资源型城市转型期景观结构演变的信息图谱
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前言

当今世界,资源过耗,环境恶化,战乱不断,唯有有效地解决这些问题,才能实现资源的可持续利用,环境的可持续改善,社会的可持续和谐和经济的可持续发展。

资源型城市是因其具有资源优势及相关规模产业,在当地国民经济中形成的占有重要地位的中心城市,随着资源开发和区域经济的发展而壮大,在其发展的不同历史时期均为国家和区域国民经济及社会发展做出重大贡献。资源型城市既有一般城市的集聚、带动辐射和区域社会经济发展中心的功能,又要受到诸如对资源的依赖性、资源的耗竭性和生态环境脆弱性的制约,因而表现出独特的城市发展规律。例如,一些资源型城市因资源的枯竭而经济地位下降,不得不经济转型。近年来,国外和国内学者将资源型城市作为城市科学的特殊领域来研究,并预防其作为资源型城市地位的衰退。

地学信息图谱是反映地物某种时空规律的信息处理与显示方法,它由著名地理学家陈述彭院士首次提出。地学信息图谱可在时间演化过程的系统中表达空间差异,这种特性正好弥补了目前数据挖掘方法在空间差异上考虑较少的缺点,非常适合于景观结构变化领域的应用。

本书以我国重要的石油城市大庆市为典型案例,针对资源型城市景观结构的变化的地学信息图谱进行了研究。黑龙江省大庆市是随矿产资源开发而发展起来的典型资源型城市,是人地关系作用最强烈的区域之一,也是景观结构急剧变化且具有特色的区域。为此,以地学信息图谱、景观生态学以及遥感和地理信息系统等理论与方法作为支撑,建立了大庆市近30年的景观结构过程信息图谱。根据景观结构的演变特征,得到了大庆市景观结构过程的反演图谱,研究了1988年至2013年期间,快速城市化过程中的景观结构演变规律。运用面板数据模型,定量分析了研究区景观结构的形成和演化机制,提出自然因素是生态环境空间格局与变化的基础,控制着生态环境的分布格局,社会经济因素是动力因子,在短时间内是景观结构变化的主要驱动力。根据研究区景观生态环境问题,提出研究区景观结构过程可持续发展的生态策略。本书的研究具有理论与实践的双重意义,一方面为城市景观的研究提供了新视角,丰富了地学信息图谱的理论与方法;另一方面,所建立的城市景观结构信息图谱模型系统,为分析城市空间扩展、城市景观结构变化等提供了比较理想的平台,对于城市规划建设具有指导意义。

全书共分6章。第1章论述了资源型城市的发展概要和本书涉及的相关概念及对资源型城市景观结构变化进行研究的意义,研究的基本目标、内容。

第2章对研究区的自然概况、社会经济概况以及景观生态基本特征进行了阐述,并阐明了本书的研究技术路线与研究方法。

第3章总结了城市景观信息图谱的研究背景以及国内外的研究进展,发现目前运用地学信息图谱的理论与方法研究城市景观的并不多见。城市景观信息图谱的各种理论和方法,认为运用信息图谱的方法研究城市景观结构变化具有其他研究方法无法比拟的优势。

第4章以三个时相的TM遥感图像数据为基础,建立了大庆城市景观结构分类体系,在此基础上,利用GIS技术绘制了1988年、1996年和2013年大庆城市的景观分类图,分析了大庆市的景观结构演变特征。

第5章构建了大庆市区景观结构信息图谱模型,通过对研究区景观结构信息图谱时空格局演变的分析,揭示了城市景观结构的时空变化规律。

第6章运用面板数据模型,建立了研究区景观结构变化过程的统计模式,定量分析了研究区景观结构变化的驱动力,并据此提出了研究区景观格局可持续发展的生态策略;总结了本书的主要研究成果和研究中的不足之处,给出了今后进一步的研究展望。

本书的出版首先要感谢国家自然科学基金项目(No.40871082)及哈尔滨学院青年(博士)科研基金项目(HUDF2013-004)课题的全面支持。感谢方方面面的同行、前辈与参与课题的朋友们的辛勤劳动和工作。全书由董隽策划、组织与执笔。由于作者水平有限,加之基于地学信息图谱的城市景观变化研究处于发展时期,许多问题尚在研究中,书中的谬误和错误在所难免,恳请各位专家、学者和广大读者批评指正。