基于遥感影像的城市建成区扩展现状及驱动力分析

张丽娟 李冬宁

摘要 采用2002年丽江城区的Landsat7 ETM遥感影像（校正后）和2010年10月28日Landsat7 ETM卫星遥感影像（待校正），运用RS和GIS相结合的技术，对丽江市建成区扩展状况进行研究，并结合相关资料分析丽江市建成区的扩张特点以及驱动力。结果表明，2002～2010年丽江市建成区由3 970.92 hm2扩展到6 680.79 hm2，平均年增长面积为338.73 hm2。丽江城市建成区在方位上的扩展特征为沿原中心城区边缘扩展，向西北、正南和东南方向的扩展较为明显， 正东、 正西和东北方向的扩展较为缓慢。这些变化主要是受人口、经济发展、自然环境、城市规划与政策、旅游发展等因素影响。

关键词 丽江市；遥感；建成区扩展；GIS；驱动力

中图分类号 S-9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）34-264-03

城市化是现代化的必然趋势，城市空间扩展是城市化的首要表现。建成区是指城市行政范围内经过征用的土地和实际建设发展起来的非农业生产用地，它包括市区集中连片的部分以及分散在近郊区与城市有着密切联系，具有基本市政设施的城市建设用地，是城市建设的发展在地域分布上的客观反映，能够直观地体现城市的规模大小。因此，在城市空间扩展的研究中建成区是首要的研究指标[1，2]。随着遥感影像获取技术的发展和处理水平的进步， 利用遥感分类技术进行土地利用/土地覆盖分类研究一直是遥感应用研究的热点， 其在城市演变研究中的作用也日益明显。

丽江所处的滇西北地区是云南省旅游资源最为富集的地方之一。 “中国香格里拉生态旅游区”、 “三江并流区域”、“茶马古道”均是世界知名的精品旅游区，丽江则是“中国香格里拉生态旅游区”的中心和示范区，是滇西北旅游区的龙头。丽江地区地理位置具有独特性、自然资源丰富、人文资源独特、近年来经济发展快速，同时存在着地形特征不适宜城市扩展，该地区城市发展的相关课题正在吸引众多学者的眼球。目前丽江市的经济发展和城市建设正处于加速发展时期，丽江城市研究对西南地区独具特色城市空间研究体系的建立具有更大、更普遍的理论意义和研究价值。基于遥感影像数据和GIS技术，研究丽江市城市建成区的扩展以及扩展过程中对周边土地利用的影响，具有很好的现实意义。

1 研究方法与数据来源

1.2 研究方法

基于遥感影像解译的城市建成区提取的方法主要有3种：①主成分分析方法；②非监督分类和监督分类方法；③仿归一化植被指数提取方法[3]。最大似然监督分类是提取建成区的另一有效手段。该研究根据城市建成区与其他地类的光谱差异，结合研究区特点，利用最大似然监督分类精来提取建成区。

1.3 数据来源 运用ERDAS遥感软件，对收集到的2期遥感影像数据进行校正匹配等一系列数据预处理工作后，参照土地利用分类标准，结合研究区的实际情况，将研究区内的地物共分为耕地、林地、建成区、水体、裸地和沙地6类进行提取。根据建立的分类模板分别对研究区2002年遥感图像（432假彩色合成）和2010年1月28日遥感图像（432假彩色合成）进行监督分类，最后得到的分类结果见图1。

2 结果与分析

2.1 丽江城市建成区扩展分析

2.1.1 丽江城市建成区扩展数量和速度分析。从2002和2010年2个时点的丽江城区遥感影像的监督分类结果得出丽江市土地利用分类图折线（图2），可以得出2002～2010年麗江市，建城区的面积扩增明显，从 2002 年的3 970.92 hm2到 2010年的6 680.79 hm2。通过计算得出，丽江市城市建成区以平均每年 338.73 hm2的速度扩展。根据2002和2010年丽江城区土地利用分类结构（图3、4）可清晰地看出，建成区所占整个丽江城区用地面积的比例从2002年的16%上升为2010年的27%。

2.1.2 丽江城市建成区形状变化分析。

将2002和2010年丽江城区遥感影像监督分类结果运用ArcGIS软件分别进行建成区数据提取，将提取结果叠加分析后，得到图5。可以看出，2002～2010年丽江市建成区扩展特征主要表现在原中心城区边缘扩大，在西北、正南边和东南方向扩展明显。

2002年是丽江城市发展划时代的一年，2002年12月26日丽江撤地建市，在那之前丽江市城区作丽江市府所在地，是丽江市的政治、经济、文化中心，因此产生了较强的向心作用力，导致形成集中式团块状形态。从2010年遥感影像中提取的建成区信息可以看出，丽江市城市形态仍然以集中团块形态为主，只是团块面积已有了明显扩大，局部出现带状城市形态，南部地区增加了很多零散型的建成区。原因有3点：首先城市空间的扩展受到地形因素的限制，丽江市城区坐落在盆地区，四面环山，城市无法以摊大饼的形势发展，只能在有限的坝子区域寻找有利于城市建设的地段进行扩展。其次是交通主干道沿线或周边地区的扩展。交通主干道沿线或附近地带具备较好的交通运输条件便于联系外界，丽江作为旅游发展地区，对于交通条件的依赖更强，交通主干道沿线成为城市建成区扩展的自然突破口。再次，2002年丽江地区撤地建市之后玉龙县新县城和市政府办公区以及部分学校区朝南边地区南口方向迁移，带动南部方向发展，使得城市建城区大量增加。

