太原市建成面積擴(kuò)張及驅(qū)動(dòng)力分析

太原市建成面積擴(kuò)張及驅(qū)動(dòng)力分析

賀鵬，李曉靜，徐立帥，鄭超(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，山西太谷030801)太原市建成面積擴(kuò)張及驅(qū)動(dòng)力分析賀鵬，李曉靜，徐立帥，鄭超(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，山西太谷030801)[目的]為分析近30年太原市建成面積擴(kuò)張方式、特點(diǎn)及驅(qū)動(dòng)因素。[方法]利用改進(jìn)歸一化差異城鎮(zhèn)指數(shù)(NDBI)分別提取1987、1996、2006年TM遙感數(shù)據(jù)和2016年OLI遙感數(shù)據(jù)中城市用地信息，結(jié)合人工目視解譯提取不同時(shí)期太原市建成區(qū)邊界，并采用分形維數(shù)模型進(jìn)行建成區(qū)空間動(dòng)態(tài)變化的定量研究。[結(jié)果]1987—2016年建成區(qū)面積擴(kuò)張顯著，但不同時(shí)期擴(kuò)張的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)的合理性不同。1987—2006年受到經(jīng)濟(jì)政治等社會(huì)因素影響，建成區(qū)以向四周擴(kuò)展為主但不規(guī)則程度較高、結(jié)構(gòu)不合理；2006—2016年在地形和政治經(jīng)濟(jì)雙重因素影響下，南部成為建成區(qū)擴(kuò)展的主要方向并將長(zhǎng)期保持向南發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)由于城市規(guī)劃作用的增強(qiáng)，該時(shí)段建成區(qū)表現(xiàn)出線(xiàn)性擴(kuò)展的特點(diǎn)，擴(kuò)展的方向性較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)較為合理。[結(jié)論]受地形、經(jīng)濟(jì)和政治因素的影響，不同時(shí)期建成區(qū)擴(kuò)展方式和特點(diǎn)不同。建成區(qū)；分形維數(shù)；時(shí)空動(dòng)態(tài)；驅(qū)動(dòng)力近年來(lái)，城市化速度的不斷加快給城市帶來(lái)氣候、生態(tài)和環(huán)境等多方面的問(wèn)題。結(jié)合城市用地?cái)U(kuò)張規(guī)律和驅(qū)動(dòng)力因素,制定符合客觀(guān)實(shí)際的城市土地利用優(yōu)化對(duì)策，對(duì)城市可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1]。遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)及全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)為城市化的發(fā)展研究提供了新的研究方法和技術(shù)保障[2]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者以3S技術(shù)為基礎(chǔ)對(duì)城市區(qū)劃和用地?cái)U(kuò)展作了大量研究[3～5]，提高了相關(guān)部門(mén)決策效率，但無(wú)法精確表示城市用地?cái)U(kuò)張過(guò)程中的穩(wěn)定性和復(fù)雜性[6]。分形理論由Mandelbrot[7]創(chuàng)立于20世紀(jì)60—70年代，是一種跨自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和思維科學(xué)的新理論。它相對(duì)于歐式幾何更適于描述大自然中復(fù)雜的真實(shí)物體，已被廣泛應(yīng)用于包括地理學(xué)、土壤學(xué)等在內(nèi)的眾多學(xué)科領(lǐng)域[8,9]。將分形理論與RS、GPS、GIS相結(jié)合可以進(jìn)行對(duì)城市用地?cái)U(kuò)張規(guī)則性、穩(wěn)定性和復(fù)雜性的細(xì)化研究[10～12]。本文以TM和OLI遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將改進(jìn)NDBI與人工目視解譯相結(jié)合提取1987、1996、2006和2016年太原市建成區(qū)邊界，應(yīng)用分形維數(shù)模型計(jì)算建成區(qū)不同時(shí)期的分形維數(shù)，以期確定太原市建成區(qū)近30年的時(shí)空變化趨勢(shì)，為城市交通規(guī)劃、綠地和公共設(shè)施布局及居民住宅建設(shè)提供可靠依據(jù)。