基于遙感技術(shù)的廣安區(qū)城市擴(kuò)張分析摘要：本文以廣安市為研究區(qū)域，基于2003、2008、2013、2018、2022年的廣安市廣安區(qū)Landsat衛(wèi)星影像，借助遙感軟件ENVI，利用城市建成區(qū)指數(shù)(BUAI)提取廣安區(qū)二十年間各五年的城市不透水面信息，結(jié)合GIS的空間分析功能，對(duì)廣安區(qū)的城市擴(kuò)張?zhí)卣鬟M(jìn)行分析。得出以下主要結(jié)論：1.從不透水面提取信息來(lái)看，廣安市的城市建成區(qū)較為分散。廣安區(qū)主城區(qū)不透水面面積規(guī)模逐年擴(kuò)張，2003-2023年擴(kuò)張了15.5km2；總不透水面面積為21.5km2。2.廣安區(qū)城市擴(kuò)張數(shù)量特征分析，廣安區(qū)2003-2013年城市擴(kuò)張速度指數(shù)較低，分別為0.12和0.56；城市擴(kuò)張速度較慢。2018年廣安區(qū)城市擴(kuò)張速度最快，城市擴(kuò)張速度指數(shù)達(dá)到1.68.從2018年后擴(kuò)張速度逐漸放緩，速度指數(shù)為0.74；但仍然比2013年前城市礦長(zhǎng)速度快；在擴(kuò)張強(qiáng)度上，廣安區(qū)的城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)始終未超過(guò)0.22，未達(dá)到緩慢擴(kuò)張，廣安區(qū)二十年城市擴(kuò)張類(lèi)型類(lèi)型屬于緩慢擴(kuò)張。3.廣安區(qū)城市擴(kuò)張空間特征分析，二十年來(lái)，廣安區(qū)城市邊界復(fù)雜，用地緊湊，城市重心穩(wěn)定，2003年廣安區(qū)城市擴(kuò)張分形維數(shù)為4.784，到2023年廣安區(qū)城市擴(kuò)張分形維數(shù)為3.54。共降低1.244，逐漸接近合理值2。城市擴(kuò)張分形維數(shù)在逐漸接近合理值，廣安區(qū)城市用地逐漸緊湊合理。廣安區(qū)城市重心向西南方向移動(dòng)，但轉(zhuǎn)移程度不大，城市重心穩(wěn)定。廣安區(qū)二十年來(lái)市建設(shè)速度能夠匹配人口增長(zhǎng)速度，城市建設(shè)合理性較高。4.廣安區(qū)城市擴(kuò)張影響因素分析，廣安區(qū)城市擴(kuò)張受到自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的影響。關(guān)鍵詞：Landsat；ENVI；不透水面；城市擴(kuò)張；廣安區(qū)

AnalysisofurbanexpansioninGuang'anDistrictbasedonremotesensingtechnologyAbstract:ThispapertakesGuang'anCityasthestudyarea,basedontheLandsatsatelliteimagesofGuang'anDistrictofGuang'anCityin2003,2008,2013,2018,and2022,andwiththehelpofremotesensingsoftwareENVI,theurbanimpervioussurfaceinformationofGuang'anDistrictineachofthefiveyearsduringthetwenty-yearperiodisextractedbyusingthebuilt-upurbanareaindex(BUAI),andcombinedwiththespatialanalyzingfunctionofGIS,theurbanexpansioncharacteristicswereanalyzed.Thefollowingmainconclusionsaredrawn:1.Fromtheinformationextractedfromimpervioussurfaces,theurbanbuilt-upareaofGuang'anisrelativelydecentralized.ThescaleofimpervioussurfaceareainthemainurbanareaofGuang'anDistrictexpandsyearbyyear,expandingby15.5km2from2003to2023;thetotalimpervioussurfaceareais21.5km2.2.QuantitativeanalysisofurbanexpansioncharacterizationofGuang'anDistrict,Guang'anDistrict2003-2013urbanexpansionspeedindexislow,respectively0.12and0.56;urbanexpansionrateisslow.In2018,Guang'anDistricthasthefastestrateofurbanexpansion,urbanexpansionspeedindexreaches1.68.From2018onwards,theexpansionrateisgraduallyslowingdown,withthespeedindexof0.74;butitisstillslowerthanthe2013preThespeedofurbanminegrowthisfaster;intermsofexpansionintensity,Guang'anDistrict'surbanexpansionintensityindexneverexceeded0.22,didnotreachtheslowexpansion,Guang'anDistrict'stwentyyearsofurbanexpansiontypetypebelongstotheslowexpansion.3.SpatialanalysisofurbanexpansioninGuang'anDistrict,overthepasttwentyyears,theurbanboundaryofGuang'anDistrictiscomplex,landuseiscompact,thecenterofgravityofthecityisstable,in2003,thefractaldimensionofurbanexpansioninGuang'anDistrictwas4.784,andin2023,thefractaldimensionofurbanexpansioninGuang'anDistrictwas3.54.Atotalof1.244islowered,anditisgraduallyapproachingareasonablevalue.2.Thefractaldimensionofurbanexpansionisgraduallyapproachingareasonablevalue,andtheGuang'anDistrictTheurbanlanduseofGuang'anDistrictisgraduallycompactandreasonable.ThecenterofgravityofGuang'anDistrictmovestothesouthwest,butthedegreeoftransferisnotlarge,andthecenterofgravityofthecityisstable.ThecityconstructionspeedofGuang'anDistrictinthepasttwentyyearscanmatchthepopulationgrowthrate,andthecityconstructionisreasonable.Keywords:Landsat;ENVI;urbanexpansion;impervioussurface;Guang'anDistrict目錄TOC\o"1-3"\h\u31116摘要 緒論1.1研究背景及意義1.1.1研究背景城市化進(jìn)程加快已是我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展驅(qū)使下的必然結(jié)果。