基于遥感影像的钦州地区建成区时空扩展特征分析-论文.pdf

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1、第35卷，第4期中国农业资源与区划v01．35，N0．4，pp69—752014年8月ChineseJoumalofAgriculturalResourcesandRegionalPlanningAugust，2014doi：10．7621／cjarrp．1005-9121．201404011·技术方法·基于遥感影像的钦州地区建成区时空扩展特征分析冰阮红燕．黄智刚※，裴文文，张宇鹏(广西大学农学院，南宁530004)摘要研究基于城市空间形态扩张理论和方法，以钦州市为研究对象，选用城市形态定量分析指标如扩张面积、扩展速率指数、扩张强度指数、形状指数、分维数、紧凑度指数等，结合RS和

2、GIS的空间分析和统计分析研究钦州城市建成区空间形态扩展特征。以LandsatTM／ETM+影像为数据源，提取钦州市1987～2010年建成区信息，经分析结果表明：2000年以前钦州市以主城区扩展为主，1987—2010年主城区已经历缓慢扩张向快速扩张阶段；2000年之后，随着钦州港区快速扩张，主城区扩张进入快速扩张阶段；2005～2008年主城区与钦州港区扩张均呈现缓慢；1987～2010年间，主城区和钦州港区的建成区形态较简单，且呈现不规则的变化趋势，在建成区面积不断扩张的前提下，该时期内建成区以外部扩张为主内部填充为辅；钦州港区从1990—2010年面积扩张以外部范围延伸为

3、主；目前钦州市建成区发展处于中速发展向快速发展阶段，城市空间形态发展仍将趋于剧烈演化阶段。关键词遥感影像建成区扩展时空演变特征分析钦州地区1引言城市建成区是指已经城市化的区域，并不是地理学上城市化区域，而是指一个城市行政区域单位，管辖以集中连片或分成若干分散片区的区域中心，大多为一个城市的中心区域，一般不包括大面积农田和成片不适宜建设区域⋯。城市扩张是驱动其及其周围土地利用类型明显变化的关键性因素，针对城市扩张引起的土地利用类型变化这一问题国内外学者已做了广泛的研究引。然而城市扩张不仅仅涉及土地利用类型的变化，还涉及城市建成区形态等的变化。如李爱民利用遥感影像分析了郑州市1999

4、年至2007年建成区扩张特征，并做了城市用地规模预测与人口变化关系J，张心怡等利用GIS技术分析了上海市城镇化中建设用地的扩张过程、特征以及规律等。钦州地处我国西南沿海，北纬21。35～22。41，东经107。72～109。56之间，是华南经济圈、西南经济圈与东盟经济圈的结合部，是西南地区最近的出海通道，具有亚热带向热带过度的海洋性季风气候特点。钦州市历史悠久，距今已有九千年的人类发展史，1949年后历经多次规划，20世纪8O年代建成区主要集中于主城区，1992年批准建立钦州港形成“一城两港(钦州港、沙井港)”的空间结构格局，2008年最新规划形成新的空间格局“一城三区”即主城区

5、、滨海新区、钦州港区和三娘湾旅游度假区。钦州市是全国少有的由乡镇发展为城市的区域之一，目前因国家北部湾发展政策，经济发展快速，城市化也随之快速发展，对其建成区扩张及形态变化研究具有实践的指导意义。该文以钦州最新城区规划格局即“一城三区”(图1)为研究对象，基于多时相的LandsatTM／ETM+影像数据，结合GIS技术和城市形态定量分析指标，分析钦州地区1987～2010年建成区扩张过程及特征收稿日期：2013-06-08阮红燕为硕士研究生黄智刚为副教授、通讯作者裴文文、张宇鹏均为硕士研究生基金项目：广西科学(桂科基0778006—7)；广西大学研究生教育创新项目(GXU1133

6、2563)第4期阮红燕等：基于遥感影像的钦州地区建成区时空扩展特征分析71类结果。2．3．3分类结果评价研究采用混淆矩阵法对分类结果进行精度验证，精度验证结果(表2)知，最大似然法分类总体精度为89．76％，kappa系数为0．87。表2精度验证系数表2．3．4屏幕矢量化基于建成区具有连续的、成片区域特点，利用ENVI软件的屏幕数字化功能将分类后各个建成区图斑矢量化，并转换成GIS可识别的矢量文件格式后导人GIS软件，提取分析各个建成斑块区。在矢量文件下，基于GIS软件下，增加分析斑块的面积(area)、周长(1ength)等字段，利用ArcGIS自带字段计算器计算提取建成区面积

7、、周长等，建立建成区的面积和周长属性数据库。2．3．5建成区扩展指标分析方法城市建成区时空扩展分析主要基于GIS空间分析技术，结合相关学科定量分析方法，引人扩展速度指数、扩展强度指数、分形维数和紧凑度指数等对城市建成区的扩张模式和方向性进行分析。基于已提取的各个时期建成区边界，在GIS软件平台利用信息提取技术提取各时期建成区斑块的面积和周长信息，从而研究分析各个时期建成区在相应时间段内的面积变化。建成区面积变化量公式：AA=A一A(i)建成区年均扩张面积公式：V=(2)上述公式中