鐘 洋, 林愛文

(1.武漢大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 武漢 430079； 2.地理信息系統(tǒng)教育部重點實驗室, 武漢 430079)

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和綜合國力的不斷提升，我國的城市群發(fā)展建設(shè)也得到越來越多的重視。城市群是國家工業(yè)化和城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)型發(fā)展到高級階段的產(chǎn)物[1]。目前，城市群在中國日益受到關(guān)注，被認(rèn)為是國家參與全球競爭與國際分工的全新地域單元，是加快推進(jìn)城市化進(jìn)程和城鄉(xiāng)統(tǒng)籌的主體空間形態(tài)，是中國未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展最具活力和潛力的核心增長極[2-3]。

當(dāng)前，隨著我國城市群建設(shè)的不斷推進(jìn)，作為城市群研究主要內(nèi)容之一的城市群空間格局演變研究自然引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。從研究視角來看，主要集中在可達(dá)性測度[4-5]、網(wǎng)絡(luò)化分析[6]和流空間[7]等；從研究區(qū)域來看，主要以長三角城市群[8-9]、珠三角城市群[10]和長江中游城市群[11-12]等為主；從研究方法來看，主要包括主成分分析法[2]、引力模型[13-14]和社會網(wǎng)絡(luò)分析法[15]和熵值法[16]。隨著2015年4月5日，《長江中游城市群發(fā)展規(guī)劃》得到國務(wù)院批復(fù)實施，“長江中游城市群”隨即成為了學(xué)術(shù)界的研究熱點區(qū)域，現(xiàn)階段學(xué)術(shù)界對長江中游城市群的研究工作主要側(cè)重于從多視角切入[17-19]、運用多種研究方法[20-22]和包括許多內(nèi)容[23-26]等，通過比較，很明顯可以看出對長江中游城市群空間格局的研究相對較少，同時當(dāng)前國內(nèi)城市群空間格局研究面臨著日益嚴(yán)重的發(fā)展瓶頸問題，急需拓展新方法論與新數(shù)據(jù)源，尤需是形式簡潔卻內(nèi)涵豐富的評估方式。

美國國防氣象衛(wèi)星Defense Meteorological Sat-ellite Program(DMSP)搭載的Operational Linescan System(OLS)傳感器則使得夜間燈光數(shù)據(jù)的獲取成為可能[27]。該傳感器能夠在夜間工作，不僅可以利用月光進(jìn)行云監(jiān)測，而且還能夠探測到包括城市燈光甚至是小規(guī)模居民地?zé)艄?、車流等低強度燈光[28]。夜間燈光指數(shù)作為形式簡潔卻內(nèi)涵豐富的評估指標(biāo)，其實現(xiàn)了單一統(tǒng)計指標(biāo)與綜合指標(biāo)體系的有機(jī)融合，因而夜間燈光指數(shù)理論上可高效評估城市規(guī)模并分析城市體系，此外由于該數(shù)據(jù)同時具有空間信息和強度變化信息，因此也比較適合用于在大尺度上監(jiān)測和識別具有不同擴(kuò)展強度變化軌跡的城市用地類型。目前，國內(nèi)外學(xué)者通過以夜間燈光數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行了大量研究，主要以城市化擴(kuò)展研究[29-33]、人口與經(jīng)濟(jì)估算[34-36]、電力消耗量估算[37-38]和碳排放空間分布特征[39-40]等方面為主。在城市化擴(kuò)展研究方面，吳健生等[31]基于DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)的實證開展了對中國城市體系等級結(jié)構(gòu)及其空間格局的研究，并且對中國城市體系等級結(jié)構(gòu)進(jìn)行了劃分，同時也分析了中國城市體系的空間格局特征；楊洋等[32]通過以1992—2012年夜間燈光數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對環(huán)渤海地區(qū)三大城市群的城市規(guī)模分布動態(tài)比較進(jìn)行了分析和透視，進(jìn)而總結(jié)出了環(huán)渤海三大城市群城市規(guī)模動態(tài)的差異；王翠平等[33]基于DMSP/OLS影像對我國主要城市群即“京津冀、長江三角洲和珠江三角洲城市群”的空間擴(kuò)張?zhí)卣鬟M(jìn)行分析，并且發(fā)現(xiàn)三大城市群城市用地空間擴(kuò)張在城市群之間以及城市群內(nèi)部具有明顯的不均衡性。因此，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)術(shù)界關(guān)于長江中游城市群空間格局演變的研究較少，迫切需要基于DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)對長江中游城市群空間格局演變進(jìn)行研究，這對于豐富相關(guān)研究的深度和廣度以及促進(jìn)長江中游城市群空間格局優(yōu)化發(fā)展都有著重要的意義。

