《探析城市病：都市密集區(qū)城鎮(zhèn)土地格局的環(huán)境效應(yīng)與適應(yīng)》順應(yīng)國(guó)內(nèi)外城市化與生態(tài)環(huán)境空間耦合的研究動(dòng)向，立足中國(guó)發(fā)展與規(guī)劃背景下的本土特色研究，著眼于城市化進(jìn)程迅速且發(fā)達(dá)的長(zhǎng)三角都市密集區(qū)，從不同尺度揭示城鎮(zhèn)用地格局與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的空間關(guān)聯(lián)和空間作用過(guò)程；系統(tǒng)研究城鎮(zhèn)用地格局（用地增長(zhǎng)的規(guī)模、分布、空間過(guò)程與模式）與自然地理要素（地形、河網(wǎng)、公路）、自然景觀要素（破碎度、隔離度、服務(wù)功能）、關(guān)鍵自然生態(tài)過(guò)程（熱島、內(nèi)澇）等的空間關(guān)聯(lián)和關(guān)鍵作用參數(shù)；基于上述定量模擬關(guān)系和參數(shù)，提高基于元胞自動(dòng)機(jī)空間顯示模型的城鎮(zhèn)用地增長(zhǎng)預(yù)測(cè)精度；最后應(yīng)用指導(dǎo)城市和土地利用規(guī)劃中的空間分區(qū)、增長(zhǎng)邊界及用地布局等專題研究。
《探析城市病：都市密集區(qū)城鎮(zhèn)土地格局的環(huán)境效應(yīng)與適應(yīng)》可作為各級(jí)城市規(guī)劃部門、各級(jí)環(huán)保部門、各級(jí)發(fā)展和改革委員會(huì)工作人員的參考書，也可作為大專院校、科研機(jī)構(gòu)相關(guān)專業(yè)研究生教材和科研工作參考用書等。
土地利用是人文地理學(xué)傳統(tǒng)的研究核心，尤其是快速城鎮(zhèn)化引起的城市用地蔓延成為諸多生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的根源。2005年全球土地計(jì)劃（GLP）形成以土地利用為核心的人類活動(dòng)一環(huán)境系統(tǒng)耦合的研究新動(dòng)向，城市用地增長(zhǎng)的可持續(xù)性成為研究焦點(diǎn)。20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的地表景觀格局和自然生態(tài)過(guò)程受到了嚴(yán)重干擾，這些變化與“人口爆炸”所帶來(lái)的物質(zhì)需求的空前增長(zhǎng)和人類活動(dòng)密切相關(guān)。《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》提出研究重點(diǎn)流域城市化、土地利用、工業(yè)化等大規(guī)模人類活動(dòng)的生態(tài)影響、適應(yīng)性，而協(xié)調(diào)城市化與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系問(wèn)題是國(guó)家發(fā)展規(guī)劃的重要命題，并已經(jīng)上升為世界性的戰(zhàn)略問(wèn)題。城市地理學(xué)和城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)主要關(guān)注城鎮(zhèn)用地空間組織的經(jīng)濟(jì)維和社會(huì)維，偏重城市經(jīng)濟(jì)地理和城市社會(huì)地理的研究。學(xué)科發(fā)展源于現(xiàn)實(shí)，城市地理和城鄉(xiāng)規(guī)劃研究必須適應(yīng)解決當(dāng)前城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境矛盾的現(xiàn)實(shí)需求，拓展和深化學(xué)科的研究?jī)?nèi)容。20世紀(jì)80年代以來(lái)，長(zhǎng)江三角洲地區(qū)城鎮(zhèn)及各類開發(fā)區(qū)無(wú)序占用自然生態(tài)用地，導(dǎo)致斑塊增多、破碎化加劇，嚴(yán)重?fù)p壞了自然生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的完整，集結(jié)在一起的龐大的人口和經(jīng)濟(jì)實(shí)體，將對(duì)生態(tài)環(huán)境演進(jìn)與保護(hù)再次提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。城鎮(zhèn)用地一自然景觀的相互作用格局與過(guò)程是表達(dá)流域人一地關(guān)系狀況的重要方面。
