1、多指标下大连市金普新区城市形态分析 何文文 侯英姿 辽宁师范大学辽宁省自然地理与空间信息科学重点实验室 辽宁师范大学城市与环境学院 摘 要： 城市建筑的发展是城市形态发展的体现。本文以 2005 年、2015 年大连市金普新区主城区城市数字高程模型为基础提取城市三维建筑指标数据, 并对量化后十年间的三维建筑指标进行时空分异分析与趋势分析。关键词： 城市建筑; 多指标; 分异分析; 作者简介：何文文 (1991-) , 男, 汉族, 山东青岛人, 硕士, 主要从事 GIS 开发、应用研究。收稿日期：2017-11-03The Analysis of Jinpu New Area in Dalia
2、n City By MulticriteriaHE Wen-wen Liaoning Key Lab of Physical Geography and Geomatics, Liaoning Normal University; Abstract： The development of city construction is the embodiment of city form development. This paper is based on UDEM of Jinpu new area in Dalian in 2005 and 2015 to extract the 3 D b
3、uilding data, in order to analysis the spatial variability and trend of the calculate result.Keyword： City construction; Multicriteria; Spatial analysis; Received： 2017-11-03引言随着城市化进程的加快, 尤其中国快速城市化带来人口和经济的急剧变化引发了大量的城市问题, 严重制约了城市的发展1,2。建筑是城市构成要素的主体, 因此研究城市建筑的三维结构特征成为城市立体空间研究的出发点3,4。张姗琪利用建筑点群对城市的三维形态进
4、行量化分析5;葛珊珊以南京市中心城区为例, 对城市规模特征、密度特征及空间分布特征进行了研究6;乔伟峰运用城市体积及分维数、城市三维重心等方法分析了南京市三维空间增长特征7。本文以现有研究为基础, 提取城市三维建筑指标数据, 对提取的三维建筑指标进行时空分异分析与趋势分析。1 数据来源本文数据由 1:2000 地形图中建筑数据及城市自然地表 DEM 共同构建的混合式UDEM。利用遥感影像、城市用地分类作为辅助数据。2 研究方法2.1 高度变异系数高度变异系数反映城市建筑群体纵向特征的错落程度, 刻画建筑群体在空间高度上相对高低的变异程度。以研究单元为基本单位融合 UDEM 中该单元及其内部各类
5、建筑要素, 将整理后得到的属性利用 ArcToolbox 中的 Summary Statistics 工具计算得到高度标准差和平均高度, 再计算三维建筑形态的高度变异系数。计算公式:2.2 空间起伏度空间起伏度是建筑群体中建筑个体高度最大与最小之差。本文以 UDEM 中建筑实体为单位获取对应几何中心点的地表高程, 计算得到城市建筑实体总高程。再提取每个研究单元内建筑实体的最大高程与最小高程, 利用 Field Calculator计算每个研究单元内建筑的空间起伏度。计算公式:2.3 空间拥挤度指在一定区域内建筑群体的体积之和与该区域最大体积之比。通过 Arc GIS 中的 Calculate
6、Geometry 功能计算 UDEM 中每个建筑实体的底面积, 统计底面积乘以建筑高度得到的建筑体积, 利用 Field Calculator 计算拥挤度。3 结果分析3.1 时空分异分析计算结果显示:金马路沿线、天成国际中心等地块的高度变异系数变化最为明显, 原因在于这些商业建筑建成年代较早, 与后期建设的建筑高度相差较大。而 2015 年的指标值较高, 变化在 0.3 至 0.5 之间, 这是由于近年城市规划对交通用地的重视, 环境设施的大力发展使得该区域内的建筑变化相对明显。同时城市建筑的起伏度以东北大街以西与辽河中路以南, 淮河中路以北以及松岗街以东为典型区域, 具有明显的上升趋势。3
7、.2 趋势分析由图 1 可见商业用地及高密度楼盘的居住用地和工业园区内的厂房车间用地面积都呈扩大趋势。同时又能发现研究区内建筑群体以用地类型为依托呈现出分区, 说明金普新区主城区城市建筑具有明显的聚集性。4 结论本文基于城市数字高程模型 (UDEM) 数据构建了包含城市建筑数据的金普新区数字高程模型, 以街区划分研究单元, 从时空分析及趋势分析两个角度探讨现有城市三维建筑形态的时空分异特征及演变规律。但对研究城市三维建筑形态不止本文中所使用的方法, 还可使用莫兰指数进行聚集程度分析, 采用元胞自动机进行未来模拟分析, 用来进一步研究城市建筑形态。图 1 2 0 0 5 年和 2 015 年金普
8、新区主城区结果分析图 2 0 0 5 年结果分析图 下载原图参考文献1张治清, 贾敦新, 邓仕虎, 金贤锋.城市空间形态与特征的定量分析以重庆市主城区为例.地球信息科学学报, 2013, (2) :297-306. 2张培峰, 胡远满, 熊在平, 刘淼.城市居住区三维景观变化规律与影响因素J.应用生态学报, 2011 (02) :453-459. 3李振鹏, 刘黎明, 张虹波, 帅文波.景观生态分类的研究现状及其发展趋势J.生态学杂志, 2004 (04) :150-156. 4张培峰.城市建筑空间起伏特征分析.干旱区资源与环境, 2016 (30) :52-53. 5张姗琪.建筑点群在城市三维形态量化中的应用.地理信息世界, 2009 (04) :82-87. 6葛珊珊.基于 Urban DEM 的城市三维形态研究以南京老城区为例 (博士学位论文) .南京:南京师范大学, 2009. 7乔伟峰, 刘彦随, 王亚华, 陆昱颖.2000 年以来南京城市三维空间扩展特征J.地理研究, 2015 (04) :666-676.
