干旱区城市化绿色空间时空格局演变规律及驱动机制研究——以新疆乌鲁木齐都市圈为例

Global climate change and the rapid expansion of cities have caused significant changes on the residential space environment, which will affect the quality of human settlement environment of cities in the future, especially in arid areas. Optimal allocation of green space is one of the important means to regulate the environment. How to improve the quality of urban livable environment through reasonable optimization of green space has become a hot issue to be solved urgently. This project focuses on the green space of urbanization. Taking Urumqi metropolitan area as the research object in Xinjiang, the green space evolution in the process of urbanization development are analyzed from two scales of and urban agglomeration by means of remote sensing data analysis, on-site monitoring data, sample area investigation and model prediction. Based on the spatial econometric analysis method, this paper quantitatively analyses the spatial correlation between green spatial pattern and cities, reveals the driving mechanism of factors on green space in arid areas, simulates the growth trend of green space driven by urbanization, and puts forward countermeasures and suggestions for optimizing and coordinating urban green space development based on the principle of optimum environment. This study is great significance for the sustainable development of cities and the improvement of the quality of human settlements environment.

全球气候变化和城市化发展引起居住空间环境显著变化是影响人居环境品质的重要因素，尤其是干旱区的城市这一特征更加明显。绿色空间优化配置是调节城市环境的重要手段之一，如何通过合理优化绿色空间从而提高城市宜居环境质量己经成为亟待解决的热点问题。本项目聚焦城市化过程中绿色空间时空格局演变模式，以新疆乌鲁木齐都市圈为研究对象，通过遥感数据分析、现场监测数据、样区调查和构建模型预测等手段，从城市和城市群尺度分析城市化发展过程中绿色空间时空分布格局的演变过程，利用空间计量分析方法定量解析干旱区城市自然、社会经济等方面因素对绿色空间格局演变的驱动机制，并结合情景分析模拟城市化驱动下绿色空间发展趋势，基于可持续原则提出优化协调城市绿色空间的对策建议。本研究对于城市可持续发展和提高人居环境质量有着重要意义。

本项目利用夜光数据、Landsat数据、地形、气象、社会经济和地理探测器等多源数据和方法，深入分析了乌鲁木齐都市圈绿色空间时空演变特征。在此基础上，通过地理探测器进一步明确了绿色空间分布格局的主要驱动因素，尤其是城市化的影响，并从都市圈、城市和主城区三个尺度上提出绿色空间的优化管控策略。本项目研究发现：（1）1995年至2020年，都市圈全域内的绿色空间面积整体呈现先增长，2010年后减少的趋势。从绿色空间构成来看，耕地、林地面积呈现增加的趋势，而草地面积缩减。（2）1995年至2020年间不同城市绿色空间重心变化差异明显。绿色间重心移动方向大致可分为5类：西向、西南向、东北向、东南向和南向。不同城市绿色空间重心在主方向上出现多次变向的情况，表明各市县绿色空间分布格局呈现不稳定性。（3）基于不透水面的城市扩展研究结果显示：不透水面重心移动轨迹与绿色空间差异明显，都市圈全域尺度下城市建设与绿色空间关联性不强。各市县不透水面重心移动方向大致可分为3类：西北向、东北向和西。重心在主方向上路径表现出近似直线和往复折返的情况。（4）都市圈全域范围内绿色空间的空间分布受气象和人为因素的综合影响, 气象要素对植被DNVI值的影响程度较高, 其中部分要素呈现较强的影响趋势，对植被空间格局变化起到了非常重要的影响。而在市域范围内，土壤要素对植被分布表示出较高的解释力。因子之间的交互作用呈现出非线性增强和双因子增强关系，说明绿色空间的分布是多要素协同影响的结果。不同尺度下，各因素对绿色空分布影响程度也不同。（5）都市圈全域内，应考虑气候条件因素，做好区域规划，统筹协调绿色空间布局与城市建设，构建完善的绿色网络体系。市域范围内则应考虑土壤、水文和人口分布特征，统筹城市周边绿色空间布局特征，构建合理的城市绿色空间格局和结构。主城区范围内，则要细化绿色空间的类型，针对不同类型植被和分布特征，提升城市内部绿地质量。