徐州城市空间扩展特征及驱动因素分析

doi:10.3969/j.issn.2095-1329.2024.01.011
徐州城市空间扩展特征及驱动因素分析
张诗婷1，欧向军1, 2*
（1.江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院，江苏·徐州 221116; 2.江苏师范大学城镇化研究中心，江苏·徐州 221116）
摘 要：随着城市的快速发展，城市化进程也在不断加快，为了适应经济社会的飞速发展和人口的增长速度，随之而来的是城市用地增加，为更好地控制城市的空间扩展，研究城市空间扩展和驱动力尤为重要。

本文以徐州市建成区1981年、1991年、2001年、2011年和2021年5个年份时相的遥感影像为数据源，利用遥感信息提取技术获取徐州市的城市扩展信息，从数量、形态、重心、方向4个角度分析城市空间扩展特征，并运用回归模型探究徐州城市扩展的主要驱动因素。

结果表明：(1)1981—2021年共40年间城市整体扩张强度为26%，年均扩展面积为36.03 km2，其中2001—2011年是城市扩展强度最剧烈的一段时间；
(2)城市空间扩展分形维数和紧凑度总体趋于稳定，使得城市空间更加规则，紧凑度得到提高；(3)城市空间扩展总体以东、东南、南方向进行发展，城市重心逐渐向东南方向移动；(4)城市空间扩展幅度明显增加的方位是在东部、南部、东南部，城市空间整体呈现条带状扩展延伸；(5)回归分析结果表明，人口、基础设施和政策规划因素对徐州市城市空间扩展影响较为显著，而经济因素也会对城市的发展产生一定的影响。

关键词：城市空间扩展; 遥感影像; 驱动因素; 多元回归分析
中图分类号：F299.27；P407.8 文献标志码：A 文章编号：2095-1329(2024)01-0059-07
改革开放以来，中国的经济快速发展，城市化率从1978年的17.9%上升到2021年的63.89%。

随着中国持续的城市化进程，我国经济活动的高速发展和人口数量的快速增长对土地的需求与日俱增，城市外延扩张日渐显著，从而在城市发展中产生了许多问题，逐渐出现了人与地、人与自然的矛盾，预示了未来城市空间扩展朝着一种更加科学合理的方向发展，而且都市圈、城市群、城市带和中心城市的演进也揭示了中国城市化进程的展开。

因此，探究城市扩展特征与机制，对于引导和调节城市发展有着重要的战略意义[1-2]。

我国关于城市空间扩展的研究始于二十世纪八十年代，黎夏等[3]基于遥感多时相监测用信息熵来计算，定量地描述城市扩展的空间规律及扩散过程。

随着遥感技术的飞速发展，遥感影像的品质得到了极大地改善，用卫星影像来分析城市发展过程中的土地变动及各地区的空间变动成为热点问题，主要从城市空间扩展过程中的用地结构变化入手，对城市空间尺度上的空间形态、地貌特征的变化以及城市空间扩展的影响因子等进行了研究[4]。

通过GIS技术与遥感技术相结合，实现了对城市空间尺度的动态变化监测，并在城市空间范围内得到了广泛的应用。

王厚军等[5]根据四个阶段的遥感影像数据，并利用GIS技术对空间数据的统计分析功能，对沈阳市城市扩展的时空变化特点及驱动因素进行分析。

关兴良等[6]基于Landsat影像数据，采用遥感与GIS相结合的方法，获取武汉城市群地区三期土地利用状况，采用城镇扩展指数和城镇扩展模型分析城镇用地扩展的时空分布特征、过程及驱动因素。

在驱动力分析上，刘盛和[7]总结了国外学者在该领域的研究成果，归纳出五种机制：动态机制、自然机制、市场机制、社会价值机制、政治权力机制。

王绍博等[8]运用回归分析法，研究行政力、市场力、外向力及内在凝聚力对上海城市空间扩展的影响，发现市场力逐渐取代行政力成为重要驱动因素。

总体而言，城市空间扩展研究区域主要集中在北上广深等热点城市，缺乏具有特殊背景的城市和二、三线城市的研究案例；研究分析角度多为单一指标，如扩展强度、紧凑度等，并未进行统一分类；
基金项目：国家自然科学基金项目“新发展格局下区域极化与协
调联动发展的调控机理研究”（
*通信作者：欧向军（教授
驱动力分析方面选取驱动因素的时候不够全面，很少能够结合城市自身发展情况进行全面的分析。