1材料與方法1.1研究區(qū)域太原市地處山西省中部，是山西省政治，經(jīng)濟(jì)和文化的中心。其北、東、西三面環(huán)山，中部和南部為河谷平原，市區(qū)座落在汾河河谷平原上，汾河自北向南縱貫城市全境。由于其地形復(fù)雜多樣，海拔高度差異較大形成北溫帶大陸性氣候，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷署，年均氣溫9.5℃；夏秋降雨集中，冬春旱且多風(fēng)，年均降水量為456mm且存在明顯的波動(dòng)性。太原市轄1市3縣6區(qū)，即古交市、清徐縣、陽(yáng)曲縣和婁煩縣；其市區(qū)包括杏花嶺區(qū)、迎澤區(qū)、小店區(qū)、尖草坪區(qū)、萬(wàn)柏林區(qū)和晉源區(qū)(圖1)。圖1研究區(qū)概況圖Fig.1Mapofstudyarea1.2研究方法1.2.1改進(jìn)NDBI指數(shù)NDBI是基于Landsat數(shù)據(jù)構(gòu)建的歸一化差異城鎮(zhèn)指數(shù)[13]，根據(jù)TM影像在4波段和5波段之間(OLI影像在5波段和6波段之間)大多數(shù)地類(lèi)灰度值變小，而城市用地信息灰度值走高的光譜特性，實(shí)現(xiàn)TM影像和OLI影像中城市用地信息的初步自動(dòng)提?。篘DBI=(band5-band4)/(band4+band5)(1)式中，band4、band5分別指TM影像的第4、5波段(OLI影像的第5、6波段)。在利用NDBI提取城市用地信息的過(guò)程中，由于遙感影像同物異譜和異物同譜的影響，裸地光譜特征、稀疏植被光譜特征與城市用地信息的光譜特征相似，僅利用NDBI初步自動(dòng)提取結(jié)果，不能有效地將裸地信息、稀疏植被信息與城市用地信息區(qū)分開(kāi)[14]。由于裸地灰度值在TM影像5波段和6波段之間(OLI影像6波段和10波段之間)呈下降趨勢(shì)，這與其它地類(lèi)的光譜特性都不相同。所以將TM影像中像元灰度值在第5、第6波段(OLI影像第6、第10波段)之間呈下降趨勢(shì)的像元賦值為0，達(dá)到去除裸地信息的目的。稀疏植被不僅具有植被光譜特征，同時(shí)具有城市用地信息的光譜特征，本文利用NDVI進(jìn)行閾值設(shè)定，剔除植被以減少植被信息對(duì)城市用地信息的干擾。在去除裸地信息基礎(chǔ)上，當(dāng)像元的NDVI大于等于0時(shí)將該像元賦值為0，達(dá)到除去稀疏植被信息的效果。結(jié)合裸地和稀疏植被的光譜特征建立基于裸地和稀疏植被光譜特征的改進(jìn)NDBI。將改進(jìn)NDBI二值化，把NDBI取值小于或等于零的像元賦值為0；大于零的像元賦值為255，這些像元即為城市用地信息。在校正1987年、1996年、2006年太原市城區(qū)同期TM數(shù)據(jù)和2016年OLI數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用改進(jìn)NDBI提取城市用地信息，同時(shí)結(jié)合人工目視解譯提取太原市城區(qū)不同時(shí)期的建成區(qū)邊界，為了保持城市實(shí)體空間結(jié)構(gòu)上的連續(xù)性，本文將城市內(nèi)部水體劃入建成區(qū)范圍內(nèi)(圖2)。圖2太原市建成區(qū)1987—2016年擴(kuò)展過(guò)程Fig.2Theexpandingofbuild-upareainTaiyuanfrom1987to20161.2.2分形維數(shù)模型分形維數(shù)模型采用分形幾何中的格子法模型，即建立不同大小的格網(wǎng)邊長(zhǎng)與涵蓋建成區(qū)的格網(wǎng)數(shù)之間的雙對(duì)數(shù)曲線(xiàn)模型：(2)式中，ε為格子邊長(zhǎng)，N(ε)為格子邊長(zhǎng)為ε時(shí)涵蓋建成區(qū)的格子數(shù)，k建成區(qū)分形維數(shù)，c為待定系數(shù)。本文選取格子邊長(zhǎng)為100m、200m、500m、1000m、2000m、5000m和10000m，求取相應(yīng)的建成區(qū)格子數(shù)并帶入式(2)構(gòu)成多元回歸方程組：(3)式中，n代表多元回歸方程組個(gè)數(shù)，即選取的格子邊長(zhǎng)的數(shù)量。