡文慧 徐新良 张树文 颜长珍 李仁东 吴世新 胡云锋 杜国明 迟文峰 潘涛 宁静 | 2018 | Journal of Geographical Sciences2018，28，5： | 30 |
| 7 | 基于多特征决策树的建设用地信息提取显示文摘城乡交接带的土地利用/覆盖类型兼具城镇和农村的典型特征。为了解决土地覆盖类型复杂、存在'同谱异物'现象的西部山区环境中建设用地信息难以精确提取的问题,该文提出一种包含多个特征节点的决策树分类法,该方法以Landsat-8影像为主要数据源,以决策树分类法为框架,结合地物光谱特征及空间特征,建立以4种归一化指数(归一化三波段指数normalized difference three bands index,NDTBI;归一化建筑指数normalized difference building index,NDBI;改进的归一化水体指数modified normalized difference water index,MNDWI;归一化植被指数normalized difference vegetation index,NDVI)、支持向量机(support vector machine,SVM)分类结果和河流缓冲区作为特征节点的决策树分类器,对贵州省毕节市城乡交接带建设用地专题信息进行提取。NDTBI是该文新构建的指数,取名为归一化三波段指数,目的是为了弥补归一化建筑指数NDBI的不足;支持向量机分类结果的使用在多指数法的基础上提高了地物的可分离性;以构建河流缓冲区的方式加入的地物空间信息,进一步提高了信息提取的精确性。由于决策树特征节点的构建过程是利用先验知识来优化特征值和提高精度的过程,克服了利用单一指数法、多指数法及单独使用模式识别法中出现的问题,精度评价结果显示总体精度达到了97.52%。为了验证方法的推广性,采用毕节市七星关区中心城区遥感影像数据该方法进行验证,精度评价结果显示总体精度达到98.03%。 | 饶萍 王建力 王勇 | 2014 | 农业工程学报2014，30，12： | 28 |
| 8 | 中国与美国大都市区城市内部土地覆盖结构时空差异显示文摘城市内部土地覆盖结构对城市生态服务功能和人居环境质量产生重要影响。中国与美国不同发展阶段城市不透水地表和绿地时空分布格局存在显著差异。本文基于Landsat TM/MSS影像获取1978、1990、2000、2010年城市内部土地覆盖和不透水地表分类信息,监测并比较中国和美国六个特大城市扩展时空动态、土地覆盖结构差异及城市不同功能区特征。研究表明,在过去30多年以来,中国城市以相对紧凑形态发展,美国城市较为离散;美国三大城市植被所占的比例是中国的2.21倍;中国城市内部结构土地利用功能类型更加复杂,不透水地表密度更高,而美国城市CBD和居住区功能相对独立,特别居住区以镶嵌式低不透水地表和高绿地比例结构为主。 | 匡文慧 迟文峰 史文娇 | 2014 | 地理学报2014，69，7： | 25 |
| 9 | 基于GWR模型的土地覆盖与地表温度的关系——以京津唐城市群为例显示文摘基于Landsat TM土地覆盖分类数据和MODIS地表温度数据,探讨京津唐城市群不同土地覆盖的地表温度(7日),并采用常用的普通线性回归(OLS)和地理加权回归(GWR)方法分别拟合土地覆盖比例与地表温度的关系.结果表明:研究区不同土地覆盖类型的地表温度差异明显,人工表面(40.92!3.49℃)和耕地(39.74!3.74℃)的平均温度较高,林地(34.43!4.16℃)和湿地(35.42!4.33℃)的平均温度较低;土地覆盖比例与地表温度显著相关,且两者之间的定量关系存在空间非稳定性,地理位置以及周围环境影响的差异是空间非稳定性产生的主要原因;GWR模型的拟合结果优于OLS模型(R_(GWR)_2〉R_(OLS)~2),并且GWR模型可以量化土地覆盖比例与地表温度两者关系的空间非稳定性特征. | 王佳 钱雨果 韩立建 周伟奇 | 2016 | 应用生态学报2016，27，7： | 26 |
| 10 | 河北雄安新区建设的区域地表本底特征与生态管控显示文摘河北雄安新区建设对于实施京津冀协同发展战略及有机疏解北京非首都功能、优化区域空间格局,提升京津冀城市群生态系统服务和改善人居环境具有重要意义。本文基于多期遥感图像、土地利用/覆盖变化数据、生态系统服务评估数据以及高精度城市地表信息等专题数据集,从雄安新区建设涉及的京津冀城市群区域背景和规划区覆盖范围两个层面揭示了新区建设的区域地表本底状态,并提出了相应的生态保护与管控建议。结论表明:京津冀城市群正呈现建设用地快速扩张以及由此导致的下垫面不透水地表高密度连绵集聚式态势,城镇用地和城市不透水地表较2000年分别增长了1.27倍和1.43倍,且接近15%的子流域水生态系统健康状况受到不透水地表的严重影响。雄安新区建设涉及的雄县、容城、安新三县以农田、乡镇及农村聚落和水域及湿地生态系统为主,其开发建设应围绕实现疏解北京非首都功能为目标,适度控制人口、产业规模,建设宜居生态健康城市。规划初期,应将其纳入国家海绵城市建设试点范畴,参照国际低影响度开发模式,加强城市绿色基础设施建设。基于当前下垫面特征,前期规划应考虑构建新区与保定、北京和天津城市之间的绿化生态斑块和生态廊道;新区内建设用地不透水地表整体比例应控制在60%之内,核心区不超过70%。新区建设过程中需确立'以水定城'理念,在新区基础设施建设、供排水方面充分考虑雨水收集和循环利用。 | 匡文慧 杨天荣 颜凤芹 | 2017 | 地理学报2017，72，6： | 26 |
