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人类活动导致的土地利用和土地覆盖变化深刻地改变着自然景观，并对整个地球系统产生了巨大的影响。城市化作为其中的重要方面，从多个方面影响生态系统的组成、结构和功能，以至区域性景观过程，并形成特定的城市景观格局。在自然、社会、经济等各方面驱动因素的作用下，城市景观动态表现出复杂的非线性特征。研究城市化景观格局的时空动态是理解城市化过程及其驱动机制的重要方式。
长江三角洲是中国经济发展速度最快，人口密度最高的地区。南京是长三角的三个核心城市之一，而江阴是长三角内的典型中等规模城市，改革开放以来都经历了快速的城市化进程。本文利用多时相、多源遥感影像，利用空间分析方法，从城市增长模式、异速增长格局、景观要素的相互作用、城市增长热点以及城市景观的特征尺度等方面对快速城市化背景下南京城市景观格局的时空动态进行了研究。并利用基于过程的生态系统模型，研究了城市化对江阴区域净初级生产力的影响。主要结论为：
(1)1979～2003年期间南京城市化进程表现出加速发展的趋势。对不同增长模式的空间分布研究结果表明，城市增长在“扩散—融合”的相变过程中表现出一定的节律：首先向外大量延展并伴有多个新次级核心生成，然后继续外延同时向内填充，使得整个城市景观趋于紧凑，之后主要增长方式再次变成延展型。
在四个时期80％以上的增长面积发生在距离增长起始时期城市边缘1.4 km范围内，并且随着与城市边缘距离的增加表现出高度一致的负指数衰减。城市增长的热区表现出相对城市中心向外的波浪状移动特征。
(2)在南京地区1988～2006年期间的城市化进程中，不同区位的景观单元内聚落呈现异速增长，总体上以低速正增长为主。可达性是异速增长单元分布格局的决定因素。正增长单元倾向于集中分布在城市景观流可达性较高的城市边缘带，并随着与城市边缘距离的增加迅速衰减。高速正增长单元更接近城市边缘，聚集程度也更高。负增长单元集中分布在城市边缘带和远郊，分别体现了城市化过程中人对生态需求的增加以及农村人口向城市的迁移。
山体和水体等地形要素产生的景观作用是城市扩展在宏观上表现出异质性的重要原因。山体的规模和位置同时影响对城市聚落扩展的阻滞作用的强度，其效应可以用类似反引力模型来描述。大型水体对城市聚落增长在距离水体8～12 km以内的范围具有吸引作用。
(3)邻域分析的方法可以用于定量测量城市扩展的距离和速度。1988～2006年期间南京地区城市增长平均扩展速度由82 m/a增加到129 m/a。不同方向上平均扩展速度的阶段性差异特征明显。
聚落变化具有明显的规模效应。增长起始时期各盖度等级区间内正、负增长的聚落面积都随着盖度的增加而减少；各等级区间内正、负增长的聚落密度随盖度的变化在各时期呈现出基本一致的单峰曲线，峰值都出现在中等盖度区间内：正增长的聚落密度在20％～50％盖度区间最高，而负增长的聚落密度在50％～70％盖度区间最高。总体上聚落变化随盖度增加的变化趋势为：正增长概率先增加后减少直到负增长出现，随后负增长概率先增加后减少。1988～2006年期间南京地区城市增长热点逐渐由少量大型斑块向大量小型斑块过渡，并表现出持续向城市外围漂移的趋势。不同阶段的热点变化具有局部的差异性。
(4)应用一维小波分析研究南京城市景观的特征尺度，基于Landsat/TM影像的样带最适宽度为4个像元，基于SPOT影像的样带最适宽度为10个像元。
1988～2006年期间，南京市中心城区的景观结构特征相对稳定。中心城区都存在4个相同的特征尺度域，分别对应于功能小区、小型街区、中型街区和大型街区。大型街区的特征尺度几乎没有变化，而较小的3个尺度域发生了相对较大的变化，但其变化具有较强的同步性。中心城区景观结构的趋同程度呈增加趋势。
利用SPOT影像检测出来的特征尺度域与TM影像的检测结果具有可比性，特征尺度域的数量比TM影像多，能够更为精细地揭示景观结构特征。城市化梯度上的城市结构具有相当大的差异性。CBD区域的景观结构具有较高的分化程度；主城内部非中心区域具有较多的中大型尺度域，表现为相对粗粒的景观结构；主城边缘的开发区中小型特征尺度域数量较多，而缺少大型的特征尺度域。
(5)BEPS模型可以适用于北亚热带区域的NPP估算。农业用地和自然植被向聚落转化是江阴地区城市化进程中土地转化的主要形式，导致了区域年净初级生产量大幅减少。江阴地区城市化进程中各种土地利用类型的NPP都有一定程度下降。残存的城市森林受到多种形式的人类干扰，强度逐渐加剧，表现为各种林分类型的平均叶面积指数都有所下降，城市森林的NPP大幅度下降，其中阔叶林比针叶林平均叶面积指数下降程度更大，NPP的减少量也更多；而农田由于人类的经营活动而保持了较高水平的生产力，变化幅度也较小。
城市景观动态是人的景观选择过程。景观选择价值决定聚落发展规模、增长速度与空间格局。城市景观格局动态中表现出来的区位效应、地形效应、规模效应、热点漂移、结构变化等非线性特征是景观选择价值时空异质性的综合反映。