鑒于此，本文以DMSP/OLS夜間燈光時間序列數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以Landsat TM數(shù)據(jù)、空間分辨率為1 km的中國土地利用/覆蓋格網(wǎng)數(shù)據(jù)集以及研究區(qū)域內(nèi)部各省地縣市的土地利用數(shù)據(jù)為輔助，獲取長江中游城市群從1992—2013年總共22 a的城鎮(zhèn)用地信息，同時運用多種研究方法，對長江中游城市群1992—2013年的空間格局演變展開研究，目的在于揭示長江中游城市群的空間格局動態(tài)演變特征和規(guī)律，具有較高的可信度和科學(xué)性，繼而在此基礎(chǔ)之上針對長江中游城市群空間格局演變所存在的問題和不合理之處提出相應(yīng)地解決對策與建議，可以為長江中游城市群內(nèi)部各級政府制定區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略和城市群空間規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)，也具有一定的實踐價值。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域

長江中游城市群是以武漢城市圈、環(huán)長株潭城市群和環(huán)鄱陽湖城市群為主體形成的特大型城市群，武漢城市圈包括湖北省武漢市、黃石市、鄂州市、黃岡市、孝感市、咸寧市、仙桃市、潛江市、天門市、襄陽市、宜昌市、荊州市、荊門市；環(huán)長株潭城市群包括湖南省長沙市、株洲市、湘潭市、岳陽市、益陽市、常德市、衡陽市、婁底市；環(huán)鄱陽湖城市群包括江西省南昌市、九江市、景德鎮(zhèn)市、鷹潭市、新余市、宜春市、萍鄉(xiāng)市、上饒市及撫州市、吉安市的部分縣(區(qū))，總國土面積約31.7萬km2，2014年實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值6萬億元，年末總?cè)丝?.21億人，分別約占全國的3.3%，8.8%，8.8%，長江中游城市群承東啟西、連南接北，其不僅是長江經(jīng)濟(jì)帶的重要組成部分，而且也是實施促進(jìn)中部地區(qū)崛起戰(zhàn)略、全方位深化改革開放和推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化的重點區(qū)域，因而其在我國區(qū)域發(fā)展格局中占有重要地位。

2015年4月5日，伴隨《長江中游城市群發(fā)展規(guī)劃》國務(wù)院批復(fù)實施。這是《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020年)》出臺后，國家批復(fù)的首個跨區(qū)域城市群規(guī)劃。長江中游城市群正式定位為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展新增長極、中西部新型城鎮(zhèn)化先行區(qū)、內(nèi)陸開放合作示范區(qū)和“兩型”社會建設(shè)引領(lǐng)區(qū)，旨在推動中國經(jīng)濟(jì)朝著健康穩(wěn)定的方向發(fā)展，推動長江中游城市群發(fā)展，對于依托黃金水道推動長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展、加快中部地區(qū)全面崛起、探索新型城鎮(zhèn)化道路、促進(jìn)區(qū)域一體化發(fā)展具有重大意義。

1.2 數(shù)據(jù)來源

1.2.1 DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù) 本研究采用1992—2013年總共22年的DMSP-OLS非輻射定標(biāo)的夜間穩(wěn)定燈光數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)下載自美國國家地球物理數(shù)據(jù)中心，DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)投影是WGS-84，該數(shù)據(jù)的灰度值范圍是0～63，0值表示無燈光區(qū)域，相反灰度值越大則表示該處燈光亮度值越高，該數(shù)據(jù)包含城鎮(zhèn)以及其他類型的穩(wěn)定燈光，并已經(jīng)過嚴(yán)格的處理，去除火災(zāi)、太陽光、月光、云和極光等因素的影響，因此在本文的研究中采用此種數(shù)據(jù)，根據(jù)研究時段選取F101992，F(xiàn)141999，F(xiàn)162006和F182013總共4期影像，長江中游城市群逐年數(shù)據(jù)灰度值分布頻率統(tǒng)計見圖1。同時為了驗證模型結(jié)果的精確性，研究使用Landsat TM系列衛(wèi)星同期數(shù)據(jù)對夜間燈光數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，數(shù)據(jù)源自中國科學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心國際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，此外為了滿足研究工作的需要，本文還運用二次回歸函數(shù)方法對原始DMSP/OLS 夜間燈光數(shù)據(jù)進(jìn)行相互校正，繼而提高其在時間序列上的可比性。