用最小二乘法對(duì)上述多元回歸方程進(jìn)行最優(yōu)化求解，得到k建成區(qū)分形維數(shù)和c待定系數(shù)。當(dāng)分形維數(shù)接近1時(shí)，空間分布接近線(xiàn)狀，圖形不規(guī)則程度較??；當(dāng)分形維數(shù)接近2時(shí)，空間分布接近面狀，圖形不規(guī)則程度較大[15]。2結(jié)果與分析2.1不同時(shí)期建成區(qū)空間變化分析資料表明[16]，70年代建成區(qū)面積為123.71km2，到2010年已經(jīng)擴(kuò)展到322.55km2。提取太原市建成區(qū)面積(表1)可知，20世紀(jì)80年代太原市主要建成區(qū)面積約為135.08km2，到2016年建成區(qū)已經(jīng)擴(kuò)展到344.91km2，年均擴(kuò)展6.99km2。城市建成區(qū)擴(kuò)展以南北為主，東西為輔，其中向北擴(kuò)展主要在尖草坪區(qū)，向南擴(kuò)展主要在晉源區(qū)和小店區(qū)。由于東西臨山，建成區(qū)在東西方向擴(kuò)展較為緩慢，30年間擴(kuò)展主要是以環(huán)城高速公路、新修省道及配套基礎(chǔ)設(shè)施為主。80年代末建成區(qū)以汾河為界基本呈對(duì)稱(chēng)分布，汾河以西建成區(qū)以萬(wàn)柏林區(qū)為主，汾河以東建成區(qū)以迎澤區(qū)和杏花嶺區(qū)為主。萬(wàn)柏林區(qū)主要以焦化和建材企業(yè)和市場(chǎng)為主，杏花嶺區(qū)為政府所在地和商業(yè)中心區(qū)域，迎澤區(qū)為客運(yùn)聚集地。尖草坪區(qū)、小店區(qū)和晉源區(qū)大部分區(qū)域以村落為主，交通及基礎(chǔ)設(shè)施落后。城市四條主干道包圍建成區(qū)，即東接建設(shè)路、西至和平路、北起北大街、南到長(zhǎng)風(fēng)街并向南延伸至武宿機(jī)場(chǎng)。90年代初，改革開(kāi)放政策影響力大大增強(qiáng)，城市經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，建成區(qū)擴(kuò)展較快。在強(qiáng)調(diào)“能源重化工基地”建設(shè)的方針下，建成區(qū)擴(kuò)展以工業(yè)建設(shè)及配套設(shè)施建設(shè)為主。到1996年，建成區(qū)面積較1987年增長(zhǎng)34.89%，建成區(qū)向北發(fā)展至火車(chē)北站；西部從下元沿西山方向擴(kuò)展到桃杏站，東部和南部發(fā)展較緩慢。隨著改革開(kāi)放政策的不斷深入，城市經(jīng)濟(jì)和人口迅速膨脹，居住和商業(yè)用地面積需求增大導(dǎo)致建成區(qū)極速擴(kuò)張。1996—2006年是城市建成區(qū)擴(kuò)展最迅速的時(shí)期。期間建成區(qū)面積增加45.63%，擴(kuò)展方向以南北為主，東西為輔。建成區(qū)繼續(xù)向北延展到向陽(yáng)、陽(yáng)曲兩地，并建立該區(qū)域的環(huán)城高速公路；南部發(fā)展主要以小店區(qū)為主，在完善該區(qū)域環(huán)城高速公路基礎(chǔ)上向南進(jìn)行大范圍建設(shè)包括東南方向武宿機(jī)場(chǎng)的擴(kuò)建和南部汾東教育園區(qū)的規(guī)劃建設(shè)；東部發(fā)展至東山并建立完成東部環(huán)城高速；西北部擴(kuò)展到西山腳下，完善西山煤礦交通體系及相應(yīng)配套設(shè)施，西南部擴(kuò)展以晉源區(qū)為主，建立完成西南環(huán)城高速公路并向南延伸到晉祠旅游區(qū)。21世紀(jì)初，受城市規(guī)劃和土地市場(chǎng)作用的影響，工業(yè)用地從城市中心置換并向郊區(qū)遷移，建成區(qū)面積增長(zhǎng)速度放緩。受地形和水資源因素的影響，建成區(qū)以向南發(fā)展為主，西南方向晉祠旅游區(qū)向汾河西岸建設(shè)與規(guī)劃，建立晉陽(yáng)湖生態(tài)旅游度假區(qū)，東南方向擴(kuò)展至?xí)x中市榆次區(qū)，實(shí)現(xiàn)“太榆同城化”；建成區(qū)在北、東、西三個(gè)方向以公路擴(kuò)建和生態(tài)公園修建為主，擴(kuò)展速度緩慢。