徐州作为淮海经济区的中心城市，在江苏省乃至全国有着重要的战略地位，近年来随着人口增长、经济发展和城市化的不断加速，城市扩展规模越来越大，城市建设发展历经巨大的变化。

为了合理有效地规划徐州市城镇建设用地，避免过度扩展，保护耕地资源，准确掌握城市扩展情况，必须加强对城镇建设用地扩展的研究，该研究不仅可以有效控制城市发展规模、优化土地利用格局，而且对探索城市空间扩展的合理途径具有特别重要的实践意义。

研究成果可以为今后徐州市的城市空间扩展、扩建方向、政策编制等等提供理论指导，促进未来城市的科学合理、高质量可持续的发展。

1 研究方法与数据来源
徐州下辖市五区分别是：云龙区、鼓楼区、泉山区、贾汪区、铜山区。

徐州地形以平原为主，约占全市总面积的90%，大致由西北向东南降低。

2021年，徐州地区生产总值（GDP）为4 087.58亿元，增幅10.33%。

其中，第一产业增加值148.95亿元；第二产业增加值1 777.33亿元；第三产业增加值2161.30亿元。

三次产业结构为3.6:43.5:52.9。

人均GDP为113 844万元，增长9.93%。

市区常住人口为597.60万人，占全市总人口数的66.19%。

据第七次人口普查统计，全市常住人口为908.38万人，与2010年第六次全国人口普查的857.72万人对比，计算增长5.91%，年平均增长率为0.58%。

1.1 数据来源及处理
本文采用徐州市多期遥感影像为基础数据源，其中经度为117°E~118°E，纬度为34°N ~35°N，分别选取时相1981年、1991年、2001年、2011年、2021年的Landsat1-3 MSS（1981年）、Landsat4-5 TM（1991年、2001年、2011年）及Landsat8 OLI_TIRS（2021年）遥感数据影像，并选取《徐州统计年鉴》中人口、产业占比等社会经济数据进行驱动因素的分析。

为有效获取徐州市城市空间扩展的信息，需要处理遥感影像。

首先，利用ERDAS软件实现了图像的几何精修正，在满足精度要求的基础上对图像进行裁剪和增强处理，再利用人机交互的方法对遥感影像进行监督分类，获得研究区五个时期的用地分类信息（建成区、非建成区）。

然后，将分类好的影像导入ArcGIS 10.3中，根据栅格图像提取出五个时期的建成区图层。

最后，利用ArcGIS 10.3叠加分析方法进行叠加分析，生成了1981—2021年徐州市城镇用地扩展图（图1）。

1.2 研究方法
为做好本次研究，查阅了国内外相关文献，参考了多种研究方法[9-12]。

经过筛选归类并且结合徐州市地理特点选取了适合本文研究的方法，综合从数量、形态、重心和方向四个方面六个指标科学全面地描述城市扩展情况：第一类是扩展数量指标，包含城市空间扩展强度和扩展速度；第二类是扩展形态指标，包含城市空间扩展形态的紧凑度和分形维数；第三类是城市重心指标，包括各时期城市重心的变化情况；第四类是扩展方向指标，包括各时期城市在不同象限的用地扩展方位情况。

1.2.1 扩展数量指标
（1）扩展强度。

城市扩展强度是研究城市空间扩张情况的重要指标，也就是在研究周期内，某一地域单位的用地占其总用地的比例，公式为：
1100%
Ub Ua
Et
Ua T
−
=××（1）式中：Et为t时期研究区域的城市扩展强度指数，Ua为研究前期研究区域的城市建设用地面积，Ub为研究后期研究区域的城市建设用地面积，T为研究时段的长度。

