南昌市城镇空间扩展及其生态风险效应研究

论文摘要

伴随着我国城镇化进入加速发展时期,在城镇扩展过程中,如何有效、合理的评估城镇扩展与景观生态风险水平之间的关系,做到既降低生态风险、保护生态环境又实现社会经济的可持续发展就显得尤为重要。文章以南昌市为例,运用遥感、GIS及数理统计的方法,借助城镇扩展强度指数、扩展速度等研究了2000—2017年城镇空间扩展的时空变化特征,以3 km×3 km的单元网格进行系统采样,探究城镇扩展下南昌市景观格局的动态变化和景观生态风险,并利用CA-Markov模型预测了2025—2030年城镇扩展情况,分析了其景观格局的动态变化,并采用地理加权回归模型,分别从城镇用地面积与景观生态风险值、城镇扩展强度指数与景观生态风险变化值两方面对南昌市2000—2017年和2025—2030年城镇空间扩展与景观生态风险之间的耦合关系进行分析,正确认识城镇空间扩展对城市生态系统的影响,为南昌市的可持续发展和科学管理提供借鉴。研究结果如下:（1）2000—2017年,南昌市城镇用地面积由107.87 km2增至355.43 km2,其中2000—2005年扩展最为迅速,年均扩展率为39.62 km2/a。研究期内,南昌市城镇用地形状紧凑性较差,以外延式扩展为主。城镇扩展呈现出一定的分异特征,西北和正北方向扩展迅猛,正东、东南、东北方位扩展缓慢,扩展快速的地区主要为地形平坦的南昌市中心城区,主要表现为青山湖区、南昌县、新建区等城镇用地扩展迅猛,而正东、东南、东北方位受到军山湖、青岚湖、地势等阻碍,城镇用地空间扩展幅度较小。（2）2000—2017年,南昌市建设用地快速扩张,耕地、林地、草地面积持续减少,景观斑块数量增加,整体破碎度提高。景观生态风险平均值由0.135 4上升至0.142 0,风险值呈逐渐升高的趋势。主要以低生态风险和较低生态风险为主,这些地区面积达到50%以上,中等生态风险主要分布在南昌市中部的西湖区、青山湖区东部、南昌县东北部等;而较高生态风险和高生态风险在整个研究区面积较小,主要以脆弱度较高的水域和未利用土地为主,生态系统抗干扰能力低,景观生态风险较高。2000—2017年,对南昌市城镇用地面积和景观生态风险,以及城镇空间扩展强度指数与景观生态风险变化值进行耦合分析发现,它们之间均呈现出负向相关影响,但后者相关性关系在减弱。从回归系数的空间分布上看,低值均分布在东湖区、西湖区、青云谱区等经济发展较快的地区,高值则分布在进贤县、安义县等城镇用地扩展较为缓慢的地区。（3）利用CA-Markov模型得到,2025年和2030年南昌市城镇用地面积分别为370.23 km2、376.57 km2,未来城镇空间扩展将沿着主城区向四周扩展,各地区的实际城镇用地面积都呈增加趋势,城镇空间扩展较为快速。2017—2030年,除城镇用地外,南昌市不同景观斑块数量不断减少,整体破碎度由1.354 6降至0.624 5,耕地、未利用土地面积减少,城镇用地、其它建设用地面积增加,水域、林地由于相关保护措施的实施,面积在也在增加。景观生态风险平均值由0.141 1降至0.093 0,风险值呈快速下降的趋势,高生态风险区和较高生态风险区面积减少,中等生态风险区转化为低和较低生态风险区,低生态风险区面积显著增加,城市朝着更加有序的方向发展;城镇用地面积与景观生态风险总体上同样呈现出负相关关系,回归系数的空间分布上,正值出现在发展较快的南昌县、新建区,负值分布范围较大;2017—2030年三个时间段,城镇扩展强度指数与景观生态风险变化值之间耦合关系较弱,回归系数分布有正有负,正值同样分布在发展较快的新建区、南昌县、青山湖区,负值则分布在进贤县、东湖区、西湖区等,总体上看两者耦合关系微弱。（4）南昌市在城镇空间扩展过程中出现了一系列问题,未来应加强城镇土地的优化配置,合理布局城市空间结构、引导城市健康发展,增强城镇空间扩展过程中景观生态风险的管理,制定科学合理的发展政策,实现地区经济社会的可持续发展。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 选题背景
