The evolution of urban landscape pattern and its driving forces of Shenzhen from 1996 to 2015

Jiansheng WU; Keyu LUO; Yuhao ZHAO

doi:10.11821/dlyj020190539

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Geographical Research
Vol. 39, Issue 8, 1725 (2020)

The evolution of urban landscape pattern and its driving forces of Shenzhen from 1996 to 2015

Jiansheng WU^1、2、*, Keyu LUO¹, and Yuhao ZHAO^1、2

Author Affiliations

¹Key Laboratory for Urban Habitat Environmental Science and Technology, School of Urban Planning and Design, Shenzhen Graduate School of Peking University, Shenzhen 518055, Guangdong, China

²Key Laboratory for Earth Surface Processes of Ministry of Education, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing 100871, China

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DOI: 10.11821/dlyj020190539 Cite this Article

Jiansheng WU, Keyu LUO, Yuhao ZHAO. The evolution of urban landscape pattern and its driving forces of Shenzhen from 1996 to 2015[J]. Geographical Research, 2020, 39(8): 1725 Copy Citation Text

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Fig. 1. Administrative division of Shenzhen

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Fig. 2. Landscape of Shenzhen during 1996-2015

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Fig. 3. Changes of landscape metrics in class level of Shenzhen during 1996-2015

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Fig. 4. Changes of landscape metrics in landscape level of Shenzhen during 1996-2015

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Fig. 5. The map of main landscape type transfer by stage during 1996-2010

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Fig. 6. The process of urban expansion in Shenzhen during 1996-2015

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景观格局指数	指标名称	指标意义
CA	斑块类型面积,单位：hm²	反映景观中优势斑块类型。
PLAND	斑块类型所占景观面积的比例,单位：%	反映景观面积的比例
NP	斑块个数,单位：个	反映景观异质性和破碎度。
PD	斑块密度,单位：个/100 hm²	斑块数量特征,反映景观异质性和破碎度。PD值越大,表明景观斑块破碎度越大。
ED	边缘密度,单位：m/hm²	表征景观被边界分割的程度,ED值越大,表明斑块形状越复杂,景观被边界分割的程度越高。
AREA_MN	平均斑块面积,单位：hm²	表征景观的破碎化程度,值减小说明景观的破碎化程度上升,反之则下降。
AI	聚集度指数	反映景观要素的聚集程度。AI的取值范围为[0, 100]。当AI接近于100时,斑块聚集越紧密,景观内部以少量大斑块为主或者斑块高度相连;当AI趋近于0时,景观中斑块离散程度越大,该类型景观由越多离散的小斑块组成。
PAFRAC	周长面积分维数	反映形状的复杂性,其值范围为[1, 2],PAFRAC接近于1表明景观边界形状非常简单,如正方形,接近于2表明边界形状非常复杂。
SHDI	香农多样性指数	体现景观水平复杂程度,斑块丰富度越大或不同斑块面积分布越均匀时,SHDI值越大。
SHEI	香农均匀度指数	表征城市土地利用的均质性的强弱。SHEI取值范围为[0, 1],SHEI越接近1表明斑块类型分布越均匀,多样性越强;SHEI趋于0时,景观分布极不均匀,优势斑块控制度强。

Table 1. Landscape pattern index

变量类别	变量	单位
社会经济	GDP密度	万元/km²
	人口密度	万人/km²
土地政策	基本生态控制线	-
自然条件	高程	m
	坡度	°
	至水库、湖泊的距离	m
	至河流水系的距离	m
可达性	至铁路、轻轨的距离	m
	至公路的距离	m
局地邻近	距离居街道居委会距离	m

Table 2. Driving forces of urban landscape change in Shenzhen

景观类型	CA(km²)					PLAND(%)
景观类型	1996年	2000年	2006年	2010年	2015年	1996年	2000年	2006年	2010年	2015年
耕地	70.68	90.75	50.39	43.85	50.41	3.61	4.63	2.54	2.20	2.51
园地	221.19	185.22	269.73	236.83	207.86	11.28	9.44	13.76	11.87	10.39
林地	736.02	571.96	581.57	586.62	578.43	37.52	29.03	29.68	29.41	28.92
草地	4.16	5.33	10.26	32.88	25.03	0.21	0.27	0.52	1.65	1.25
建筑用地	502.55	461.54	774.37	752.35	828.70	25.62	23.48	39.51	37.72	41.43
交通用地	27.17	78.97	91.83	88.29	100.44	1.39	4.02	4.69	4.43	5.02
水域	230.64	226.82	172.56	167.56	157.64	11.76	11.56	8.80	8.40	7.88
其他未利用地	169.08	334	9.06	86.09	51.60	8.62	17.02	0.46	4.32	2.58

Table 3. Changes of landscape area and proportion in Shenzhen during 1996-2015

时期	飞地式(km²)	蔓延式(km²)	填充式(km²)	总计(km²)	占比(%)
1996—2000年	8.29	139.23	51.05	198.57	23.18
2000—2006年	7.24	252.57	166.58	426.39	49.78
2006—2010年	4.45	76.37	53.69	134.51	15.71
2010—2015年	1.78	55.90	39.37	97.05	11.33
总计	21.76	524.07	310.69	856.52	100.00
占比(%)	2.54	61.19	36.27	100.00

