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基于多源数据的城市功能区识别及相互作用分析 被引量:75
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作者 谷岩岩 焦利民 +2 位作者 董婷 王艳东 许刚 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期1113-1121,共9页
随着经济的快速发展,城市内部空间结构不断优化。识别城市功能区空间分布及其相互作用规律,对于把握城市空间结构以及制定科学合理的规划具有重要意义。采用重尾打断分类法和核密度聚类法对兴趣点(points of interest,POI)进行分析,... 随着经济的快速发展,城市内部空间结构不断优化。识别城市功能区空间分布及其相互作用规律,对于把握城市空间结构以及制定科学合理的规划具有重要意义。采用重尾打断分类法和核密度聚类法对兴趣点(points of interest,POI)进行分析,识别城市功能区,并结合出租车轨迹数据进行时空挖掘,定量分析典型城市功能区交通吸引规律及其相互作用强度和方向。以北京市五环内主城区为例进行分析,可得:(1)该方法可以识别典型功能区西单、国贸、中关村是以商业为主的混合城市功能区,望京是以居住为主的混合功能区,且居民通勤出行特征明显;(2)国贸对自身的引力较强(39.4%),说明国贸区域城市功能更加齐全;(3)典型功能区对居民出行距离范围内的区域吸引力随着距离的增加而减弱,符合经验认知和地理空间衰减规律。结果表明,利用POI和移动大数据采用重尾打断分类法和核密度聚类法进行城市功能区识别与分析是可行和有效的。 展开更多
关键词 POI 出租车轨迹数据 城市功能区 空间结构 多源数据
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大都市区城市扩张过程及形态对比分析——以东京、纽约和上海为例 被引量:34
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作者 焦利民 龚晨 +3 位作者 许刚 董婷 张博恩 李泽慧 《地理科学进展》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第5期675-685,共11页
大都市区化是全球城市化进程中的普遍现象,研究大都市区域城市扩张进程对理解其未来增长趋势、区域可持续发展具有重要意义。大都市区土地扩张及区域间的对比分析,以及都市区发育过程中城市扩张的一般化空间模式还未被深入理解。论文选... 大都市区化是全球城市化进程中的普遍现象,研究大都市区域城市扩张进程对理解其未来增长趋势、区域可持续发展具有重要意义。大都市区土地扩张及区域间的对比分析,以及都市区发育过程中城市扩张的一般化空间模式还未被深入理解。论文选取东京、纽约和上海3个大都市区,获取1990-2015年间3期Landsat影像数据,使用梯度和格网分析法,采用城市土地密度函数和城市扩张指数,从建设用地数量变化及其时空分布、城市形态变化等方面,多角度对比分析各城市不同阶段建设用地增长的时空差异。结果表明:①大都市区边界仍在不断扩展,建设用地在研究期内持续增长;20多年间东京、纽约和上海的建设用地面积分别增长了63%、53%和233%;上海一直处于高强度扩张状态,而纽约的城市扩张在后期几近停滞。②大都市区建设用地密度从中心向外呈圈层递减式分布,城市核心区和边缘区半径的增长最明显;城市形态均趋向于紧凑。③新增建设用地时空异质性明显。东京的远郊新城不断建设,纽约一些尚有发展潜力的区域次中心仍在扩张但速率逐渐放缓,上海的核心区外围增长剧烈并逐渐向远城区推进。④大都市区域扩张先后经历高速期-缓慢期-停滞期,扩张进程表现为核心区膨胀-次中心及新城建设-逐步形成稳定的多中心结构。 展开更多
关键词 城市扩张 大都市区 城市土地密度 城市形态 时空分异
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城市空间增长与人口密度变化之间的关联关系 被引量:26
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作者 赵睿 焦利民 +2 位作者 许刚 徐智邦 董婷 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2020年第4期695-707,共13页