| 11 | 全球城市人居环境不透水面与绿地空间特征制图显示文摘全球城市不透水面和绿地空间遥感制图对于准确把握全球人居环境质量,指导城市和区域发展规划,促使城市向生态、宜居和可持续方向发展具有重要的科学意义和应用价值.当前研究中针对全球城市下垫面覆盖状况不透水面与绿地空间要素的高精度遥感制图仍显不足.本研究基于城市等级尺度地表结构和景观分类原理,融合了GlobeLand30数据等,建立了MODIS NDVI、夜间灯光数据(DMSP/OLS)和全球各分区30个典型城市Landsat TM获取的不透水面和绿地空间像元组分比例之间回归关系,发展了全球城市建成区内不透水面和绿地空间组分比例数据集.基于Google Earth高分辨率影像验证表明,城市不透水面制图的平均相对误差(MRE)为0.19.本文评估的全球城市用地面积为76.29×10~4km^2,主要分布于北半球的欧洲中部地区、亚洲东部地区和北美洲的中东部地区,其中北美洲、欧洲和亚洲城市用地面积为66.3×10~4km^2,占全球城市用地总面积的86.91%,全球前50位国家城市用地占全球城市用地面积总量的59.32%.全球城市不透水面面积为45.26×10~4km^2,集中分布于北美洲中南部、亚洲东部、欧洲大部分地区,以及全球海岸沿线地区.其中,北美洲、欧洲、亚洲城市不透水面面积占全球城市不透水面积的84.25%.研究也发现,全球不同发达程度国家之间城市不透水面分布和绿地布局呈现高度的空间差异特征,各大洲建成区内城市不透水面比例由大到小依次为:非洲>70%>南美洲>大洋洲>亚洲>60%>北美洲>欧洲>50%.全球各大洲绿地面积集中分布在北美洲东南部、欧洲西南部、亚洲东部和西部.其中,北美洲、欧洲和亚洲绿地面积占全球绿地总面积的89.44%.欧洲和北美洲的发达国家更注重城市景观设计及城市不透水面和绿地的有效镶嵌,城市建成区内绿地面积比例相对较高,而部分发展中国家和欠发达国家建成区内绿地面积比例相对较低,城市宜居环境有待提升. | 匡文慧 | 2019 | 中国科学:地球科学2019，49，7： | 17 |
| 12 | 基于CLUE-S模型的干旱区典型绿洲城市土地利用变化时空动态模拟研究——以新疆奎屯河流域为例显示文摘在水资源条件约束下,干旱区绿洲城市有其独特的城市空间形态,水资源分布直接影响着城市的选址、规模及空间扩展等。该文利用新疆奎屯河流域主要城镇1999-2011年的土地利用/覆被变化(LUCC)、自然资源及社会经济数据,建立了现势延续、协调发展、节水发展和经济优先4种情景驱动的CLUE-S模型,模拟奎屯河流域2011-2030年的土地空间格局变化,分析水资源约束下干旱区土地利用空间发展过程。结果表明,所有情景中各土地利用类型都存在转换,其中:草地变化最大,平均占比38.16%;耕地次之,为23.63%;林地、未利用地和盐碱地的平均占比依次为11.63%、11.40%和9.47%。从土地利用变化需求趋势和情景模拟结果可知,节水型发展是研究区未来空间发展的最优模式。 | 彭树宏 钱静 陈劲松 陈曦 马英莲 | 2018 | 地理与地理信息科学2018，34，3： | 16 |
| 13 | An EcoCity model for regulating urban land cover structure and thermal environment: Taking Beijing as an example显示文摘Urban land-use/cover changes and their effects on the eco-environment have long been an active research topic in the urbanization field. However, the characteristics of urban inner spatial heterogeneity and its quantitative relationship with thermal environment are still poorly understood, resulting in ineffective application in urban ecological planning and management.Through the integration of 'spatial