隨著我國(guó)城市化的腳步，國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了“珠江三角洲”，“長(zhǎng)江三角洲”，“川渝地區(qū)”等大型城市集群[1]。城市的不斷發(fā)展將會(huì)影響城市產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇，生態(tài)環(huán)境保護(hù)，以及城市熱島效應(yīng)等因素，所以對(duì)城市擴(kuò)張的監(jiān)測(cè)分析是很有必要的。城市不斷擴(kuò)張并且將原有的土地利用類(lèi)型改變，森林、水體、農(nóng)田等逐漸被建筑用地覆蓋[2]。城市擴(kuò)張后，不透水面面積擴(kuò)張，不透水面對(duì)城市的影響在逐步增大[3]。如今經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快城市擴(kuò)張也變得快，快速城市化帶來(lái)的城市空間迅速擴(kuò)張導(dǎo)致了一系列城市問(wèn)題的出現(xiàn)，通過(guò)研究廣安區(qū)的城市擴(kuò)張，可以為廣安區(qū)未來(lái)城市發(fā)展提供幫助。1.1.2.研究意義城市化水平現(xiàn)在逐漸成為國(guó)家和地區(qū)的發(fā)展水平體現(xiàn)；城市化水平高，這個(gè)國(guó)家和地區(qū)相對(duì)就越發(fā)達(dá)。[4]，城市化的顯著特點(diǎn)就是不透水面的增加以及城市范圍的擴(kuò)張[5]。城市建成區(qū)擴(kuò)張，就是通過(guò)改變土地利用的類(lèi)型?，F(xiàn)如今，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各地城市化進(jìn)程迅速，城市擴(kuò)張已經(jīng)是我國(guó)普遍的現(xiàn)象[6]。因此，分析城市擴(kuò)張問(wèn)題如今已經(jīng)成為了業(yè)界研究的熱門(mén)問(wèn)題。在生態(tài)文明建設(shè)的背景下，新型城鎮(zhèn)化必須采用對(duì)環(huán)境有利且可持續(xù)的模式推動(dòng)城市化進(jìn)程發(fā)展，提升城市生態(tài)友好度，降低城市擴(kuò)張過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，防止城市化進(jìn)程中造成的不良后果阻礙城市化進(jìn)程[7]。對(duì)各類(lèi)城市不透水面變化的來(lái)源以及變化過(guò)程的分析，有利于了解城市發(fā)展過(guò)程以及發(fā)展現(xiàn)狀；還可以為城市規(guī)劃、城市可持續(xù)發(fā)展提供新的研究途徑[9]。廣安市近年來(lái)受成渝經(jīng)濟(jì)圈的影響，經(jīng)濟(jì)逐步發(fā)展，越來(lái)越多的大型商場(chǎng)和房地產(chǎn)公司進(jìn)入，城市建成區(qū)逐步擴(kuò)大。加之成渝高速公路的修建，廣安區(qū)的交通便利程度逐步加大。廣安區(qū)建成區(qū)面積不斷擴(kuò)張。因此，研究廣安市城市擴(kuò)張以及擴(kuò)張因素，擴(kuò)張趨勢(shì)等對(duì)廣安市的發(fā)展提供參考。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1城市擴(kuò)張研究現(xiàn)狀城市化是城市不透水面擴(kuò)張的過(guò)程，世界上最早的城市化是西方工業(yè)革命時(shí)期[11]。我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，城市化進(jìn)程逐步加快，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)期、持續(xù)性的超高速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和大規(guī)模城市化。在快速城市化的背景下，大量土地的利用類(lèi)型改變，環(huán)境惡化問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)。城市擴(kuò)張即城市用地空間擴(kuò)張，將城市分為填充型，廊道型，外延型和衛(wèi)星城[14]。隨著空間技術(shù)以及數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，面對(duì)城市化進(jìn)程中遇到的越來(lái)越復(fù)雜的城市化問(wèn)題，遙感技術(shù)成為一種新的解決城市化進(jìn)程中相關(guān)問(wèn)題的方法和途徑。航空照片的人工解譯是遙感技術(shù)的起源，1965年至1970年，Apollo，Thrower等人利用手持相機(jī)拍攝了第一張城市土地覆蓋圖[13]。1972年，Landsat01發(fā)射成功，城市擴(kuò)張的數(shù)據(jù)來(lái)源得到了新的途徑，并且為遙感技術(shù)提供了新的方向[15]。1.2.2不透水面研究現(xiàn)狀隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，不透水面提取從傳統(tǒng)的人工測(cè)繪向航空影響解譯發(fā)展。以往的不透水面提取主要依靠人工進(jìn)行實(shí)地測(cè)繪，通過(guò)這種方法收集不透水面信息速度較慢，造成了年與年之間不透水面信息更新速度慢的問(wèn)題；并且通過(guò)人工測(cè)繪得到的不透水面，偶爾有不透水面信息錯(cuò)誤或缺失問(wèn)題[18]。隨著時(shí)代的變化，獲取不透水面信息的手段也在逐步更新，人們開(kāi)始使用目視解譯紙質(zhì)地圖和航天影像；隨著航天技術(shù)的發(fā)展，這種人工目視解譯地圖和航天照片的提取不透水面方法逐步被淘汰，人們開(kāi)始使用影像自動(dòng)化處理方法來(lái)提取不透水面，這種方法使用航天影像波段通過(guò)計(jì)算來(lái)達(dá)到自動(dòng)獲取影像信息[19]。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，利用航天影像來(lái)獲取不透水面已經(jīng)逐漸成為提取不透水面的主流方式，這種方法相較于人工測(cè)繪和人工解譯地圖具有省時(shí)省力的優(yōu)勢(shì)；相較于人工測(cè)繪和人工解譯地圖，自動(dòng)化獲取不透水面覆蓋的尺度也相較于老方法更豐富[21]。2004年，Matthiasa等人使用線(xiàn)性光譜分解和NDVI兩種方法分別提取了城市不透水面[19]。2008年，徐涵秋等人創(chuàng)建了歸一化差異不透水表面指數(shù)，將其運(yùn)用在Landsat影像上，提高了提取不透水面的精度[22]。2011年，Yang等人利用歸一化差異建筑物指數(shù)（NDBI）、歸一化差異水體指數(shù)（NDWI）歸一化多波段干旱指數(shù)（NMDI）、用土壤調(diào)整植被指數(shù)（SAVI）和歸一化多波段干旱指數(shù)（NMDI）提取了土地用用類(lèi)型用來(lái)作為分析熱島效應(yīng)的不同地表區(qū)別[23]。