基于GIS的城鎮建設用地時空演變分析一以南寧市為例摘要］利用4個時期的南宇市土地利用現狀圖，基于GIS空間分析技術，運用象限方位分析和緩沖區分析方法，對硏究區域城鎮用地擴展面積、擴展速度、擴展強度指數和空間分異等特征進行定量分析。結果表明：南宇市城鎮建設用地的擴展面積、擴展速度和擴展強度指數均隨著距中心城區距離的增加總體呈現逐漸下降的趨勢，城鎮擴展的主要方向總體上表現為東南方向。［關鍵詞］GIS；城鎮用地擴展；緩沖區分析；象限方位分析引言城盤建設用地的擴展是城市化在空間上表現最為明顯的特征之一，也是城市化的一個重要的衡量指標［1］。為了控制城鎮建設用地過度、盲H擴展、保護耕地資源，避免城市化帶來的相關問題，必須加強對城鎮建設用地擴展的動態監測，深入分析城鎮建設用地擴展的具體特征。本文借助GIS強大的空間分析功能，選擇城鎮用地擴展面積、擴展速度、擴展強度指數［2］三個具反映城鎮空間擴展特征的代表性指標，利用象限方位分析［3］,對南F市市轄區城鎮建設用地的時空擴展過程、特征及規律進行定量分析，有助于科學預測城鎮用地變化發展的趨勢，達到規劃、優化和調控的LI標，滿足區域、城市的社會經濟發展的需要，進而為土地資源的合理開發和利用提供指導。一、 研究區概況與范圍南宇市位于北緯22°13,-23°32,,東經107。45“08。5"。是廣西壯族自治區的首府，是連接東南沿海與西南內陸的重要樞紐，同時是國家級經濟區一一北部灣經濟區建設的核心城市，擁有沿海城市待遇和稅收等多項優惠待遇。本文研究的范圍是南宇市環城高速范圍內的西鄉塘區、興宇區、青秀區、江南區、良慶區。研究方法（一） 數據來源及處理本研究所使用的數據包括1994年、2001年、2004年、和2009年4個時期的南宇市土地利用現狀圖及相關統計年鑒。利用ArcGIS對4個時期的現狀圖進行校正后，進行矢量化獲取各個時期的城鎮建設用地的空間范圍，最后將4期城鎮建設用地空間數據疊加，得到1994年一2009年南F市城鎮建設用地擴展圖，并根據自然斷裂（naturalbreak）法進行聚類分析，從而獲得各時期南『市城鎮建設用地擴展的空間分異圖［3］。（二） 分析指標為探討1994年至今南F市城鎮建設用地擴展的時間特征、形態特征、結構分異及空間格局，引入以下指標：1?城鎮建設用地擴展速度城鎮建設用地擴展速度指城鎮建設用地在整個研究時期內的不同階段城鎮上地擴展面積年增長速率，用以表征各階段不同類型城鎮建設用地擴展的總體規模和趨勢［2］。其表達式為：式中，為城鎮建設用地擴展速度，為某一時段城鎮建設用地擴展數量，為某一時段的時間跨度，為某一時段初期的城鎮建設用地總面積［2］。2.城鎮擴展強度指數城鎮擴展強度指數，該指數實質上是將研究區內各空間單元的城鎮建設用地的年平均增長速度進行標準化處理，使不同時期城鎮建設用地增長速度具有可比性，因而能夠很好地反映處城鎮擴展的空間差異［2］,其表達式為：式中，為城鎮擴展強度指數，為某一時段城鎮建設用地擴展數量，為某一時段的時間跨度，為研究單元土地總面積［2］。（三）空間分析方法以南宇市的市中心為原點，東西方向為橫軸，南北方向為縱軸，按4個象限8個方位將研究區劃分為8個象限，以研究區1994年的中心城區為基準面向外做lkm間距的等距緩沖帶，將其分別與各期城鎮建設用地分布圖進行空間疊加分析,利用GIS的統計功能計算各個象限內內不同時間段內城鎮建設用地擴展面積、擴展速度和擴展強度指數特征然后以各象限為研究單元，利用自然斷裂法對各時間段城鎮擴展強度進行聚類分析，劃分為緩慢擴展、低速擴展、中速擴展、快速擴展和高速擴展［3］,獲得各時段城鎮建設用地擴展的空間分異圖。城鎮建設用地擴展變化特征（一） 各緩沖區城鎮建設用地擴展變化特征從整體上看，研究區各時間段城鎮擴展面積隨距中心城區距離的增加而呈現出減少的趨勢;各個階段南宇市城鎮建設用地擴展速度隨著距中心城區距離的增加而呈現出下降的趨勢;隨著與中心城區距離的增加，各時段的城鎮擴展強度指數都經歷了一個大致相同的變化趨勢，即隨距中心城區距離的增加而減少的趨勢。（二） 各象限城鎮建設用地擴展變化特征1?城鎮建設用地擴展面積、擴展速度和強度指數變化特征結果顯示，1994年?2009年間南亍市城鎮建設用地面積在各象限都有所增加，但在不同時段不同方向上其擴展規模和強度有較大差異。1994年?2001年，擴展面積、擴展速度和強度指數最大是在第VID象限，主要是由于在1994-2001年間，垠東新區、柳沙的開發起了很大的作用。2001年?2004年，擴展面積、擴展速度和強度指數最大是在第VD象限，主要是在2004年，南宇市行政區劃調整之后，增加了良慶區，從而城鎮建設用地有了顯著的增加。此外，在第I、IV、V、VDI這四個象限，擴展面積、擴展速度和強度指數也比較大。2004年?2009年，城鎮擴展面積、擴展速度和擴展強度指數最大都是在第VID象限，主要是由于這一區域內建立了中國一東盟商務區。2.城鎮擴展強度空間分異特征圖2各象限城鎮建設用地擴展空間分異圖從圖2上看，1994年?2001年間，第VDI象限城鎮建設用地高速擴展，第I和笫HI象限為快速擴展，其他兒個象限城鎮擴展相對緩慢，第V象限擴展強度最小。2001年?2004年間，第VD象限從中速擴展變為高速擴展，第VID象限快速擴展,第I、IV象限城鎮建設用地山快速速擴展轉變為中速擴展，第V象限從緩慢擴展變為中速擴展，其余象限擴展強度仍然較小。2004年?2009年間，第VID象限城鎮擴展再次變為高速擴展，其余兒個象限城鎮擴展相對緩慢。綜上所述，1994年?2009年間，城鎮建設用地高速擴展主要是在第VD、VID象限。總體上南宇市城鎮建設用地擴展的方向為東南方向。參考文獻⑴張心怡，劉敬，孟飛.基于RS和GIS的上海城建設用地擴展研究［J］.長江流域資源與環境，2006,15（1）：29-33?⑵儲金龍，馬曉東，高抒，等.南通地區城鎮用地擴展時空特征分析[J]?自然資源學報，2006,21(1)：55-64?⑶周銳，李月輝，胡遠滿，等.基于GIS的沈陽市城鎮用地空間擴展特征分析卩]?資源科學，2009,31(11)：1947-1956?⑸南宇市統訃局.2009年南亍市國民經濟和社會發展統計公[R/OL].(2010-03-28)[2010-05-01]?/6245/2010_4_6/6245_331817_1270524003003.html⑹盛凱，毛蔣興，劉煥原.南宇市硫帚土地擴張與驅動力分析.廣西師范學院學報(自然科學版).2009,26(2