表1太原市不同時(shí)期的建成區(qū)面積Table1Theareaofbuild-upareainTaiyuanfrom1987to2016年份Year面積/km2Area1987135.081996182.212006265.362016344.912.2不同時(shí)期建成區(qū)分形特征分析計(jì)算不同時(shí)期太原市建成區(qū)的分形維數(shù)可知(圖3)，四個(gè)時(shí)期的分形維數(shù)分別為1.7327、1.7549、1.7941、1.7430(R2值均大于0.99)，1987年到2006年建成區(qū)分形維數(shù)呈逐漸增加的趨勢(shì)，說(shuō)明建成區(qū)擴(kuò)展方式以向外擴(kuò)張為主，以?xún)?nèi)部填充為輔且擴(kuò)展的不規(guī)則程度較高，結(jié)構(gòu)合理性較差。1987—1996年建成區(qū)擴(kuò)展主要以工業(yè)用地及配套設(shè)施建設(shè)為主，擴(kuò)展方向以向北和向西擴(kuò)展為主，太鋼集團(tuán)、西山煤礦集團(tuán)分別與太原北站、杏桃車(chē)站連接，構(gòu)成“產(chǎn)運(yùn)一體”的工業(yè)化結(jié)構(gòu)，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)擴(kuò)展西部和北部建成區(qū)面積。但由于僅考慮城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建成區(qū)擴(kuò)展呈不規(guī)則狀；1996—2006年建成區(qū)面積增長(zhǎng)45.63%且向四周均有明顯擴(kuò)展，但擴(kuò)展的方向性不強(qiáng)，結(jié)構(gòu)細(xì)碎。該時(shí)段在深化改革開(kāi)放的大環(huán)境下，城市經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、人口迅速膨脹，居住和商業(yè)用地面積的需求快速增加，北部、東部和西部的擴(kuò)展仍以工業(yè)用地及配套設(shè)施建設(shè)和公路建設(shè)為主；南部擴(kuò)展以商業(yè)、住宅和旅游為主。由于城市規(guī)劃作用不強(qiáng)，該時(shí)段擴(kuò)展仍為不規(guī)則擴(kuò)展；2016年分形維數(shù)比2006年有較大幅度下降，說(shuō)明建成區(qū)擴(kuò)展方向性增強(qiáng)，受地形因素影響，城市北、東和西三個(gè)方向基本沒(méi)有擴(kuò)展空間，擴(kuò)張以?xún)?nèi)部填充為主，速度緩慢；城區(qū)南部則成為建成區(qū)擴(kuò)展的主要方向，該時(shí)期由于城市規(guī)劃作用的加強(qiáng)，建成區(qū)擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)合理性增強(qiáng)并進(jìn)入到相對(duì)穩(wěn)定的發(fā)展階段。圖3太原市建成區(qū)1987、1996、2006、2016年分形維數(shù)Fig.3Thefractaldimensionofbuild-upareainTaiyuanat1987、1996、2006、20162.3建成區(qū)擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)力分析2.3.1自然因素自然因素在宏觀(guān)尺度上對(duì)城市發(fā)展影響較大，主要表現(xiàn)為對(duì)建成區(qū)擴(kuò)展方式的影響[17]。太原市地處太原盆地，城區(qū)北、西和東三面環(huán)山，限制在該方向上建成區(qū)的向外擴(kuò)展，北、西、東三面以工業(yè)園區(qū)改造、公路擴(kuò)建和生態(tài)公園建設(shè)為主，將工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合；城區(qū)南部汾河貫穿而過(guò)，水資源條件較豐富，城市生活用水充足，利于住宅及商業(yè)用地的建設(shè)。同時(shí)南部地勢(shì)平坦開(kāi)闊，為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和交通道路規(guī)劃奠定了良好的基礎(chǔ)。2.3.2政治經(jīng)濟(jì)因素城市發(fā)展離不開(kāi)國(guó)家政策。政策制約著土地利用的變化，甚至對(duì)土地利用起著主導(dǎo)性的作用[18]。1987—1996年在“以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心”的政策影響下，政府提出加快建設(shè)“能源重化工基地”，以工業(yè)建設(shè)帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。