摘要
进入21世纪以来，世界各国城市化进展越来越快。城市化是指人类社会由以农业为传统的乡村型社会转向以工业和服务业等非农产业为主的现代城市型社会的过程。城市化过程中最明显的特征是城市建设面积的扩张，建成区作为城市面积扩张的重要参考能够直接、准确的洞悉城市化发展的趋势和规模，不仅能够对城市发展历程轨迹进行掌握，而且能对城市未来发展趋势和方向提供科学性参考和建议，对城市未来的规划和演变起到良好的辅助决策功能。遥感数据具有监测范围广、时效性强及历史数据源丰富等特点。本世纪以来对建成区研究方面大量采用了遥感影像作为数据来源，鉴于此本文利用遥感数据获取建成区边界，选取太原市近50年的影像数据为研究对象，探索太原市在城市化进展过程中城市发展的轨迹和规律，并且基于研究获取的近50年数据对太原市建成区内部的绿地植被、水资源及裸地等地物信息进行提取，通过在不同年份内绿地资源和水资源占比的发展演变规律对太原市建成区内部的土地利用分布特征做出进一步分析。 本研究数据来源主要是基于美国NASA陆地卫星Landsat系列数据、以及USGS平台数据和LocalSpaceViewer平台获取的31副影像数据。获取遥感影像数据后，首先对原始影像数据分别进行辐射定标、大气校正，影像融合以及影像增强等处理步骤；通过OIF最佳指数法获取不同传感器的影像数据最佳波段组合方式，并通过影像数据处理步骤获取各研究年限内影像数据，采用人工目视解译方法并结合Google历史影像数据的辅助校正作用从而获取建成区边界；引入扩张强度、扩张速度、紧凑度、分形维数、城市重心迁移模型、扩张弹性系数等指标对建成区近50年的演变特征、扩张规律和合理性进行了评价；再通过查阅统计年鉴数据建立建成区面积与人文地理、社会经济等10个指标间的多元回归模型探讨太原市建成区扩张的主要的驱动力因素。最后基于15m及以上的分辨率影像，通过ENVI和ArcGIS软件利用最大似然法监督分类对对应时间节点内建成区内部土地利用类型分类，对自1990年到2020年间建成区内部土地利用类型进行分类，从而获得建成区内部绿地、水体等资源的演变规律，对建成区未来的发展规划做出建议。通过研究得出以下几点内容： （1）从1973年到2020年近50年间太原市建成区面积扩张了15.12倍，平均年增长面积为7.85km2/a。建成区紧凑度普遍较低结合太原地理位置东西临山的情况表明南北方向扩展明显，城市重心沿南西约30°方向迁移了约3500m以上。整体太原市建成区的扩张先后经历快速增长、稳步增长和平稳增长的扩张模式。建成区整体的扩张模式与人口增长及城区结构不够协调，城市化进展快于人口增长，建成区发展需要进一步优化； （2）引起太原市建成区扩张的主要因素为经济因素，人口扩张规模和工业链产值等次之。其中国民生产总值和人均GDP数值是太原市建成区扩张的最为关键的推动作用。人口扩张也是其中主导因素之一，因此太原市建成区未来扩张和建设需要考虑当地经济情况。 （3）对比40年建成区内部地物面积的统计数据发现建成区自1990年以来内部以居民区为主的建筑面积占比大于总面积的80%，先后经历减少再增长的模式；建成区内部绿地面积占比维持在14%左右，水资源面积占比保持1%不变；未开发利用土地面积占比在2013年最大，近10年内又急剧减少，说明建成区内部建筑设施逐步饱满。
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