Table 4. The area and proportion of different urban expansion modes during 1996-2015

	深圳区		宝安区		大鹏新区		福田区		光明区		龙岗区		龙华区		罗湖区		南山区		坪山区		盐田区
	系数	P值	系数	P值	系数	P值	系数	P值	系数	P值	系数	P值	系数	P值	系数	P值	系数	P值	系数	P值	系数	P值
常数项	1.715262	0.000	-1.164249	0.143	4.261677	0.051	-10.056060	0.262	2.886854	0.010	4.261600	0.000	0.500071	0.677	1.631017	0.551	4.987378	0.001	-2.166807	0.244	1.079330	0.864
GDP密度	0.000049	0.000	0.000128	0.000	0.000035	0.643	-0.000276	0.258	0.000006	0.903	0.000006	0.722	0.000001	0.969	0.000030	0.827	0.000143	0.031	0.000091	0.024	-0.000150	0.452
人口密度	0.000652	0.096	0.002423	0.019	0.002319	0.446	0.021365	0.125	0.000822	0.671	-0.001277	0.121	0.003953	0.002	-0.005364	0.165	-0.012242	0.000	0.002201	0.275	0.012548	0.075
生态控制线	-0.202301	0.000	-0.139287	0.004	0.155235	0.201	-0.592863	0.065	-0.154320	0.006	-0.265578	0.000	-0.295552	0.000	0.187390	0.383	-0.383631	0.001	-0.134058	0.055	-0.329009	0.481
高程	-0.007599	0.000	-0.005788	0.007	-0.023706	0.000	-0.026796	0.204	-0.006354	0.250	-0.013953	0.000	-0.011181	0.002	-0.013120	0.003	-0.020943	0.000	-0.017451	0.000	-0.025301	0.001
坡度	-0.123176	0.000	-0.142193	0.000	-0.059052	0.038	-0.133312	0.171	-0.157702	0.000	-0.142611	0.000	-0.093219	0.000	-0.053011	0.108	-0.097448	0.002	-0.079402	0.003	-0.134423	0.010
至水库、湖泊距离	0.000002	0.769	0.000005	0.789	-0.000304	0.001	0.000339	0.330	-0.000099	0.005	-0.000003	0.859	-0.000019	0.663	0.000153	0.398	0.000194	0.046	0.000133	0.165	0.000527	0.074
至河流水系距离	-0.000018	0.392	0.000144	0.018	-0.000416	0.001	-0.000330	0.483	-0.000126	0.155	-0.000048	0.478	0.000241	0.025	0.001081	0.041	-0.000068	0.641	-0.000138	0.114	-0.000285	0.563
至铁路、轻轨距离	-0.000053	0.000	0.000085	0.106	-0.000090	0.021	0.001789	0.248	-0.000095	0.187	-0.000251	0.000	-0.000031	0.613	-0.001013	0.004	-0.000033	0.851	0.000307	0.000	-0.000375	0.359
至公路距离	-0.000151	0.000	0.000095	0.276	-0.001015	0.001	-0.001584	0.097	-0.000449	0.000	-0.000251	0.010	-0.000239	0.217	0.000386	0.486	-0.000024	0.880	0.000066	0.671	0.000696	0.219
至街道居委会距离	-0.031493	0.180	0.036157	0.507	0.253103	0.196	-0.215321	0.622	0.077001	0.442	-0.013348	0.801	-0.073638	0.232	0.085024	0.735	0.107835	0.386	0.050566	0.613	-1.060136	0.096
LRstatistic	2449		696		310		63		257		695		328		53		241		375		88
P值(LR-statistic)	0.000		0.000		0.000		0.000		0.000		0.000		0.000		0.000		0.000		0.000		0.000
ROC	0.8449		0.8481		0.8472		0.9135		0.8438		0.8253		0.8091		0.8114		0.8590		8.8612		0.8664

Table 5. Parameters and tests of Binary Logit regression models

变量	深圳区	宝安区	大鹏新区	福田区	光明区	龙岗区	龙华区	罗湖区	南山区	坪山区	盐田区
GDP密度	★	★	○	○	○	○	○	○	★	★	○
人口密度	★	★	○	○	○	○	★	○	☆	○	○
生态控制线	☆	☆	○	☆	☆	☆	☆	○	☆	☆	★
高程	☆	☆	☆	○	○	☆	☆	☆	☆	☆	☆
坡度	☆	☆	☆	○	☆	☆	☆	○	☆	☆	☆
至水库、湖泊距离	○	○	☆	○	☆	○	○	○	★	○	★
至河流水系距离	○	★	☆	○	○	○	★	★	○	○	○
至铁路、轻轨距离	☆	○	☆	○	○	☆	○	☆	○	★	○
至公路距离	☆	○	☆	☆	☆	☆	○	○	○	○	○
至街道居委会距离	○	○	☆	○	○	○	★	○	★	○	☆

Table 6. Driving forces of landscape evolution in Shenzhen and its districts

Jiansheng WU, Keyu LUO, Yuhao ZHAO. The evolution of urban landscape pattern and its driving forces of Shenzhen from 1996 to 2015[J]. Geographical Research, 2020, 39(8): 1725

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