近50a基于低分辨率遥感数据的中国·新疆和中亚城镇时空变化研究

摘要

城镇区域在土地覆盖/土地利用中只占很小一部分,但是城镇的发展却对环境、自然生态系统的自调节能力、农业土地面积等造成了深远的影响。“丝绸之路经济带”的提出,对新疆及中亚五国的城镇扩展时空变化特征信息提取提出了更高的要求。
　　本文以中国向西开放的桥头堡--新疆以及中亚五国为研究区,选取适合亚洲地区使用的DMSP/OLS非辐射定标夜间平均灯光强度数据,结合MODIS-NDVI数据及EstISA不透水面数据等其他社会统计数据,开展对研究区近50a城镇扩展时空变化特征研究。论文主要研究内容包括分析已存在的区域大区域尺度城镇空间信息图存在的缺陷,在此基础上提出新的城镇空间信息提取方法,提取城镇空间扩展变化信息。分别使用城市用地比重,年城市增长率指数,城市用地首位度指数从区域与单个城市尺度开展研究区城镇扩展特征分析。具体包括研究区城镇体系特征分析,空间扩展特征强度变化分析,乌鲁木齐与中亚五国首都城市发展对比分析。研究结论如下:
　　(1)新的城镇信息提取方法可以有效提高城镇空间信息提取精度,总体精度达90.14％。
　　(2)新疆城镇体系结构不合理,城市等级规模差距较大;中亚城市体系结构较新疆合理,不同等级城市比例适中。
　　(3)近50a新疆城镇用地面积增幅高达1102%,乌兹别克斯坦城镇用地面积增长幅度位居中亚第一达543.86%,哈萨克斯坦初期城镇用地面积基数大,城镇用地面积增长幅度最低为80%。
　　(4)乌鲁木齐城市用地面积增长幅度达713%,远高于中亚增长幅度最高的塔什干112%,比什凯克城市用地面积增长幅度最低50%。乌鲁木齐城市用地首位度指数从2.5上升到3.7,排名下降一位,表明城镇体系建设方面,新疆发展较慢。中亚五国城市用地首位度指数也存在不同程度的上升,阿什哈巴德城市用地首位度指数增长4.7,塔什干城市用地首位度指数增长4.8,表明其城镇体系建设日趋合理。
　　本文针对研究区近50年城镇发展特点,充分考虑区域城镇发展特色,建立了一套利用低分辨率遥感数据进行大区域尺度城镇信息提取的新的技术思路。利用提取的城镇信息对区域城镇扩展变化进行了探讨和研究,证明了新的城镇信息提取方法具备较高的精度,能够满足不同信息使用者的需求,为我国在构建“丝绸之路经济带”建设中发挥主导作用提供了有力支撑。

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目录

第一章 绪论

1.1 选题的背景与意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究目的与研究内容

1.4 研究技术路线

1.5 论文架构

第二章 研究区概况与数据源

2.1研究区概况

2.2 数据源简介

第三章 城镇信息提取

3.1 研究区城镇空间信息提取过程

3.2城镇空间信息提取

第四章 对比研究与精度评价

4.1全球土地覆盖数据预处理

4.2视觉对比研究

4.3精度评价

第五章 城镇扩展特征分析

5.1城镇空间扩展特征研究

5.2研究区城镇体系特征分析

5.3城镇空间扩展特征强度变化研究

5.4 乌鲁木齐与中亚五国首都城市发展对比

第六章 结论与讨论

6.1 主要结论

6.2 本文创新点

6.3 研究展望

附录

参考文献

在读期间发表的论文

致谢