（2）扩展速率。

主要是指年均的扩展速率，公式为：
Ub Ua
Vt
T
−
=（2）式中：Ua为研究初期研究区域的城市建设用地面积，Ub 为研究末期研究区域的城市建设用地面积，T为研究时段
的长度。

图1 1981—2021年徐州市城镇用地扩展图
Fig. 1 Map of urban land expansion in Xuzhou from 1981 to 2021
1.2.2 扩展形态指标
（1）紧凑度。

城市边界形态的紧凑度可以反映城市空间形态，公式为:
Ct
（3）
式中：Ct 代表城市边界形态的紧凑度，At 表示研究区域的面积，Pt 表示研究区域周长。

紧凑度数值越大，形状
越紧凑；相反，数值越小，形状的紧凑性越差。

（2）分形维数。

分形维数可反映城市形态的复杂程度，公式为：
()2ln 4ln Pt St At
=
（4）式中：St 为分维数，Pt 表示研究区域周长，At 表示研究
区域的面积。

当D =1.5时，表征城市形态处于随机分散状态，当D ＜1.5时，城市形态趋于稳定，当D ＞1.5时，城市形态复杂。

1.2.3 城市重心指标
城市空间重心迁移。

用来描述研究空间分布的最有用的单一量，即物体的重心位置发生了改变，并利用重心的位置来追踪物体的地理分布，公式分别为：
1111,n
n
i i t
t i i Cti Xi Cti Yi
Xt Yt Cti Cti
===
=××==∑∑∑∑ （5）
D =
（6）式中：Xt 为t 年某种土地利用类型分布重心的纬度坐标，
Yt 为t 年某种土地利用类型分布重心的经度坐标，Cti 为第i 个小区域该种土地资源面积，Xi 为第i 个小区域几何中心的纬度坐标，Yi 为第i 个小区域几何中心的经度坐标，n 表示研究区内小区域的个数，D 表示重心迁移距离。

1.2.4 扩展方向指标
运用象限方位分析法，以徐州市1981年主城区的几何重心为原点，东西方向为横坐标轴，南北方向为纵坐标轴，按照四个象限、八个方位将研究区域划分为八个象限，在ArcGIS 中将其分别与研究的各时期徐州市城镇建设用地图进行叠加分析。

利用GIS 的字段的计算几何功能，来计算八个象限方位（北、东北、东、东南、南、西南、西、西北）内不同时期的城镇用地扩展面积情况，通过公式（1）计算各象限方位的扩展强度，确定城市扩展方向，获得各个时段城镇用地扩展的空间变化情况图。

1.2.5 多元线性回归模型
多元线性回归模型可用于分析一个因变量和多个自变量之间函数的线性关系,本文运用此模型探索徐州城市
空间扩展与四个驱动方面之间的依存关系,将建成区面积作为因变量(Y)，GDP 、非农业人口、公路总里程等作为自变量(X1-X7)进行回归分析，多元线性回归方程的一般
形式为：
01122...K k Y X X X ββββµ=+++++
（7）
式中：Y 为因变量，X 为自变量，k 为自变量个数，β0为回归常数，β1...βk 为回归系数，μ为随机误差项。

2 城市扩展特征分析
2.1 城市扩展程度快速，阶段性明显
徐州市建成区的面积由1981年的35.16 km 2扩展到2021年的395.45 km 2，累计增加了360.29 km 2，整体扩展强度为26％，城市扩展迅速，阶段性明显。

由表1可知：第一阶段为1981—2001年，徐州西北、东北、南部地区建成若干经济开发区，主要发展工业，这一时期城市扩展相对稳定，累计扩展了58.94 km 2，扩展速度为2.95 km 2/a ，扩展强度为8%；第二阶段为2001—2011年，这一时期是徐州城市扩展强度最大的时期，扩展速度为13.1 km 2/a ，扩展强度为14%。

进入新世纪以来，受地形影响，东部、南部地区地形平坦适合发展城市，因而徐州城市化进程
加速，城市土地使用价值得到充分发挥。

伴随着新城区的快速发展，城市建设用地的需求也随着增加；第三阶段为2011—2021年，这一时期扩展强度较为减缓，扩展速率为17.0 km 2/a ，扩展强度为8%，城市的功能逐渐完善，徐州城市空间趋于稳定扩展。