維娜等人結(jié)合修正歸一化水體指數(shù)（MNDWI）、歸一化植被指數(shù)（NDVI）和歸一化發(fā)達(dá)地區(qū)指數(shù)（NDBI），提出了建成區(qū)指數(shù)（BUAI，BuiltUpAreaIndex），運(yùn)用建成區(qū)指數(shù)提取了太原市不透水面信息[28]。1.3研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)1.3.1研究?jī)?nèi)容1.對(duì)Landsat5和Landsat8遙感影像進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)大氣校正、輻射定標(biāo)、裁剪得到廣安區(qū)城市各年份遙感影像。2.利用ENVI軟件進(jìn)行研究區(qū)不透水面提取，通過(guò)構(gòu)建歸一化建筑指數(shù)、歸一化植被指數(shù)、歸一化水體指數(shù)，得到城市建成區(qū)指數(shù)BUAI。運(yùn)用建成區(qū)指數(shù)提取城市不透水面信息，最終得出研究區(qū)各年份城市建成區(qū)分布。3.分析廣安區(qū)城市擴(kuò)張，運(yùn)用城市空間擴(kuò)展指標(biāo)來(lái)分析廣安區(qū)城市擴(kuò)張的特點(diǎn)；運(yùn)用城市空間特征指數(shù)分析廣安區(qū)城市擴(kuò)張空間特征；運(yùn)用城市擴(kuò)張彈性系數(shù)分析廣安區(qū)城市擴(kuò)張合理性。4.廣安區(qū)城市擴(kuò)張影響因素分析，通過(guò)數(shù)據(jù)收集與歸納，結(jié)合實(shí)際情況分析影響廣安區(qū)城市擴(kuò)張的因素。1.3.2技術(shù)路線(xiàn)本文的技術(shù)路線(xiàn)如圖1-1。圖1-1技術(shù)路線(xiàn)圖2研究區(qū)概括本文的研究區(qū)域位于四川省廣安市廣安區(qū)。廣安區(qū)位于四川省東南部，東經(jīng)106°32′—107°00′，北緯30°24′—30°50′。北與達(dá)州市接壤，南方為鄰水縣。廣安區(qū)地處川東丘陵，華鎣山山脈從廣安區(qū)東部穿過(guò)，隸屬于廣安市管轄。廣安區(qū)海拔300m左右，渠江從廣安區(qū)穿過(guò)，二級(jí)支流有西溪河。區(qū)位示意圖如圖2-1所示。圖2-1廣安區(qū)區(qū)位圖2.1自然地理概況2.1.1地形概括廣安區(qū)位于四川盆地東部，屬于川東丘陵地區(qū)。轄區(qū)內(nèi)地形高低起伏，有較多山脈從中穿過(guò)。東南部的華鎣山脈將廣安市分割為兩個(gè)區(qū)域，華鎣山呈東北-西南走向，主峰海拔1704米，為全市最高點(diǎn)，是中國(guó)西部著名的“紅色丘陵”。廣安市整體地勢(shì)為東高西低，轄區(qū)內(nèi)渠江流經(jīng)主城區(qū)后匯入嘉陵江。渠江屬于長(zhǎng)江的二級(jí)支流，從東北面向西南流經(jīng)廣安區(qū)。西溪河發(fā)源于蓬安縣金城山，向東南而流，縱貫區(qū)境南北，全長(zhǎng)79.15公里，積雨面積496平方公里，多年平均徑流量1.85億方；肖溪河長(zhǎng)73公里，積雨面積524平方公里，多年平均徑流量2.05億方。廣安區(qū)有小溪河47條，其中5公里長(zhǎng)以上的31條，流域面積1571平方公里。2.1.2氣候條件廣安氣候?qū)儆谥衼啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候，氣候溫和。夏季受太平洋副熱帶高壓、影響，降水充沛，境內(nèi)年降水量為1051.6—1281.毫米，受地形和大氣環(huán)流影響，廣安區(qū)日照時(shí)間長(zhǎng)，四季分明[28]。具有冬暖夏熱、夏季多雨，冬季濕冷等特點(diǎn)。2.1社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況2.2.1人口概括截至2023年，廣安區(qū)年末常住人口46萬(wàn)人，年末全市戶(hù)籍總?cè)丝?25萬(wàn)人[29]；詳情可見(jiàn)表2-1。表2-1廣安區(qū)人口數(shù)據(jù)表年份人口人口增長(zhǎng)率200318.99200825.130.0266201325.40.0055201837.90.0055202346-0.01572.2.2經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平廣安區(qū)截至2023年地區(qū)生產(chǎn)總值為4100000萬(wàn)元，人均生產(chǎn)總值為43558元，比上年增加349939萬(wàn)元，增長(zhǎng)率為9%。第二、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為3495760萬(wàn)元，占比為85%。總體來(lái)說(shuō)廣安區(qū)整體經(jīng)濟(jì)狀況良好，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)勢(shì)頭明顯。近年地區(qū)生產(chǎn)總值可見(jiàn)表2-2：表2-2廣安區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值表年份地區(qū)生產(chǎn)總值（萬(wàn)元）人均地區(qū)生產(chǎn)總值（元）經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率2003472150393420081196659113031.5344890420132448520192801.04613010120183750061421490.53156233220234100000435580.0933155493數(shù)據(jù)來(lái)源及處理3.1數(shù)據(jù)來(lái)源3.1.1遙感影像本文數(shù)據(jù)使用的是美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局USGS提供的Landsat系列影像，選用2003、2008、2013、2018、2022年的廣安區(qū)云量低于15%的遙感圖像；其中2003年到2008年使用Landsat5影像，2013年到2022年使用Landsat8影像。Landsat5衛(wèi)星屬于美國(guó)陸地衛(wèi)星系列，Landsat5衛(wèi)星上搭載了TM傳感器和MSS多光譜掃描儀，Landsat-5影像各波段參數(shù)見(jiàn)表3-1。表3-1Landsat5波段參數(shù)表波段號(hào)波段名波長(zhǎng)范圍分辨率(m)B1Blue0.45-0.5230B2Green0.52-0.6030B3Red0.63-0.6930B4NIR0.76-0.9030B5SWIR1.55-1.7530B6LWIR10.40-12.50120B7SWIR2.08-2.3530表3-1Landsat8是美國(guó)陸地衛(wèi)星計(jì)劃（Landsat）的第八顆衛(wèi)星。Landsat8上攜帶陸地成像儀（OLI）和熱紅外傳感器（TIRS）。OLI陸地成像儀包括9個(gè)波段，空間分辨率為30米，其中包括一個(gè)15米的全色波段，成像寬幅為185x185km。OLI包括了ETM+傳感器所有的波段。具體波段見(jiàn)下表。