structure theory' in urban geography and 'surface energy balance' in urban climatology, we proposed a new concept of urban surface structure and thermal environment regulation to reveal the mechanism between urban spatial structure and surface thermal environment. We developed the EcoCity model for regulating urban land cover structure and thermal environment, and established the eco-regulation thresholds of urban surface thermal environments. Based on the comprehensive analysis of experimental observation, remotely sensed and meteorological data, we examined the spatial patterns of urban habitation, industrial, infrastructure service, and ecological spaces. We examined the impacts of internal land-cover components(e.g., urban impervious surfaces, greenness, and water) on surface radiation and heat flux. This research indicated that difference of thermal environments among urban functional areas is closely related to the proportions of the land-cover components.The highly dense impervious surface areas in commercial and residential zones significantly increased land surface temperature through increasing sensible heat flux, while greenness and water decrease land surface temperature through increasing latent heat flux. We also found that different functional zones due to various proportions of green spaces have various heat dissipation roles and ecological thresholds. Urban greening projects in highly dense impervious surfaces areas such as commercial, transportation, and residential zones are especially effective in promoting latent heat dissipation efficiency of vegetation, leading to strongly cooling effect of unit vegetation coverage. This research indicates that the EcoCity model provides the fundamentals to understand the coupled mechanism between urban land use structure and surface flux and the analysis of their spatiotemporal characteristics. This model provides a general computational model system for defining urban heat island mitigation, the greening ratio indexes, and their regulating thresholds for different functional zones. | KUANG WenHui YANG TianRong LIU AiLin ZHANG Chi LU DengSheng CHI WenFeng | 2017 | Science China Earth Sciences2017，60，6： | 16 |