2.2 城市扩展形态紧凑稳定
依据表2，整体上城市分形维数随时间的变化较为平稳，形态趋于稳定，形状逐渐规则，城市空间紧凑度逐渐提高。

具体特征为：（1）1981—2001年，城市分维数总体较高，从1.67降低至1.62，随后又增加至1.69，城市形态较为复杂。

这段时期徐州市调整行政区划并扩大市区面积，发展步伐加快，产业结构进一步合理化，徐州经济社会进入快速健康发展时期，城市空间向北、西、南方向扩展。

（2）2001—2021年，分形维数下降至1.55，紧凑度也下降至0.09，城市形态趋于稳定，随着城市紧
图2 1981—2021年徐州市城市建设用地扩展方位图Fig.2 Orientation of urban construction land expansion in
Xuzhou, 1981-2021
0.00%
2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%北
东北
东
东南
南
西南
西
西北
扩展强度
0.00%
5.00%
10.00%15.00%20.00%
北
东北
东
东南
南
西南
西
西北
扩展强度
1981-1991年 1991-2001年
0.00%
20.00%
40.00%60.00%80.00%
100.00%
北
东北
东东南南
西南
西西北扩展强度0.00%
5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%
北
东北
东
东南
南
西南
西西北
扩展强度
2001-2011年 2011-2021年
3 城市扩展驱动因素分析
3.1 驱动因素的选取及回归分析
本文以徐州市40多年来的城市建设情况为背景，借鉴了国内外关于城市扩展驱动力的研究成果[15-16]，得出影响城市发展的主要因素包括经济因素、人口因素、交通因素、政策因素等。

在综合考虑指标选取的可量化性和可获得性的基础上，本文选取经济、人口、基础设施和政策规划四个方面共七个驱动因素，利用多元线性回归分析模型探析徐州城市空间扩展的驱动因素，驱动因素构成见表4。

将徐州市建成区面积作为因变量，选取1981—2021年的X1~X7作为自变量，利用SPSS 24.0软件进行多元线性回归。

从表5可知，各驱动因素与建成区面积存在极高的显著相关关系，说明选取的影响城市建成区用地扩展的驱动指标较合理。

从显著性（sig）来看，X7、X4、X2三个因子显著性水平均小于0.05，说明固定资产投资总额、高等学校在校学生数和非农业人口对城市扩展的影响显著；X3、X5和X6的显著性水平在0.05~0.20之间，说明公路总里程、医疗卫生机构床位数和地方财政支出对城市扩展也产生一定的影响，X1的显著性水平为0.915，影响较小。

从标准回归系数（Beta）来看，除固定资产投资总额、非农业人口和GDP对城市扩展产生负向效应外，其他四个因子均产生正向效应，即对城市扩展有促进作用。

通过检验可知，回归方程的相关系数R为0.988，判定系数R2为0.977，统计量F=196.998，对应的p值小于
0.05。

多元线性回归通过总体显著性检验，表明回归模型
具有意义。

根据非标准回归系数，可建立的多元线性回归模型为：
27.4430.00310.4602
0.00230.00040.0035
0.20560.0597
Y-X X
X X X
X X
=−
+++
+−
3.2 驱动因素分析及对策建议
3.2.1 经济因素
由表5可知，GDP（X1）对徐州城市空间扩展有负向效应，说明GDP每增加1个单位，建成区面积减少0.041个单位。

徐州市五区的GDP从1981年11.56亿元升到了2021年的4 087.58亿元，经济的迅速发展影响了城市用地扩展的变化，主要表现为在发展过程中GDP的快速增长给土地带来压力，城市对周围区域的辐射作用不强，降低了城市扩展的效率。

3.2.2 人口因素
由表5可知，非农业人口（X2）对徐州城市空间扩展有负向效应，说明非农业人口每增加1个单位，建成区面积减少0.378个单位。

随着社会经济的快速发展，大量劳动力向城市转移，在这一过程中大量农业人口进城务工，导致众多农业人口转变为非农业人口，非农业人口的大量增加使得城市人口密度上升，这给城市的发展带来负担。