表3-2Landsat8波段參數(shù)表波段號(hào)波段名波長(zhǎng)范圍分辨率（m）B1海岸波段0.433-0.45330B2藍(lán)波段0.450-0.51530B3綠波段0.525-0.60030B4紅波段0.630-0.68030B5近紅外波段0.845-0.88530B6短波紅外11.560-0.66030B7短波紅外22.100-2.30030B8全色波段0.500-0.68015B9卷云波段1.360-1.39030B10熱紅外110.60-11.19100B11熱紅外211.50-12.51100注:表格來(lái)源于WWW.L3.1.2數(shù)據(jù)預(yù)處理本研究使用的原始影像數(shù)據(jù)云量較少，并且已經(jīng)包含整個(gè)研究區(qū)，所以對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理包括：輻射定標(biāo)、大氣校正以及裁剪。通過(guò)ENVI的輻射定標(biāo)工具，度廣安區(qū)各年份原始數(shù)據(jù)影像進(jìn)行處理。然后在ENVI軟件的FLAASH模塊進(jìn)行大氣校正。最后在ARCGIS軟件中對(duì)圖像進(jìn)行裁剪，如圖3-1所示。2003年2008年2013年2018年2022年圖3-1廣安區(qū)各年份不透水面信息圖4城市建成區(qū)提取4.1構(gòu)建不透水面指數(shù)本文使用構(gòu)建城市建成區(qū)指數(shù)法來(lái)提取不透水面信息，提取廣安區(qū)城市建成區(qū)不透水面[30]。4.1.1城市建成區(qū)指數(shù)法（BUAI）建筑用地是城市不透水面的重要組成部分，在建筑用地區(qū)域灰度值上升，在非建筑用地灰度值下降；建筑用地的波段在MIR和NIR之間。本文通過(guò)構(gòu)建歸一化建筑指數(shù)來(lái)增強(qiáng)建筑用地對(duì)不透水面的響應(yīng)。歸一化建筑指數(shù)的公式為 NDBI=MIR?NIRMIR=NIR （4-1在公式中，NIR和MIR為影像的近紅外和中紅外波段的反射率。NDBI指數(shù)反映的是建筑用地信息，NDBI在影像反射率為MIR和NIR,NDBI的取值為-1到1之間，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)某一像元取值大于0時(shí)，該像元就是建筑用地。歸一化植被指數(shù)作為一種檢測(cè)植被的指數(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)如今檢測(cè)植被覆蓋地表最常用的指數(shù)，它能使區(qū)域內(nèi)植被信息得到增強(qiáng)，使人們能夠獲取該地區(qū)是否為植被區(qū)域。NDVI公式為 NDVI=NIR?RedNIR+Red （4-2在公式中，NIR為近紅外波段Red為紅色波段；NDVI的取值為-1到1，當(dāng)區(qū)域內(nèi)某一像元的取值大于0時(shí)，說(shuō)明該像元為植被覆蓋地面，當(dāng)區(qū)域內(nèi)某一像元取值小于0時(shí)，該區(qū)域就為非植被覆蓋區(qū)。結(jié)合NDVI和NDBI分析研究區(qū)的地表覆蓋，可以有效降低植被覆蓋區(qū)對(duì)不透水面的影響。通過(guò)結(jié)合歸一化建筑指數(shù)和歸一化植被指數(shù)降低植被響應(yīng)能力，增強(qiáng)建筑用地響應(yīng)能力，使用李瑋娜提出的BUAI指數(shù)。 BUAI=NDBI-NDVI （4-3）消除植被影響后，提取不透水面信息還需要將水體剔除，使用改進(jìn)后的歸一化水體指數(shù)能有效提取研究區(qū)內(nèi)水體；改進(jìn)后的歸一化水體指數(shù)為MNDWI。MNDWI的公式為： MNDWI=Green?MIRGreen+MIR （4-4公式中，MIR為中紅外波段，Green為綠色波段；改進(jìn)后的歸一化水體指數(shù)在區(qū)分水體上比傳統(tǒng)歸一化水體指數(shù)效果更好，能夠更加清楚地區(qū)分水體和陰影，使用改進(jìn)后的歸一化水體指數(shù)能更好將不透水面信息中的水體去除。4.1.2不透水面提取根據(jù)上文提到的公式，本文首先使用NDBI和NDVI提取城市建成區(qū)BUAI指數(shù)，然后通過(guò)改進(jìn)后的歸一化水體指數(shù)MNDWI進(jìn)行不透水面信息的水體去除水體對(duì)不透水面的影響。最后得出研究區(qū)不透水面信息；各年份城市不透水面見(jiàn)下圖4-1。2003年2008年2013年2018年2022年圖4-1廣安區(qū)各年份不透水面信息圖4.1.3不透水面擴(kuò)張分析利用ARCGIS的計(jì)算幾何功能得到廣安區(qū)不透水面面積，從而得出廣安區(qū)城市建成區(qū)面積。廣安區(qū)總面積為1027.6km2。2003年廣安區(qū)的城市不透水面面積為6.0km2。直到2023年廣安區(qū)的不透水面面積為21.5km2。在二十年里廣安市的城市不透水面面積一共增長(zhǎng)了15.5km2。其中2003年到2008年廣安區(qū)的不透水面面積一共增長(zhǎng)了0.6km2，達(dá)到6.6km2。2008年到2013年的廣安區(qū)不透水面面積一共增長(zhǎng)了2.8km2，達(dá)到9.4km2。2013年到2018年的廣安區(qū)不透水面面積增長(zhǎng)了8.4km2，達(dá)到17.8km2。2018年到2023年的廣安區(qū)不透水面面積增長(zhǎng)了3.7km2，達(dá)到21.5km2。根據(jù)結(jié)果來(lái)看，2003年到2023年廣安區(qū)的城市不透水面，呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，尤其是2008年到2013年，以及2013年到2018年。在這兩個(gè)十年區(qū)間，廣安區(qū)的城市不透水面增長(zhǎng)以肉眼可見(jiàn)的態(tài)勢(shì)飛速增長(zhǎng)。2003年的不透水面面積為6km2，2013年的不透水面面積相較于2003年增長(zhǎng)了3.4km2，達(dá)到9.4km2；2018年的不透水面面積相較于2013年增長(zhǎng)了8.4km2，達(dá)到17.8km2，2023年的不透水面面積相較于2018年增長(zhǎng)了11.1km2，不透水面面積達(dá)到21.5km2；可以看出廣安區(qū)2003年到2023年不透水面面積發(fā)生了巨大的變化。因此，可得出廣安區(qū)二十年來(lái)各年份城市建成區(qū)面積，可見(jiàn)表4-1：表4-1廣安區(qū)2003-2023年城市建成區(qū)面積變化表年份建成區(qū)面積(km2)非建成區(qū)面積(km2)總面積(km2)20036.01021.61027.620086.61021.01027.620139.41018.21027.6201817.81009.81027.6202321.51006.11027.6

