城市土地利用时空信息数字重建、分析与模拟

序

前言

第一章 绪论

第一节 背景与意义

第二节 前沿与进展

一、科学计划与学科前沿

二、国内外研究进展

第三节 本书内容与框架

第二章 城市土地利用时空信息数字重建

第一节 城市系统作用理论基础与时空信息表达

一、城市系统作用理论基础

二、城市土地利用时空信息表达

第二节 城市土地利用内部空间结构数字重建

一、城市土地利用分类与数字重建方法

二、城市多尺度空间定位与多源空间信息融合

三、城市空间扩张数字重建

四、城市内部空间结构数字重建

第三节 城市_土地利用垂直空间结构数字重建

一、城市建筑垂直高度空间表达

二、城市建筑高度遥感信息反演方法

三、城市建筑垂直高度空间信息重建

第四节 城市土地利用时空信息集成

一、城市土地利用时空信息数据管理

二、城市土地利用时空信息数据集成

第三章 城市土地利用时空过程分析

第一节 城市基础地理概况

一、地理位置与行政区划

二、自然地理环境

三、社会经济因素

四、城市化过程与发展战略分析

第二节 城市建设规划与职能演变分析

一、城市建设规划简史

二、城市职能演变过程

第三节 城市土地利用变化特征分析

一、城市土地利用扩张过程分析

二、城市土地面积一人口关系分析

三、城市土地利用类型变化特征分析

四、城市土地利用类型增长特征分析

五、城市土地利用类型内部转换特征分析

六、城市土地利用变化区域差异分析

第四章 城市土地利用时空格局分析

第一节 城市土地利用方位特征分析

一、城市土地利用空间重心转移分析

二、城市土地利用距离谱空间分析

第二节 城市土地利用空间演变均质性分析

一、城市土地利用空间结构均质性表达与原理

二、城市土地利用信息熵空间变异模型

三、城市土地利用结构信息熵分析

四、城市土地利用演变信息熵空间变异分析

第三节 城市土地利用空间演变分形特征分析

一、城市土地利用分形模型

二、城市土地利用扩张分形特征分析

三、城市土地利用演变面积一周长分形特征分析

四、城市土地利用演变集聚分形特征分析

第四节 城市垂直空间演变楼层高度空间分异分析

一、不同土地利用类型垂直空间高度比较分析

二、地价对城市垂直结构演变空间分异影响

三、城市垂直高度变化对土地利用收益的影响

第五节 城市土地利用时空演变特征与模式分析

一、城市土地利用演变特征分析

二、城市土地利用演变模式分析

三、城市土地利用空间结构存在主要问题

第六节 城市土地利用演变生态效应分析

一、城市土地利用空间演变模式对生态环境影响分析

二、城市内部空间功能结构调整对生态环境影响分析

三、城市垂直空间结构演变对生态环境影响分析

第五章 城市土地利用时空作用机制分析

第一节 自然地理因素分析

一、城市发育的亲水性

二、地形因素分析

三、地貌因素分析

第二节 人口与经济驱动因素分析

一、人口驱动因素分析

二、经济增长与产业发展驱动因素分析

三、城市土地利用与驱动因素相关性模型分析

第三节 空间区位与政策驱动因素分析

一、交通道路因素牵引影响分析

二、地价因素影响分析

三、土地利用政策与城市规划因素分析

第四节 城市土地利用驱动因素时空作用方式分析

一、城市土地利用时空作用驱动因素分类

二、城市土地利用时空作用过程分析

三、城市土地利用时空作用方式分析

第六章 城市土地利用时空动态模拟

第一节 局地尺度城市土地利用动态模拟模型

一、局地尺度元胞自动机与多主体模型集成方法

二、局地尺度城市土地利用动态模拟模型结构与框架

第二节 城市土地利用动态模拟实现方法

一、模型实现流程

二、模型功能与实现方法

三、城市土地利用动态模拟主体交互规则

第三节 局地尺度城市土地利用模拟与结构优化分析

一、局地尺度城市动态多智能体模拟平台

二、城市土地利用模拟精度分析

三、城市未来扩张对区域生态环境影响情景分析

四、城市土地利用空间结构优化措施

第七章 城市土地利用时空信息数字重建的应用拓展

第一节 城市土地利用时空信息数字重建

一、城市空间扩张时空信息数字重建

二、城市土地利用变化时空信息数字重建

第二节 城市土地利用空间扩张时空特征分析

一、城市土地利用扩张特征分析

二、城市空间蔓延时空变化特征分析

第三节 城市土地利用变化时空特征分析

一、城市土地利用变化与功能区结构转换特征分析

二、城市土地利用变化与功能区结构转换模式分析

三、城市土地利用变化与功能区结构转换影响因索分析

第八章 城市土地利用时空模拟空间尺度拓展

第一节 区域尺度城市土地利用动态模拟模型

一、当前城市土地利用动态模拟模型局限性分析

二、区域尺度城市土地利用动态模拟模型结构以及基本功能

第二节 城市群区域空间与功能结构演变过程分析

一、京津唐城市群自然地理概况

二、城市群产业带发展与区域空间结构演变

三、城市群产业转移与功能结构调整

第三节 城市群城市土地利用动态变化过程与特征分析

一、城市群土地利用变化时空特征分析

二、城市群城市扩张时空特征分析

三、城市群城市扩张的经济、政策人文驱动因素分析

第四节 城市群城市空间扩张模拟方法与技术流程

一、模型理论基础与框架

二、模型实现与技术流程

三、空间影响因素识别与分析

四、城市空间扩张模拟与算法实现

第五节 城市群城市空间扩张情景模拟

一、城市空间扩张模拟精度评价

二、城市空间扩张未来情景时空特征分析

第九章 总结与展望

参考文献

《城市土地利用时空信息数字重建分析与模拟》(作者匡文慧)从100年时间尺度重建长春城市内部结构与垂直建筑楼层高度的演变过程，揭示不同社会政治制度背景下的城市土地利用时空演变模式与驱动机制；构建局地尺度元胞自动机模型与多主体模型集成的城市土地利用动态模拟模型(LUSM)，开展长春城市土地利用时空结构演变未来情景模拟；构建区域尺度城市土地利用动态模拟模型(RUSM)，开展京津唐城市群未来情景城市扩张模拟，为进一步开展城市化与全球环境变化研究提供前提基础。 本书适合从事相关研究工作的人员参考阅读。《城市土地利用时空信息数字重建分析与模拟》(作者匡文慧)综合系统地阐述了城市土地利用时空信息数字重建、城市土地利用演化的“过程·格局·机制”分析以及城市扩张未来情景动态模拟的技术方法体系；应用高分辨率遥感图像、大比例尺地形图、历史资料与调查数据等翔实资料，揭示了近100年来长春城市内部土地利用结构与垂直空间演化时空特征以及驱动机制，进而模拟局地尺度不同情景城市土地利用扩张过程；并在北京城市以及京津唐城市群开展空间尺度拓展应用。本书通过城市立体空间演变的过程与格局再现解释城市演变现代过程的自然一人文作用机制，为城市地理、土地利用、地理信息系统与遥感应用学科交叉提供了新的研究范式。 《城市土地利用时空信息数字重建分析与模拟》可供土地利用规划与管理、城市地理学、城市规划学、遥感与地理信息系统等科研领域的研究人员、政府决策相关人员和高校师生参考使用。