發(fā)布時間：2019-10-30 02:13

【摘要】：改革開放以來,中國進入了一個城市化快速發(fā)展的時期,大中城市在二維蔓延式擴張的同時,垂向伸展態(tài)勢也越發(fā)明顯。當前,僅從二維平面角度著眼研究城市的擴展和城市形態(tài)的演變,而忽略城市垂向的伸展和用地強度的變化,在一定程度上影響了對城市空間擴展、土地利用變化和城市空間形態(tài)變化規(guī)律的認識。本文在梳理相關研究的基礎上,對城市空間二維擴展研究方法進行拓展,形成城市空間多維擴展的研究方法。在方法研究的基礎上,以南京市作為實證研究對象,以土地利用為切入點,從多維視角全方位分析城市空間擴展和城市空間形態(tài)演變的過程、格局和機理,深化對城市空間多維擴展規(guī)律的認識,并通過擴展后城市土地集約度的微觀評價分析城市多維擴展的合理性,提出未來城市空間多維擴展的建議。通過本研究,期望拓展城市空間擴展研究的視角,全面把握城市空間擴展規(guī)律,為科學的城市規(guī)劃與土地利用規(guī)劃提供依據(jù)。本文針對城市空間多維擴展科學問題的解答,以南京城市擴展為例構建了城市空間多維擴展分析的方法體系,主要結論概括如下:(1)提出了符合研究區(qū)實際的,采用中分辨率遙感影像,應用基于知識與規(guī)則的分層信息提取法大范圍、快速、準確提取土地利用分類信息的方法與流程;(2)基于高分辨率遙感影像,改進了提取建筑輪廓和建筑高度的技術方法,對南京城市建成區(qū)垂向結構進行了數(shù)字重建,提出了基于"分層分類"與"對象分割"的城市內部土地利用空間結構數(shù)字重建方法;(3)在城市二維空間擴展研究中,集成了 GIS二維空間分析模型和方法,深入挖掘了轉移矩陣在土地利用演變分析中的應用方法;將城市重心遷移、城市分形分維、土地利用轉移矩陣等研究方法從二維拓展到了三維,并建立了基于格網的城市三維形態(tài)變化量化分析指標體系和分析方法;(4)在城市空間多維擴展關系的研究中,引入了受限的voronoi圖、"建筑占地面積—建筑高度"圖等研究方法,并提出了體積增長貢獻率的概念用以劃分城市空間多維擴展所處的階段;(5)將神經網絡模型引入到基于用地功能區(qū)的城市土地集約利用評價中。在構建的城市空間多維擴展研究方法體系的支持下,開展了南京城市空間多維擴展分析,主要結論如下:(1)南京城市二維空間擴展的時間變化與空間分異特征明顯,城市擴展在逐漸從快速蔓延式向注重內部結構優(yōu)化和整合的內涵式擴展方式轉變;(2)1980—2012年,南京城市建成區(qū)處于迅速擴張之中,其中耕地向城市建設用地的轉變是這一時期主要的地類流轉方式,除城市內部地類外,地類轉移無序度都較小,土地利用演化較為有序,土地利用結構逐漸向均衡狀態(tài)發(fā)展;(3)南京城市處在不斷地更新與改造過程中,城市空間三維擴展的趨勢越發(fā)明顯,南京市高層建筑在2000年后一直保持著較快的建設速度,城市天際線起伏變化明顯,近12年來三維重心的移動方向經歷了從東南到西的轉化過程;(4)借鑒遙感多維特征空間分類方法,對各城市形態(tài)三維量化指標進行了綜合分析,將城市三維形態(tài)劃分成了6個分區(qū),各分區(qū)面積顯著擴大,分區(qū)由圈層結構向相互穿插方式演變;(5)用地類型和用地強度存在著一定的關系,近12年來,住宅用地和商業(yè)用地容積率增長最快,在城市擴展過程中,新增建設用地的容積率也保持在相對較高的水平;(6)2000—2012年,南京城市形態(tài)在從弱金字塔型向穹隆頂階段過渡,12年間經歷了平面擴展發(fā)力—增速—放緩和內部挖潛適度—放緩—發(fā)力的過程;(7)30余年來,南京市二維空間和三維空間都處在不斷擴展中,從擴展后的集約用地狀況來看,目前土地利用總體集約度良好,呈現(xiàn)從核心城區(qū)向外圍集約利用度逐漸降低的趨勢,商業(yè)功能區(qū)總體呈現(xiàn)較高的集約利用狀態(tài),居住功能區(qū)、教育功能區(qū)總體呈現(xiàn)集約利用狀態(tài),工業(yè)功能區(qū)集約度相對較低;(8)南京城市土地利用潛力較大,規(guī)模潛力主要分布在浦口區(qū)、棲霞區(qū)和江寧區(qū),主城區(qū)內規(guī)模潛力較小,通過潛力分析,對城市用地挖潛進行了時序配置,并提出了相關調控措施。論文的創(chuàng)新點主要為以下幾方面:(1)基于"多維"視角,創(chuàng)新了城市空間多維擴展的研究方法,將城市二維擴展研究模型擴展到三維并改進了某些研究方法的應用;(2)對南京城市空間多維擴展的格局、過程、機理和效益進行了深入的分析;(3)進行了城市多維時空信息數(shù)字重建技術創(chuàng)新。
【圖文】：