| 14 | 武汉市不透水地表时空格局分析显示文摘根据植被-不透水地表-土壤(V-I-S)模型,以武汉市2002、2009、2015年3期Landsat影像为数据源,利用线性光谱混合模型进行亚像元分解获取不透水地表比例的空间分布。在此基础上采用梯度分析、景观格局指数等方法对研究区内不透水地表空间格局及变化进行分析。得到以下结论:武汉市2002、2009、2015年的平均不透水地表比例分别是27.53%,34.65%,40.51%,呈不断增长的趋势。主城区的不透水地表比例明显高于新城区,但新城区不透水地表比例增加幅度大于主城区。武汉市不透水地表主要沿长江、汉江两条轴线分布,随着与城市中心距离的增大,不透水地表比例递减后趋于稳定,三环线内4 km和三环外10 km范围是平均不透水地表比例增量最大的圈层。2002~2015年,武汉市由自然地表与极低盖度等级占主导的景观格局逐渐演变为以中高盖度不透水盖度等级占主导。 | 张扬 刘艳芳 刘以 | 2017 | 地理科学2017，37，12： | 15 |
| 15 | 城市地表覆盖结构组分与热环境调控模型(EcoCity)研究--以北京城市为例显示文摘城市土地利用/覆盖变化及其生态环境效应是当前城镇化研究的热点问题,但是由于城市内部空间结构异质性刻画不足,以及与城市地表热环境之间定量关系认识不足,严重制约其在城市生态规划管理方面的应用能力.本研究耦合城市地理学'空间结构理论'和城市气候学'地表能量平衡原理',提出了城市地表结构与热环境调控新的理念,揭示了城市空间结构与地表热环境之间的互馈机制;并自主研发了地表覆盖结构组分与热环境调控模型(EcoCity),确定了城市地表热环境生态调控阈值.基于实验观测、遥感反演和气象资料等数据,揭示了城市内部生活空间、生产空间、服务空间和生态空间分布格局以及相应的城市不透水地表、绿地和水域等地表覆盖组分布局模式对城市热岛形成的地表辐射与热通量影响程度.结论表明,不同城市功能区之间热环境的差异与其地表覆盖组分关系密切,商业、住宅等高密度城市不透水地表区,会显著增加显热通量起到升温作用,而绿地、水域等生态功能区会显著增加潜热通量起到降温作用.我们也发现,不同功能区由于其绿地组分比例差异导致植被热耗散作用不同,而且存在一定的生态阈值,对于商业、交通道路和住宅等高密度城市不透水地表功能区,其城市绿化工程对于提升植被潜热耗散效率更加有效,导致单位植被盖度的降温效果更为显著.同时也表明,EcoCity模型为城市地表结构特征和地表热通量之间耦合作用机制的理解和时空特征分析提供了有效的支撑,而且对于特定规模城市热岛缓减以及不同功能区绿化控制指标和阈值的界定,提供了普适性通用的计算模型系统,从而科学有效的服务于城市生态规划与管理. | 匡文慧 杨天荣 刘爱琳 张弛 陆灯盛 迟文峰 | 2017 | 中国科学:地球科学2017，47，7： | 15 |
| 16 | 西咸一体化过程与城市扩展研究显示文摘随着国家'一带一路'倡议的推进和'新型城镇化建设'战略的实施,中西部城市群建设的步伐大大加快,坚持'集约、节能、生态'的绿色发展理念和落实'以人为本'的城市发展核心价值已经成为具有中国特色城市发展的新潮流,中国中西部大城市群的时空扩展过程及其驱动力分析已经成为热点研究课题。本研究以丝绸之路起点大城市—西安市为研究对象,利用近30年来的多时相(1985年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年)Landsat卫星遥感数据,提取城市化扩展过程的时空变化信息。通过引入扩展强度指数、扩展速率指数、紧凑度等定量变化指数,从时间和空间尺度上分析西安市城市化扩展的数量及几何学特征。同时,选取西安市相应的社会经济统计数据,从人口、国内生产总值(GDP)、宏观政策(包括西咸经济一体化规划)、道路交通4个方面对城区扩展的驱动力进行了综合分析。研究结果表明:(1)城市面积的变化方面:西安市城区从1985年的107.44 km2增长到2015年的724.19 km2,30年间城区面积扩展了6.74倍。扩展强度和扩展速率都呈现先降后升的趋势,在2005年—2010年达到了最大值。(2)空间特征方面:1985年至2000年西安市主要向东部、北部及西北部扩展,2000年至2015年城区则转变为主要向西部、南部与西南部扩展。(3)紧凑度方面:1985年至2000年城市紧凑度呈快速下降趋势,由紧凑型(0.367)转变为较紧凑型(0.262),2000年之后表现为缓慢下降,15年间下降了0.07。(4)城市扩展驱动因子方面:GDP和人口是城市扩展的关键因素,城区面积与GDP呈现出二次幂关系,而城区面积与人口数量则表现为线性正相关关系;此外,'西咸一体化'政策决定了西安市扩展和发展的宏观格局和规模;道路交通基础设施的配套建设也对城市发展起到牵引作用。西安市作为中国中西部'新型城镇化建设'的引领示范城市,城市发展面临着人口快速增长、水资源不足、生态环境脆弱等问题。因此,在今后的城市化发展过程中,应当秉持'绿色、生态、低碳'可持续发展理念,要加强生态功能区的规划,加快生态屏障区建设;统一渭河、泾河、灞河等主要河流的协调管理,合理配置水资源;优化产业结构,大力发展旅游等绿色产业,提高城市竞争力。 | 徐焕 付碧宏 郭强 时丕龙 薛国梁 | 2018 | 遥感学报2018，22，2： | 15 |