探究城市空间增长与人口密度变化之间的关联关系是城市可持续发展研究的基础,对制定有效的土地政策、促进城市紧凑发展具有重要意义。选取中国和欧洲23个人口100万以上城市作为研究样本,采用1990年、2000年和2014年3期土地利用数据和人... 探究城市空间增长与人口密度变化之间的关联关系是城市可持续发展研究的基础,对制定有效的土地政策、促进城市紧凑发展具有重要意义。选取中国和欧洲23个人口100万以上城市作为研究样本,采用1990年、2000年和2014年3期土地利用数据和人口数据,计算各时段样本城市空间增长速率,建立城市紧凑度指标,并将城市空间增长方式划分为紧凑型、保持型和蔓延型,进一步探讨了样本城市的空间增长特征、人口密度变化特征及两者之间的关系。主要结论为:①人口密度降低这一现象普遍存在于中国和欧洲城市,中国城市人口密度相对较高且降低速率较快,欧洲城市人口密度相对较低且降低速率较慢;1990-2014年中国城市半径的增长速率明显快于欧洲城市半径的增长速率。城市空间增长速率与人口密度变化速率呈现强负相关关系(Pearson相关系数为-0.693);②1990-2000年中欧城市主要以紧凑型方式增长。2000-2014年中国城市主要以蔓延型方式增长,且人口密度随时间下降的速率加快;欧洲城市主要以紧凑型和保持型方式增长,人口密度降低速率减小;③紧凑型的空间增长方式并不一定会带来人口密度的升高,但会减缓人口密度下降的速率。中欧城市对比分析表明,城市维持紧凑型空间增长方式,则城市人口密度随时间下降速率减慢;而空间增长方式由紧凑型转为蔓延型,将加剧城市人口密度随时间下降。 展开更多
关键词 城市空间增长 人口密度 反S函数 中国 欧洲
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中国城市标度律及标度因子时空特征 被引量:24
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作者 焦利民 雷玮倩 +2 位作者 许刚 徐智邦 周正梓 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2020年第12期2744-2758,共15页
城市标度律刻画了城市系统中城市要素与人口数量之间的规模缩放关系,但标度律在中国城市系统中的适用性和意义尚不明确。本文采用中国275个地级及以上城市数据,探究不同城市要素与人口规模的标度关系,并从时空维度探究标度因子的时空演... 城市标度律刻画了城市系统中城市要素与人口数量之间的规模缩放关系,但标度律在中国城市系统中的适用性和意义尚不明确。本文采用中国275个地级及以上城市数据,探究不同城市要素与人口规模的标度关系,并从时空维度探究标度因子的时空演化规律。结果表明:作为典型的快速城市化发展中国家,中国城市发展符合标度律,且呈现出与发达国家不同的特征:中国城市人口集聚带来的经济产出集聚效应显著,而土地利用、基础设施与公共服务的规模经济效应还有待增强。部分基础设施、生活设施要素与人口规模呈超线性或线性关系,与预期的次线性相悖,基础教育、医疗等要素的标度因子则远低于发达国家的次线性阈值,反映了公共资源向大城市聚集、不同规模城市发展不平衡等快速城镇化进程中城市系统的独特性。标度因子的区域分异反映城市发展协调程度差异,其中东北地区不同规模城市差异最为显著。主要城市要素标度因子随时间的变化表明,中国大城市的经济产出集聚效应在2009年最为显著,而后略有下降;中国大城市土地扩张总体上自2000年以来持续加速,2008年以后仍维持在较高水平,管控城市特别是大城市的外延式扩张、提高土地利用效率具有紧迫性。中国城市标度律研究有助于认知快速城市化地区城市系统特征和演化规律,为实现区域协调发展与落实新型城镇化发展战略提供支持。 展开更多
关键词 标度律 城市异速增长 标度因子 集聚效应 规模经济
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城市标度律及应用 被引量:24
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作者 龚健雅 许刚 +1 位作者 焦利民 秦昆 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2021年第2期251-260,共10页
城市标度律刻画了城市系统某一指标和人口规模的幂函数缩放关系,包括超线性(社会交互类指标)、次线性(基础设施类指标)和线性(个人需求类指标)3种标度关系。本文从城市标度律的验证、解释、应用和质疑4个方面总结梳理了2007—2020年间... 城市标度律刻画了城市系统某一指标和人口规模的幂函数缩放关系,包括超线性(社会交互类指标)、次线性(基础设施类指标)和线性(个人需求类指标)3种标度关系。本文从城市标度律的验证、解释、应用和质疑4个方面总结梳理了2007—2020年间的研究进展,重点分析了城市标度律和城市时序发展的异速增长律的明显差异,单个城市时序发展不会遵循城市系统的截面标度律。城市规模修正指标为更加客观地评价城市表现提供了新思路。考虑城市规模效应后,2017年中国经济产出效率较高的城市主要位于东南沿海、长江中游和新疆,而东北和中原地区城市经济产出效率较低。城市标度律的机制解释、城市系统动态演化模型和城市内部标度律是未来值得关注的研究方向。 展开更多
