城乡交错带范围划定及景观格局变化分析以广州市为例
伴随着城市的需求用地的不断增加和区位地租的上升，城市土地利用和乡村土地利用的分界线会在空间上不断地向外围延伸，但是在短期内，新延伸区域内就出现了城市用地在迅速扩展、城市用地和农业用地相互、土地交易和转用频繁、人口高度密集化等现象。这一特殊的地域就是城乡交错带。城乡交错带由于变化迅速，因此范围在不断向外延伸，且逐步区分出了內缘区，过渡区和外缘区三部分，因此在城乡交错带的研究过程中首先是要对城乡交错带范围进行划定，并且通过时间和空间的横向纵向综合对比的方法查看城乡交错带的变化特征，并通过景观指数法来佐以比较，本文将会通过“划定——计算——分析”三个步骤来描述城乡交错带的总体的变化过程。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key Words 1
一、引言 1
二、研究方法 2
（一）研究思路 2
（二）基于“引力模型”与聚类分析的城乡交错带范围划定方法 2
1.区域指标选取 3
2.城市区域质量计算 5
3.基于“引力模型”的城市区域引力计算 5
4.采用聚类分析划定城乡交错带范围 5
（三）景观格局变化分析方法 5
1.斑块密度（个/平方千米） 5
2.内缘比 5
3.景观多样性指数（SHDI） 6
4.景观均匀度指数（SHEI） 6
三、研究区概况与数据 6
（一）研究区概况 6
（二）数据来源 7
1．行政区划数据 7
2．经济社会统计数据 7
3．遥感数据 7
四、广州市城乡交错带范围界定 8
（一）区域质量指标的量化与计算 8
（二）区域质量的计算 10
（三）城市区域引力计算 11
（四）采用聚类分析法划分城乡交错带的范围 11
五、 广州市城乡交错带的景观格局变化分析 12
（一）广州城乡交错带发展概况 12
1.南沙区概况 13
2.花都区概况 13
（二）城乡交错带的景观指数 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
分析 13
1．景观面积比例结构计算与分析 13
2．景观多样性指数和均匀度分析 15
六、 结论与展望 15
（一）结论 15
（二）建议 16
1.完善土地交易市场，土地流转登记制度 16
2.加快“两规合一”步伐，促进城乡一体化发展 16
3.建立土地利用变化监测机制 16
致谢 17
参考文献 18
城乡交错带范围划定及景观格局变化分析
——以广州市为例
引言
引言
伴随着城市的需求用地的不断增加和区位地租的上升，城市土地利用和乡村土地利用的分界线会在空间上不断地向外围延伸，但是在短期内，新延伸区域内就出现了城市用地在迅速扩展、城市用地和农业用地相互、土地交易和转用频繁、人口高度密集化等现象。这一特殊的地域就是城乡交错带。[10]城乡交错带是城市快速扩张时期的重点变化区域，也是目前全球范围里土地利用问题最多、矛盾最尖锐的地区。城乡交错带是城乡发展与建设的集中地带。该区域社会经济活动较为活跃，人地关系环境严苛，矛盾突出频繁，生态环境较为脆弱而敏感，被学者称作是土地利用/土地覆被变化和生态环境效应的“天然实验室”，探究城乡交错带土地利用变化和生态环境影响的研究具有着重要的意义。[2]本文将以广州市为样例并通过景观格局变化分析的方法来探究目前城乡交错带发展变化过程中所出现的一些特征和规律。
城乡交错带也是城市化过程最显著的地域，不仅表现在区域的景观转变，由乡村景观转变为城市景观，由低密度的土地开发转为高强度的开发，结果是城市空问区域的扩大，而且也体现在区域的生态功能的转变，其问的物质循环、能量流动等也发生了显著的差异[13]。城乡交错带的城市化可以用景观格局及其动态来加以描述，即区域中不同景观要素配置的时空差异。掌握城乡交错带景观格局的特征及其驱动机制对于进一步研究区域景观的生态过程具有重要的意义。[1]