《探析城市病：都市密集區(qū)城鎮(zhèn)土地格局的環(huán)境效應(yīng)與適應(yīng)》順應(yīng)國(guó)內(nèi)外城市化與生態(tài)環(huán)境空間耦合的研究動(dòng)向（第一章），立足中國(guó)發(fā)展與規(guī)劃背景下的本土特色研究，著眼于以高速、大規(guī)模的城市化進(jìn)程為特點(diǎn)的長(zhǎng)三角都市密集區(qū)，從不同尺度揭示城鎮(zhèn)用地格局與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的空間關(guān)聯(lián)和空間作用過(guò)程：系統(tǒng)研究城鎮(zhèn)用地格局（用地增長(zhǎng)規(guī)模、位置、空間過(guò)程與模式）與自然地理基礎(chǔ)要素（地形、河網(wǎng)、公路）（第二章）、自然生態(tài)景觀格局（破碎度、隔離度）（第三章）、關(guān)鍵自然生態(tài)過(guò)程（熱島效應(yīng)、內(nèi)澇效應(yīng)）（第四章和第五章）等空間關(guān)聯(lián)和關(guān)鍵作用參數(shù)；基于上述定量關(guān)系和模擬參數(shù)，提高基于元胞自動(dòng)機(jī)空間顯示模型的城鎮(zhèn)用地增長(zhǎng)預(yù)測(cè)的精度（第六章）；然后應(yīng)用于指導(dǎo)城市和土地利用規(guī)劃中的空間分區(qū)、增長(zhǎng)邊界及用地布局等專題研究（第七章）；最后提出構(gòu)建以土地可持續(xù)利用為核心的未來(lái)城市景觀地理研究框架的設(shè)想（第八章）。相比其他同類著作，本書特色在于僅僅圍繞城市化的空間效應(yīng)和優(yōu)化，系統(tǒng)且重點(diǎn)地揭示其對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)要素的空間作用機(jī)理，并立足我國(guó)最大的都市密集區(qū)域開展中國(guó)本土研究，研究方法創(chuàng)新性強(qiáng)。
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蘇偉忠，南京大學(xué)人文地理學(xué)博士。現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所副研究員，中國(guó)地理學(xué)會(huì)會(huì)員、中國(guó)景觀生態(tài)學(xué)會(huì)會(huì)員、中國(guó)自然資源學(xué)會(huì)會(huì)員。已主持國(guó)家自然基金項(xiàng)目及課題5項(xiàng)，在地理學(xué)報(bào)等國(guó)內(nèi)地理刊物發(fā)表文章16篇，在Landscape and Urban Planning等國(guó)際城市景觀刊物發(fā)表SSCI/SCI文章10篇，獨(dú)立合作出版專著3部，先后獲省部級(jí)科研及城鄉(xiāng)建設(shè)系統(tǒng)獎(jiǎng)勵(lì)3項(xiàng)。專業(yè)領(lǐng)域?yàn)槌鞘信c與規(guī)劃研究、城市景觀地理、土地利用與城市可持續(xù)發(fā)展。
楊英寶，中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所理學(xué)博士。現(xiàn)任河海大學(xué)副教授，地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院副院長(zhǎng)。已主持國(guó)家自然基金項(xiàng)目及課題3項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)文章20余篇，獨(dú)立合作出版專著2部。專業(yè)領(lǐng)域?yàn)闊峒t外遙感及城市可持續(xù)發(fā)展研究。
前言
第一章 研究背景及相關(guān)研究動(dòng)態(tài)
一、研究背景與意義
（一）現(xiàn)實(shí)背景及需求
（二）理論背景及意義
二、國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展
（一）城鎮(zhèn)用地格局研究體系概述
（二）城鎮(zhèn)用地增長(zhǎng)模式與過(guò)程研究
（三）城鎮(zhèn)用地格局優(yōu)化適應(yīng)理論亟待加強(qiáng)
（四）城鎮(zhèn)用地格局環(huán)境效應(yīng)研究蓬勃興起
（五）研究評(píng)述及本書研究視角
第二章 區(qū)域城鎮(zhèn)分布格局的自然地理關(guān)聯(lián)
