烟台市城市空间格局演变

摘 要：城市空间格局的演变会影响城市的可持续发展.文章针对烟台市的城市空间格局,利用遥感技术获取了不同时段的城市空间信息,在地理信息系统技术的支持下,运用空间定量数学模型分析烟台市的空间格局演变过程,对烟台市不同时期的城市空间单元类型分布现状进行了虚拟再现.

关 键 词 ：烟台市；遥感；地理信息系统；空间格局

前言

城市空间格局是城市发展的骨架,是在一定自然环境条件下形成的经济、人文、政策的产物.城市空间格局演变过程是衡量城市化的一个重要指标.目前,烟台市城市建设进入了一个快速发展的时期,不可避免地会产生一系列的城市问题.通过对烟台市城市空间格局的研究,有助于解决城市发展的各项问题,优化城市整体布局.

文章利用GIS和RS强大的空间分析能力,与城市空间格局分析模型结合起来,综合研究烟台市的城市空间格局演变.

1.工区概况

烟台市位于山东省东部,地理位置为北纬37°14′～37°40′,东经121°02′～121°34′.工区总面积达1000余平方公里,以半岛类型的地貌特征为主,人类活动强烈,城市空间分布差异大.

2.基于RS的空间格局演变分析

2.1 信息源

文章以遥感信息为主要信息源,包括航空遥感信息和航天遥感信息.

航空遥感信息采用的是国家测绘研究所提供的黑白航空像片,摄影时间为1998年12月10日,绝对航高6900m,最大畸变差为-0.005mm,焦距为214.84mm,采用1：3.2万的摄影比例尺,分辨率为0.1m,基本能满足城市空间格局分析的应用.航天遥感信息采用的是TM数字图像,图像为多中心投影,像元分辨率为30m,能综合分析地面空间格局特征.

2.2 遥感图像处理

2.2.1 数字图像校正

数字图像校正包括卫星图像几何校正、航空像片正射校正、多元信息复合、数字图像增强处理等.

2.2.2 信息融合

信息融合是遥感数据与非遥感数据在同一坐标系中,采用一定的算法生成新的信息或图像的过程.

2.3 城市信息的分类提取

根据烟台市的实际情况,参照常用的城市格局研究分类方法,对烟台市进行空间类型进行划分：

（1）旱地,主要靠天然降水生长作物的耕地；

（2）林地,指天然或人工林地；

（3）城镇用地,包括人类居住用地、工矿企业用地等；

（4）水域,指天然或人工形成的水体用地.

3.基于GIS的空间格局演变分析

3.1 数据库构建

遥感图像、航空像片通过预处理,提取信息后录入空间数据库.空间数据库的属性数据包括三类：（1）系统属性数据；（2）根据系统生成的属性数据经过计算而得出的数据；（3）用户属性数据.

3.2 烟台市城市空间格局分析

对比分析烟台市1998年和2008年的城市数据变化,见表1和图1.

从图1可知,城镇用地、林地和水域的总面积有所增加,而旱地面积有所减少,反映在平均面积上可以看出,旱地同样减少.从周长数据来看,城镇用地、林地、旱地的总周长都降低,而平均周长相对增加.综合以上分析可以看出,烟台市的各项用地面积比例向着面积较大的优势方向推进.

3.3 存在的主要问题

通过烟台市1998年和2008年的城市格局分析,可以发现该市城市空间格局演变存在许多问题,主要表现为：

（1）人类活动的日益频繁,城市绿化空间减少,生物多样性受损,生态稳定性降低.

（2）由于土地被长期闲置,地表植被被破坏,城市周围水土流失日益加剧.

（3）城市结构单一,城市结构组分的不断减少,造成城市的自然单元类型简单,缺乏空间层次感和生态美学.

（4）城市通达性也明显降低,主要表现在生态连通性的降低和视觉通达性受阻.

4.结束语

文章将烟台市的城市空间类型分为城镇用地、林地、旱地和水域,并根据空间结构原理分析烟台市的空间结构,并采用数量化方法分析烟台市城市空间格局.基本思路是利用遥感（RS）技术获取不同时段的城市单元信息,并在地理信息系统（GIS）方法支持下,运用各种定量分析模型分析和模拟烟台市的城市空间格局演变,从而提示烟台市城市空间格局的变化规律,以及格局的稳定性和动态变化性.研究结果表明,通过对该市城市空间格局演变研究,不仅提取了各种信息数据,而且对烟台市不同时期的城市空间单元类型分布现状进行了虚拟再现,提高了实用性和可视性.