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随着城市化进程的快速发展，城市用地扩展迅速，带来较为严重的城市生态环境问题，并影响到城市的宜居性。为了正确认识城市动态扩展的规律和机制，为城市的未来选择适宜的发展政策，通常借助反映城市主要功能的土地利用类型作为载体研究城市。但是，相同城市土地利用类型的地块内人工构筑物(含建筑物和人工非植被地面)的布局和密度通常不同，其对城市生态环境和宜居性的影响也会不同。因此，仅以城市土地利用类型为载体来研究城市动态会掩盖对城市环境保护和管理具有重要作用的一些因素。本研究借助城市人工不透水层密度来研究城市动态演变规律和机制，可以在城市内部密度的视角上分析城市土地利用的时空演变。人工不透水层主要包括道路、人行道、停车场、广场以及房顶等人造地物，是城市中标志性的一类土地利用覆盖类型，和城市环境、城市交通、城市气候、城市可持续发展等都有相当密切的联系。