关键词 城市地理学 城市科学 复杂城市系统 标度律 城市规模修正指标
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可持续城市化与国土空间优化 被引量:23
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作者 焦利民 刘耀林 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期1-11,共11页
当前可持续国土空间发展面临重大挑战,面向生态文明和新型城镇化战略需求,探讨可持续城市化和国土空间优化的路径、方法和建模具有重要意义。可持续国土空间发展没有现成路径,探索国土空间优化的中国路径成为必然选择。城市及其周边是... 当前可持续国土空间发展面临重大挑战,面向生态文明和新型城镇化战略需求,探讨可持续城市化和国土空间优化的路径、方法和建模具有重要意义。可持续国土空间发展没有现成路径,探索国土空间优化的中国路径成为必然选择。城市及其周边是国土空间优化的关键地域,全球城市扩张研究表明,城市扩张具有路径依赖性、松散化和低密度化倾向,中国可持续城市化路径应以紧凑、高密度、宜居、低碳为基本特征。耦合可持续城市化的国土空间优化路径应遵循生态优先、节约优先、集约发展、协调发展的理念,重构国土空间规划体系。作为信息技术支撑,国土空间优化决策支持建模应面向可持续从指标量化、目标体系、约束规则等方面重构多目标协同优化模型。 展开更多
关键词 国土空间优化 空间规划 城市化 可持续国土空间发展
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城市地表温度与NDVI空间相关性的尺度效应 被引量:22
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作者 江颖慧 焦利民 张博恩 《地理科学进展》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第10期1362-1370,共9页
城市地表温度与NDVI的空间相关性已被广泛研究,但是其尺度效应常常被忽略,给研究结果带来不确定性。本文以郑州市为例,基于四幅Landsat8影像,经辐射传导法反演地表温度(LST),运用半变异函数识别地表温度的空间相关性分析尺度,并结合空... 城市地表温度与NDVI的空间相关性已被广泛研究,但是其尺度效应常常被忽略,给研究结果带来不确定性。本文以郑州市为例,基于四幅Landsat8影像,经辐射传导法反演地表温度(LST),运用半变异函数识别地表温度的空间相关性分析尺度,并结合空间相关指数Moran's I,从多尺度、多季节、多邻接范围3个方面对地表温度与植被覆盖的空间相关性的尺度效应进行了探讨,结果表明:(1)LST和NDVI的单变量空间自相关和双变量空间相关尺度均在300 m左右;(2)300 m相关尺度内,单变量空间自相关性存在显著尺度效应,相比之下双变量空间相关性尺度效应较为微弱;(3)LST和NDVI的单变量空间自相关性和双变量空间相关性尺度效应均表现出明显的季节差异;(4)随着邻接范围增大,LST和NDVI的空间自相关性减弱,尺度效应更明显。因此度量LST和NDVI的空间相关性要考虑时空尺度效应,本文研究结果有助于进一步认识LST和NDVI间空间相关性的尺度效应。 展开更多
关键词 地表温度 NDVI 半变异函数 空间相关性 尺度效应 郑州市
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基于多源数据的武汉市多中心空间结构识别 被引量:19
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作者 毛帅永 焦利民 +1 位作者 许刚 李泽慧 《地理科学进展》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第11期1675-1683,共9页
研究城市不同要素空间集聚水平与层级差异、明确城市各职能中心分布,对城市多中心空间结构的发展引导和规划调控具有重要意义。论文分别采用兴趣点(points of interest,POI)、夜间灯光和路网3种数据,利用局部等值线树算法,识别武汉市多... 研究城市不同要素空间集聚水平与层级差异、明确城市各职能中心分布,对城市多中心空间结构的发展引导和规划调控具有重要意义。论文分别采用兴趣点(points of interest,POI)、夜间灯光和路网3种数据,利用局部等值线树算法,识别武汉市多中心空间结构。研究表明:①武汉不同城市要素的总体集聚水平不均衡,其中在汉阳集聚水平较低,在汉口和武昌集聚水平较高,特别是二环以内区域;②武汉中央活动区发展比较均衡,内部各城市要素高度集聚,随着向外扩展,部分城市要素易于在局部集聚形成城市中心;③结合武汉圈层发展布局,城市中心沿环线的“商-住-工”职能分布模式逐步确立,其中内环以及二环区域已形成稳定的商服中心;二环附近综合组团内部出现了较具代表性的居住中心;三环外的沌口和武钢主导发展工业,是典型的工业中心。 展开更多