該時(shí)期城區(qū)北部的太鋼集團(tuán)向北延伸與火車(chē)北站連接，西部的西山煤礦集團(tuán)則與桃杏站相通，城市工業(yè)與交通運(yùn)輸業(yè)相結(jié)合，構(gòu)建了“產(chǎn)運(yùn)一體”的工業(yè)化結(jié)構(gòu)，極大程度提高了城市經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)幅度，到1996年底太原市城區(qū)第二產(chǎn)業(yè)占到城區(qū)生產(chǎn)總值的46.14%，其中工業(yè)生產(chǎn)總值占第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值的79.83%。工業(yè)發(fā)展在影響經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)帶動(dòng)周?chē)貐^(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。作為老工業(yè)基地，能源開(kāi)采用地和工業(yè)建設(shè)用地分布廣泛，城區(qū)建設(shè)依靠工礦企業(yè)自然蔓延的現(xiàn)象普遍，促進(jìn)建成區(qū)向北和向西擴(kuò)展。但由于規(guī)劃力度不強(qiáng)，擴(kuò)展中逐步形成城鄉(xiāng)居住用地與工礦企業(yè)用地相互穿插、相鄰布局的格局[16]，擴(kuò)展不規(guī)則程度較高，合理性較差；1996—2006年在深化改革開(kāi)放政策影響下，太原市經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持較快的發(fā)展，該時(shí)期城區(qū)城鎮(zhèn)居民可支配收入和消費(fèi)性支出年增長(zhǎng)率分別為10.28%和8.64%。隨著可支配收入和消費(fèi)性支出的增加，城鎮(zhèn)居民對(duì)住房及配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求增多，建成區(qū)向四周迅速擴(kuò)展。北部和西部擴(kuò)展以工礦企業(yè)用地和城鄉(xiāng)居住用地為主，南部擴(kuò)展以住宅和商業(yè)用地為主，東部擴(kuò)展以完善道路等基礎(chǔ)設(shè)施為主。同時(shí)政府通過(guò)修建環(huán)城高速帶動(dòng)城市工業(yè)、商業(yè)及旅游業(yè)同步發(fā)展，但是由于土地市場(chǎng)影響作用不強(qiáng)，建成區(qū)擴(kuò)展不規(guī)則程度高，結(jié)構(gòu)較細(xì)碎。2006—2016年受城市規(guī)劃和土地市場(chǎng)作用的影響，建成區(qū)以向南擴(kuò)展為主且方向性較強(qiáng)，擴(kuò)展速度相對(duì)放緩，但結(jié)構(gòu)更加合理并進(jìn)入到相對(duì)穩(wěn)定的發(fā)展階段。建成區(qū)在東南方向擴(kuò)展至?xí)x中市榆次區(qū)，實(shí)現(xiàn)“太榆同城化”，帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時(shí)在建設(shè)“生態(tài)太原”的政策影響下，建成區(qū)西南方向以晉祠旅游區(qū)向汾河西岸建設(shè)與規(guī)劃為主，建立晉陽(yáng)湖生態(tài)旅游度假區(qū)，以達(dá)到改善城市環(huán)境的效果。2.3.3人口因素人口因素是社會(huì)因素中十分重要的影響因素，是推動(dòng)城市用地規(guī)模擴(kuò)展的內(nèi)在動(dòng)力，大量外來(lái)人口進(jìn)入城市，占用城市資源的同時(shí)促進(jìn)了城市建成區(qū)的擴(kuò)展[19]。從1987—2015年太原市城區(qū)人口數(shù)量(圖4)可以看出，近30年城區(qū)人口總數(shù)量呈遞增趨勢(shì)且增長(zhǎng)率不斷增加，1987—1996年尖草坪區(qū)、萬(wàn)柏林區(qū)人口分別增長(zhǎng)58.22%、52.85%，人口增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)超其他行政區(qū)。該時(shí)期由于尖草坪區(qū)和萬(wàn)柏林區(qū)工業(yè)迅速發(fā)展，大量勞動(dòng)力涌入該區(qū)從事工業(yè)建設(shè)。勞動(dòng)力的大量涌入帶來(lái)區(qū)域住宅需求的大量增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1987—1996年尖草坪區(qū)和萬(wàn)柏林區(qū)增加住宅用地面積占城區(qū)增加住宅用地面積的60%。