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城市是人口、资源、环境和社会经济等要素高度密集的综合体,因此城市的发展是人地关系的焦点。随着经济的快速发展,中心城市人口剧增,周边人口大量涌入,城市规模逐渐增大。伴随着城市的扩张,各种资源被急剧消耗,土地作为一种基本的自然资源,受城市扩张的直接影响,特别是在城市边缘地带的各种土地利用类型以各种方式逐渐转化为城市用地。
城市化是区域土地利用变化的主导过程,已经成为人类活动改造自然环境的主要方式之一。由城市化过程导致的大规模的土地利用／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。城市化可以看作是微观上不同土地利用类型相互转化的结果。具体表现为聚落斑块在景观上的消涨过程。
长江三角洲是中国城市化进程发展最快的地区之一,南京市是长江三角洲内具有代表性的大型城市,既拥有中心城市(市区),又包括广大郊区农村的大都市地区。改革开放以来,随着国民经济的快速增长和社会的全面进步,南京的城市化过程逐步推进,土地利用／覆盖变化也在发生急剧的变化。本文选取南京作为研究区域,对于长江三角洲乃至全国其他城市的发展具有重要的参考价值。
为揭示城市化过程中聚落动态与原聚落状态的相关性,本文利用南京地区1988年、1998年、2006年3期Landsat TM遥感影像,应用邻域分析技术对1988年以来南京地区不同时期聚落占地率的变化及各聚落占地率区间的聚落动态进行了研究。结果显示,
(1)1988-1998年及1998-2006年两个时段南京地区的聚落面积持续增加,但增长模式存在较大差异,前期绝大部分景观单元内的聚落占地率持续增长；后期虽仍以增长单元为主,但聚落占地率下降的单元也大量出现；
(2)1988—2006年间,随着聚落占地率的上升,对应景观单元聚落占地率的增幅逐渐变大,至30％左右达到最大值,之后增幅渐小,直至出现负增长；
(3)1988年,1998年和2006年低聚落占地率区间景观单元的频度均高于高占地率区间,但随着城市化的发展,低聚落占地率(0-3％)景观单元的频度持续下降,高聚落占地率单元的频度则有不同程度上升,低聚落占地率与高聚落占地率区间单元频度间的差异逐渐变小；
(4)在两个时段内,各占地率区间对应的聚落面积的总体变化曲线差异较大,但聚落面积增长量与消减量的变化曲线分别具有较强的一致性；
(5)比较不同尺度(10km,15km,整个研究区)的网格发现,在城市化进程中的相对前期,聚落占地率的变化存在非线性变化特征。当网格单元中聚落占地率达到10％-40％时,原有聚落规模对聚落增长的阻力效应显现；
(6)随着研究尺度的增大,即网格从10km,15km扩大到整个研究区,聚落占地率的绝对变幅平均值的最大值由60％,50％减小为35％。可见,尺度的选择对研究结果的绝对值存在影响；
(7)就10km、15km尺度下的网格而言,可以根据聚落占地率的变化类型把所有的网格分为5种类型:增长型、下降型、混合型、阈值型和波动型。其中阈值型网格占所有网格的比例分别为55％、78％,且这些网格均分布在研究区内部聚落分布相对较多的地区,而其他四种类型的网格主要分布在研究区的边缘。
(8)此外,比较不同尺度(10km,15km,整个研究区)的网格发现,虽然总体上聚落在1988-1998时期比在1998-2006时期扩展快,但在各个地区的扩展不是同步的,位于研究区内部和边缘的大部分地区在1988-1998时期聚落扩展较快,位于研究区边缘及初始聚落规模较小的地区的聚落,在1998-2006时期扩展较快。