基于稳定夜间灯光数据的山东省城市腹地提取与变化分析

摘要

城市腹地提取是探索城市服务范围,衡量城市间联系程度的重要方法。针对城市腹地提取,本文提出了一种新的城市腹地提取算法,该算法采用迭代阈值分割法提取城市建成区范围,使用建成区面积作为城市质量计算指标,并将加权Voronoi图与引力模型方法结合;将该算法用于2010年至2013年山东省区域的4景稳定DMSP/OLS影像数据,提取了山东省17个地级市像元级尺度的腹地空间分布;并将本文所得结果与基于交通可达性和城市竞争力腹地范围提取结果作对比,验证提取结果精度;进一步分析了4年间各市的腹地范围变化,并提出腹地均衡系数,探索城市发展方向。研究表明:(1)本文方法与传统经典方法在结果上重叠度达到73%以上,且解决了存在细小斑块空洞腹地以及腹地延道路不合理延伸问题。(2)莱芜与泰安被济南的城市腹地所包围,腹地范围打破行政边界壁垒。(3)2010至2013年山东各市腹地均衡指数不断增加,具有城市资源由集约化向均衡化发展的明显地理规律。(5)山东半岛蓝色经济区各城市均衡指数明显高于山东其他城市,2010至2013年山东半岛蓝色经济区腹地均衡指数由0.672上升为0.882,其他城市腹地均衡指数由0.145上升至0.528。