赵国梁，郑新奇，刘东亚，刘 飞

（中国地质大学（北京）信息工程学院，北京 100083）

基于遥感和GIS的城市扩张稳态指数及其应用

赵国梁，郑新奇※，刘东亚，刘 飞

（中国地质大学（北京）信息工程学院，北京 100083）

城市扩张是当今世界的全球化趋势，如何衡量城市扩张状态是城市扩张研究的热点问题。该文从道路网络与城市扩张的互动机制出发，提出一种计算城市扩张稳态的指数（urban expansion steady-state index，UESI）。选取纽约、伦敦、东京等13个世界级城市，利用核密度分析计算道路网络密度，通过遥感解译与空间分析提取近30 a城市扩张信息，最后建立路网密度-城市扩张模型。通过样本UESI指数计算开展比较分析，并对北京2025年城市扩张状态进行了预判。结果表明，UESI能够有效表征城市扩张状态，当UESI达到0.30，城市扩张处于稳定状态。该指数能够有效量化城市扩张状态和潜力，丰富了当前城市扩张量化研究。对于快速发展中城市具有重要的参考价值。

土地利用；遥感；网络；城市扩张；稳态指数；扩张周期；特大都市

0 引 言

城市扩张是全球城市化发展的共同现象与必经阶段，因其引致的土地粗放利用、侵占耕地、农地撂荒、环境破坏等问题而受到国内外专家学者的广泛关注[1-3]。当前，不仅发达国家受到城市扩张的困扰，中国、印度、巴西等发展中国家也出现了广泛严重的城市扩张问题。城市扩张具有周期性、规律性，是城市发展的空间表现[4]。根据城市发展周期理论，城市不会持续扩张；当扩张到一定阶段，城市用地会进入一个相对稳定的阶段[5-6]，甚至出现逆城市化的现象[7-8]。……