长江经济带不同尺度城市规模扩张特征及空间差(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】式中:Ri,t为城市i在第t年的位序;Ras,i为城市i位序变化绝对量;Rs为位序变化的平均值。 2.2.3 城市扩张指数 引入城市扩张比例指数(LUPI)、城市扩张速度指
式中:Ri,t为城市i在第t年的位序;Ras,i为城市i位序变化绝对量;Rs为位序变化的平均值。
2.2.3 城市扩张指数
引入城市扩张比例指数(LUPI)、城市扩张速度指数(LURI)、城市扩张强度指数(LUII)和城市扩张综合指数(LUICI)来表征城市用地扩张的空间特征[21],分别按式(4)~式(7)计算:
式中:LUPI(i,t-t+n)为城市i在t-t+n时段内的城市扩张比例指数;为城市i在t-t+n时段内增加的城市建设用地面积(本研究中用城市灯光面积来表示);Ti为城市i的土地总面积;LUEI(i,t-t+n)为城市i在t-t+n时段内的城市扩张幅度指数,该指数可直观反映特定土地类型转化的速度,也就是通常所说的建设用地动态指数[22];LURI(i,t-t+n)为城市i在t-t+n时段内的城市扩张速度指数,该指数着重强调的是土地变化过程中的递变过程,是对递变规律的解释[23];LUII(i,t-t+n)为城市i在t-t+n时段内的城市扩张强度指数;Ct+n、Ct分别为整个长江经济带在t-t+n时段内的末期和初期城市建设用地总面积,该指数用于说明城市用地扩张的强弱,LUII>1 表明局部变化较整体剧烈,反之亦然。
最后得出城市扩张综合指数,衡量研究区域的城市扩张强度,按式(8)计算:
式(8)由城市扩张相关公式加权所得,能综合反映城市用地扩张的空间特征,取值范围为0 ~ 1,是标准化后的数值,越接近于1,表明城市用地扩张越明显。
3 结果与分析
3.1 长江经济带城市位序-规模分布动态分析
提取长江经济带各地级市的夜间灯光面积,利用Pareto回归得到长江经济带地级市不同年份的Pareto系数α和其决定系数R2(表2)。再选取1992、1995、2000、2004、2008、2012年的Pareto系数进行曲线拟合,从时间上体现城市规模分布均匀程度的变化(图2)。
图2 1992、1995、2000、2004、2008和2012年长江经济带地级市城市规模分布随时间变化Fig. 2 Urban scale distribution of prefecture-level cities in the YREB changing with time in 1992, 1995, 2000, 2004, 2008 and 2012
1)在过去20年间,长江经济带城市位序-规模分布呈均匀发展趋势。Pareto系数从1992年的0.51上升到2012年的0.77,年平均变化为0.013,R2从81.80%上升到91.45%(图2,表2),表明在这一时期,长江经济带的城市规模分布越来越符合帕累托分布。
2)Pareto系数增加最快的连续时段是2000—2003年,年均增长0.03。
3)城市面积越大,其位序-规模分布越均匀,具体表现在研究区域内,面积排名前50的城市,其Pareto系数从0.78上升至1.05;面积排名前30的城市,其Pareto系数从0.99上升至1.05,这些值都大于整体样本的值。
表2 长江经济带地级城市Pareto系数Table 2 Pareto coefficients of prefecture-level cities in the YREB年份长江经济带地级市Pareto系数决定系数R2/%城市面积位列前30位的城市Pareto系数决定系数R2/%城市面积位列前50位的城市Pareto系数决定系数R2/%................
3.2 长江经济带城市群尺度位序-规模分布动态分析
在城市群的尺度上,长江经济带三大城市群从1999—2012年的城市位序-规模分布特征不同。成渝城市群的Pareto系数增加了0.34,长三角城市群的Pareto系数增加了0.32,而长江中游城市群的Pareto系数为0.27,但是三大城市群的城市位序-规模分布都呈均匀发展趋势(图3)。
图3 长江经济带三大城市群 1992—2012年Pareto系数变化Fig. 3 Change of Pareto coefficients of the three urban agglomerations in YREB from 1992 to 2012
从图3可以看出:长三角城市群的Pareto系数在任意时间段都大于长江经济带的Pareto系数;在2003年以前,成渝城市群和长江中游城市群的Pareto系数与长江经济带的同期Pareto系数相比波动较大,在2003年以后,成渝城市群和长江中游城市群的Pareto系数呈现出明显的增长趋势,但其值仍然低于同期长三角城市群的Pareto系数。说明长三角城市群的城市位序-规模分布最均匀,其余两大城市群均匀程度相似并次于长三角城市群。
利用等级钟法进一步分析城市位序,结果如图4。
1)1992—2012年,三大城市群的城市位序都有较大的波动,其中成渝城市群的波动最大,其次是长江中游城市群,长三角城市群的波动最小﹝图4(a)、图4(c)、图4(e)﹞,位序变化量的平均值分别为78.19、54.46和23.63。
2)在成渝城市群中,重庆市的波动最小,位序变化量为14,自贡市波动最大,位序变化量为154﹝图4(a)﹞;在长江中游城市群,武汉市的位序波动最小,较为稳定,位序变化量为3,上饶市波动最大,位序变化量为97﹝图4(c)﹞;在长三角城市群,上海市是位序最稳定的城市,位序变化量为0,台州市的波动最大,位序变化量为55﹝图4(e)﹞。
文章来源:《环境工程》 网址: http://www.hjgczzs.cn/qikandaodu/2021/0205/435.html