5城市擴(kuò)張分析5.1城市擴(kuò)張數(shù)量特征5.1.1城市擴(kuò)張數(shù)量特征研究方法上文已經(jīng)將研究區(qū)的不透水面成功提取出來(lái)，接下來(lái)開(kāi)始用城市空間面積擴(kuò)展指標(biāo)[30]來(lái)分析廣安區(qū)的城市擴(kuò)張?zhí)攸c(diǎn)。城市空間面積擴(kuò)展指標(biāo)是學(xué)者劉盛和提出的，其中包括三個(gè)指標(biāo)，分別是城市擴(kuò)展面積，城市擴(kuò)展速度和城市擴(kuò)展強(qiáng)度，三個(gè)指標(biāo)從不同角度分析區(qū)域內(nèi)城市擴(kuò)張的數(shù)量特征。公式如下：1.城市擴(kuò)展面積：兩個(gè)時(shí)期城市建成區(qū)面積的差。公式如下： 面積=Ub-Ua （Ub和Ua為的2.城市擴(kuò)展速度：在一段時(shí)間內(nèi)的的城市面積增長(zhǎng)速度。公式如下： v=Ub?UUb和Ua為的需要比較比較的各年分城市用地面積；Ｔ為3.城市擴(kuò)展強(qiáng)度：在一段時(shí)間內(nèi)的城市面積增長(zhǎng)速率。公式如下： R=Ub?U根據(jù)學(xué)者劉盛和的研究，城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)分為5種類(lèi)型：0-0.22為緩慢擴(kuò)張擴(kuò)張；0.22-0.55為低速擴(kuò)張；0.55-1.07為中速擴(kuò)張；1.07-2.05為快速擴(kuò)張；指數(shù)大于2.05時(shí)擴(kuò)張類(lèi)型為高速擴(kuò)張。[31]。5.1.2廣安區(qū)城市擴(kuò)張數(shù)量特征分析本文選用研究區(qū)5年為間隔的廣安區(qū)城市建成區(qū)，分析廣安區(qū)城市擴(kuò)張的特點(diǎn)。圖表為2003年到2023年20年間，廣安區(qū)城市擴(kuò)張指數(shù)表。2003年到2008年廣安區(qū)城市擴(kuò)張最快。2008年到2018年緩慢下降，直到2018年到2023年廣安區(qū)城市發(fā)展迎來(lái)第二個(gè)高峰。詳情見(jiàn)表5-1。表5-1廣安區(qū)2003-2023年城市建成區(qū)面積變化表廣安區(qū)2003-2023年城市建成區(qū)面積變化年份擴(kuò)張面積(km2)擴(kuò)張速度指數(shù)擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)擴(kuò)張類(lèi)型2003-2002緩慢擴(kuò)張2008-20132.80.560.084緩慢擴(kuò)張2013-20188.41.680.18緩慢擴(kuò)張2018-20233.70.740.04緩慢擴(kuò)張由上表可知，廣安區(qū)2003年到2023年的建成區(qū)呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。從城市擴(kuò)張速度指數(shù)上看。2003年到2008年城市擴(kuò)張速度指數(shù)為0.12，屬于緩慢擴(kuò)張。2008年到2013年城市擴(kuò)張速度指數(shù)為0.56，呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，增長(zhǎng)了0.44。2013年到2018年城市擴(kuò)張速度指數(shù)為1.68，相較于上一個(gè)階段升高了1.12。2018年到2023年城市擴(kuò)張速度指數(shù)為0.74，相較于2013-2018年降低了0.94。擴(kuò)張速度指數(shù)在2013-2018年最高，廣安區(qū)擴(kuò)張速度呈現(xiàn)逐漸增高趨勢(shì)，最高達(dá)到1.68。在2013年-2018年，廣安區(qū)城市擴(kuò)張速度指數(shù)升高最多，擴(kuò)張速度指數(shù)增長(zhǎng)了1.12。從城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)來(lái)看，2003年到2008年，城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)為0.02。2008年到2013年城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)為0.084，呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，增長(zhǎng)了0.064。2013年到2018年城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)為0.18，相較于上一個(gè)階段升高了0.104。2018年到2023年城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)為0.04，相較于2013-2018年降低了0.14。在擴(kuò)張強(qiáng)度上，2003年到2013年，城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)為升高趨勢(shì)，表明廣安區(qū)2003-2018年城市擴(kuò)張強(qiáng)度逐步上升。2013-2018處于最高數(shù)值，表明2013-2019年廣安區(qū)城市擴(kuò)張強(qiáng)度最高，城市擴(kuò)張面積增長(zhǎng)最多。2018-2023年擴(kuò)張速度降低，來(lái)到0.18。表明2018年到2023年廣安區(qū)城市擴(kuò)張強(qiáng)度逐漸放緩。由此可見(jiàn)，廣安區(qū)的城市建成區(qū)擴(kuò)張?jiān)?003-2023年間逐步提升，城市擴(kuò)張速度在2013-2018年，擴(kuò)張速度最快，城市擴(kuò)張強(qiáng)度最高；2013年到2018年廣安區(qū)城市建成區(qū)擴(kuò)張最多，最快。2018年到2023年，廣安區(qū)城市擴(kuò)張逐漸放緩，城市擴(kuò)張速度和城市擴(kuò)張強(qiáng)度均有降低。5.2城市擴(kuò)張空間特征5.2.1城市擴(kuò)張空間特征研究方法1.城市空間分形維數(shù)城市空間分形維數(shù)分形理論是用分?jǐn)?shù)維度的視角和數(shù)學(xué)方法描述更加趨近復(fù)雜和曲折多樣性的客觀(guān)事物。隨著城市形態(tài)的研究與發(fā)展，該理論在描述城市外部形態(tài)特征及變化過(guò)程中得到應(yīng)用[32]。 D(t)=2×2ln（在公式中，C(t)表示t年時(shí)城市邊緣周長(zhǎng)，S(t)表示t年時(shí)城市面積。城市分形維數(shù)的大小可以將城市邊界情況分為三個(gè)情況；當(dāng)城市分形維數(shù)小于1.5時(shí)，城市邊界整齊，合理；當(dāng)城市分形維數(shù)等于1.5時(shí)，說(shuō)明城市邊界逐漸混亂，破碎；當(dāng)城市分形維數(shù)大于1.5時(shí)，說(shuō)明城市邊界混亂，輔助。2.城市空間重心轉(zhuǎn)移“重心”是一個(gè)物理概念，表示的是一個(gè)區(qū)域里的平衡點(diǎn)。重心模型能夠反映出城市擴(kuò)張中城市中心的變化軌跡。[32]。城市重心計(jì)算公式如下。 Xt=i=1n(S Yt=i=1n(S式中：Xt表示第t年城市重心的經(jīng)度坐標(biāo)，Yt表示第t年城市重心的經(jīng)緯度坐標(biāo)；Sti表示第t年第i個(gè)矢量圖斑的面積；Xi、Yi分別表示第i個(gè)矢量圖斑的幾何中心坐標(biāo)。城市空間重心轉(zhuǎn)移距離計(jì)算公式如下： Dab=(xb?在公式中，x表示地理單元重心的橫坐標(biāo)，y表示地理單元重心的縱坐標(biāo);Dab表示a年到b年城市空間重心的轉(zhuǎn)移距離。5.2.1廣安區(qū)城市擴(kuò)張空間特征分析2003、2008、2013、2018、2023年廣安區(qū)城市建成區(qū)邊界信息及城市重心如圖5-1所示。廣安區(qū)城市擴(kuò)張分形維數(shù)見(jiàn)表5-2，從分形維度上來(lái)看，廣安區(qū)的分形維度指數(shù)均大于了理論值2。說(shuō)明廣安區(qū)城市邊界趨于復(fù)雜、曲折，穩(wěn)定性較差。