2015年底小店區(qū)成為城區(qū)人口數(shù)量最大的行政區(qū)域，占城區(qū)人口總數(shù)的23.49%，人口的大量增加，加快住宅樓、商業(yè)中心、交通設(shè)施等城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，促進(jìn)建成區(qū)擴(kuò)展。通過(guò)計(jì)算城市面積-人口彈性系數(shù)(表2)發(fā)現(xiàn)，1987—2006年建成區(qū)擴(kuò)展面積明顯快于人口增長(zhǎng)速度，造成建成區(qū)空間結(jié)構(gòu)不合理；2006—2016年建成區(qū)面積擴(kuò)展速度略小于城區(qū)人口增長(zhǎng)速度，該時(shí)期彈性系數(shù)與合理值(1.12)[20]差值的絕對(duì)值最小，說(shuō)明建成區(qū)擴(kuò)展與人口增長(zhǎng)關(guān)系相對(duì)協(xié)調(diào)、合理。圖4太原市城區(qū)分區(qū)人口數(shù)量Fig.4ThepopulationofcitysubdivisioninTaiyuan3結(jié)論與討論從1987年到2016年太原市建成區(qū)面積年均擴(kuò)展6.99km2，擴(kuò)展速度較快且以向外擴(kuò)展為主。通過(guò)分形維數(shù)模型分析發(fā)現(xiàn)，不同時(shí)期建成區(qū)擴(kuò)展的速度、規(guī)模和結(jié)構(gòu)不同。1987—2006年建成區(qū)面積擴(kuò)張速度較快、規(guī)模較大，結(jié)構(gòu)細(xì)碎化程度高，不合理性較強(qiáng)。2006—2016年建成區(qū)擴(kuò)張速度相對(duì)放緩，方向性增強(qiáng)，以向南擴(kuò)展為主，該時(shí)期建成區(qū)擴(kuò)展與人口增長(zhǎng)關(guān)系相對(duì)協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)合理，城市發(fā)展進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的階段。表2不同時(shí)期城區(qū)面積-人口彈性系數(shù)受到人口、經(jīng)濟(jì)、政策等社會(huì)條件影響，建成區(qū)南部擴(kuò)展以居民地、商業(yè)及旅游為主，北、東、西方向建成區(qū)則以工業(yè)園區(qū)及配套基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)公園為主。由于地形原因太原市建成區(qū)在北、東、西方向發(fā)展的限制性較大。城區(qū)南部汾河貫穿而過(guò)，水資源條件較豐富，城市生活用水充足，同時(shí)南部地勢(shì)平坦開(kāi)闊，為城市基礎(chǔ)設(shè)施和交通道路規(guī)劃建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。因此，建成區(qū)以向南擴(kuò)展為主，北、東、西為輔并將長(zhǎng)期保持向南發(fā)展的趨勢(shì)。[1]ForaythA.Fiveimagesofasuburb:Perspectivesonanewurbandevelopment[J].JournalofAmericanPlanningAssociation,1997,63(1):45-60.[2]WuF,WebsterCJ.SimulatingartificialcitiesinaGISenvironment:Urbangrowthunderalternativeregulativeregimes[J].InternationalJournalofGeographicalInformationScience,2000,14(7):625-648.[3]QiG,LiX,LiS,etal.Measuringsocialfunctionsofcityregionsfromlarge-scaletaxibehaviors[C].IEEEInternationalConferenceonPervasiveComputingandCommunicationsWorkshops,2011:384-388.[4]戴昌達(dá),唐伶俐,陳剛,等.衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)城市擴(kuò)展與環(huán)境變化的研究[J].環(huán)境遙感,1995,10(1):1-8.[5]吝濤,李新虎,張國(guó)欽,等.