【摘 要】
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城市化的快速发展给人们的生活带来了前所未有的便利,但城市化发展过快,伴随着城市空间的无序扩展,从而,造成了交通拥堵和环境恶化等问题。人们逐渐开始关注城市的蓝绿空间在改善维持碳氧、生态环境、保持生物多样性等方面的积极作用,尤其因为山地城市可利用土地更加紧张、生态环境更加脆弱且恢复难度大、分布更破碎、更随机的情况下,其蓝绿空间所起到的作用更是不可忽视。因此为了更好指导山地城市空间规划和改善生态环境质量
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城市化的快速发展给人们的生活带来了前所未有的便利,但城市化发展过快,伴随着城市空间的无序扩展,从而,造成了交通拥堵和环境恶化等问题。人们逐渐开始关注城市的蓝绿空间在改善维持碳氧、生态环境、保持生物多样性等方面的积极作用,尤其因为山地城市可利用土地更加紧张、生态环境更加脆弱且恢复难度大、分布更破碎、更随机的情况下,其蓝绿空间所起到的作用更是不可忽视。因此为了更好指导山地城市空间规划和改善生态环境质量,有必要厘清当下城市蓝绿空间演化的特点与趋势,并通过科学的方法研究其驱动机制,以期为城市管理和规划提供借鉴和参考。本文基于Google Earth Engine(GEE)云平台,以重庆市中心城区为研究区域,利用随机森林(random forest,RF)算法结合最优特征对Landsat卫星夏季最低云量合成影像进行土地利用分类,可以更加精确地提取常处于多云状态下城市的用地分类,为表明蓝绿空间的变化速率,以2000—2020年间每五年为时间节点,生成多期土地利用专题图,并从中提取蓝绿空间进行空间叠加和数据统计,分析研究区域的蓝绿空间演变特征,并通过建立基于经济、人口、土地、气候等因子的空间计量模型,研究重庆市中心城区蓝绿空间在城市不断扩张的影响下的演化驱动机理,分析其发展机制。主要研究内容及成果如下:(1)本文从获取的历年重庆市中心城区用地分类分布中发现,绿色空间受高程和坡度的影响较深,主要分布在海波300-600m、坡度15%-25%的山头、山脊及部分建设用地的夹缝区域,与缙云山、中梁山、明月山、铜梁山等四大山脉吻合,呈现川东平行岭谷的空间格局。蓝色空间由于水流的特性,多分布于地址较低坡度较缓的区域,即构成以长江及嘉陵江为骨架,支流为脉,与多面域的水库分布的蓝色空间格局。(2)对比统计2000—2020年重庆中心城区用地分类面积总量和土地转移矩阵分析可得,在研究期内耕地、水体和绿地面积均有不同程度的减少,其中耕地面积减少了637.14平方公里,面积减少的主要原因是437.85平方公里面积的耕地转为建设用地,其次是绿地和荒地,这是面积最多且分布最为广范的土地利用变化类型。水体面积减少1.91平方公里,大部分转换为绿地,绿地面积减少了34.05平方公里,以耕地转化为主。相比之下,研究期内重庆市中心城区荒地面积大量增加,主要由农田、建设用地和绿地转化而来。建设区面积是增加最为显著的用地类型,其中很大一部分面积来自于耕地的转化。(3)探究用地分类与城市中心距离的历年演变,研究发现重庆市中心城区蓝绿空间比例在已高度开发的城市内环线上大致趋于稳定,而在外环高速附近环带上蓝绿空间面积占比在历年城市建设过程中呈先减后增趋势,且面积减少区域逐渐外围边缘化。(4)研究发现2000—2020年研究区蓝绿空间收缩演化模式中填充式收缩的蓝绿空间斑块数量最多,但面积占所有变化的斑块比重小,边缘式收缩的蓝绿空间斑块是面积占比最大的,但数量占比小,由此可以说明在研究区内蓝绿空间收缩变化是大量小斑块填充式收缩、少量大斑块边缘式收缩成为蓝绿空间主要演化模式,蓝绿空间收缩由高度开发的城市内部中心向外围转移。(5)驱动力分析研究发现农业总产值和年均降水量是影响蓝色空间发展的最重要的正向因素,高程和海拔是最重要的负向驱动因子,说明农业总产量会导致农业发展扩大,需要更多的灌溉地,间接带来了对水的需求增加。在对绿色空间发展影响因素的回归分析中,最强的正向驱动因素是农业总产值、高程和坡度,社会经济和城市化相关因素都在不同程度上产生负面影响,说明随着经济的提升,城市产业需要更多的土地发展,人类需要更大的居住空间,这都将导致绿色空间的缩减,而处于海拔高、坡度陡的不适于建设的土地上的绿色空间得以保留。值得关注的是由于重庆市中心城区处于山地这一特殊地貌下,不同于平原研究区间的社会经济因素占据主导地位,反而整体上受自然驱动力影响更为显著。本研究首先研究描述2000—2020年重庆市中心城区蓝绿空间每五年一期的各阶段时空分布和演化特征,利用空间计量经济学模型分析驱动力影响,最后基于中心城区蓝绿空间变化特点划分为老建成区、新建城区和未开发区域,并基于公园城市理念下提出重庆市中心城区蓝绿空间优化策略,为中国西南部山地城市在快速扩张的背景下,制定合理、科学的城市蓝绿空间管控提供了依据。
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