表5-2廣安區(qū)分形維數(shù)年份建成區(qū)面積（平方千米）建成區(qū)周長(zhǎng)（千米）分形維數(shù)20036.03296.644.78420086.63403.034.87820139.47439.354.176201817.84662.623.54202321.54911.793.5412003年研究區(qū)建成區(qū)周長(zhǎng)296.64km；2008年建成區(qū)邊緣周長(zhǎng)403.03km，比2003年增長(zhǎng)了106.39km；2013年研究區(qū)邊緣周長(zhǎng)439.35km，比2008年增長(zhǎng)了36.32km；2018年研究區(qū)邊緣周長(zhǎng)662.62km，比2013年增長(zhǎng)了223.27km，2023年研究區(qū)邊緣周長(zhǎng)911.79km，比2018年增長(zhǎng)了249.17km，相較于2003年增長(zhǎng)了615.15km。廣安區(qū)建成區(qū)周長(zhǎng)逐年增長(zhǎng)，且增長(zhǎng)逐漸加快。2003年研究區(qū)城市擴(kuò)張分形維數(shù)為4.784；2008年建成區(qū)城市擴(kuò)張分形維數(shù)為4.878，比2003年增長(zhǎng)了0.094；2013年城市擴(kuò)張分形維數(shù)為4.176，比2008年降低了0.118；2018年研究區(qū)城市擴(kuò)張分形維數(shù)為3.54，比2013年降低了0.636，2023年城市擴(kuò)張分形維數(shù)為3.541，比2018年增長(zhǎng)了0.001。整體上來(lái)看，廣安區(qū)的城市擴(kuò)張分形維數(shù)逐漸降低，廣安區(qū)城市邊界由復(fù)雜破碎逐漸向合理整齊發(fā)展。但是在一定程度上相較于大城市的城市結(jié)構(gòu)還有一定差距。城市用地復(fù)雜，還有提升空間。廣安市作為四川省的地級(jí)市之一，經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r不佳。區(qū)域內(nèi)城市用地少，而且分散。城市建成區(qū)大多數(shù)零散分布，建成區(qū)多以鄉(xiāng)鎮(zhèn)的形式出現(xiàn)。城市不透水面破碎，離散。這也是導(dǎo)致廣安區(qū)城市分形維數(shù)高于2的主要原因之一。5.3城市擴(kuò)張彈性系數(shù)城市擴(kuò)張彈性系數(shù)指城市擴(kuò)張速度與人口增長(zhǎng)速度之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，是用來(lái)評(píng)價(jià)城市擴(kuò)張合理性的關(guān)鍵指標(biāo)[32]，公式如下： R(t)=A(t)Pop(t) (5-在公式中，A（t）代表一定時(shí)間段內(nèi)城市面積增長(zhǎng)率，Pop（t）代表一定時(shí)間段內(nèi)城市人口增長(zhǎng)率。當(dāng)城市擴(kuò)張彈性指數(shù)接近1.12時(shí)，城市擴(kuò)張的合理性高，當(dāng)城市擴(kuò)張彈性指數(shù)遠(yuǎn)離1.12時(shí)，城市城市擴(kuò)張速率與人口增長(zhǎng)之間的協(xié)調(diào)性較低。由表可知，2003年到2023年二十年間，廣安區(qū)的人口增長(zhǎng)變動(dòng)不大，但是城市建成區(qū)面積在逐步上漲。這是由于廣安區(qū)近二十年間經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市建成區(qū)面積在逐步擴(kuò)張，但是由于地理環(huán)境等諸多要素的影響，廣安區(qū)的人口在二十年間變化不大，并且在2018年到2023年人口數(shù)量減少。廣安區(qū)人口與建成區(qū)面積如下表5-3所示。表5-3廣安區(qū)人口與城市建成區(qū)面積年份人口（萬(wàn)人）城市建成區(qū)面積（平方千米）200318.996.02673200825.136.63475201325.49.470837201837.917.84455720234621.541213數(shù)據(jù)來(lái)源：涉及人口數(shù)據(jù)來(lái)自廣安市統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的歷年《廣安統(tǒng)計(jì)年鑒》廣安區(qū)城市擴(kuò)張彈性指數(shù)如表5-4所示。由表可知，研究區(qū)2003-2008年，城市擴(kuò)張彈性指數(shù)為3.249246231，城市面積增長(zhǎng)率為0.0995，城市人口增長(zhǎng)率為0.3233。城市面積擴(kuò)張緩慢，城市人口增加緩慢；2008-2013年和2013年至2018年兩段時(shí)間，城市建成區(qū)面積增長(zhǎng)率增長(zhǎng)最多，城市人口增長(zhǎng)率也較高，城市發(fā)展加快。2018年后到2023年研究區(qū)城市面積增長(zhǎng)率降低，人口增長(zhǎng)率也降低了，城市發(fā)展速度放緩。整體來(lái)看，表明廣安區(qū)2003-2023年城市擴(kuò)張速度與人口增長(zhǎng)關(guān)系逐漸接近合理值。整體來(lái)看，廣安區(qū)二十年來(lái)市建設(shè)速度能夠匹配人口增長(zhǎng)速度，城市建設(shè)合理性較高。表5-4廣安區(qū)城市擴(kuò)張彈性指數(shù)表年份面積增長(zhǎng)率人口增長(zhǎng)率城市擴(kuò)張彈性指數(shù)2003-20080.09950.32333.2492462312008-20130.46890.01070.0228193642013-20180.88290.49210.5573677652018-20230.20730.21371.030873131城市擴(kuò)張彈性系數(shù)是表示城市面積增長(zhǎng)率與城市人口增長(zhǎng)率關(guān)系的系數(shù)。根據(jù)表5-4可得：2003—2008年研究區(qū)城市擴(kuò)張彈性系數(shù)為3.24，高于合理值2.12，表明這個(gè)時(shí)期的人口增長(zhǎng)遠(yuǎn)大于城擴(kuò)張；2008-2013年研究區(qū)城市擴(kuò)張彈性系數(shù)為0.02，低于合理值，表明這個(gè)時(shí)期廣安區(qū)城市人口增長(zhǎng)率低于廣安區(qū)城市面積增長(zhǎng)率；2013—2018年城市擴(kuò)張彈性系數(shù)為0.55，表明這個(gè)時(shí)期廣安區(qū)城市人口率在彈性系數(shù)上高于城市擴(kuò)張面積增長(zhǎng)率;2018-2023年研究區(qū)城市擴(kuò)張彈性系數(shù)為1.03，接近合理值1.12，表明廣安區(qū)城市人口增長(zhǎng)逐漸和面積增長(zhǎng)趨于合理。