3.2.3 基础设施因素
在基础设施方面，考虑到交通、教育、医疗三个方面，由表5可知，选取的驱动因素中公路总里程、高等学校在校学生数和医疗卫生机构床位数（X3~X5）三者均对徐州城市空间扩展有正向效应，说明基础设施的发展对城市扩展有明显的推动作用。

公路总里程用来衡量交通发展水平，在城市空间扩展的过程中，徐州市公路布局更加合理，等级逐年提高，结构显著改善，路网整体运行效率大幅提升。

高等学校在校学生数是衡量城市科教发展水平，徐州市是科教名城、国家创新型城市，丰富的科教资源推动高新产业的兴旺，促进地区经济增长，从而推动城市空间扩展。

医疗卫生机构床位数用来衡量城市公共服务水平，公共医疗服务水平的提高也为城镇用地扩展提供的重要的动力。

同时，由于城市基础设施建设对城市用地的需求，使得城市向外扩展，从而推动了城市化进程。

3.2.4 政策规划因素
在政策方面选用地方财政支出（X6）和固定资产投资总额（X7）两项驱动因素。

由表5可知，两者对城市扩展的影响较为显著，其中地方财政支出对城市扩展产生正向效应，而固定资产投资总额产生负向效应。

政府通过从上到下的固定资产投资、公共财政支出、基础设施建设等手段影响城市空间扩展的方向和速度等方面。

在一定程度上，政府的政策和规划影响着城市的发展，城市规划通过引导和调控干预城市空间发展，在一定时期内实现城市规划和城市发展的目标，推动了城市空间扩展。

然而，在某些情况下由政府主导的城市空间扩展模式存在着空间结构失衡、发展动力不足等问题，并逐渐出现交通拥堵、住房紧张等阻碍城市发展的城市病。

4 结论
通过动态监测城市用地可以为城市空间规划提供科学依据，城市空间扩展研究对当今有着重要意义。

本文利用1981年、1991年、2001年、2011年和2021年五个年份遥感影像作为数据源，从扩展的数量、形态、重心转移和方向四个角度，分别对扩展面积、扩展速度、扩展强度、紧凑度、分形维数、重心迁移距离等进行了定量的研究。

同时，结合1981—2021年的社会经济数据，从经济、人口、基础设施、政策规划对城市扩展驱动因素进行分析。

(1)城市整体扩张阶段性明显，扩展强度先增加后减少：由1981—1991年的5%，到1991—2001年的8%，增加到2001—2011年的14%，再减少到2011—2021年的8%。

2001—2011年是徐州城市扩展强度最大的时期，原因是这一时期新城区带动了城市发展，此后扩展速度和强度趋于减缓，城市形态趋于稳定和集中。

(2)城市的分形维数总体在时间上是先增大后减小的，紧凑度逐渐趋于0.1呈现稳定状态，其原因在于：徐州早前以煤炭资源开发为主拉动经济，空间形态因而变得复杂和分散；之后，通过调整行政区划、优化产业占比结构等多种行政规划手段，使城市空间变得规则和紧凑度提高，城市向更加合理科学的空间形态演变。

(3)城市重心逐渐向东南方向移动，尤其是2001—2011年，重心迁移距离为2 074.06 m。

受到新城区和高铁商务区的影响，城市逐步呈现出多中心发展的趋势，不同区域的空间扩展方位存在着显著的差别。

从八个象限方位来分析，不同方位的扩展强度特征为：1981—1991年，城市空间扩展向东为主，扩展强度为12%，同时，在西南、南、北方向也有一定的扩展；1991—2001年，向东扩展方向明显，受到了经济开发区建设的影响；2001—2011年，城市扩展方向以东和南为主，由于高铁商务区和新城区的建设发展带动城市扩展方向的变化；2011—2021年，城市扩展方向在西北，东南，西南方向扩展。