关键词 多中心空间结构 POI 夜间灯光 路网 局部等值线树算法 武汉
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标度律视角的城市效能测度及中国城市多维要素效能分析 被引量:16
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作者 徐智邦 焦利民 +4 位作者 贾琦琪 雷玮倩 蓝婷 赵睿 许刚 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第6期1596-1609,共14页
"城市标度律"(urban scaling laws)揭示了城市系统中城市人口和城市要素间普遍存在的非线性规模缩放关系,但目前大多数城市评价忽视了这种关系,常使用人均指标比较不同规模的城市,这会导致评价结果偏差。为此,考虑城市人口和... "城市标度律"(urban scaling laws)揭示了城市系统中城市人口和城市要素间普遍存在的非线性规模缩放关系,但目前大多数城市评价忽视了这种关系,常使用人均指标比较不同规模的城市,这会导致评价结果偏差。为此,考虑城市人口和城市要素间的非线性规模缩放关系构建了要素效能指数,用以修正城市规模的影响,度量城市要素实际发挥出预期能力的程度。以城市发展不同维度上的9个城市要素为例,分别测度了2017年中国292个地级以上城市各要素的效能,识别了各要素效能的空间差异和集聚特征,分析了要素效能指数的优势并讨论了结果的政策启示。结果表明:①9个城市要素都符合"城市标度律",其中8个要素与城市人口呈非线性规模缩放关系;从标度律的视角测度城市效能是必要而且可行的。②城市综合经济、商业消费和公共财政效能普遍以东部沿海地区较高;东北地区的基础教育和中西部地区的公共交通效能较低;土地和水资源禀赋较高的地区对应的效能值并不高;大部分城市的生态绿地效能较低。600万人以上的城市中,杭州、深圳、天津的各维度效能表现较均衡。③与人均指标评价结果的对比证明要素效能指数能够修正人口规模对城市评价的影响,对常用的总量和人均指标是有益的补充。标度律视角下的城市效能测度能够给城市人口管理和城市要素发展的决策提供明确的指导方向,同时为不同规模大小的城市提供更客观的比较标准,对国家城镇体系规划和落实中国新型城市化战略具有积极意义。 展开更多
关键词 城市标度律 城市效能 规模经济 城镇化 中国城市
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城市扩张程度的影响因素分析——以武汉市为例 被引量:15
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作者 宋艳华 焦利民 +1 位作者 刘稼丰 许刚 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期417-426,共10页
城市斑块层面扩张程度异质性深切影响着城市物理形态演变。研究城市扩张程度的影响因素及其机制,有助于深化理解城市扩张过程,管控城市空间扩张,促进城市紧凑发展。以中国湖北省武汉市为例,采用邻近度扩张指数度量城市扩张程度,并分析... 城市斑块层面扩张程度异质性深切影响着城市物理形态演变。研究城市扩张程度的影响因素及其机制,有助于深化理解城市扩张过程,管控城市空间扩张,促进城市紧凑发展。以中国湖北省武汉市为例,采用邻近度扩张指数度量城市扩张程度,并分析了城市扩张程度的空间特征,采用相关性分析探讨城市扩张程度与速度之间的联系,构建空间回归模型探究自然、社会经济、交通、规划等因素对城市扩张程度的影响。研究发现:(1)城市扩张程度存在空间差异,由主城区向外逐渐增大;(2)城市扩张程度存在正向空间相关性;(3)城市扩张程度与扩张速度之间呈强正相关关系;(4)交通区位、规划控制、到城市中心的距离是城市扩张程度的主要影响因素,且影响程度依次降低。城市扩张程度的影响因素分析结果可为城市空间管控提供科学依据。 展开更多
关键词 扩张程度 邻近度扩张指数 空间回归 影响因素
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高密度和低密度城市的蔓延特征对比——中美大城市对比分析 被引量:14
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作者 王雪 焦利民 董婷 《经济地理》 CSSCI CSCD 北大核心 2020年第2期70-78,88,共10页
