基于SLEUTH模型的敦煌市城市空间扩展研究

摘要

敦煌市是甘肃省酒泉市代管的一个县级市，位于河西走廊的最西端，地处甘肃、青海、新疆三省（区）的交汇处。地势平坦，所在区域平均坡度小，适合城市发展的需要。2013年9月7日，国家主席习近平在哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学讲演时提“丝绸之路经济带”的概念。敦煌市作为丝绸之路经济带的重要节点以及拥有古丝绸之路第一枢纽的特殊地位。就敦煌市本身来说，全市农业发达，是世界历史文化名城及世界性旅游城市。随着敦煌市经济的发展、人口的增加，敦煌市城市空间扩展速率必然加快。本文在前人研究的基础之上应用SLEUTH模型对敦煌市历史时期城市空间扩展进行模拟，借此来预测敦煌市未来城市空间扩展状况。
　　本研究采集了敦煌市1990、1996、2006、2015年的Landsat TM/ETM+遥感影像以及敦煌市城市规划图。利用GIS手段勾画出城市化图层和交通道路图层，提取出敦煌市坡度图层和阴影图层。通过模拟敦煌市1990年到2015年期间的城市空间扩展，获取SLEUTH模型所需要的5个参数值。最后依据敦煌市实际情况并结合前辈们研究结果设置了四种不同的排除层。不同的排除层对应不同的预测方案。在自然发展预测方案下，敦煌市的城市空间扩展过程呈现出一种无序的沿各级交通道路发展的趋势，对城市周边自然环境的破坏巨大，占用大面积的城市周边农田、绿地系统，同时对敦煌市自然风貌也起到了巨大的破坏，不利于敦煌市的合理、有序、健康发展；环境友好型发展方案下，在排除层设置时，通过对周边绿地、生态系统以及农田等设置较高的灰度，使其可城市化的概率降低。从而对敦煌市空间扩展过程起到一定的限制作用，同时对城市周边生态环境起到保护作用；在耕地保护发展方案下，排除层设置时，对耕地系统最大限度限制城市发展，从而使城市发展对农田的占用比例最大程度降低；在规划引导发展方案下，当地政府的生态、农田保护意识有所加强，但是出于当地发展的实际需要，在综合考虑的基础上，对绿地及农田有所占用。预测结果指出敦煌市未来发展应主要以规划引导为主，以环境友好、耕地保护方案为辅，注重当地生态以及农田保护。在此基础之上，对敦煌市城市空间扩展驱动力进行探索分析，发现敦煌市扩展的最根本动力是在大背景下敦煌市的经济快速发展及人口增加。

目录

声明

西北师范大学研究生学位论文作者信息

1 选题背景和研究意义

1.1选题背景

1.2研究意义

2 国内外研究现状

2.1国外城市空间增长研究历程

2.2国内城市空间增长研究历程

2.3SLEUTH模型研究进展

2.4研究内容、方法和路线

3 元胞自动机与SLEUTH模型

3.1元胞自动机理论

3.2SLEUTH模型原理

4 研究区概况与数据处理

4.1研究区概况

4.2数据收集与处理

5 敦煌市城市扩展与预测

5.1SLEUTH模型参数校准

5.2敦煌市城市扩展预测

6 敦煌市城市扩展驱动力分析

6.1自然和社会经济因素

6.2交通道路因素

6.3城市规划的影响

7 结论与展望

7.1结论

7.2不足与展望

参考文献

在读期间研究成果

致谢