基于多尺度窗口分析的西安城市化空间格局及其特征-论文.pdf

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1、第33卷第3期地域研究与开发Vo1．33No．32014年6月AREALRESEARCHANDDEVELOPMENTJun．2014基于多尺度窗口分析的西安城市化空间格局及其特征樊相宁，孙晶，杨新军(1．西北大学城市与环境学院，西安710127；2．密西根州立大学系统综合与可持续发展研究中心，美国东兰辛市48823)摘要：以西安城区2000，2005和2010年的土地利用图为基础，结合移动窗口法和迭代自组织聚类法，实现城市发展对其周边地区影响的多尺度分析与聚类并绘制成图，按照城市化水平的高低，将其分为：城市核心区、半城市化区、城市边缘区和乡村地区。结果表明，在局地尺度(0．81

2、km)上，2010年城市核心区、半城市化区、城市边缘区和乡村地区的城市建设用地比例分别为96％，59％，38％和8％。城市核心区集中在碑林区、莲湖区和雁塔区，是西安城市化水平和质量最高的地区，半城市化区多呈斑块状镶嵌在城市核心区周围，城市边缘区连片环绕城市核心区分布，乡村地区分布在区域最外围。在区域尺度(16．11km)上，各类地区的城市建设用地比例逐年增加，西安城区整体的城市化质量和水平逐步提高。关键词：城市化；空间格局；土地利用；多尺度窗口分析；西安市中图分类号：K901．8文献标志码：A文章编号：1003—2363(2014)03．0073—06的影响符合空间自相关性，即

3、地理学第一定律(Tobler，0引言1970)，在空间上相距越近的事物或现象越相似n。城近些年，城市化成为我国发展的主要战略决策，快市化进程中，城市和周围地区的联系日益紧密，城市和速城市化带来了一系列亟待解决的问题。城市可理解乡村的界限日趋模糊，导致城市的实际影响范围往往为一个典型的区域社会一生态系统。社会一生态系统超出其实体地域范围，且呈现出空间异质性的特征，单是人类社会与自然环境相互联系作用的复杂系统，受系纯的城市建设用地范围难以反映城市对区域的影响。统自身和外部的干扰与控制u。城市社会一生态系统因此，必须在土地利用科学的框架下寻求新的方法去表中自然、经济和社会各部分相互作

4、用，系统的动态性强征这一问题，从而促进对城市化的空间格局及城乡相互且其发展轨迹受人类影响和控制。城市的生产生活影响在复合空间尺度下的理解。活动需要消耗大量的能源与资源，这些能源与资源多由对在复合空间尺度下社会一生态系统(包括城市社周边地区供给，同时，城市作为区域的经济文化中心，会一生态系统)的研究与分析，景观生态学提供了较为为整个区域提供商品和服务，它的发展也影响着广大完善的理论、方法和技术支持。一般而言，一个社会～腹地的环境质量和生态系统服务。因此，城市社会一生生态系统是由多个相互作用的不同层级的子系统嵌套态系统和外界的物质能量与信息交流十分频繁，与周边组成，系统中的任何一个

5、子系统都受到不同层级的影地区具有复杂的互动关系，而基于GIS技术的土地利用响”’”。，这种嵌套结构决定了在研究时必须采用多尺科学为该研究提供了新的视角。度的方法才能反映系统的复杂性。城市是典型的人工景观。，其景观是人类深刻塑造多尺度移动窗口法可以改进单一尺度下研究的缺自然景观的结果。城市化进程中，城市向周边地区扩陷，从多尺度的角度体现土地利用的空问格局及其动态张，城镇建设用地侵占大量农牧用地，改变原有的土地变化，因此，本研究把城市化理解为一个动态的、具有多利用和土地覆被⋯。城市化过程改变了区域的景观尺度效应的持续发展过程，引用多尺度移动窗口法对城格局。已有研究表明，城市发展对土

6、地利用和土地覆被市化的空间格局进行多尺度研究，揭示城市发展影响的实质与特征。多尺度窗口分析通过选取不同大小的窗口来模拟不同的尺度，并在不同大小的窗口下进行运收稿日期：2013—08—28；修回日期：2014—04—10算，得出研究对象在不同尺度下的特征。Riitters_l-16]等基金项目：国家自然科学基金项目(41171127)；陕西省重点学科“地理学”学科建设经费资助项目(0705)；教育部人文社会科学研通过多尺度窗口法分析不同尺度下的森林格局，研究局究项目(12YJC790072)地、区域乃至全球的森林破碎化格局与特征。Zurlini作者简介：樊相宁(1990一)，女，

7、河南安阳市人，硕士，主要从事等和Wade等Ⅲ将多尺度窗口法与聚类方法相结合，区域经济学、城市与区域发展与规划疗面的研究，(E—mail)fanxn90前者分析了多尺度下人类活动对景观的干扰格局，为社@126．eom。会一生态系统恢复力的研究提供了新思路；后者绘制出通讯作者：杨新军(1972一)，男，陕西扶风县人，博士生导师，主要从事社会一生态系统的恢复力、区域发展和旅游地理研究，(E—多尺度下城市影响的分类图，克服了传统的城市一乡村mail)yangxj@nwu．edu．eno二分法并实现了