对比研究高密度城市和低密度城市的蔓延特征有助于为城市规划和管理提供参考。以人口超过100万的12个中国城市、9个美国城市为样本城市,采用圈层分析法和反S方程,对比分析1990、2000和2014年以中国为代表的高密度城市和以美国为代表的... 对比研究高密度城市和低密度城市的蔓延特征有助于为城市规划和管理提供参考。以人口超过100万的12个中国城市、9个美国城市为样本城市,采用圈层分析法和反S方程,对比分析1990、2000和2014年以中国为代表的高密度城市和以美国为代表的低密度城市的蔓延特征。结果表明:①同等人口规模下,中国城市的建设用地面积较小,但土地扩张速度快。中国和美国城市的土地扩张分别主要发生在郊区和城市内部。②中国城市相对更为紧凑。高密度松散的城市土地扩张趋于紧凑,低密度城市蔓延程度在降低。③高、低密度城市的总体人口密度都呈下降趋势。高密度的中国城市尽管空间形态更紧凑,人口密度下降得较快,有必要遏制中国的城市蔓延趋势。④空间紧凑的城市人口密度下降得较慢;蔓延和紧凑的空间增长使高密度城市的人口密度下降变快和变慢,而对低密度城市没有表现出显著影响。 展开更多
关键词 城市蔓延 圈层分析 反S方程 土地扩张 人口密度 城市边界
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1995-2020年气候变化和耕地利用变化对中国耕地气候生产潜力的影响分析 被引量:12
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作者 刘泽瑾 焦利民 连喜红 《中国土地科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2022年第3期62-73,共12页
研究目的:探究区域尺度与网格尺度气候变化与耕地利用变化对耕地气候生产潜力相对贡献的空间异质性,为理解气候变化与人类活动对粮食安全的影响提供科学依据。研究方法:利用Thornthwaite Memorial模型测算耕地气候生产潜力,通过情景分... 研究目的:探究区域尺度与网格尺度气候变化与耕地利用变化对耕地气候生产潜力相对贡献的空间异质性,为理解气候变化与人类活动对粮食安全的影响提供科学依据。研究方法:利用Thornthwaite Memorial模型测算耕地气候生产潜力,通过情景分析评估气候变化和耕地利用变化对中国耕地气候生产潜力变化的贡献程度。研究结果:(1)耕地单位面积气候生产潜力整体呈现自北向南递增的分布态势,高值区(>2000 t/km^(2))主要分布在水热条件优越的华南地区,低值区(≤500 t/km^(2))主要集中在北方干旱半干旱农业区的西北部;(2)耕地气候生产潜力总量自1995年的24.95亿t波动增长至2020年的25.97亿t,增长了约4.09%,北部农业区上升最为明显;(3)气候变化和耕地利用变化对中国耕地气候生产潜力总量变化的相对贡献率分别为69.26%和30.11%;(4)在气候生产潜力视角下耕地变化总体上表现为“占优补劣”,潜力较低的北部农业区耕地“占少补多”和水热条件改善促使了该地区气候生产潜力总量提升,而潜力较高的华中和华南地区则由于耕地“占多补少”抵消了水热条件改善的影响导致耕地气候生产潜力总量持平或显著下降。研究结论:气候变化带来的水热条件改善提升了耕地气候生产潜力,但确保耕地占补数量质量平衡、优化补充耕地布局、严格控制耕地流失仍是保障我国粮食生产能力的关键。 展开更多
关键词 耕地利用变化 气候生产潜力 气候变化 空间分异 农业区
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一种新的城市景观扩张过程测度方法:多阶邻接度指数 被引量:12
13
作者 刘稼丰 焦利民 +3 位作者 董婷 许刚 张博恩 杨璐迪 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第11期1741-1749,共9页
提出多阶邻接度指数(Multi-order Adjacency Index, MAI),应用多阶缓冲区完善对新旧斑块间空间关系的识别,从而更为详细地揭示城市扩张过程特征。MAI的延伸公式可供自下而上从宏观分析城市整体的扩张程度及空间变化过程。选取武汉市作... 提出多阶邻接度指数(Multi-order Adjacency Index, MAI),应用多阶缓冲区完善对新旧斑块间空间关系的识别,从而更为详细地揭示城市扩张过程特征。MAI的延伸公式可供自下而上从宏观分析城市整体的扩张程度及空间变化过程。选取武汉市作为研究区,基于4期遥感影像(1995、2000、2005和2010年)划分3个时段应用MAI分析武汉市城市景观格局的演变特征。结果表明,MAI能够详细地反映出新增城市斑块在空间上有更加离散的分布趋势,新增斑块的扩张程度逐渐加深,建成区的边界不断向外延展。比较MAI与LEI(Landscape Expansion Index,LEI)的特征差异,指出MAI能够更加详尽地反映新旧斑块间的空间位置关系。 展开更多
关键词 多阶邻接度指数 景观扩张指数 城市扩张 多阶缓冲区.