圖1 長江中游城市群1992年、1999年、2006年、2013年夜間燈光數(shù)據(jù)

1.2.2 土地利用數(shù)據(jù) 該數(shù)據(jù)下載自在“地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺”上發(fā)布的中國1995年、2000年、2005年3期空間分辨率為1 km的土地利用/覆蓋格網(wǎng)數(shù)據(jù)集(National Land Cover Data，NLCD)。具體的，在該數(shù)據(jù)的土地利用/覆蓋分類系統(tǒng)中包括“耕地”、“林地”、“草地”、“水域”、“城鄉(xiāng)、工礦、居民用地”和“未利用土地”總共6個一級類型，其中，在“城鄉(xiāng)、工礦、居民用地”中包括了“城鎮(zhèn)用地”、“農(nóng)村居民點”和“其他建設(shè)用地”這3個二級類型[21]。因此，從該數(shù)據(jù)集中分別獲取1995年、2000年和2005年的二級類型數(shù)據(jù)“城鎮(zhèn)用地”，進(jìn)而作為確定基于夜間燈光數(shù)據(jù)提取長江中游城市群1992—2013年總共22年逐年城鎮(zhèn)建成區(qū)面積的最佳閾值的輔助數(shù)據(jù)。

2 研究方法

2.1 對原始燈光數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析

針對DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)的灰度值范圍為0～63，0值表示無燈光區(qū)域，隨著灰度值越大則表示該處燈光亮度值越高，同時由于在后續(xù)的研究中是采用基于輔助數(shù)據(jù)的比較法確定提取城鎮(zhèn)建成區(qū)面積的最佳閾值，此外作為輔助數(shù)據(jù)的是從“地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺”下載其發(fā)布的3期中國1995年、2000年、2005年這3個年份的空間分辨率為1 km的土地利用/覆蓋格網(wǎng)數(shù)據(jù)集(NLCD)數(shù)據(jù)，因此，為了能夠保證接下來城市建成區(qū)閾值的提取更為精準(zhǔn)，繼而對1995年、2000年、2005年這3個年份的DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，從而對夜間燈光數(shù)據(jù)灰度值的分布進(jìn)行分類，了解夜間燈光數(shù)據(jù)本身亮度值的分布特征，繼而對接來下基于輔助數(shù)據(jù)的比較法確定提取城鎮(zhèn)建成區(qū)面積的最佳閾值起到鋪墊作用。聚類分析結(jié)果見表1，1995年、2000年、2005年這3年的夜間燈光亮度值所占比重較大的分別是8.83，9.97，11.81，由此可見，長江中游城市群在1995年、2000年、2005年這3年的夜間燈光亮度值數(shù)值較低，城鎮(zhèn)建成群范圍較小，此外，1995年、2000年、2005年這3年的夜間燈光亮度值和總數(shù)大小在年份上也是逐漸增大，可以看出，長江中游城市群處于發(fā)展擴(kuò)張之中，城鎮(zhèn)建成區(qū)面積不斷擴(kuò)大。

2.2 提取城鎮(zhèn)建成區(qū)面積

通過對國內(nèi)外基于DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)的長時間序列城鎮(zhèn)建成區(qū)面積提取方法進(jìn)行綜合比較，繼而選取閾值法作為提取城鎮(zhèn)建成區(qū)的方法，而在閾值提取法中包括的基于輔助數(shù)據(jù)的比較法更能滿足本研究中進(jìn)行長時間序列長江中游城市群空間格局演變的需要，因此，選取基于輔助數(shù)據(jù)的比較法來確定提取城鎮(zhèn)建成區(qū)面積的最佳閾值，繼而提取出長江中游城市群在各個年份的城鎮(zhèn)建成區(qū)面積。