6廣安區(qū)城市擴(kuò)張影響因素分析城市擴(kuò)張受到各方面因素影響，其中包括自然環(huán)境因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。通過(guò)分析各因素對(duì)城市擴(kuò)張的影響，有利于了解研究區(qū)城市擴(kuò)張的特點(diǎn)。本文通過(guò)數(shù)據(jù)收集與歸納的方法，與實(shí)際情況結(jié)合分析廣安區(qū)2003-2023年間城市擴(kuò)張的影響因素。分析不同影響因素對(duì)廣安區(qū)城市擴(kuò)張作用方式。6.1.自然環(huán)境因素自然環(huán)境因素由地形、氣候、河流等要素共同構(gòu)成的。主要影響城市的布局和規(guī)模。自然因素對(duì)廣安市的發(fā)展有促進(jìn)作用和抑制影響。廣安區(qū)位于北緯三十度，屬于中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，氣候溫和，適宜人類(lèi)居住，對(duì)人口的吸引力較強(qiáng)。氣候因素對(duì)廣安區(qū)城市擴(kuò)張有促進(jìn)作用。在水文方面，廣安區(qū)河流和水資源較為豐富。亞熱帶季風(fēng)氣候給廣安區(qū)帶來(lái)豐富降水，對(duì)廣安區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)促進(jìn)作用。區(qū)域發(fā)展受水資源影響小，且豐富的水資源對(duì)廣安區(qū)的水電資源開(kāi)發(fā)帶來(lái)優(yōu)秀的條件。地形影響廣安區(qū)的城市擴(kuò)張方向和區(qū)位，丘陵地形致使廣安區(qū)的城市擴(kuò)張方向由北向東南方向發(fā)展，從不透水面提取結(jié)果看，2013年到2018年間，城市不透水面向南方發(fā)展，主城區(qū)南部不透水面增加。2018年到2023年，城市不透水面向東南部擴(kuò)展。主城區(qū)在地勢(shì)相對(duì)平坦的城南片區(qū)發(fā)展。地形崎嶇的區(qū)域又限制了廣安區(qū)的城市擴(kuò)張。綜上所訴，自然因素對(duì)廣安區(qū)的城市發(fā)展具有促進(jìn)作用和抑制作用，且促進(jìn)作用大于抑制作用。優(yōu)秀的自然因素對(duì)廣安區(qū)的城市擴(kuò)張帶來(lái)顯著的好處，適宜人類(lèi)居住的自然環(huán)境和豐富的水資源促進(jìn)廣安區(qū)的城市擴(kuò)張。6.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為城市擴(kuò)張的一個(gè)重要影響因素同時(shí)也對(duì)廣安區(qū)的城市擴(kuò)張帶來(lái)較大的影響。經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展能給城市擴(kuò)張帶來(lái)積極的影響，促進(jìn)城市發(fā)展和城市空間擴(kuò)張。城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為城市擴(kuò)張?zhí)峁┵Y金支持，城市擴(kuò)張又能吸引商業(yè)投資從而反作用于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。根據(jù)《廣安市統(tǒng)計(jì)年鑒》，廣安市地區(qū)生產(chǎn)總值由2003年的472150萬(wàn)元增長(zhǎng)到2023年的4100000萬(wàn)元。二十年增長(zhǎng)了3627850萬(wàn)元。表6-1廣安區(qū)地區(qū)生產(chǎn)總值表年份地區(qū)生產(chǎn)總值（萬(wàn)元）人均地區(qū)生產(chǎn)總值（元）200347215039342008119665911303201324485201928020183750061421492023410000043558表6-2廣安區(qū)各年份經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率表年份經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率2003-20081.534489042008-20131.0461301012013-20180.5315623322018-20230.093315549由表可得，廣安區(qū)20經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)為城市擴(kuò)張帶來(lái)房地產(chǎn)的投資，使得廣安區(qū)轄區(qū)內(nèi)農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人口向主城區(qū)聚集。人口的聚集為城市帶來(lái)豐富的消費(fèi)力，使得城市經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展。人口的進(jìn)入使得居住用地和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，從而帶動(dòng)城市空間的擴(kuò)張。根據(jù)《廣安市統(tǒng)計(jì)年鑒》，得到表6-3；可見(jiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市擴(kuò)張呈正相關(guān)關(guān)系。表6-3各年份城市建成區(qū)與地區(qū)生產(chǎn)值年份地區(qū)生產(chǎn)總值（萬(wàn)元）建成區(qū)面積(km2)20034721506200811966596.6201324485209.42018375006117.82023410000021.5經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)使廣安區(qū)城市擴(kuò)張進(jìn)程加速。城市的空間擴(kuò)張使得廣安區(qū)周邊地區(qū)的居民向廣安區(qū)主城區(qū)聚集，廣安區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施和交通使得更多人愿意在廣安區(qū)定居。這使得廣安區(qū)的居住用地需求增加，進(jìn)一步促進(jìn)了廣安區(qū)的城市擴(kuò)張。廣安區(qū)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)帶動(dòng)了廣安區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，廣安區(qū)不同的的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)對(duì)廣安區(qū)的城市擴(kuò)張有不同的作用。廣安區(qū)建設(shè)初期以農(nóng)業(yè)發(fā)展為主，城市面積小，且農(nóng)業(yè)對(duì)城市擴(kuò)張影響不大，所以初期廣安區(qū)城市建成區(qū)雖有擴(kuò)張，但并不大。建設(shè)中期，廣安區(qū)第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來(lái)，廣安區(qū)第二產(chǎn)業(yè)比例在三產(chǎn)中達(dá)到53%。工業(yè)的發(fā)展極大促進(jìn)了廣安區(qū)工業(yè)用地的需求，相應(yīng)的工業(yè)設(shè)施和配套設(shè)施不斷擴(kuò)大，從而促進(jìn)了城市空間的擴(kuò)張。廣安區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展后期，第三產(chǎn)業(yè)開(kāi)始發(fā)展，各種商業(yè)資本進(jìn)入廣安區(qū)極大地推動(dòng)了了廣安區(qū)的城市空間擴(kuò)張。到2018年，廣安區(qū)第三產(chǎn)業(yè)在三產(chǎn)中占比為44%；2023年廣安區(qū)第三產(chǎn)業(yè)在三產(chǎn)中的占比為54%。