徐州市城市空间整体呈现条带状扩展延伸。

(4)徐州城市空间扩展方向受到多重因素的影响。

回归分析表明，人口、基础设施和政策规划因素对徐州市城市空间扩展影响较为显著，而经济因素也会对城市的发展产生一定的影响。

随着城市空间形态的逐步扩展，应重视提高城市各类资源的利用效率，推动空间格局的优化，避免过度扩张导致的用地紧张。

当前，徐州市的产业结构不断优化，城市基础设施服务逐步完善，交通网络持续建设。

未来，应依托重要交通道路，发展内部道路建设并且加强与周边城市的对接联动，为建设淮海经济区中心城市和江苏省域副中心城市打下坚实基础。

受自然条件的影响，徐州未来的发展重心仍在东部、南部地区，应推动贾汪、铜山两区的进一步发展。

本文在对城市空间扩展驱动因素分析时，只选择了几种主要因素，在今后的研究中可以选取更多因素例如地形、地貌等自然因素进行定量分析。

另外，在讨论交通对城市扩展的影响时，只研究了公路这一种形式，未对其他交通形式进行讨论，今后需要进一步研究。

参考文献（References）
[1] ZHANG Z, LIU L, ZHANG J. Study on urban spatial expansion
and its scale benefit in the Yellow River Basin[J]. Sustainability, 2023,15(18):13747.
[2] 刘佳虹,岳伟,岳喜元. 徐州市主城区土地利用时空变化特征及
驱动力分析[J]. 上海国土资源,2023,44(3):106-111.
LIU J H, YUE W, YUE X Y. Spatiotemporal characteristics of land-use and driving forces in the main urban area of Xuzhou[J].
Shanghai Land & Resources, 2023,44(3):106-111.
[3] 黎夏,叶嘉安.利用遥感监测和分析珠江三角洲的城市扩张过
程——以东莞市为例[J].地理研究,1997(4):57-63.
LI X, YE J A. Application of remote sensing for monitoring and analysis of urban expansion:a case study of Dongguan[J].
Geographical Research, 1997(4):57-63.
[4] 闫梅,黄金川.国内外城市空间扩展研究评析[J].地理科学进
展,2013,32(7):1039-1050.
YAN M, HUANG J C. Review on the research of urban spatial expansion[J]. Progress in Geography,2013,32(7):1039-1050. [5] 王厚军,李小玉,张祖陆,等.1979—2006年沈阳市城市空间扩
展过程分析[J].应用生态学报,2008,19(12):2673-2679.
WANG H J, LI X Y, ZHANG Z L, et al. Analysis on urban spatial expansion process in Shenyang city in 1979-2006[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,2008,19(12):2673-2679.
[6] 关兴良,方创琳,周敏,等.武汉城市群城镇用地空间扩展时空
特征分析[J].自然资源学报,2012,27(9):1447-1459.
GUAN X L, FANG C L, ZHOU M, et al. Spatial and temporal characteristics of spatial expansion of urban land in Wuhan urban agglomeration[J]. Journal of Natural Resources, 2012,27(9):1447-1459.
[7] 刘盛和.城市土地利用扩展的空间模式与动力机制[J].地理科
学进展,2002(1):43-50.
LIU S H. Spatial patterns and dynamic mechanisms of urban land use growth[J]. Progress in Geography, 2002 (1):43-50.
[8] 王绍博,罗小龙,顾宗倪,等.精明增长背景下上海城市空间扩
展演变特征与驱动机制[J].经济地理,2019,39(6):58-65.
WANG S B, LUO X L, GU Z N, et al. Urban space expansion characteristics and driving mechanism evolution of Shanghai under the background of smart growth[J]. Economic Geography, 2019,39(6):58-65.
[9] 耿甜伟,毛雅倩,李九全,等.西安城市扩展时空特征及驱动机
制[J].经济地理,2019,39(10):62-70.
GENG T W, MAO Y Q, LI J Q, et al. Spatio-temporal characteristics and driving mechanism of Xi’an urban expansion[J].
Economic Geography,2019,39(10):62-70.
[10] 贺军亮,关子琼,张振冉,等.郑州市主城区空间形态信息提取
与特征分析[J].测绘科学, 2022,47(12):105-111,164.
HE J L, GUAN Z Q, ZHANG Z R, et al. Extraction and feature analysis of urban spatial pattern in downtown of Zhengzhou city [J].
Science of Surveying and Mapping,2022,47(12):105-111,164. [11] 范晓鹏,郄海潮.西安都市圈中心城区的时空演变及影响机制
研究[J].城市发展研究,2021,28(6):34-39.
FAN X P, QIE H C. Analysis on the characteristics of the tempo-spatial evolution of Xi’an metropolitan area[J]. Urban Development Studies, 2021,28(6):34-39.
[12] 王成新,窦旺胜,程钰,等.快速城市化阶段济南城市空间扩展
及驱动力研究[J].地理科学, 2020,40(9):1513-1521.
WANG C X, DOU W S, CHENG Y, et al. Spatial expansion and driving force of Jinan city in the stage of rapid urbanization[J].
Scientia Geographica Sinica ,2020,40(9):1513-1521.
