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        遙感視角下的粵港澳大灣區(qū)城市化進(jìn)程及其生態(tài)質(zhì)量演變

        2023-04-16 12:03:36
        測(cè)繪學(xué)報(bào) 2023年2期
        關(guān)鍵詞:生態(tài)質(zhì)量建設(shè)

        楊 超

        深圳大學(xué)自然資源部粵港澳大灣區(qū)地理環(huán)境監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,深圳 518060

        城市化及其生態(tài)效應(yīng)已成為生態(tài)文明建設(shè)的核心。本文以粵港澳大灣區(qū)(GBA)為研究區(qū),以1987—2017年的Landsat系列影像和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源,綜合遙感、景觀生態(tài)學(xué)及GIS技術(shù),揭示了大灣區(qū)尺度的城市擴(kuò)張的時(shí)空特征、城市尺度的城市擴(kuò)張異質(zhì)性及協(xié)調(diào)度,厘清了粵港澳大灣區(qū)與其他3個(gè)世界著名灣區(qū)(紐約、舊金山和東京灣區(qū))城市群演變差異;與此同時(shí),構(gòu)建了綜合生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)(CEEI)分析了大灣區(qū)城市擴(kuò)張背景下的生態(tài)質(zhì)量演變規(guī)律及其驅(qū)動(dòng)力,并提出了灣區(qū)城市群規(guī)劃及生態(tài)保護(hù)策略。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:

        (1)灣區(qū)建設(shè)用地提取。構(gòu)建面向?qū)ο笾С窒蛄繖C(jī)(O-SVM),從1987、1997、2007、2017年4期Landsat TM/OLI系列遙感影像中提取出全球4大灣區(qū)的建設(shè)用地用于城市群演變分析。結(jié)果表明:O-SVM在所有灣區(qū)的建設(shè)用地提取方面具有較高精度,所有精度指標(biāo)均大于80%,且大部分精度指標(biāo)均超過(guò)85%,滿足土地利用覆蓋變化分析需求。

        (2)大灣區(qū)尺度的城市擴(kuò)張的時(shí)空特征。利用擴(kuò)張量化指標(biāo)、景觀擴(kuò)張指數(shù)和景觀格局指數(shù)探測(cè)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張時(shí)空特征。結(jié)果表明:舊金山、紐約、東京和粵港澳灣區(qū)的城市群建設(shè)用地從1987年的1 686.82、5 315.93、3 765.09和605.71 km2分別擴(kuò)張至2017年的2 714.70、8 359.18、5 351.06和7 568.19 km2;粵港澳大灣區(qū)的擴(kuò)張面積和速率最大;舊金山和紐約灣區(qū)形成多核帶狀擴(kuò)張模式,東京和粵港澳大灣區(qū)分別形成多核扇形(或馬蹄形)和三角帶狀擴(kuò)張模式;東京和紐約灣區(qū)填充型擴(kuò)張比例最多,舊金山灣區(qū)緊隨其后,均領(lǐng)先于粵港澳大灣區(qū);粵港澳大灣區(qū)城市群建設(shè)用地?cái)U(kuò)張中導(dǎo)致的景觀破碎度高于其他灣區(qū)。

        (3)城市尺度的城市擴(kuò)張異質(zhì)性及協(xié)調(diào)度。探討了粵港澳大灣區(qū)內(nèi)11個(gè)城市的時(shí)空演變,并利用建設(shè)用地面積-人口和建設(shè)用地面積-GDP彈性系數(shù)評(píng)價(jià)各城市擴(kuò)張合理性。結(jié)果表明:1987—2017年,廣州、深圳、佛山、東莞、中山和珠海的城市建設(shè)用地分別擴(kuò)大了10.12、11.48、14.21、24.90、37.07和30.15倍;各城市呈現(xiàn)不同擴(kuò)張模式,包括單核多邊形輻射模式、雙核多邊形模式和多核擴(kuò)張模式;就擴(kuò)張類型面積比例而言,邊緣型和飛躍型擴(kuò)張是所有城市的主要類型,而填充型擴(kuò)張主要大范圍出現(xiàn)在2007—2017年間的深圳、香港、東莞、中山和佛山;廣州、深圳、佛山、中山、東莞和珠海呈現(xiàn)出明顯城-鄉(xiāng)景觀梯度;大部分城市和時(shí)間段的擴(kuò)張超過(guò)了理性水平。

        (4)城市擴(kuò)張背景下的生態(tài)質(zhì)量演變。通過(guò)主成分分析集成多源遙感指標(biāo),構(gòu)建了CEEI用于描述粵港澳大灣區(qū)的生態(tài)質(zhì)量的時(shí)空演變。結(jié)果表明:1987—2017年大灣區(qū)的生態(tài)質(zhì)量總體呈現(xiàn)先改善后退化的趨勢(shì),生態(tài)質(zhì)量差、較差區(qū)域逐漸由郊區(qū)轉(zhuǎn)向城區(qū);大灣區(qū)1987年的生態(tài)質(zhì)量不容樂(lè)觀;1997—2007年大灣區(qū)生態(tài)質(zhì)量明顯改善,生態(tài)質(zhì)量差的區(qū)域占總面積的比例低于0.70%;大灣區(qū)2017年生態(tài)質(zhì)量再次下降,生態(tài)質(zhì)量差和較差的區(qū)域分別達(dá)到總面積的4.30%和17.35%,且主要集中在城區(qū)。粵港澳大灣區(qū)生態(tài)質(zhì)量變化主要由城市化進(jìn)程和政策變化所驅(qū)動(dòng)。

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