| 17 | 城乡不透水面增长格局及地表温度的响应特征研究显示文摘为探究中国北方中温带,特别是东北寒区快速城市化地区城乡不透水增长格局及地表温度的响应特征,本文以哈尔滨市为例,基于国家资源环境遥感时空信息平台土地利用/覆盖变化(LUCC)数据集解译的2001年与2015年城乡建设用地和Landsat 7/8数字遥感影像,结合植被-不透水面-土壤(V-I-S)端元选取和完全约束最小二乘混合像元线性分解模型进行了不透水面提取(分辨率15 m×15 m),并运用单窗算法进行了夏季地表温度遥感反演。结果表明:2001-2015年建设用地扩张259.05 km2,不透水面上升163.96 km2,城市与乡村不透水面占各自建设用地的比例由2001年的43.92%、21.35%变化为2015年的49.14%、34.27%,城乡比例差由22.57%缩减至14.87%,单位建设用地内乡村不透水面增量较高;2001-2015年城区以低温区、中温区、高温区为主,对不透水面扩张的响应剧烈,而乡村以低温区和中温区为主,低温区和高温区响应剧烈;地表温度与不透水面具有显著正相关,在低、中、高不透水密度区分别升温1.16o、1.45和1.79℃,相同不透水面盖度下城市升温高于乡村。总体而言,研究区不透水面大幅扩张,温度分区变化剧烈,地表温度随不透水面增加升温效果明显。 | 潘涛 张弛 杜国明 董金玮 迟文峰 | 2017 | 地球信息科学学报2017，19，1： | 14 |
| 18 | 亚洲人造地表覆盖遥感精细化分类与分布特征分析显示文摘人造地表覆盖是刻画人类活动对陆地表层生态系统影响的重要因素,具有高度动态、结构复杂和类型镶嵌等特征.由于当前缺乏有效的洲际尺度人造地表覆盖精细化遥感探测方法和高精度的数据产品,由此影响了城市化对区域气候、生态系统过程和全球环境变化影响评估的可靠性.本研究构建了人造地表覆盖等级层次结构分类系统,发展了基于2010年全球地表覆盖30m分辨率产品(GlobeLand30)的人造地表覆盖二级类型像元组分提取的技术方法,研发了亚洲2010年高精度城市建成区及其内部城市不透水地表和植被覆盖组分比例数据产品.基于多源数据融合和专家知识方法获取的城市建成区及其内部组分分类的总体精度为90.79%;城市内部不透水地表比例组分信息提取平均相对误差为0.87,总体上数据产品具有较高的质量和可靠性.遥感精细化信息提取局部误差与不同气候带城市建筑与植被镶嵌程度密切有关.遥感精细化分类表明,亚洲城市建成区面积181785.96km^2,占亚洲陆表面积的0.59%;城市内部结构组分中,城市不透水地表总面积为116504.72km^2,占亚洲城市建成区面积的64.09%,植被和裸土面积占34.56%.在空间上,城市不透水地表自东向西呈现集聚式、分散式和无显著分布特征三级梯度.中国、印度和日本等国家,城市不透水地表总面积排在前三位,分别占亚洲城市不透水地表面积的32.77%、16.10%和11.93%.研究发现,城市建成区内部不透水地表与植被覆盖组分比例与国家的经济发展程度及区域气候环境密切相关,对于经济较为发达的国家,城市建成区内部镶嵌类型中不透水地表比例相对较低,如韩国、新加坡城市不透水地表比例约为50~60%,公共绿地植被面积比例相对较高,而对于经济发展水平较低的国家,城市建成区内部镶嵌类型中城市不透水地表比例则接近或超过80%.城市建成区内不透水地表、植被组分及空间分布特征集中反映了亚洲地区人口集聚和经济发展水平以及对子流域环境健康状况影响程度. | 匡文慧 陈利军 刘纪远 XIANG WeiNing 迟文峰 LU DengSheng 杨天荣 潘涛 刘爱琳 | 2016 | 中国科学:地球科学2016，46，9： | 13 |
| 19 | 西安城市扩展时空特征与驱动因素分析显示文摘针对西安城市扩展研究当中研究时段跨度大、政府政策对城市扩张影响分析较少等问题,该文基于1988—2015年10期Landsat影像及统计数据,利用线性趋势、多元回归分析等方法,分析了西安1988—2015年城市扩展特征及驱动因素。结果表明:西安主城区建设用地增量大、非主城区增速快,城市扩展主要发生在先后建立的经济新区当中,而第一、第二产业,城镇固定资产投资,非农业人口增加是驱动西安城市扩展的主要社会经济因素。 | 王涛 李贝贝 何亮 余盼盼 张越 肖飞艳 王珣 | 2017 | 测绘科学2017，42，4： | 12 |
