【摘要】：城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張是不斷推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)的必然結(jié)果,持續(xù)擴張會導(dǎo)致其他土地利用類型的轉(zhuǎn)變,各種土地利用類型之間相互競爭,造成人地關(guān)系緊張,若不能合理、有效地控制和規(guī)劃城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張,勢必引發(fā)諸多社會和環(huán)境問題,造成不必要的損失。自西部大開發(fā)戰(zhàn)略和建設(shè)關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)戰(zhàn)略實施以來,西部地區(qū)逐漸形成了以西安為中心,寶雞為副中心的城市發(fā)展格局。隨著關(guān)中平原城市群發(fā)展規(guī)劃的落地實施,未來西安將發(fā)展成為國家中心城市,而新的關(guān)中城市群發(fā)展格局也將逐漸形成。優(yōu)化城市規(guī)模結(jié)構(gòu),提升人口和經(jīng)濟(jì)集聚水平,建設(shè)功能完備的城鎮(zhèn)體系成為關(guān)中平原各城市建設(shè)的重中之重,寶雞市也將迎來規(guī)模更大、速度更快的城鎮(zhèn)化發(fā)展,然而寶雞市轄區(qū)地形復(fù)雜,城市發(fā)展空間不足,資源環(huán)境承載能力逐漸減弱,使得寶雞市轄區(qū)城市發(fā)展面臨巨大挑戰(zhàn)。因此優(yōu)化城市發(fā)展格局,對城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張實施科學(xué)地模擬與預(yù)測,推動城鎮(zhèn)建設(shè)用地合理擴張成為研究的重點和熱點。本研究以邏輯回歸元胞自動機(Logistic Cellular Automata,LCA)模型、遺傳算法和變權(quán)綜合理論為基礎(chǔ),結(jié)合寶雞市轄區(qū)發(fā)展規(guī)律和特點,構(gòu)建基于可變權(quán)重的邏輯回歸元胞自動機(Variable Weights Logistic Cellular Automata,VW-LCA)模型。VW-LCA模型的核心功能基于.NET平臺進(jìn)行二次開發(fā)實現(xiàn),以2005年、2010年和2015年的寶雞市轄區(qū)土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),集成自然環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)等多源、多時段數(shù)據(jù),通過對比分析LCA模型和VW-LCA模型的模擬結(jié)果,驗證改進(jìn)模型的可行性和有效性,最后模擬寶雞市轄區(qū)2020年城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張情景,分析寶雞市轄區(qū)未來城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張?zhí)卣骱统鞘邪l(fā)展趨勢。通過理論分析和實證研究,本研究得到的主要結(jié)論有:(1)LCA模型是研究城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張的有力工具,能根據(jù)自然環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)等影響因子模擬出較為合理的城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張邊界。研究中使用LCA模型模擬了 2010年至2015年的城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張,其總體精度和Kappa系數(shù)分別為98.77%和0.982,FoM精度值為0.042,各項指標(biāo)說明該模型用于研究寶雞市轄區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張具有一定的合理性。(2)遺傳算法和變權(quán)綜合理論相結(jié)合,并集成多源、多時段數(shù)據(jù)改進(jìn)LCA模型,具有可行性和有效性。對比VW-LCA模型和LCA模型2015年城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張的模擬結(jié)果,表明VW-LCA模型能更好的反映寶雞市轄區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張情況。研究中采用相同的參數(shù)設(shè)置VW-LCA模型和LCA模型,其中VW-LCA模型模擬2010年至2015年寶雞市轄區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張的總體精度和Kappa系數(shù)分別為98.79%和0.983,FoM精度值為0.150。從數(shù)值上來看,VW-LCA模型的總體精度比LCA模型高0.02%,Kappa系數(shù)比LCA模型高0.001,FoM精度值比LCA模型高0.108。不管是LCA模型還是VW-LCA模型,模擬的總體精度和Kappa系數(shù)都比較高,原因是寶雞市轄區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積僅為全域的3%,而占主要地位的林地、草地和耕地相對變化較小。由于FoM精度值表征的是變化區(qū)域的信息,其值能相對準(zhǔn)確地反映該情景下模型模擬的精度。由此可知,VW-LCA模型的模擬效果比LCA模型更好。(3)寶雞市轄區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張經(jīng)歷了由快速到放緩的過程,2010年至2015年間增速最高達(dá)20.17%,沿渭河兩岸“一帶兩翼”式發(fā)展格局突出,2015年至2020年,各區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張逐漸放緩。城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張的平均中心逐漸向東、向南轉(zhuǎn)移,擴張趨勢上西部地區(qū)拉動整體向渭河沿岸靠攏,促使金臺、渭濱兩區(qū)均衡發(fā)展,而中東部地區(qū)沿渭河兩岸向東擴張。除此之外,趨勢橢圓逐漸向內(nèi)收縮,表明寶雞市轄區(qū)城市空間發(fā)展更加強調(diào)優(yōu)化和集聚。景觀格局分析結(jié)果表明,寶雞市轄區(qū)內(nèi)城鎮(zhèn)建設(shè)用地的斑塊數(shù)量先增多后減少,在快速發(fā)展階段新的工業(yè)園區(qū)逐漸形成,片區(qū)式發(fā)展特征明顯,而后期注重優(yōu)化布局使斑塊數(shù)量減少。城鎮(zhèn)建設(shè)用地的最大斑塊指數(shù)和聚集程度逐步降低,而均勻性指數(shù)逐步提高,說明寶雞市轄區(qū)城市空間擴張速度明顯同時更加注重均衡性。(4)使用VW-LCA模型對寶雞市轄區(qū)2020年城鎮(zhèn)建設(shè)用地擴張情景進(jìn)行模擬,結(jié)果表明,未來寶雞市轄區(qū)發(fā)展將更加注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化和布局,擴張速度將逐漸放緩。通過對寶雞市轄區(qū)未來城鎮(zhèn)建設(shè)用地模擬結(jié)果的統(tǒng)計和趨勢分析,可以看出寶雞市中心城區(qū)的發(fā)展由“更快”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤案谩?城市空間集聚性越來越高,城市中心逐漸南移,城市空間發(fā)展整體呈現(xiàn)“東擴南移”的特點,符合城市發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略目標(biāo)。由此可見,通過逐步調(diào)整寶雞市轄區(qū)將發(fā)展為市域中部城鎮(zhèn)發(fā)展帶,帶動其他地區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU984.114
【圖文】：

