基于DMSP/OLS和NPP/VIIRS数据的新疆城市扩展时空变化研究
发布时间：2021-01-31 21:26
基于DMSP/OLS和NPP/VIIRS 2种夜间灯光数据,借助ArcGIS和Matlab软件,对新疆1993—2018年城市扩展时空演变进行了研究,同时,采用平均夜间灯光指数、4种城市扩展度量指标、标准差椭圆法和城市空间形态指数来分析新疆城市扩展动态变化和演变特征。结果表明:1)近25年来新疆城市化水平不断提高,城市夜间灯光面积的增长量为9 865km2,其中2013年"一带一路"倡议的时代背景下新疆城市发展很快,扩展速率达到1 222.2km2/a,是1993—1998年的9.7倍,动态变化最明显。2)1993—2018年新疆城市规模标准差椭圆的面积与重心移动方向有显著变化,在每个时期标准差椭圆的长轴方向由东北—西南走向,重心移动距离呈现先缩短后增长的趋势。3)新疆城市空间形态处于既不稳定且复杂的状态,外延式扩展较明显,城市空间形状的不规则性强,破碎程度较高,呈日益复杂。因此,利用夜间灯光数据对优化区域城市的空间开发和扩展格局具有科学性和可行性,对新疆城市扩展研究在"一带一路"倡议的实践中具有指导意义。
【文章来源】：中国农业大学学报. 2020,25(09)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
DMSP/OLS和NPP/VIIRS数据的拟合关系
根据式（1）和（2）计算出新疆城市在各年的夜间灯光指数（ANLI）。从1993—2018年（以5年为时间间隔）新疆城市ANLI指数分别为0.809、0.826、0,829、0.831、0.855和0.982。总体上看，1993—2018年的新疆城市化水平持续升高，平均夜间灯光指数由1993年的0.809上升至2018年的0.982，且2013—2018年的平均夜间灯光指数明显高于其他时期平均夜间灯光指数，说明1993—2013年新疆城市化水平较慢，2013—2018年城市化水平高。“一带一路”倡议给丝绸之路核心区的新疆带来了新的发展机遇，推进了新疆新型城市化发展。3.2 新疆城市扩展时空变化
从图中可知新疆地、州、市的5个时期的标准差椭圆范围大小与标准差椭圆重心迁移的空间变化。其中：1993—1998年标准差椭圆范围以及重心移动最明显；1993年的标准差椭圆重心从昌吉回族自治州迁移到巴音郭楞自治州，而2003—2008和2008—2013年没有显著性变化；从整个标准差椭圆长轴的方向来看，每个时期的标准差椭圆长轴方向是从东北-西南方向发展，说明5个时期的长轴方向都是一致的。从标准差椭圆法的参数来计算，可得新疆城市扩展的标准差椭圆的变化，结果见表3。可见：1993年的标准差椭圆范围为18.33×104 km2到1998年时增加了13.9×104 km2，重心迁移方向是从东北向西南方向转移，这个时间段内标准差椭圆重心的移动距离最远；1998—2003年标准差椭圆的面积增加了2.75×104 km2，重心坐标由（85°52′E,42°58′N）移至（84°55′E,42°46′N），重心移动距离为80.31km；其中2008—2013年标准差椭圆的重心移动距离最短，标准差椭圆范围比前一段时间段的大2.422.75×104 km2，重心移动距离比2003—2008年短11.96km，移动方向为东北方向；1993—2018年来新疆城市扩展的标准差椭圆范围一直保持增加，呈现出重心移动距离先缩短后增长趋势。随着我国城市的迅速发展，新疆城市规模也呈现出快速发展趋势，1993—2018年来新疆城市标准差椭圆的面积与中心转移方向变化显著（图4），标准差椭圆面积从1993—2018年时增加了25.31×104 km2，增长率为138.05%。标准差椭圆的方位角变大，标准差椭圆长轴的伸缩幅度较大。表明推动新疆城市体系夜间灯光演化的主要拉动力量为西南向。2017年“双西公路”全称为“欧洲西部—中国西部”公路的建成加快我国向西开放，标志着新疆东联西出的通道运输能力进一步增强，促进新疆城市发展。
【参考文献】：
期刊论文
[1]夜间灯光遥感数据应用综述和展望[J]. 陈颖彪,郑子豪,吴志峰,千庆兰. 地理科学进展. 2019(02)
[2]基于灯光数据的中国县域城市规模时空格局分析[J]. 周翼,谢保鹏,赵鸿雁,陈英,裴婷婷,刘士琪. 长江流域资源与环境. 2019(02)
[3]夜光遥感大数据视角下的中国城市化时空特征[J]. 马廷. 地球信息科学学报. 2019(01)
[4]基于DMSP/OLS和Landsat数据的城市化与生态环境耦合协调分析[J]. 廖李红,戴文远,黄华富,胡秋凤. 福建师范大学学报(自然科学版). 2018(06)
[5]基于GF-1 PMS影像的土地利用/覆盖分类研究[J]. 吴宗俊,万程辉,张红梅. 江西科学. 2018(03)
[6]“一带一路”视野下的交通基础设施建设——新疆与中亚贸易发展研究[J]. 刘越,闵路路. 青海师范大学学报(哲学社会科学版). 2018(03)