以從“地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺”下載其發(fā)布的中國1995年、2000年、2005年3期空間分辨率為1 km的土地利用/覆蓋格網(wǎng)數(shù)據(jù)集(NLCD)數(shù)據(jù)中獲取的城鎮(zhèn)用地信息為基礎(chǔ)，采用基于輔助數(shù)據(jù)的比較法來確定提取長江中游城市群城鎮(zhèn)建成區(qū)的最佳閾值，即找出在kappa系數(shù)最大時對應(yīng)的最佳閾值，基于此方法，本文選定燈光閾值≥25的區(qū)域作為城鎮(zhèn)建成區(qū)范圍，然后從1992—2013年逐年DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)中提取長江中游城市群從1992—2013年總共22年間各年份的城鎮(zhèn)建成區(qū)面積，繼而為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)。

2.3 使用空間格局變化分析方法

本文運用景觀生態(tài)學(xué)中的景觀指數(shù)方法[26]對提取的長江中游城市群在1992年、1999年、2006年、2013年4個年份的城鎮(zhèn)空間信息進(jìn)行分析。考慮到由DMSP-OLS燈光數(shù)據(jù)提取得到的長江中游城市群建成區(qū)數(shù)據(jù)的景觀類型較為復(fù)雜的特點，繼而選取景觀總面積(TA)、總斑塊數(shù)量(NP)、斑塊密度(PDh)、最大斑塊指數(shù)(LPI)、總邊界長度(TE)、平均邊界密度(ED)、景觀形狀指數(shù)(LSI)和聚集度指數(shù)(AI)總共8個典型景觀格局指標(biāo)，各景觀格局指數(shù)的含義見表2,進(jìn)而運用FRAG-STATS 4.2軟件對選取的8個典型景觀格局指標(biāo)進(jìn)行計算。

表1 1995年、2000年、2005年夜間燈光數(shù)據(jù)聚類分析統(tǒng)計

表2 景觀格局指數(shù)

3 結(jié)果與分析

FRAG-STATS 4.2軟件計算結(jié)果如表3所示，為了使得該計算結(jié)果顯現(xiàn)得更為直觀明了，因此，對表3中的各項景觀格局指標(biāo)計算結(jié)果進(jìn)行回歸分析，得到圖2中的各項指標(biāo)在1992—2013年共22年間的變化趨勢。

3.1 長江中游城市群空間格局演變特征

景觀總面積(TA)、總斑塊數(shù)量(NP)、斑塊密度(PDh)這3個指標(biāo)在整體層面上呈現(xiàn)出逐年增長的特征，在整體上反映出長江中游城市群在城鎮(zhèn)化擴(kuò)張過程中城鎮(zhèn)面積和城鎮(zhèn)數(shù)量均得到不斷增加，具體的，這3個指標(biāo)的年均增幅分別達(dá)到了31.89%，10.6%和10.7%，且2003—2013年的增幅要明顯高于1992—2002年的增幅，尤其是2010—2013年的增幅最明顯，同時孤立的城鎮(zhèn)板塊增幅也較為明顯，說明在1992—2013年這22年間，長江中游城市群出現(xiàn)了較多的小城市和新興城鎮(zhèn)。但是，這3個指標(biāo)的波動也較為明顯，尤其是1992—1998年和2003—2010年這兩個階段的起伏波動最為明顯，此外這3個指標(biāo)也呈現(xiàn)出很明顯的相關(guān)性，繼而反映出長江中游城市群內(nèi)部在發(fā)展壯大過程中存在不穩(wěn)定性和波動性，迫切需要按照科學(xué)規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整，最終實現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。

總邊界長度(TE)、平均邊界密度(ED)和景觀形狀指數(shù)(LSI)這3個指標(biāo)在整體層面上也保持著逐年增加的態(tài)勢，具體的，總邊界長度(TE)和平均邊界密度(ED)的年平均增長速度分別為18.86%和18.87%，同時2003—2013年的增幅要明顯高于1992—2002年的增幅，景觀形狀指數(shù)(LSI)的增幅為4.33%，體現(xiàn)了長江中游城市群城鎮(zhèn)區(qū)域的形狀復(fù)雜度不斷上升，進(jìn)一步反映了長江中游城市群城鎮(zhèn)間聚集程度越來越高，相互影響也變得越來越大，但是這3個指標(biāo)發(fā)展變化的起伏波動也較為明顯，尤其是1992—1998年和2003—2010年這兩個階段起伏波動較大，這不僅反映了長江中游城市群發(fā)展存在不協(xié)調(diào)性和不規(guī)范性，而且缺乏內(nèi)部各城市之間的合理分工和穩(wěn)定核心的帶動引領(lǐng)。