區(qū)地處秦嶺北麓與關(guān)山山地的交錯地帶，地形相對復(fù)雜，而東北部與金臺區(qū)相鄰，逡逑主要為川道臺塬，其間有渭河貫穿的廣闊平原，地勢平坦。寶雞市轄區(qū)數(shù)字高程模逡逑型如圖２－２所示。逡逑２．１．３交通地位逡逑寶雞市位于陜、甘、寧、川四省的交界地帶，寶雞市轄區(qū)核心區(qū)域則處在四個逡逑省會城市的交通中心，具有明顯的區(qū)位和交通優(yōu)勢。在鐵路建設(shè)方面，寶雞市是通逡逑向我國西北地區(qū)和西南地區(qū)的“咽喉”之地，有隴海、寶成、寶中等鐵路交會于寶逡逑雞市轄區(qū)內(nèi)，使其成為東西貫通隴海，北連包蘭，南接成昆諸線的全方位鐵路交通逡逑樞紐。在公路建設(shè)方面，寶雞市轄區(qū)內(nèi)道路網(wǎng)絡(luò)四通八達(dá)，連霍與寶平高速公路穿逡逑境而過，以寶雞市轄區(qū)為中心，形成了以３１０國道為主軸，以“三橫五縱”公路網(wǎng)逡逑為主骨架的千線公路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，寶雞市轄區(qū)內(nèi)的道路網(wǎng)絡(luò)體系如圖２－３所示。逡逑１２逡逑

圖２－２寶雞市轄區(qū)數(shù)字高程模型逡逑Ｆｉｇ邋２－２邋Ｔｈｅ邋ｄｉｇｉｔａｌ邋ｅｌｅｖａｔｉｏｎ邋ｍｏｄｅｌ邋ｏｆ邋Ｂａｏｊｉ＇ｓ邋ｍｕｎｉｃｉｐａｌ邋ｄｉｓｔｒｉｃｔ逡逑

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本文編號：2761136