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顾及城市空间结构信息的元胞自动机模型构建及其应用 被引量:12
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作者 焦利民 杨璐迪 +2 位作者 刘稼丰 张博恩 许刚 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第8期1276-1283,共8页
利用衡量新增斑块空间邻接关系的多阶景观扩张指数定量识别城市组团的空间特征,结合城市组团所表现出的城市空间结构信息,构建基于MLEI的元胞自动机城市扩展(MLEI-CA)模型。针对武汉市1990、2000、2013年3期遥感影像数据,运用MLEI-CA对... 利用衡量新增斑块空间邻接关系的多阶景观扩张指数定量识别城市组团的空间特征,结合城市组团所表现出的城市空间结构信息,构建基于MLEI的元胞自动机城市扩展(MLEI-CA)模型。针对武汉市1990、2000、2013年3期遥感影像数据,运用MLEI-CA对武汉市城市扩展进行模拟,通过与Logistic-CA模型对比验证该模型的适用性。研究结果表明,MLEI-CA模型更加准确地揭示城市扩展的空间演变过程,MLEI-CA模型精度优于Logistic-CA模型,Kappa系数、城市用地的精度分别提高6%和4%。 展开更多
关键词 城市扩展模拟 城市空间结构 城市组团 多阶景观扩张指数 元胞自动机模型
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中国地级以上城市建成区2006—2016年人口密度变化的时空格局及驱动因素 被引量:11
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作者 杜春萌 焦利民 许刚 《热带地理》 北大核心 2018年第6期791-798,共8页
土地扩张速度快于人口增长速度导致城市建成区总体人口密度下降,研究建成区人口密度的变化规律,对于城市健康发展决策具有重要意义。基于中国285个地级以上城市2006—2016年人口和建成区面积数据,分析中国城市建成区人口密度的变化趋势... 土地扩张速度快于人口增长速度导致城市建成区总体人口密度下降,研究建成区人口密度的变化规律,对于城市健康发展决策具有重要意义。基于中国285个地级以上城市2006—2016年人口和建成区面积数据,分析中国城市建成区人口密度的变化趋势和空间分布差异,并探讨人口密度变化的驱动因素。结果表明:1)中国城市建成区平均人口密度由2006年的10 845人/km^2降低至2016年的8 279人/km^2,平均每年降低2.66%。2)超过5/6的研究城市的人口密度降低,但不同城市人口密度变化率存在显著差异。人口密度快速降低、中速降低、缓慢降低和密度增加的地级以上城市分别占比为13.3%、30.5%、41.1%和15.1%。3)人口密度快速降低城市主要分布在东部地区,人口密度中速降低和缓慢降低城市主要位于中部地区,人口密度增加城市呈现两极分化,主要包括北上深等人口快速流入城市和经济发展缓慢的小城市。4)经济发展水平、城市规模、区位因素、城市发展政策是影响人口密度变化的主要驱动因素。 展开更多
关键词 城市扩张 城市建成区 人口密度 中国
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1990—2014年印度城市扩张时空特征对比分析 被引量:10
16
作者 熊瑶 潘润秋 +2 位作者 许刚 焦利民 李凯 《地理科学进展》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第2期271-282,共12页
印度是人口仅次于中国的发展中国家,也是"一带一路"倡议的重要节点。印度正处于城市化快速发展阶段,分析印度城市化特征具有重要意义,而中国国内关于印度城市化和城市扩张的研究和报道相对较少。论文选取10个人口超过100万的... 印度是人口仅次于中国的发展中国家,也是"一带一路"倡议的重要节点。印度正处于城市化快速发展阶段,分析印度城市化特征具有重要意义,而中国国内关于印度城市化和城市扩张的研究和报道相对较少。论文选取10个人口超过100万的印度城市,获取1990、2000和2014年基于Landsat影像的土地利用数据和人口数据,采用圈层分析法将城市划分为等间距的同心圆圈层后统计各圈层内建设用地密度,选取增长率、密度、强度以及景观指数指标对印度城市扩张进行多维度对比分析。