最大斑塊指數(shù)(LPI)和聚集度指數(shù)(AI)這兩個指標(biāo)在整體層面體現(xiàn)出逐年下降的特征，最大斑塊指數(shù)(LPI)的起伏比較明顯，很明顯可以看出在2001—2013年最大斑塊指數(shù)(LPI)的起伏波動最大，說明城市群的核心城市面積變化存在不確定性，呈現(xiàn)不規(guī)則和無序化的特征，因此需要進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃來調(diào)整，聚集度指數(shù)(AI)的變化呈現(xiàn)出逐年平緩下降的特點，反映出長江中游城市群城鎮(zhèn)之間聯(lián)系越來越緊密，破碎度逐步減小，城鎮(zhèn)化水平得到不斷提高。

表3 1992-2013年長江中游城市群景觀格局指標(biāo)計算結(jié)果

3.2 長江中游城市群空間格局優(yōu)化發(fā)展的對策與建議

3.2.1 貫徹落實《長江中游城市群發(fā)展規(guī)劃》，同時高規(guī)格制定其他相關(guān)規(guī)劃 2015年4月國務(wù)院批復(fù)同意《長江中游城市群發(fā)展規(guī)劃》，標(biāo)志著長江中游城市群發(fā)展已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，同時由于長江中游城市群包括武漢城市圈、環(huán)長株潭城市群和環(huán)鄱陽湖城市群三大子城市群，跨越了湖北省、湖南省和江西省3個省份的行政管轄范圍，必定存在一定的避雷阻礙，因此，長江中游城市群發(fā)展要貫徹落實《長江中游城市群發(fā)展規(guī)劃》，積極開展和推動長江中游城市群三大核心城市武漢市、長沙市和南昌市以及其他地市在經(jīng)貿(mào)、旅游和文化等各個領(lǐng)域的協(xié)調(diào)、往來和互動，從而實現(xiàn)長江中游城市群合理的區(qū)域分工和協(xié)調(diào)發(fā)展。同時，對于長江中游城市群內(nèi)部其他相關(guān)規(guī)劃，也需要高規(guī)格高標(biāo)準(zhǔn)的完成，堅持生態(tài)與效率并重，最終實現(xiàn)長江中游城市群快速和科學(xué)發(fā)展。

3.2.2 集中力量推動武漢市、長沙市和南昌市的發(fā)展，提升這三大核心城市的核心作用和輻射作用 長江中游城市群擁有武漢市、長沙市和南昌市三大核心城市，他們分別是武漢城市圈、環(huán)長株潭城市群和環(huán)鄱陽湖城市群的核心增長極，在各自城市群內(nèi)部具有明顯優(yōu)勢，是帶動各自子城市群和整個環(huán)長江中游城市群發(fā)展的龍頭和關(guān)鍵所在，但是在武漢城市圈、環(huán)長株潭城市群和環(huán)鄱陽湖城市群內(nèi)部，這三大核心城市的核心帶動作用卻是有差距的，當(dāng)前，武漢市的城市實力和影響力對武漢城市圈的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，其更是整個長江中游城市群的核心龍頭，需要進(jìn)一步強化武漢市的核心龍頭作用；長沙市的城市實力和影響力在長江中游城市群內(nèi)部僅次于武漢市，在環(huán)長株潭城市群內(nèi)部也是處于核心地位，需要進(jìn)一步加快長沙市的發(fā)展壯大；相比之下，南昌市的城市實力和影響力明顯弱于武漢市和長沙市，由于南昌市自身的實力所限，導(dǎo)致環(huán)鄱陽湖城市群整體實力在各方面也跟武漢城市圈和長株潭城市群存在一定的差距，需要集中力量推動南昌市的發(fā)展，提升南昌市的競爭力。因此，需要進(jìn)一步強化三大核心城市的首位城市作用，從而最終實現(xiàn)以點帶面的發(fā)展格局。