| 20 | Mapping global impervious surface area and green space within urban environments显示文摘The mapping of impervious surface area(ISA) and urban green space(UGS) is essential for improving the urban environmental quality toward ecological, livable, and sustainable goals. Currently, accurate ISA and UGS products are lacking in urban areas at the global scale. This study established regression models that estimated the fraction of ISA/UGS in global 30 cities for validation using MODIS NDVI and DMSP/OLS nighttime light imageries. A global dataset of ISA and UGS fraction with a spatial resolution of 250 m×250 m was developed using the regression model, with a mean relative error of 0.19 for its ISA. The results showed the global urban area of 76.29×10~4 km^2, which was primarily distributed in central Europe, eastern Asia,and central and eastern North America. The urban land area in North America, Europe, and Asia was 66.3×10~4 km^2, accounting for 86.91% of the world’s urban area;the urban land area of the top 50 countries accounted for 59.32% of the total urban land area in the world. The global ISA of 45.26×10~4 km^2 was mainly distributed in central and southern North America, eastern Asia, and Europe, as well as coastal regions around the world. The proportion of ISA situated in built-up areas on the continental scale followed the order of Africa(>70%)>South America>Oceania>Asia(>60%)>North America>Europe(>50%), and these areas were mostly in southeastern North America, southwestern Europe, and eastern and western Asia. North America, Europe, and Asia accounted for 89.44% of the world’s total UGS. The cities of developed countries in Europe and North America exposed a dramatic mosaic of ISA and UGS composites in urban construction. Therefore, the proportion of UGS is relatively high in those cities. However, in developing and underdeveloped countries, the proportion of UGS in built-up areas is relatively low, and urban environments need to be improved for livability. | Wenhui KUANG | 2019 | Science China Earth Sciences2019，62，10： | 12 |
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