[13] 钱志友,符海月,王妍,等.2004—2016年南京市城市扩张及形
态演变特征[J].国土资源遥感, 2019,31(2):149-156.
QIAN Z Y, FU H Y, WANG Y, et al. Characteristics of urban expansion and morphological evolution in Nanjing from 2004 to 2016[J]. Remote Sensing for Land & Resources,2019,31(2):149-156.
[14] 陈展鹏.基于城市空间格局监测的城市发展分析[J].地理空间
信息,2018,16(6):114-118,9.
CHEN Z P. Urban development analysis based on urban spatial pattern monitoring[J]. Geospatial Information, 2018,16(6):114-118,9.
[15] 陈敏.跨江战略下城市空间扩展过程及驱动机制研究——以长
沙市为例[D].南昌:江西师范大学,2023.
CHEN M. Research on the process and driving mechanism of urban spatial expansion under the river crossing strategy: a case study of Changsha city[D]. Nanchang: Jiangxi Normal University, 2023. [16] 苏美霞.基于GIS的城市空间扩展及驱动力分析——以绵阳市
为例[D].成都:四川师范大学,2015.
SU M X. Analysis of city spatial expansion and driving force by GIS, taking Mianyang city as an example[D]. Chengdu: Sichuan Normal University,2015.
Analysis of the characteristics and driving forces
of Xuzhou’s urban spatial expansion
ZHANG Shiting1，OU Xiangjun1,2
(1.School of Geography, Mapping and Urban and Rural Planning, Jiangsu Normal University, Jiangsu Xuzhou, 221116, China;
2.Research Center of Urbanization, Jiangsu Normal University, Jiangsu Xuzhou, 221116, China)
Abstract: With the rapid development of the city, the process of urbanization is also accelerating, in order to adapt to the rapid development of economic society and the growth rate of population, followed by the increase of urban land. In order to better control the urban spatial expansion, it is particularly important to study the urban spatial expansion and driving force. In this paper, remote sensing images of five years (1981, 1991, 2001, 2011 and 2021) in the built-up area of Xuzhou city are used as data sources, and remote sensing information extraction technology is used to obtain urban expansion information of Xuzhou city. The characteristics of urban spatial expansion are analyzed from four perspectives: quantity, morphology, center of gravity and direction. The regression model is used to explore the main driving factors of Xuzhou’s urban expansion. The results show that: (1) The overall urban expansion intensity is 26% during the 40 years from 1981 to 2021, and the average annual expansion area is 36.03 km2, among which 2001-2011 is the most intense period of urban expansion intensity; (2) The fractal dimension and compactness of urban space expansion tend to be generally stable, making urban space more regular and compactness improved; (3) The overall urban spatial expansion develops in the east, southeast and south direction, and the center of gravity of the city gradually moves to the southeast direction; (4) The expansion of urban space increases significantly in the east, south and southeast, and the urban space as a whole presents a banded expansion; (5) The results of regression analysis show that population, infrastructure and policy planning factors have a significant impact on the urban spatial expansion of Xuzhou city, and economic factors will also have a certain impact on the urban development.
Key words: urban spatial expansion; remote sensing image; driving factors; regression analysis。