2.2 丽江城市建成区扩展驱动力分析

建成区的扩展是城市扩展最直观的表现，城市用地扩展直接导致城市建成区增长。城市扩展是社会、经济和政治等各方面因素综合作用的结果，而且阶段不同、地域不同导致城市内部各种因素所起的作用也不相同。由此可知每个城市扩展都具有独特的规律。研究丽江城市扩展的影响因素就是为掌握该城市发展的特有规律以便更好地了解城市发展的机理，同时为丽江城市规划提供必要的决策和服务。

2.2.1 人口因素。

人口增长对城市用地扩展与规模经济的发展有显著的刺激作用[4]。城市人口增长是城市化进程中的必然现象，人口增长越快，城市发展越迅速，因为人口增长的直接影响是城市居民对住房、交通和公共服务设施等方面的需求增加，并且这种扩展是外延式扩展。2010 年第六次全国人口普查数据显示丽江市5个县（区）的人口中，居住在城镇的人口为346 046人，占总人口的27.8%；居住在乡村的人口为898 724人，占总人口的 72.2%。同2000年第五次全国人口普查相比，城镇人口增加了161 839人，乡村人口减少了 43 715人，城镇人口占总人口的比重上升了11.45个百分点，增幅明显。

2.2.2 经济发展因素。经济增长是城市扩展的主要动力之一，城市经济发展会推动城市用地的扩展，因为城市经济发展的需求重要表现是用地的扩展，反之，城市空间作为城市经济的运行平台，其扩展也将促进经济的更快发展。2005 年全年实现工业增加值2 829万元，同比增长311%；税收103万元，同比增长193%；利润845万元，同比增长420%。2004年《云南省人民政府关于印发〈云南省新型工业化重点产业发展规划纲要〉的通知》（云政发[2004]8号）文件确定为30户重点工业园区。位于丽江玉龙县城东南角，距丽江市古城区5 km，丽江机场15 km，距大理—丽江公路2 km。规划面积4 km2。一期开发11.25 hm2。布局结构为5个产业组团，生物加工区、生物创新区、高新技术产业区、旅游工艺加工区、其它项目产业区等专业园区。

2.2.3 自然环境因素。自然环境条件是城市用地扩展的基础条件，在某种程度上具有一定的主导或限制作用，决定了城市用地及其扩展的宏观格局[5]。任何一个城市或聚落的形成和发展都与自然地理环境有密切的关系。自然地理环境为城市的形成提供物质基础和发展平台，正因如此，它也能决定城市的空间规模、空间扩展的方向和方式甚至能决定城市的寿命。丽江地区山多平地少，市区处于四周环山的盆地，由于这个自然地理环境因素的限制，丽江市城区建设无法如同“摊大饼”的方式进行，呈现出了依托老城

区，沿着地势平坦的北部白沙地区和南部的南口坝子方向扩展的现象。

2.2.4 城市规划与政策建设对建成区扩展的引导。

城市规划作为政府的一项宏观调控手段，通过对城市开发的控制和引导，引导了城市用地的扩展，促进了用地结构的优化。《丽江市城市总体规划（2010-2030）》提到，城市规划区由丽江城市规划区范围由丽江坝、玉龙雪山甘海子、拉市坝、七河坝构成，北到玉龙雪山甘海子，南到丽江三义机场，西到拉市海西侧，东到东山山麓，规划控制范围为 450 km2；中心城区由大研主城区、新团片区、玉龙县城和南口工业片区组成。市域城镇体系等级结构：规划形成“中心城市—次级中心城市—中心城镇—特色城镇—一般镇”5级配置的市域城镇等级结构。

2.2.5 旅游开发建设与建成区扩展的关系。丽江旅游业的发展和丽江城市建成区的扩展有着密不可分的联系。一方面，丽江旅游业的蓬勃发展给当地人提供了大量的就业机会，吸引了越来越多的外地人来此创业、安居，对居民区等基础城市设施的需求增加，推动了丽江城市建成区的扩展。另一方面，由于丽江得天独厚的自然气候资源和地理条件，服务产业快速发展，吸引了大量世界知名酒店落户丽江，如悦榕庄酒店位于束河古镇，占地40 hm2。除此之外，阿曼酒店、铂尔曼酒店等世界知名度假酒店落户丽江也促进了丽江城市建成区的扩展。

3 结语

该研究运用遥感和GIS相结合的方法，对丽江市建成区扩展状况及驱动力分析，结果表明：2002～2010年丽江市建成区扩展显著，从2002年的3 970.92 hm2到2010年6 680.79 hm2，平均年增长面积为338.73 hm2。丽江建成区在方位上的扩展特征为沿原中心城区边缘扩散，向西北、正南和东南方向的扩展较为明显，而正东、正西和东北方向的扩展较为缓慢；扩张特点为近郊城市化、郊区近郊化、农村城镇化。这种变化主要受人口、自然环境、旅游發展、社会经济和政策等因素影响。

参考文献

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包宝荣. 东胜区城市建成区扩展研究[D].呼和浩特：内蒙古师范大学，2010.

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[3] 李天华，马玲，杨武年，等.应用遥感和GIS技术提取城市建成区及驱动力分析：以南京市为例[J].测绘科学，2007，32（4）：124-126.

[4] SATO Y A，KAZUHIRO Y.Population concentration，urbanization，and demographic transition[J].Journal of urban economics，2005，58（1）：45-61.

[5] 牟凤云，张增祥.澳门城市建成区扩展的时空演变分析[J].重庆交通大学学报（自然科学版） ，2009，28（1）：142-146.