廈門(mén)島城市空間擴(kuò)張?zhí)卣骷捌溆绊懸蛩胤治鯷J].地理學(xué)報(bào),2010,65(6):715-726.[6]朱曉華,蔡運(yùn)龍.中國(guó)土地利用空間分形結(jié)構(gòu)及其機(jī)制[J].地理科學(xué),2005,25(6):6671-6677.[7]MandelbrotBB.HowlongisthecoastofBritain:Statisticalself-similarityandfractionaldimension[J].Science,1967,156(3775):636-638.[8]曾志遠(yuǎn),曹錦鐸.分?jǐn)?shù)維幾何學(xué)在地學(xué)和土壤制圖學(xué)上的應(yīng)用[J].土壤,1991(3):117-122.[9]王國(guó)梁,周生路,趙其國(guó).土壤顆粒的體積分形維數(shù)及其在土地利用中的應(yīng)用[J].土壤學(xué)報(bào),2005,42(4):545-550．[10]邵懷勇,仙巍,馬澤忠,等.土地利用/土地覆被鑲嵌體的分形結(jié)構(gòu)模型研究[J].水土保持學(xué)報(bào),2004,18(5):155-158．[11]劉純平,陳寧強(qiáng),夏德深.土地利用類(lèi)型的分?jǐn)?shù)維分析[J].遙感學(xué)報(bào),2003,7(2):136-141．[12]徐建華,艾南山,金炯,等.西北干旱區(qū)景觀(guān)要素鑲嵌結(jié)構(gòu)的分形研究:以黑河流域?yàn)槔齕J].干旱區(qū)研究,2001,18(1):35-39．[13]陳志強(qiáng),陳健飛.基于NDBI指數(shù)法的城鎮(zhèn)用地影像識(shí)別分析與制圖[J].地球信息科學(xué),2006,8(2):137-140.[14]黃小巾,李家存,丁鳳.基于改進(jìn)NDBI指數(shù)法的不透水面信息提取[J].地理空間信息,2013,11(5):63-64，77.[15]譚文彬,劉斌,張?jiān)鱿?等.近三十年來(lái)昆明市建成區(qū)擴(kuò)展遙感監(jiān)測(cè)與分析[J].地球信息科學(xué)學(xué)報(bào),2009,11(1):117-124.[16]喬玉良,余雙琳.遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)太原市城市建設(shè)用地及其擴(kuò)展變化分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2011,34(1):1-4.[17]談明洪,李秀彬,呂昌河.我國(guó)城市用地?cái)U(kuò)張的驅(qū)動(dòng)力分析[J].經(jīng)濟(jì)地理,2003,23(5):635-639.[18]周玉杰,靳鳳攢,高玉榮,等.開(kāi)封市城市空間擴(kuò)展及其驅(qū)動(dòng)力分析[J].測(cè)繪地理信息,2015,40(4):67-69.[19]熊皓,鄭伯紅,賈磊.驅(qū)動(dòng)力與制約力相互作用下我國(guó)城市空間擴(kuò)張[J].經(jīng)濟(jì)地理,2016,36(1):82-88.[20]王青.城市形態(tài)空間演變定量研究初探——以太原市為例[J].經(jīng)濟(jì)地理,2002,22(3):339-341.(編輯：武英耀)Expansionanddrivingforcesofbuild-upareaintaiyuanHePeng,LiXiaojing,XuLishuai,ZhengChao(CollegeofResourceandEnvironmentalScience,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China)[Objective]Thispaperwastoanalyzeexpansionanddrivingforcesofbuild-upareainTaiyuan.[Methods]BasedonLandsatTMimageof1987,1996,2006andOLIimageof2016,theTaiyuanurbanareaindifferentperiodswereobtainedbyImprovingNormalizedDifferenceBuildingIndexmethodandvisualinterpretation.Thespatial-tempoarlfeaturesoftheurbanexpansionwereanalyzedbyfractaldimensionmodel.[Result]Theresultindicatedthattheareaofthebuild-up