区域城市化空间格局及环境响应研究 ——以兰州—西宁区域为例

论文摘要

在全球环境变化背景下,城市化与生态环境问题成为研究“人地”关系的热点和焦点,通过研究生态环境脆弱区城市化空间结构形态、格局,土地、水、气候等生态因子随着城市建设活动的演化及两者的交互作用,有利于深入探讨西北半干旱地区城市化问题,有利于研究人类活动对生态环境的影响和调控研究,确保城市化建设与区域生态环境之间协调发展有着重要实际意义和理论价值。全文在对国内外城市化空间格局以及环境效应进行宏观研究基础上,对兰州-西宁区域人口城市化、经济城市化、综合城市化以及城市内部空间结构形态、空间演化方向性、空间紧凑程度及景观格局演化进行了具体研究。然后探讨了土地、水、气候生态环境因子随着城市建设活动的变化情况及生态环境效应、土地承载力空间上的差异性。最后,从自然资源条件、交通网络体系、城市经济、政策体制因素方面分析了城市化空间格局形成演化与生态环境响应的耦合机制。其主要内容包括以下几个方面：一是对区域城市化外部空间结构研究。探讨时按照城市化水平的单项指标和综合指标进行城市化水平测度,然后通过城市体系分形维数、不平衡指数、基尼指数、空间关联指数、重心模型研究兰州—西宁区域城市化空间格局,探索人口和经济空间“热点”和“冷点”及人口、经济和非农业人口重心空间移动轨迹。认为人口城市化和经济城市化“热点”和“冷点”区在空间上具有一致性,且综合城市化内部各调控层作用差异明显。二是以西宁为例,研究了城市化内部空间结构。论证时选取紧凑度模型、土地利用强度模型、景观生态格局指数,研究了城市化内部空间形态类型、紧凑程度、利用强度、景观格局以及城市化空间拓展的方向性。三是以兰州为例,研究了伴随城市化过程中,生态环境主要因子的响应。包括土地利用类型、流向、生态环境质量指数的变化,耗水结构、水质、水量随城市化的演化,气温和降水变化特征、趋势,以及生态环境效应和土地承载力空间差异性。四是从自然条件、交通技术、城市经济和政策体制四个方面论证城市化空间格局形成、演化及生态环境响应的机制。利用ArcGIS技术研究河网密度、分形维数、高程与城市空间分布、城市体系分维数、土地承载力之间关系,通过缓冲区分析方法和转移矩阵,研究了交通对土地利用/覆盖的影响,及其交通网络对城市空间结构形成的作用。分析耗水结构、水质与产业结构之间关系,论证城市经济对生态环境的影响,对人口插值分析,经济和城市化水平插值分析,借助Voronoi图,阐述经济基础对城市化空间格局形成的决定作用。最后论证政策体制对生态环境、城市化空间格局形成、演化的加速和延缓双重作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪言
• 1.1 选题背景和意义
• 1.1.1 论文选题背景
• 1.1.2 论文选题的意义
• 1.2 研究的思路、方法与技术路线
• 1.2.1 范围的确定
• 1.2.2 研究思路
• 1.2.3 研究方法
• 1.2.4 技术路线
• 1.3 论文特点与创新点
• 1.3.1 特点
• 1.3.2 创新点
• 第二章 国内外对城市化空间格局及环境效应的研究
• 2.1 国外城市化空间格局演化及环境响应研究
• 2.1.1 城市化空间结构模式研究
• 2.1.2 城市化的生态环境效应研究
• 2.2 国内城市化空间格局演化及环境响应研究
• 2.2.1 城市化空间结构模式研究
• 2.2.2 城市化概念界定
• 2.2.3 城市化空间结构模式研究
• 2.2.4 城市化的环境响应研究
• 2.3 兰州-西宁城市化空间格局演化及环境响应研究现状
• 2.3.1 兰州-西宁区域城市化阶段及空间结构模式研究
• 2.3.2 兰州-西宁区域城市化内部空间结构研究
• 2.3.3 兰州-西宁区域生态环境研究
• 2.3.4 100年前兰州-西宁区域聚落与环境关系演化过程
• 2.4 国内外研究中问题和不足
• 小结
• 第三章 城市化空间格局及演化
• 3.1 城市化及空间格局研究方法
• 3.1.1 城市化及水平测度
• 3.1.2 城市化空间分布均衡与差异性测度
• 3.1.3 城市化空间关联指数计算
• 3.1.4 人口和经济重心演化
• 3.1.5 城市空间紧凑程度
• 3.2 区域城市化空间格局及演化
• 3.2.1 区域城市化进程缓慢,发展阶段不同
• 3.2.2 区域城市化空间结构
• 3.2.3 综合城市化水平
• 3.2.4 城市化空间移动轨迹
• 3.3 城市空间结构形态及演化
• 3.3.1 城市化空间形态类型的多样性
• 3.3.2 城市化内部空间拓展的方向性
• 3.3.3 城市化空间紧凑程度和利用强度演化
• 3.3.4 城市化景观格局指数的演化
• 小结
• 第四章 城市化过程的环境效应
• 4.1 兰州—西宁区域生态环境概况
• 4.1.1 植被覆盖率低,农业用地递减
• 4.1.2 水资源的供给与需求
• 4.1.3 大气质量差异大,局部得到改善
• 4.1.4 主要的生态环境问题
• 4.2 生态环境对城市化的响应
• 4.2.1 土地（生态环境背景）随城市化进程的响应
• 4.2.2 水环境对城市化的响应
• 4.2.3 局地气候环境对城市化的响应
• 4.2.4 生态环境效应空间上的差异
• 4.2.5 土地承载力演化及空间差异
• 小结
• 第五章 城市化空间格局与环境相互作用机制
• 5.1 城市化与生态环境间相互作用关系
• 5.1.1 生态环境对城市化的促进和约束效应
• 5.1.2 城市化对生态环境的促进和胁迫效应
• 5.2 自然禀赋主导环境演变的同时奠定城市化空间格局
• 5.2.1 自然资源禀赋条件对生态环境演化的主导作用
• 5.2.2 自然条件对城市化空间格局的奠定作用
• 5.3 交通对城市化空间与环境空间的推动和拉大
• 5.3.1 交通网络体系拉大环境空间变化推进演化速度
• 5.3.2 交通网络体系推动城市化空间格局的形成
• 5.4 经济对城市化空间格局和环境演化的双重作用
• 5.4.1 城市经济发展速度影响生态环境演化的速度和强度
• 5.4.2 经济规模基础对城市化空间格局形成的决定
• 5.5 政策体制及规划调控对环境响应的加速及减缓
• 5.5.1 城市化道路和产业布局政策加速了环境恶化
• 5.5.2 "退耕还林还草"政策恢复生态环境
• 5.5.3 社会政治要素引导城市化的空间格局形成
• 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.1.1 区域城市化空间格局关联性弱
• 6.1.2 城市建设空间形态受地形地势、河流等自然条件制约明显
• 6.1.3 生态环境演化是生态因子多要素自身变化和人类干扰的综合结果
• 6.1.4 城市化与生态环境之间交互作用的耦合性
• 6.1.5 生态脆弱区城市化建设活动中存在问题
• 6.1.6 通过一体化及统筹发展调控城镇与生态环境之间关系
• 6.2 不足和展望
• 6.2.1 城市化（建设活动）对生态环境的影响
• 6.2.2 城市化（建设活动）对生态环境调控
• 6.2.3 空间响应研究的不足
• 参考文献
• 发表学术论文
• 参与科研项目
• 致谢
• 附图