一、城鎮(zhèn)體系與自然地理格局關(guān)聯(lián)
（一）研究方法與數(shù)據(jù)
（二）基于等高線的城市分布格局
（三）基于水系的城市分布格局
（四）基于道路的城市分布格局
（五）長(zhǎng)三角城鎮(zhèn)聚落地貌格局
二、城鎮(zhèn)用地格局演變的自然地理關(guān)聯(lián)
（一）流域城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張?jiān)隽?br />
（二）城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張速率
（三）城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張強(qiáng)度
（四）建設(shè)用地?cái)U(kuò)張空間格局分析
（五）城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的地形特征
第三章 城鎮(zhèn)用地變化的生態(tài)景觀效應(yīng)
一、城鎮(zhèn)群體用地格局的生態(tài)用地破碎效應(yīng)
（一）破碎度測(cè)度及城鎮(zhèn)用地格局指標(biāo)
（二）破碎綜合模型及測(cè)度結(jié)果
（三）破碎度與城鎮(zhèn)化關(guān)聯(lián)分析
二、城鎮(zhèn)個(gè)體用地格局的生態(tài)景觀隔離效應(yīng)
（一）城市化空間過(guò)程及生態(tài)效應(yīng)測(cè)度
（二）城鎮(zhèn)用地變化的空間過(guò)程
（三）城鎮(zhèn)用地變化的生態(tài)效應(yīng)
三、對(duì)生態(tài)保護(hù)與城市空間發(fā)展的啟示
（一）破碎特征是生態(tài)空間戰(zhàn)略選擇的重要依據(jù)
（二）對(duì)引導(dǎo)城鎮(zhèn)用地空間布局的啟示
（三）城鎮(zhèn)用地的聚合度與交通指向性
（四）城鎮(zhèn)與生態(tài)相互作用的“隔離”效應(yīng)最小化
第四章 城鎮(zhèn)用地格局的熱環(huán)境效應(yīng)
一、長(zhǎng)三角熱環(huán)境時(shí)空格局
（一）區(qū)域尺度土地利用一熱環(huán)境研究
（二）長(zhǎng)三角熱環(huán)境格局提取過(guò)程
（三）長(zhǎng)三角城市群熱島特征時(shí)間演變的結(jié)果與分析
二、典型城市熱環(huán)境與景觀格局特征關(guān)系
（一）線性混合光譜分解原理
（二）典型城市地表溫度反演過(guò)程
（三）不同城市用地與溫度反演比較
三、南京城市用地格局的熱環(huán)境反常規(guī)現(xiàn)象
（一）南京市熱場(chǎng)分布和土地利用／覆被類型關(guān)系
（二）南京市熱島效應(yīng)空間分布差異
（三）同一用地類型的熱島效應(yīng)差異
四、南京城市綠地高溫區(qū)格局分析
（一）“高溫”綠地斑塊及其空間屬性
（二）城市下墊面及地表溫度格局
（三）城市綠地高溫區(qū)結(jié)構(gòu)與格局
（四）綠地鄰域下墊面對(duì)高溫區(qū)形成的影響
五、城市增長(zhǎng)模式對(duì)熱環(huán)境的影響機(jī)制
（一）ENVI一met模型原理及精度檢驗(yàn)
（二）城市綠地形態(tài)的熱環(huán)境效應(yīng)
（三）城市居住一綠地結(jié)構(gòu)配置的熱環(huán)境影響
（四）城市增長(zhǎng)模式的降溫效應(yīng)初步結(jié)論
第五章 城鎮(zhèn)用地格局的內(nèi)澇效應(yīng)
一、城市土地利用控制的雨洪管理研究體系
（一）國(guó)外城市內(nèi)澇誘因及雨洪防控的研究
（二）國(guó)內(nèi)城市內(nèi)澇誘因及雨洪防控的研究
（三）城市空間布局與洪澇管理分區(qū)的互動(dòng)關(guān)系與調(diào)控
二、太湖流域尺度城市用地?cái)U(kuò)展的洪澇風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)
（一）流域洪澇風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)框架體系
（二）不同洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張
（三）城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的洪澇風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)成因
