三维视角下的干旱区绿洲城市可持续发展研究——以乌鲁木齐市为例

摘要

本文以新疆首府乌鲁木齐市为研究区，选取2001-2015年为时段，利用卫星遥感影像反演城市亮度温度来评价城市热岛效应强度，通过对城市土地集约利用水平、城市人居质量进行评价来衡量城市经济发展、社会发展，将三者结合构建经济-社会-生态（E-S-E）三维评价体系，对城市在15年间的综合发展度及可持续发展进行评价，得出其动态变化特征，根据影响因子寻找城市发展的内在规律，对城市未来规划提供建议及指导。研究结果表明：
　　（1）乌鲁木齐4个时期的最大热岛强度分别为16.06℃、17.81℃、18.19℃、16.54℃，城市最大强度呈现先升高再降低的特点；加权平均热岛强度分别为1.183、1.355、1.437、1.349，城市热岛强度在平均水平上增强，在阶段上，表现出先增强、再减弱的特点；热岛比例指数分别为0.295、0.256、0.352、0.292，值均低于0.5，高温区、次高温区在城区范围内面积不大，城市热岛发育程度整体较低，研究末期比研究初期在整体上微弱降低；利用熵值法对三个指数进行赋权，计算四个时段热岛效应的综合发育水平分别为：7.620、8.441、8.661、7.878，城市热岛效应呈现先增强后减弱的时间变化特征，与研究初期相比增加了约3.4个百分点；通过对城市内部进行区划划分，得出位于城北的头屯河区、米东区的“热岛”比例较大，城市热岛效应的空间分异特点大致为从北向南依次减弱，经定性分析，城市热岛效应与绿地覆盖度的高低有关，绿地所占城市景观格局的比例越高，降温效应越大；经定量分析，城市热岛效应与工业布局有关，热岛比例较小的区域（天山区、沙依巴克区）的三产比例远高于其它区划，说明产业结构调整（三产置换二产）将有助于缓解城市热岛效应。
　　（2）乌鲁木齐城市土地集约利用水平在2001-2015年，总体上呈增加态势，增率为2.6％/a，城市土地利用方式由粗放向集约转型，逐渐趋于高效经济；各区划单元城市土地集约利用水平的增率分别为：天山区0.134/a，沙依巴克区0.053/a，新市区0.199/a，水磨沟区0.057/a，头屯河区0.088/a，米东区-0.001/a，提高最快的是新市区，最慢的为米东区；研究时段内，城市土地利用效益最高的是新市区，最低的是米东区，有较高土地利用效益的是天山区、沙依巴克区，水磨沟区、头屯河区，城市土地集约利用水平的空间分布特点有从城市中心向外围递减的趋势；影响城市土地集约利用水平的主要因素除城市经济投入和产出水平外，还与城市对人口增长压力的应对能力有关，如：人均住房面积、建设用地对人口增长的弹性系数。城市土地集约利用水平的驱动力一方面取决于单位面积上经济效益的提高，一方面取决于应对城市发展中各方面压力（人口、产业增长）能力的提高。
　　（3）乌鲁木齐城市人居环境质量在15年间的变化与土地集约利用水平相似，在总体上呈增加态势，增率为0.7%/a，城市人居质量逐渐趋于良好；各区划单元城市人居环境质量的增率分别为：天山区0.058/a，沙依巴克区0.065/a，新市区0.091/a，水磨沟区0.085/a，头屯河区0.066/a，米东区0.015/a，提高最快的是新市区，最慢的为米东区；研究时段内，人居质量具有较高平均水平的依次是新市区、天山区、沙依巴克区，水磨沟区，城市人居质量在空间上的分布特点有从城市中心向外围递减的趋势；影响乌鲁木齐城市人居质量的主要因素除了人均居住面积、人均道路铺装面积、“三污”处理率等基础设施层面的描述性指标，还源于人口密度、人口自然增长率等通过对城市用地、基础设施建设造成压力而影响人居质量的因素，此外，居民消费价格指数的提高也会降低城市人居质量。
　　（4）乌鲁木齐市在2001-2015年，城市的综合发展度与协调度总体都呈上升态势，说明城市基于经济-社会-环境三维层面上的综合发展水平在逐年提升，且城市发展愈发趋向于经济、社会、环境这三个维度的均衡发展；结合各维度影响因子确立指标体系，对乌鲁木齐城市可持续发展进行评价，结果表明：2001-2015年，城市可持续发展度整体水平提高了3.15%，影响城市可持续发展的因子主要可以分为经济指向性指标（人均GDP、二三产业年产值增长率、出口贸易额等）、社会指向性指标（人口自然增长率、消费价格指数）、资源环境指向性指标（建成区绿化覆盖率、三废处理率、土地资源利用率）和基础设施支撑程度性指标（基础设施投资比重、人均道路铺装面积、人均住房面积）。

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1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究进展

2 研究区与研究思路

2.1 研究区概况

2.2研究思路与技术路线

3 数据来源与研究方法

3.1 数据来源

3.2研究方法

4 经济维度下的乌鲁木齐城市可持续发展评价

4.1 城市土地集约利用水平时间变化分析

4.2城市土地集约利用水平空间差异分析

4.3 城市土地集约利用水平影响因子分析

5 社会维度下的乌鲁木齐城市可持续发展评价

5.1 城市人居环境质量时间变化分析

5.2 城市人居环境质量空间差异分析

5.3 城市人居环境质量影响因子分析

6 生态维度下的乌鲁木齐城市可持续发展评价

6.1 城市热环境评价

6.2 城市下垫面环境评价

6.3 城市热环境影响因子分析

7 乌鲁木齐城市可持续发展驱动分析及对策

7.1乌鲁木齐城市综合发展度及协调性评价

7.2 乌鲁木齐城市可持续发展集成评价

7.3乌鲁木齐城市可持续发展驱动分析及对策

8结论与展望

8.1研究结论

8.2 研究不足与展望

参考文献

硕士在读期间研究成果

致谢