研究发现:①城市土地扩张快于人口增长,1990—2000、2000—2014年土地年均增长率分别是人口年均增长率的3.27和2.43倍。②建设用地密度随着与城市中心距离增加而衰减,且在一定距离内快速下降;同圈层内建设用地密度随时间逐渐增加;城市以分散的方式向外扩张,城市形态变得更加松散,特别是在第二阶段(2000—2014年)。③建设用地斑块破碎化程度与城市扩张强度的空间变化相吻合。城市扩张最活跃区域与景观破碎度最严重区域都随时间不断向外推进,城市扩张对景观格局产生显著影响。在全球城市扩张背景下,研究结果将为理解城市扩张时空特征而提供印度样本,也将为研究其他地区城市扩张提供分析方法和思路。 展开更多
关键词 城市扩张 城市形态 圈层分析 景观破碎度 印度
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1988—2018年中国城市实体地域与行政地域用地扩张对比 被引量:9
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作者 徐智邦 焦利民 王玉 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2022年第10期2514-2528,共15页
城市边界是城市演化认知和城市规划决策的空间依据。中国不少研究实践将地级市等行政地域范围视为城市,与物理上主要由连续人造不透水面构成的城市实体地域相比,存在较大的空间边界差异。然而,鲜有研究定量分析“实体”视角下长时间序... 城市边界是城市演化认知和城市规划决策的空间依据。中国不少研究实践将地级市等行政地域范围视为城市,与物理上主要由连续人造不透水面构成的城市实体地域相比,存在较大的空间边界差异。然而,鲜有研究定量分析“实体”视角下长时间序列的城市用地演化,特别是对实体和行政两种统计单元视角下的城市扩张差异缺乏系统认识。本文基于30 m空间分辨率的多源遥感产品识别了1988—2018年8期的城市实体地域边界,分析其用地扩张过程,进一步与行政地域相对比,系统识别了两种统计视角下城市用地扩张的认知差异和空间模式。主要结论为:①1988—2018年间,中国面积5 km^(2)以上的城市实体地域单元数量增长了378%,以华东和华中地区的增长最为显著;城市实体地域中,88%为独立增长型,分布广泛但面积大都小于50 km^(2);12%为空间聚合型,主要分布在发达地区,面积普遍较大。②相比行政地域,城市实体地域的位序规模更符合幂律分布,其Zipf指数30年来逐渐上升趋向于1,城镇体系发展愈发均衡;相比城市实体地域,行政地域单元在平原地区的城市扩张面积普遍偏高,在沿海地区的城市扩张强度普遍偏低。③和城市实体地域单元在拓扑关系上无法一一匹配的1327个行政单元大多分布在人口密集或发达的平原地区;结合实体和行政边界识别了“跨政区同城化”和“政区内集群化”两种扩张模式,前者多发生在省会区域,后者主要分布在华北平原,两者反映了城市化的空间重构。本文研究结果有助于深化中国土地城镇化时空过程的认识,并可对土地资源的科学配置、统一协调及行政区划的优化整合提供空间依据。 展开更多
关键词 城市扩张 城镇化 城市用地 实体城市 城市实体地域 中国
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城市土地扩张和人口增长的关联——长期趋势与影响因素 被引量:4
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作者 焦利民 李静 许刚 《城市规划》 CSCD 北大核心 2023年第5期25-33,共9页
城市土地扩张快于人口增长导致城市低密度增长,但其宏观变化趋势及其与社会经济发展阶段的关系仍不明确,从宏观时空尺度揭示城市人口密度变化规律,对可持续城市发展决策具有重要意义。本文以工业革命以来典型发达国家和改革开放以来中... 城市土地扩张快于人口增长导致城市低密度增长,但其宏观变化趋势及其与社会经济发展阶段的关系仍不明确,从宏观时空尺度揭示城市人口密度变化规律,对可持续城市发展决策具有重要意义。本文以工业革命以来典型发达国家和改革开放以来中国的城市发展为研究对象,结合经济发展、产业发展、城镇化水平和交通变革等因素,研究发现:(1)工业化以来,典型发达国家城市人口密度多先上升后下降,拐点在城镇化率50%~70%、工业化完成后、汽车产业发展到一定规模时出现;(2)改革开放后,中国城市人口密度总体上先上升后下降,工业化前期时城市人口密度下降现象已经出现;(3)当前全球城市人口密度下降具有趋势性,但中国城市人口密度下降幅度较大、速度较快,城市人口密度拐点出现相对较早。我国当前阶段城市用地需求多元增长、城市交通汽车化发展等是城市土地扩张的重要驱动力,管控城市扩张速度、促进城市可持续发展转型具有紧迫性。 展开更多
