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首都师范大学硕士学位论文 基于 RS 和 GIS 的天津市城市扩展时空特征及其影响因素研究
摘 要
改革开放以来，我国社会生产力取得了巨大进步。尤其在东部沿海地区，随着产业结
构调整和工业化进程加快，一方面，大批乡村人口涌向城镇，使得原有城镇规模不断扩大；
另一方面，通过县改市、乡改镇的途径，新设了一大批市、镇。这种人口向城镇集聚和乡
村变为城镇、城市范围不断扩大的过程称为城市化。城市化的首要表现就是城市的空间扩
展现象,城市的空间扩展是城市化发展的直接体现,通过对城市扩展的分析研究,可以加深
对城市化本质的理解,并为城市可持续发展提供有效的空间决策支持。
本文在分析总结国内外同类研究的基础上，以极具代表性的天津市为研究对象，在地
理信息系统和遥感技术支持下，利用 1990 年和 2000 年的 LandsatTM 影像以及 2007 年 CBERS
影像数据，提取了天津市城市扩展进程中城镇用地等土地利用变化遥感信息，然后运用 GIS
空间分析等多种模型方法对天津市城市扩展的时空变化特征及其城市扩展空间差异的影
响因素进行了重点研究和分析。
论文主要内容包括：（1）在对遥感图像进行了图像波段间配准、几何校正、图像增强
等预处理之后，首先选取了适当方法对城市化进程中土地利用变化遥感信息进行了提取，
提取精度在 80%以上；然后对城市扩展过程中土地利用类型的变化情况以及城镇用地侵占
其他用地的结构进行了定量化分析；（2）分别运用单一土地利用动态度模型和城镇用地扩
张弹性系数指标对城镇用地扩展的变化速率以及城镇用地扩展速度与城市人口增长速度
之间的关系即城市扩展的合理性进行了分析；（3）对城市扩展的时空分异特征进行了重点
研究。首先以天津市各区县为最小行政单元，运用城镇用地面积和城镇用地扩展强度指数
分析了天津市城市扩展的地域差异及相关影响因素；之后运用几何学上的象限方位分析
法，研究了主城区及邻近区域城镇用地扩展的方位差异；然后运用 GIS 空间分析中的缓冲
带分析法，建立围绕中心市区向外等距扩散的缓冲带，分析了不同时期天津市城市化过程
所体现出来的空间行为特征；最后对天津城市空间扩展的总体模式进行了综合分析；（4）
结合 GIS 空间分析方法，对天津市城市扩展空间差异的影响因素进行了研究，分别从人口
因素、交通运输因素、经济发展因素等方面进行了定量和定性分析。

关键词：天津市；土地利用变化；城市扩展；时空特征；影响因素







I
首都师范大学硕士学位论文 基于 RS 和 GIS 的天津市城市扩展时空特征及其影响因素研究
Study on the Spatial-temporal Change Characteristics and
Influence Factors of Urban Expansion in Tianjin

ABSTRACT

Since reform and opening up, China's productive forces has made great progress.
Particularly in the eastern coastal region, with the adjustment of industrial structure and the
acceleration of industry process, on the one hand, a large number of rural population pour into
cities and towns, expanding the original urban scale; on the other hand, through the ways of
changing county to city and changing township to town, a