ａ伯吉斯的同＆闊模式邐ｂ崔巧特的扇形模NB邐Ｃ哈１斯、化巧曼多中也模式逡逑圖１．１城市±地利用的空間形態(tài)逡逑軌跡。民．Ｅ．Ｄｉｋｉｎｓｏｎ在１９４７年提化‘王地帶理論＂，將城市空間形態(tài)分為中央地逡逑帶、中間地帶和邊緣地帶（郊區(qū)地帶）Ｓ個主要的從市中也到外圍的空間地帶。逡逑Ｌ．邋Ｈ．邋Ｒｕｓｓｗｕｒｍ于１Ｗ５年出版《城市邊緣區(qū)和城市影響區(qū)》一書，他認為現(xiàn)代逡逑城市應該包括四個主要的空間結構，，從外到內為鄉(xiāng)村腹地、城市影響區(qū)、城市邊逡逑緣區(qū)和城市核必區(qū)（圖１．２邋ａ）。而Ｅ．邋Ｊ．邋Ｔａａｆｆｅ、Ｂ．邋Ｊ．邋Ｇａｍｅｒ和Ｍ．邋Ｈ．邋Ｔｅａｔｏｓ根據(jù)逡逑對歐美大量城市空間形態(tài)擴展的調查和研究，總結出現(xiàn)代城市發(fā)展的理想空間模逡逑式，從城市中屯、向外分別是：中央商務區(qū)、中如邊緣區(qū)、中間帶、外緣帶和近郊逡逑區(qū)。Ｍｕｌｌｅｒ于１９８１年指出衰落的中屯、城市、內郊區(qū)、外郊區(qū)、城市邊緣區(qū)是現(xiàn)逡逑代大都市的空間結構模式（圖１．２邋ｂ）。逡逑外巧泛—ＩＩ邋ＩＩＩ逡逑、、邐？巧站郎巧巧區(qū)逡逑、、、邐—巧巧的中，巳、絨市逡逑ａ邐ｂ逡逑圖１．２城市結構圖逡逑ａ．民ｕｓｓｗｕｒｍ區(qū)域城市結構；ｂ．邋Ｍｕｌｌｅｒ大都市結構模式逡逑資料來源：顧朝林等著．中國大城市邊緣區(qū)研究．１９９５．１０逡逑９逡逑

Ｌ．邋Ｈ．邋Ｒｕｓｓｗｕｒｍ于１Ｗ５年出版《城市邊緣區(qū)和城市影響區(qū)》一書，他認為現(xiàn)代逡逑城市應該包括四個主要的空間結構，從外到內為鄉(xiāng)村腹地、城市影響區(qū)、城市邊逡逑緣區(qū)和城市核必區(qū)（圖１．２邋ａ）。而Ｅ．邋Ｊ．邋Ｔａａｆｆｅ、Ｂ．邋Ｊ．邋Ｇａｍｅｒ和Ｍ．邋Ｈ．邋Ｔｅａｔｏｓ根據(jù)逡逑對歐美大量城市空間形態(tài)擴展的調查和研究，總結出現(xiàn)代城市發(fā)展的理想空間模逡逑式，從城市中屯、向外分別是：中央商務區(qū)、中如邊緣區(qū)、中間帶、外緣帶和近郊逡逑區(qū)。Ｍｕｌｌｅｒ于１９８１年指出衰落的中屯、城市、內郊區(qū)、外郊區(qū)、城市邊緣區(qū)是現(xiàn)逡逑代大都市的空間結構模式（圖１．２邋ｂ）。逡逑外巧泛—ＩＩ邋ＩＩＩ逡逑、、邐？巧站郎巧巧區(qū)逡逑、、、邐—巧巧的中，巳、絨市逡逑ａ邐ｂ逡逑圖１．２城市結構圖逡逑ａ．民ｕｓｓｗｕｒｍ區(qū)域城市結構；ｂ．邋Ｍｕｌｌｅｒ大都市結構模式逡逑資料來源：顧朝林等著．中國大城市邊緣區(qū)研究．１９９５．１０逡逑９逡逑
【學位授予單位】：南京師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：F301.2;P208

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本文編號：2553706