（四）流域尺度洪澇風(fēng)險(xiǎn)區(qū)城鎮(zhèn)增長(zhǎng)的主要結(jié)論
三、城市尺度用地?cái)U(kuò)張的洪澇孕災(zāi)環(huán)境影響
（一）洪澇孕災(zāi)環(huán)境要素體系
（二）城鎮(zhèn)建設(shè)空間增長(zhǎng)特征
（三）不透水面分布格局特征
（四）匯水區(qū)分布格局特征
（五）河流景觀影響分析
（六）雨季內(nèi)澇產(chǎn)生的孕災(zāi)環(huán)境綜合分區(qū)
四、新區(qū)用地分區(qū)與空間結(jié)構(gòu)規(guī)劃的積水影響
（一）研究區(qū)規(guī)劃過(guò)程
（二）城市用地空間組織的新方法
（三）基于內(nèi)澇關(guān)聯(lián)的城市用地空間組織及其內(nèi)澇類型
（四）城市用地空間布局方案的積水影響
第六章 多因素集成的城鎮(zhèn)土地利用擴(kuò)展模擬研究
一、 Dyna-CLUE模型原理
（一）模型結(jié)構(gòu)模擬介紹
（二）空間分析與轉(zhuǎn)換規(guī)則
（三）動(dòng)態(tài)模擬與精度檢驗(yàn)
二、土地利用變化規(guī)模預(yù)測(cè)
（一）GM（1，1）模型方法預(yù)測(cè)
（二）速度調(diào)控方法預(yù)測(cè)
（三）預(yù)測(cè)結(jié)果比較分析
三、土地利用二元Logistic回歸分析
（一）驅(qū)動(dòng)因子選擇
（二）數(shù)據(jù)預(yù)處理
（三）回歸分析結(jié)果及其檢驗(yàn)
四、土地利用轉(zhuǎn)換規(guī)則
（一）土地利用轉(zhuǎn)移矩陣
（二）土地利用類型穩(wěn)定性
（三）限制區(qū)域情景設(shè)置
五、土地利用變化模擬結(jié)果
（一）模擬結(jié)果有效性檢驗(yàn)
（二）未來(lái)土地利用空間格局預(yù)測(cè)
第七章 綜合多要素的城鎮(zhèn)土地利用生態(tài)優(yōu)化
一、城鎮(zhèn)與生態(tài)空問(wèn)協(xié)調(diào)的分區(qū)戰(zhàn)略模式
（一）基于鄰域圈的空間單元與判別依據(jù)
（二）分區(qū)戰(zhàn)略模式
（三）宜溧河流域案例研究
二、城市擴(kuò)展邊界劃定方法
（一）劃定方法與數(shù)據(jù)
（二）城市用地規(guī)模與格局
（三）城市承載力分級(jí)分區(qū)
（四）城市增長(zhǎng)邊界生成
（五）UGB與其他邊界線的比較及方法評(píng)價(jià)
三、重點(diǎn)開發(fā)區(qū)規(guī)劃方法初探：常州東大門指引
（一）承載力約束分析
（二）東大門地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式建議
第八章 城市用地可持續(xù)格局研究體系展望
一、城市景觀地理研究框架
二、城市用地與洪澇管理研究展望
（一）國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究述評(píng)
（二）未來(lái)我國(guó)城市增長(zhǎng)與雨洪管理研究框架
參考文獻(xiàn)
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《探析城市病：都市密集區(qū)城鎮(zhèn)土地格局的環(huán)境效應(yīng)與適應(yīng)》：
把城鎮(zhèn)作為點(diǎn)和把城鎮(zhèn)作為面，從這兩個(gè)尺度開展都市密集區(qū)典型發(fā)達(dá)流域城鎮(zhèn)景觀（土地利用）與自然地理要素的關(guān)聯(lián)研究，揭示城鎮(zhèn)與關(guān)鍵自然地理格局（如地理地形、水系、公路等）的關(guān)聯(lián)機(jī)制和規(guī)劃合理性。這是理解城市發(fā)展歷史的自組織機(jī)制與現(xiàn)代規(guī)劃用地布局過(guò)程的定量表征，也對(duì)當(dāng)前我國(guó)快速城市發(fā)展背景下用地與自然地理格局相互作用關(guān)系進(jìn)行了合理性評(píng)價(jià)。自然地理環(huán)境是一個(gè)有機(jī)的整體，其中的各種現(xiàn)象和過(guò)程不是孤立的，而是相互聯(lián)系相互制約的，也就是我們所說(shuō)的自然地理的整體性。我們?nèi)祟愃畹某鞘校捎谶^(guò)度的開發(fā)、改造，使城市及其周圍的自然地理環(huán)境被破壞，產(chǎn)生大量的環(huán)境問(wèn)題。要協(xié)調(diào)好這一問(wèn)題，我們就應(yīng)該從自然地理環(huán)境的整體性入手，在城市開發(fā)建設(shè)過(guò)程中，始終要把自然地理環(huán)境放在首要位置，要以最小的環(huán)境代價(jià)換取其他方面的發(fā)展。畢竟，自然環(huán)境被破壞后的修復(fù)所需要的時(shí)間是極其漫長(zhǎng)的，而且人也是自然環(huán)境的一個(gè)組成部分，因此一切的發(fā)展都要以協(xié)調(diào)好人地關(guān)系為基礎(chǔ)。
