文档介绍：由城市重心研究城市扩张以北京市为例
由城市重心研究城市扩张以北京市为例
摘要:利用遥感研究成果可为北京市城市建设、新一轮城市规划和土地规划修编提供基础参考和依据,有效地促使北京市城市扩张和土地利用向集约、健康的方向发展,同时可为周边城市建设的健康发展和土地资源的可持续利用提供借鉴和参考。集成MSS、TM、ETM遥感数据及地形图提取北京市2000年和2010年2期城市土地利用空间扩张信息,利用空间重心转移模型、单一土地利用类型动态度模型分析北京市近10年城市土地利用扩张的空间变化特征,进一步研究其扩张驱动力。
关键词:城市重心空间扩张驱动力北京市
中图分类号:TU984文献标识码: A 文章编号:
一、资料来源和研究方法
1、数据来源
卫星遥感对地观测系统具有周期性、时空性特点和多光谱特性,这使得遥感影像成为研究城市时间序列扩张变化的最佳数据。Landsat卫星影像的空间分辨率和光谱分辨率可以较好地识别不同地物特征,特别是建筑物、构筑物等组成的城镇建成区,因此被广泛地用来研究城市空间的扩张。
为满足城市扩张和城市土地利用动态变化的研究对数据源的实时、准确要求,又考虑到本文研究对影像分辨率等方面因素的要求,本次研究中使用了四景美国陆地卫星影像即2000年8月28日Landsat/2 MSS影像,2010年9月12日Landsat/5 TM影像,2000年9月21日、2010年7月26日Landsat/7 ETM+影像,北京市统计年鉴及各类历史资料。
2、研究区域的范围
本文以北京市为研究区域,仅仅指北京八区,不包括北京市所辖的各个区县。研究区域为图中所示的海淀区、石景山区、丰台区、宣武区、西城区、崇文区、东城区、朝阳区。

图1 研究区域范围图
3、研究思路与框架
本文采用北京市2000年和2010年的遥感影像进行解译,对这两年的遥感影像分别进行土地利用变化分析,并通过城市建设用地的变化来分析北京市城市扩张,然后利用自然、社会、人文等方面的资料和数据研究城市扩张的动力机制,研究的具体技术路线如图2所示。

图2 研究流程图
二、空间重心转移模型
1、城市重心的界定和确立
城市发展的不平衡导致城市各区的权重有很大的差异。我们可以通过三角形各顶点的物体重量来地说明这个问题。我们可以这样定义城市重心:不同区的权重导致的拉力平衡点。虽然定义上城市重心是一个点,但这个点事实上还是一个区的概念。由于此点接近城市最发达的区域,故该区域可以说是整个城市区域内最充满活力的地区,它的繁华程度、发展速度、建设规模、开发强度等都是说明该区域是城市重心的明显标志。
假设城市区域内有m个区,首先我们需要确立各区的几何中心,然后求出整个城市的重心。具体的计算方法是:
(1)建立一个直角坐标系。
(2)查出各区图形内典型布点的横坐标(x)和纵坐标(y)。
(3)求x和y算术平均值。公式为:X= Y=
2、城市重心转移模型
描述地理对象空间分布的重要指标是空间重心,其常用于城市扩张、土地利用类型变化研究。本文对空间重心转移距离和空间重心转移角度定义如下:
空间重心转移距离(OD):

空间重心转移角度(OO):

三、城市扩张过程分析
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