•   1.2 研究意义
•   1.3 研究进展
•     1.3.1 基本概念
•     1.3.2 国外研究进展
•     1.3.3 国内研究进展
•     1.3.4 研究评述
•   1.4 研究设计
•     1.4.1 研究目标
•     1.4.2 研究内容
•     1.4.3 研究方法
•     1.4.4 技术路线
• 2 研究区概况
•   2.1 南昌市概况
•     2.1.1 地理位置与行政区划
•     2.1.2 自然地理条件
•     2.1.3 社会经济发展状况
•     2.1.4 城镇发展状况
•     2.1.5 生态环境状况
•   2.2 研究尺度与数据来源
•     2.2.1 研究尺度
•     2.2.2 数据来源
• 3 南昌市城镇空间扩展研究
•   3.1 城镇空间扩展的时间过程分析
•     3.1.1 研究方法
•     3.1.2 扩展的时间特征分析
•   3.2 城镇扩展的空间分异规律
•     3.2.1 城镇空间扩展形态分析
•     3.2.2 城镇空间扩展方位分析
•   3.3 本章小结
• 4 南昌市城镇扩展的生态风险效应评价
•   4.1 生态风险效应评价模型
•     4.1.1 评价模型
•     4.1.2 评价方法
•     4.1.3 评价等级划分
•   4.2 生态风险效应的时空分异
•     4.2.1 景观格局变化分析
•     4.2.2 景观生态风险的时空分异
•   4.3 城镇扩展与生态风险效应的耦合关系
•     4.3.1 耦合关系评价模型
•     4.3.2 城镇用地面积与景观生态风险耦合性评价
•     4.3.3 城镇扩展强度与景观生态风险变化值耦合性评价
•   4.4 本章小结
• 5 南昌市城镇扩展趋势及其生态风险效应
•   5.1 城镇空间扩展趋势分析
•     5.1.1 CA-Markov模型的基本原理
•     5.1.2 CA-Markov模型的建立
•     5.1.3 2017年土地利用景观格局的模拟及精度评价
•     5.1.4 城镇扩展趋势分析
•   5.2 城镇扩展下的生态风险效应趋势分析
•     5.2.1 景观格局变化趋势分析
•     5.2.2 景观生态风险变化趋势
•   5.3 未来城镇扩展与景观生态风险的耦合关系
•     5.3.1 城镇用地面积与景观生态风险耦合性趋势评价
•     5.3.2 城镇扩展强度与景观生态风险变化值耦合性趋势评价
•   5.4 本章小结
• 6 南昌市城镇空间扩展与生态环境保护协调发展对策
•   6.1 城镇空间扩展存在的问题
•   6.2 城镇空间扩展对策研究
•   6.3 城镇空间扩展过程中景观生态风险的管理对策分析
•     6.3.1 高风险区和较高风险区风险管理对策
•     6.3.2 中等风险区风险管理对策
•     6.3.3 低风险区和较低风险区风险管理对策
• 7 结论与展望
•   7.1 结论
•   7.2 展望
• 致谢
• 在研期间发表的学术论文
• 参考文献

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王飞

导师: 叶长盛

关键词: 城镇扩展,模型,景观生态风险,地理加权回归模型,南昌市

来源: 东华理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,信息科技,经济与管理科学

专业: 自然地理学和测绘学,环境科学与资源利用,计算机软件及计算机应用,宏观经济管理与可持续发展

单位: 东华理工大学

基金: 江西省自然科学基金“南昌市半城市化地区空间范围识别,模拟及优化策略”(20171BAA208025)

分类号: F299.27;X22;P208

总页数: 81

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