一、城鎮(zhèn)體系與自然地理格局關(guān)聯(lián)
《探析城市病：都市密集區(qū)城鎮(zhèn)土地格局的環(huán)境效應(yīng)與適應(yīng)》以長(zhǎng)三角的自然地理格局為紐帶，分析生態(tài)用地與城鎮(zhèn)空間分布的關(guān)聯(lián)性，主要數(shù)據(jù)包括反映區(qū)域地形的高程數(shù)據(jù)、生態(tài)用地和城鎮(zhèn)用地矢量圖、水網(wǎng)和道路網(wǎng)絡(luò)圖。自然生態(tài)格局與基于水系和等高線標(biāo)度的自然地理格局的確具有一定關(guān)聯(lián)，生態(tài)用地往往分布在大面積的水域和一定高度的地形地貌區(qū)。
基本假設(shè)為水系把流域分為高地、水體及沿河平原，從三者的關(guān)系來(lái)看，高地一般是河間高地，而平原一般是沿河平原。但不同地貌類型區(qū)的情況有所差異，一般在山地河谷地貌區(qū)域的這種分界線比較清晰。從一般城鎮(zhèn)的發(fā)展歷程來(lái)看，城鎮(zhèn)格局分布具有依山傍水、沿河分布的特點(diǎn)，現(xiàn)代城鎮(zhèn)擴(kuò)展又具有道路趨向特征。受高強(qiáng)度的人類活動(dòng)如土地利用、城市化和農(nóng)業(yè)活動(dòng)的影響，許多林地退縮至一定的高程線以內(nèi)。水系作為一類生態(tài)系統(tǒng)，其水運(yùn)和水供應(yīng)以及景觀功能受到城鎮(zhèn)發(fā)展的青睞，同時(shí)也直接受到城鎮(zhèn)用地的擠壓、侵占和污染物排放的影響。公路是聯(lián)系城鎮(zhèn)的紐帶，是近現(xiàn)代城鎮(zhèn)發(fā)展和擴(kuò)展的重要軸線，因而對(duì)公路布局的控制有可能就是對(duì)城鎮(zhèn)周邊生態(tài)用地的保護(hù)。因而，選擇高程線、水系和公路作為參考系，分析城鎮(zhèn)格局和用地?cái)U(kuò)展與生態(tài)用地的相互作用關(guān)系。同時(shí)，選擇三個(gè)參考系也是對(duì)中心地理論中交通-聚落六邊形結(jié)構(gòu)的延伸，即改變均質(zhì)平原的假設(shè)條件，拓展分析聚落與等高線、水系和公路鐵路線的空間關(guān)系（蘇偉忠等，2008）。
（一）研究方法與數(shù)據(jù)
1.城鎮(zhèn)格局生態(tài)關(guān)聯(lián)分析
《探析城市病：都市密集區(qū)城鎮(zhèn)土地格局的環(huán)境效應(yīng)與適應(yīng)》基于1984年遙感影像的土地利用矢量圖，把各個(gè)城鎮(zhèn)用地重心作為城鎮(zhèn)的點(diǎn)數(shù)據(jù)，分析這些城鎮(zhèn)點(diǎn)數(shù)據(jù)與生態(tài)用地的空間關(guān)系。具體分析方法如下：①等高線分析。分析城鎮(zhèn)點(diǎn)數(shù)據(jù)分布的等高線關(guān)聯(lián)，根據(jù)數(shù)字高程線，尋找城鎮(zhèn)點(diǎn)數(shù)據(jù)分布密集的等高線，并根據(jù)這些等高線劃分無(wú)城鎮(zhèn)點(diǎn)數(shù)據(jù)區(qū)、城鎮(zhèn)密集區(qū)和城鎮(zhèn)稀疏區(qū)。然后通過(guò)計(jì)算這些地區(qū)生態(tài)用地面積的比重，進(jìn)而探尋城鎮(zhèn)分布格局與生態(tài)用地的空間關(guān)系。②水網(wǎng)分析。分析城鎮(zhèn)點(diǎn)數(shù)據(jù)分布的水系關(guān)聯(lián)，根據(jù)河流水系圖，尋找城鎮(zhèn)點(diǎn)數(shù)據(jù)分布密集的河流，以及這些城鎮(zhèn)點(diǎn)數(shù)據(jù)與河流節(jié)點(diǎn)的空間關(guān)系。⑨交通道路分析。分析城鎮(zhèn)點(diǎn)數(shù)據(jù)分布的公路關(guān)聯(lián)，根據(jù)公路網(wǎng)絡(luò)圖，尋找城鎮(zhèn)點(diǎn)數(shù)據(jù)分布密集的河流，以及這些城鎮(zhèn)點(diǎn)數(shù)據(jù)與公路交叉點(diǎn)的空間關(guān)系。
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