关键词 城市扩张 城镇化 城市人口密度 关联分析
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COVID-19病例与城市人口规模的标度律及其时间演化 被引量:3
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作者 许刚 焦利民 +3 位作者 李新虎 肖逸雄 宫鹏 龚健雅 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期503-514,共12页
城市标度律刻画了城市体系内不同要素与人口规模的缩放关系,但传染病发病数与人口规模非线性关系仍不明确,其演化过程仍不清楚。本文以2020—2022年美国新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情为例,研究发现:COVID-19确诊病例与人口规模呈超线... 城市标度律刻画了城市体系内不同要素与人口规模的缩放关系,但传染病发病数与人口规模非线性关系仍不明确,其演化过程仍不清楚。本文以2020—2022年美国新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情为例,研究发现:COVID-19确诊病例与人口规模呈超线性关系,说明大城市确诊率更高。反映缩放关系的标度指数经历了先快速升高、后稳定在1.25左右、再下降直至趋近于1的演化过程。对比来看,死亡病例并没有与人口规模呈超线性关系,说明大城市病死率没有高于中小城市。分阶段拟合的死亡和确诊病例标度指数均经历了先上升,后稳定,再下降的过程。本文基于标度律理论揭示了疫情传播的规模效应,而标度指数演化规律的发现也促进了对城市标度律的认知,其演化驱动机制值得继续深入研究。 展开更多
关键词 复杂城市系统 标度律 传染病 城市健康 COVID-19 美国
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基于深度学习的中国连续空间覆盖PM_(2.5)浓度预报 被引量:6
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作者 毛文婧 王卫林 +1 位作者 焦利民 刘安宝 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期361-372,共12页
实现全国连续空间覆盖未来小时尺度的PM_(2.5)浓度实时、高精度预报是一个难题。本文建立基于深度学习的多层长短期记忆迭代模型和改进的空间反向传播神经网络S-BPNN模型来实现全国小时尺度PM_(2.5)浓度的空间预报。首先,研究基于空间... 实现全国连续空间覆盖未来小时尺度的PM_(2.5)浓度实时、高精度预报是一个难题。本文建立基于深度学习的多层长短期记忆迭代模型和改进的空间反向传播神经网络S-BPNN模型来实现全国小时尺度PM_(2.5)浓度的空间预报。首先,研究基于空间相关性将全国1286个空气质量监测站点在空间上进行自适应分区,并对各个分区分别构建多层LSTM迭代预报模型实现未来24 h各个监测站点的PM_(2.5)浓度的实时预报。其次,应用改进的S-BPNN空间化模型实现未来24 h全国连续空间覆盖的PM_(2.5)浓度精细化制图。然后,利用2016—2019年中国PM_(2.5)监测站的历史数据进行训练和验证,结果显示预报模型和空间化模型的相关系数R^(2)分别为0.88和0.87,表明模型都能实现较高的精度。最后,基于提出的预报模型和空间化模型,辅助从监测站实时获取的大气污染数据和气象数据,通过搭建的大气污染物浓度预报智能化在线信息原型系统可实时发布预报结果并可进行空间化展示。研究实现了全国连续空间覆盖的PM_(2.5)浓度高时空精度的实时预测,以支持大气污染联防联控和公众环境空间质量信息服务。 展开更多
关键词 大气污染 时空预报 PM_(2.5) 深度学习
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