其中，许新国对北京范围的城乡交错带的界定划分的时候，便采用了“引力模型法”作为参考。[5]地理学家对牛顿引力模型的引用，最早源于Reilly(1929)发表的对零售关系研究方法的探索。随着区域科学的迅速发展，引力模型被广泛应用于“距离衰减效应’和“空间相互作用”的经验研究中。城市引力模型认为，两个城市间的相互作用与这两个城市的人口规模成正比，与它们之间的距离平方成反比。
2O世纪90年代以后，城市景观生态研究逐步开展，随后，关于城乡交错带的景观生态研究也应运而生。[6][7][8]从研究发展趋势来看，运用遥感和GIS技术对城乡交错带的景观格局及其动态过程进行研究，有助于更好地认识城乡交错带的空间特征及其景观要素的演替，并由此掌握城市化过程的规律，为今后城市生态信息的空间化城市景观格局与生态过程相结合研究奠定基础。
二、研究方法
（一）研究思路
城乡交错带的范围划定和景观格局变化分析的总体研究思路是从城乡交错带的划定开始到城乡交错带的景观格局变化分析的方向进行的。城乡交错带的划定方法是从城市的指标选取开始，通过城市指标的选取进行汇总，随后通过加权的方式计算出城市的模拟质量，用城市的模拟城市质量结合“引力模型”计算出各个区域的引力值，随后使用城市的引力值来进行聚类分析，通过聚类分析的结果对各个梯度层级的区域进行分类分析，从而找出城乡交错带。
对于城乡交错带的景观格局变化分析，是通过对于三期遥感图像进行解析，同时使用景观指数的计算，通过土地利用现状的空间分布和景观指数结合分析，通过这种方法便可以进行景观格局的变化分析。
（二）基于“引力模型”与聚类分析的城乡交错带范围划定方法
城市在向边缘地区进行扩张的同时其实是相对离散而随机的，而并非总是呈现出圆心的辐射状的规律，那么在这样的前提下，其实是并非能清晰地看见一条城市和农村的分界线，在这样的前提下对于城乡交错带的界定其实是相对而言较为主观的，但是在这样的主观前提下，能有有力地佐证城乡交错带的区域其实是要参考众多的指标和数学模型来进行界定，那么“引力模型法”便是一个行之有效的计算模型。那么，对于引力模型使用的技术路线如下图示：
图1 城乡交错带范围界定流程
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key Words 1
一、引言 1
二、研究方法 2
（一）研究思路 2
（二）基于“引力模型”与聚类分析的城乡交错带范围划定方法 2
1.区域指标选取 3
2.城市区域质量计算 5
3.基于“引力模型”的城市区域引力计算 5
4.采用聚类分析划定城乡交错带范围 5
（三）景观格局变化分析方法 5
1.斑块密度（个/平方千米） 5
2.内缘比 5
3.景观多样性指数（SHDI） 6
4.景观均匀度指数（SHEI） 6
三、研究区概况与数据 6
（一）研究区概况 6
（二）数据来源 7
1．行政区划数据 7
2．经济社会统计数据 7
3．遥感数据 7
四、广州市城乡交错带范围界定 8
（一）区域质量指标的量化与计算 8
（二）区域质量的计算 10
（三）城市区域引力计算 11
（四）采用聚类分析法划分城乡交错带的范围 11
五、 广州市城乡交错带的景观格局变化分析 12
（一）广州城乡交错带发展概况 12
1.南沙区概况 13
2.花都区概况 13
（二）城乡交错带的景观指数 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
分析 13
1．景观面积比例结构计算与分析 13
2．景观多样性指数和均匀度分析 15
六、 结论与展望 15
（一）结论 15
（二）建议 16
1.完善土地交易市场，土地流转登记制度 16
2.加快“两规合一”步伐，促进城乡一体化发展 16