[7]基于夜间灯光数据的太湖流域城镇扩张对净初级生产力的影响研究[J]. 乔旭宁,顾羊羊,邹长新,黄贤峰,胡涛. 生态学报. 2018(16)
[8]资源枯竭型城市空间扩展进程研究——以淮北市为例[J]. 张志赟,刘辉,杨义炜. 地理研究. 2018(01)
[9]京津冀地区城市化发展时空差异特征[J]. 杨坤矗,毕润成,孙然好,陈利顶. 生态学报. 2017(12)
[10]基于夜间灯光数据的南京城镇用地提取[J]. 高亚红,顾羊羊,乔旭宁,宋雪桦,叶润武,孙旭. 测绘科学. 2017(06)
本文编号：3011605
【文章来源】：中国农业大学学报. 2020,25(09)北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
DMSP/OLS和NPP/VIIRS数据的拟合关系
根据式（1）和（2）计算出新疆城市在各年的夜间灯光指数（ANLI）。从1993—2018年（以5年为时间间隔）新疆城市ANLI指数分别为0.809、0.826、0,829、0.831、0.855和0.982。总体上看，1993—2018年的新疆城市化水平持续升高，平均夜间灯光指数由1993年的0.809上升至2018年的0.982，且2013—2018年的平均夜间灯光指数明显高于其他时期平均夜间灯光指数，说明1993—2013年新疆城市化水平较慢，2013—2018年城市化水平高。“一带一路”倡议给丝绸之路核心区的新疆带来了新的发展机遇，推进了新疆新型城市化发展。3.2 新疆城市扩展时空变化
从图中可知新疆地、州、市的5个时期的标准差椭圆范围大小与标准差椭圆重心迁移的空间变化。其中：1993—1998年标准差椭圆范围以及重心移动最明显；1993年的标准差椭圆重心从昌吉回族自治州迁移到巴音郭楞自治州，而2003—2008和2008—2013年没有显著性变化；从整个标准差椭圆长轴的方向来看，每个时期的标准差椭圆长轴方向是从东北-西南方向发展，说明5个时期的长轴方向都是一致的。从标准差椭圆法的参数来计算，可得新疆城市扩展的标准差椭圆的变化，结果见表3。可见：1993年的标准差椭圆范围为18.33×104 km2到1998年时增加了13.9×104 km2，重心迁移方向是从东北向西南方向转移，这个时间段内标准差椭圆重心的移动距离最远；1998—2003年标准差椭圆的面积增加了2.75×104 km2，重心坐标由（85°52′E,42°58′N）移至（84°55′E,42°46′N），重心移动距离为80.31km；其中2008—2013年标准差椭圆的重心移动距离最短，标准差椭圆范围比前一段时间段的大2.422.75×104 km2，重心移动距离比2003—2008年短11.96km，移动方向为东北方向；1993—2018年来新疆城市扩展的标准差椭圆范围一直保持增加，呈现出重心移动距离先缩短后增长趋势。随着我国城市的迅速发展，新疆城市规模也呈现出快速发展趋势，1993—2018年来新疆城市标准差椭圆的面积与中心转移方向变化显著（图4），标准差椭圆面积从1993—2018年时增加了25.31×104 km2，增长率为138.05%。标准差椭圆的方位角变大，标准差椭圆长轴的伸缩幅度较大。表明推动新疆城市体系夜间灯光演化的主要拉动力量为西南向。2017年“双西公路”全称为“欧洲西部—中国西部”公路的建成加快我国向西开放，标志着新疆东联西出的通道运输能力进一步增强，促进新疆城市发展。
【参考文献】：
期刊论文
[1]夜间灯光遥感数据应用综述和展望[J]. 陈颖彪,郑子豪,吴志峰,千庆兰. 地理科学进展. 2019(02)
[2]基于灯光数据的中国县域城市规模时空格局分析[J]. 周翼,谢保鹏,赵鸿雁,陈英,裴婷婷,刘士琪. 长江流域资源与环境. 2019(02)
[3]夜光遥感大数据视角下的中国城市化时空特征[J]. 马廷. 地球信息科学学报. 2019(01)
[4]基于DMSP/OLS和Landsat数据的城市化与生态环境耦合协调分析[J]. 廖李红,戴文远,黄华富,胡秋凤. 福建师范大学学报(自然科学版). 2018(06)
[5]基于GF-1 PMS影像的土地利用/覆盖分类研究[J]. 吴宗俊,万程辉,张红梅. 江西科学. 2018(03)
[6]“一带一路”视野下的交通基础设施建设——新疆与中亚贸易发展研究[J]. 刘越,闵路路. 青海师范大学学报(哲学社会科学版). 2018(03)
[7]基于夜间灯光数据的太湖流域城镇扩张对净初级生产力的影响研究[J]. 乔旭宁,顾羊羊,邹长新,黄贤峰,胡涛. 生态学报. 2018(16)
[8]资源枯竭型城市空间扩展进程研究——以淮北市为例[J]. 张志赟,刘辉,杨义炜. 地理研究. 2018(01)
[9]京津冀地区城市化发展时空差异特征[J]. 杨坤矗,毕润成,孙然好,陈利顶. 生态学报. 2017(12)
[10]基于夜间灯光数据的南京城镇用地提取[J]. 高亚红,顾羊羊,乔旭宁,宋雪桦,叶润武,孙旭. 测绘科学. 2017(06)
本文编号：3011605
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