圖2 1992-2013年長江中游城市群景觀格局各指標(biāo)變化趨勢

3.2.3 積極發(fā)展大中城市和穩(wěn)步擴(kuò)大小城鎮(zhèn)的發(fā)展規(guī)模，從而構(gòu)建科學(xué)合理的城鎮(zhèn)等級結(jié)構(gòu) 長江中游城市群除了武漢市、長沙市和南昌市為特大城市之外，其余的28個城市均為大中城市，同時伴隨長江中游城市群的不斷發(fā)展，中小城市進(jìn)一步壯大，同時也產(chǎn)生了許多新興小城鎮(zhèn)，但是現(xiàn)今長江中游城市群的城鎮(zhèn)發(fā)展呈現(xiàn)出不規(guī)則和無序化的特征，反映出長江中游城市群城鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)不合理的現(xiàn)狀，尤其是黃石、株洲、岳陽和九江等大中城市作為長江中游城市群重要的組成部分，不僅是各自地級區(qū)域發(fā)展的核心龍頭，而且對于完善長江中游城市群城鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)也有著重要的意義，因此，需要積極發(fā)展大中型城市，支持培育地方增長極，從而促使大中城市能有效地分擔(dān)首位城市的部分職能，推動它們快速成長，成為聯(lián)系首位城市和中小城市的重要橋梁，同時穩(wěn)步擴(kuò)大小城鎮(zhèn)的發(fā)展規(guī)模，堅持走新型城鎮(zhèn)化的道路，提高城鎮(zhèn)發(fā)展的質(zhì)量，選擇并培育一部分具有發(fā)展前途的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，逐步將其發(fā)展升級為小城市，從而最終構(gòu)建科學(xué)合理的城鎮(zhèn)結(jié)構(gòu)。

本研究使用DMSP-OLS夜間穩(wěn)定燈光數(shù)據(jù)，采用基于輔助數(shù)據(jù)的比較法提取得到1992年、1999年、2006年、2013年長江中游城市群，以及武漢市、長沙市和南昌市三市市域范圍的城鎮(zhèn)建成區(qū)范圍，見圖3。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，整個長江中游城市群的城鎮(zhèn)化速率不斷加快，三大核心城市武漢市、長沙市和南昌市的城鎮(zhèn)建成區(qū)面積均得到很大的擴(kuò)展，其中武漢市市域的城鎮(zhèn)建成區(qū)面積從1992年的501.37 km2增加到2013年2 516.35 km2，在這22 年的時間里增加了4.12倍；長沙市市域的城鎮(zhèn)建成區(qū)面積從1992年的158.02 km2增加到2013年的1 716.83 km2，在這22 年的時間里增加了9.86倍，增幅在長江中游城市群三大核心城市當(dāng)中最高；南昌市市域的城鎮(zhèn)建成區(qū)面積從1992年的135.32 km2增加到2013年915.78 km2，在這22 年的時間里增加了5.77倍，增幅也較為明顯。由此可以看出長江中游城市群三大核心城市城鎮(zhèn)建成區(qū)面積不斷擴(kuò)展，城市整體實力也不斷得到提升，從而保證三大核心城市在長江中游城市群的發(fā)展崛起中更好地發(fā)揮核心增長極的龍頭作用。

圖3 城鎮(zhèn)建成區(qū)面積演變

4 結(jié) 論

在1992—2013年總共22年間，長江中游城市群城鎮(zhèn)化快速擴(kuò)展，城鎮(zhèn)建成區(qū)面積增幅達(dá)到7.02倍，斑塊數(shù)量增幅為2.35倍，斑塊密度也不斷增加，同時景觀斑塊形狀復(fù)雜度不斷上升，中小城市不斷發(fā)展壯大，同時出現(xiàn)了較多的新興小城鎮(zhèn)，總邊界長度和平均邊界密度的年均增長速度分別為18.86%和18.87%，最大斑塊指數(shù)和聚集度指數(shù)兩個指標(biāo)呈現(xiàn)出逐年下降的態(tài)勢。但是在整體上所有的景觀總面積、總斑塊數(shù)量和斑塊密度等8個指標(biāo)的演變過程均存在著一定的波動和無序化。

DMSP/OLS夜間燈光衛(wèi)星數(shù)據(jù)在監(jiān)測城市化和分析城市空間格局演變等方面有無可比擬的優(yōu)勢，但實際應(yīng)用中存在DMSP/OLS夜間燈光衛(wèi)星數(shù)據(jù)分辨率過低等問題，導(dǎo)致小城市、縣城以及小城鎮(zhèn)等面積較小城區(qū)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高，通過較高分辨率的數(shù)據(jù)開展更加精細(xì)的定量化研究可以改善這一情況，這是以后的研究需要拓展的地方。