3.建立土地利用变化监测机制 16
致谢 17
参考文献 18
城乡交错带范围划定及景观格局变化分析
——以广州市为例
引言
引言
伴随着城市的需求用地的不断增加和区位地租的上升，城市土地利用和乡村土地利用的分界线会在空间上不断地向外围延伸，但是在短期内，新延伸区域内就出现了城市用地在迅速扩展、城市用地和农业用地相互、土地交易和转用频繁、人口高度密集化等现象。这一特殊的地域就是城乡交错带。[10]城乡交错带是城市快速扩张时期的重点变化区域，也是目前全球范围里土地利用问题最多、矛盾最尖锐的地区。城乡交错带是城乡发展与建设的集中地带。该区域社会经济活动较为活跃，人地关系环境严苛，矛盾突出频繁，生态环境较为脆弱而敏感，被学者称作是土地利用/土地覆被变化和生态环境效应的“天然实验室”，探究城乡交错带土地利用变化和生态环境影响的研究具有着重要的意义。[2]本文将以广州市为样例并通过景观格局变化分析的方法来探究目前城乡交错带发展变化过程中所出现的一些特征和规律。
城乡交错带也是城市化过程最显著的地域，不仅表现在区域的景观转变，由乡村景观转变为城市景观，由低密度的土地开发转为高强度的开发，结果是城市空问区域的扩大，而且也体现在区域的生态功能的转变，其问的物质循环、能量流动等也发生了显著的差异[13]。城乡交错带的城市化可以用景观格局及其动态来加以描述，即区域中不同景观要素配置的时空差异。掌握城乡交错带景观格局的特征及其驱动机制对于进一步研究区域景观的生态过程具有重要的意义。[1]
其中，许新国对北京范围的城乡交错带的界定划分的时候，便采用了“引力模型法”作为参考。[5]地理学家对牛顿引力模型的引用，最早源于Reilly(1929)发表的对零售关系研究方法的探索。随着区域科学的迅速发展，引力模型被广泛应用于“距离衰减效应’和“空间相互作用”的经验研究中。城市引力模型认为，两个城市间的相互作用与这两个城市的人口规模成正比，与它们之间的距离平方成反比。
2O世纪90年代以后，城市景观生态研究逐步开展，随后，关于城乡交错带的景观生态研究也应运而生。[6][7][8]从研究发展趋势来看，运用遥感和GIS技术对城乡交错带的景观格局及其动态过程进行研究，有助于更好地认识城乡交错带的空间特征及其景观要素的演替，并由此掌握城市化过程的规律，为今后城市生态信息的空间化城市景观格局与生态过程相结合研究奠定基础。
二、研究方法
（一）研究思路
城乡交错带的范围划定和景观格局变化分析的总体研究思路是从城乡交错带的划定开始到城乡交错带的景观格局变化分析的方向进行的。城乡交错带的划定方法是从城市的指标选取开始，通过城市指标的选取进行汇总，随后通过加权的方式计算出城市的模拟质量，用城市的模拟城市质量结合“引力模型”计算出各个区域的引力值，随后使用城市的引力值来进行聚类分析，通过聚类分析的结果对各个梯度层级的区域进行分类分析，从而找出城乡交错带。
对于城乡交错带的景观格局变化分析，是通过对于三期遥感图像进行解析，同时使用景观指数的计算，通过土地利用现状的空间分布和景观指数结合分析，通过这种方法便可以进行景观格局的变化分析。
（二）基于“引力模型”与聚类分析的城乡交错带范围划定方法
城市在向边缘地区进行扩张的同时其实是相对离散而随机的，而并非总是呈现出圆心的辐射状的规律，那么在这样的前提下，其实是并非能清晰地看见一条城市和农村的分界线，在这样的前提下对于城乡交错带的界定其实是相对而言较为主观的，但是在这样的主观前提下，能有有力地佐证城乡交错带的区域其实是要参考众多的指标和数学模型来进行界定，那么“引力模型法”便是一个行之有效的计算模型。那么，对于引力模型使用的技术路线如下图示：
图1 城乡交错带范围界定流程
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