各種商業(yè)廣場(chǎng)例如摩爾春天、吾悅廣場(chǎng)等地標(biāo)性商業(yè)廣場(chǎng)的建設(shè)極大地推動(dòng)了廣安區(qū)的城市擴(kuò)張。在廣安區(qū)服務(wù)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，旅游業(yè)也在政府的重點(diǎn)規(guī)劃中。以“鄧小平故居”為基礎(chǔ)的紅色旅游逐步發(fā)展起來(lái)，協(xié)興鎮(zhèn)和棗山區(qū)在旅游業(yè)的帶動(dòng)下，城市基礎(chǔ)設(shè)施和旅游基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展起來(lái)，在一定程度上也推動(dòng)了廣安區(qū)的城市空間擴(kuò)張。表6-4廣安區(qū)各年份產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例表年份地區(qū)生產(chǎn)總值（萬(wàn)元）第二產(chǎn)值比例（%）第三產(chǎn)值比例（%）二、三產(chǎn)值（萬(wàn)元）200347215032.7742.043532152008119665944.1636.149607012013244852053.543220938272018375006144.6744.6233506002023410000030.7354.633495760不同產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的發(fā)展對(duì)廣安區(qū)城市用地的需求不同，但都對(duì)廣安區(qū)的城市擴(kuò)張有促進(jìn)作用。工業(yè)和服務(wù)業(yè)的發(fā)展使相關(guān)配套設(shè)施增加和完善，廣安區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演變對(duì)廣安區(qū)城市擴(kuò)張產(chǎn)生了影響。因此，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)在居住地增加和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展兩個(gè)方面推動(dòng)了廣安區(qū)的城市擴(kuò)張。6.3人口規(guī)模人口規(guī)模的增長(zhǎng)使得城市建設(shè)用地的需求增加，以適應(yīng)人口增長(zhǎng)對(duì)城市設(shè)施的需求。城市人口的增長(zhǎng)能推動(dòng)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還能促進(jìn)城市化進(jìn)程的加快。表6-5廣安區(qū)各年份城鎮(zhèn)人口與建成區(qū)面積年份人口人口增長(zhǎng)率面積增長(zhǎng)率200318.99200825.130.32330.0995201325.40.01070.4689201837.90.49210.88292023460.21370.20732013年到2018年廣安區(qū)城市建成區(qū)面積增長(zhǎng)率最高，為0.8829，同時(shí)人口增長(zhǎng)率最高，為0.4921。城市廣安區(qū)是廣安市的市轄區(qū)，經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展不高，年輕人大多前往大城市生活工作，因此不能留住人才，造成廣安區(qū)城鎮(zhèn)人口增加不多。但廣安區(qū)沒(méi)有因此停止經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。廣安區(qū)的快速發(fā)展為廣安區(qū)積累了優(yōu)秀的基礎(chǔ)設(shè)施，如廣安區(qū)市優(yōu)秀的學(xué)校和醫(yī)院。友誼中學(xué)、廣安一中、廣安二中都是位于廣安區(qū)的省一級(jí)示范中學(xué)。廣安市人民醫(yī)院、華西醫(yī)院是廣安區(qū)的三甲醫(yī)院。商業(yè)廣場(chǎng)的建設(shè)以及交通設(shè)施的修建因此造就了良好的教育資源大量的工作機(jī)會(huì)，吸引廣安區(qū)周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口的流入。人口的流入反作用于城市的建設(shè)，居住用地以及學(xué)校、醫(yī)院的建設(shè)推動(dòng)了城市空間的擴(kuò)張。總體來(lái)看，廣安區(qū)的城市人口增長(zhǎng)促進(jìn)廣安區(qū)的城市擴(kuò)張，促使廣安區(qū)城市建成區(qū)面積擴(kuò)大，對(duì)廣安區(qū)的城市擴(kuò)張起到了推動(dòng)作用。結(jié)論與討論本研究通過(guò)遙感和GIS相結(jié)合，以廣安區(qū)2003年、2008年、2013、2018年、2023年的遙感圖像為數(shù)據(jù)源對(duì)廣安區(qū)二十年間城區(qū)不透水面進(jìn)行信息提取和擴(kuò)張演變情況分析，運(yùn)用ENVI遙感影像處理軟件對(duì)研究區(qū)2003年、2008年、2013、2018年、2023年的遙感圖像進(jìn)行預(yù)處理。然后利用ENVI軟件構(gòu)建指數(shù)，提取研究區(qū)不透水面信息獲取廣安區(qū)二十年來(lái)城市建成區(qū)，用來(lái)研究各時(shí)期研究區(qū)城市擴(kuò)張情況。主要得到以下結(jié)論：1.廣安區(qū)二十年來(lái)城市建成區(qū)擴(kuò)張顯著，城市建成區(qū)研究末期的面積相較于研究初期增加了15.51km2，。其中2003年到2008年廣安區(qū)的建成區(qū)面積一共增長(zhǎng)了0.6km2，達(dá)到6.6km2。2008年到2013年的廣安區(qū)建成區(qū)面積一共增長(zhǎng)了2.8km2，達(dá)到9.47km2。2013年到2018年的廣安區(qū)建成區(qū)面積增長(zhǎng)了8.4km2，達(dá)到17.84km2。2018年到2023年的廣安區(qū)建成區(qū)面積增長(zhǎng)了3.7km2，達(dá)到21.54km2。2.城市擴(kuò)張速度指數(shù)分析廣安區(qū)的城市擴(kuò)張數(shù)量特征。廣安區(qū)2003年到2023年的建成區(qū)呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。擴(kuò)張速度指數(shù)從2003年到2018年住不斷上升，由0.12增長(zhǎng)至1.68。表明廣安區(qū)的城市擴(kuò)張速度從2003年開(kāi)始到2018年城市擴(kuò)張速度一直處于加速階段，城市擴(kuò)張速度在提高。到2018-2023年，廣安區(qū)的城市擴(kuò)張速度指數(shù)相較于上一個(gè)階段有所下降，達(dá)到0.74，表明廣安區(qū)的城市擴(kuò)張速度逐漸放緩。從廣安區(qū)城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)來(lái)看，2003年到2018年廣安區(qū)城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)逐漸提升，由0.02增長(zhǎng)至0.18。但在2018年后廣安區(qū)擴(kuò)張強(qiáng)度明顯降低，城市擴(kuò)張強(qiáng)度指數(shù)為0.04。因此，廣安區(qū)的城市擴(kuò)張?jiān)?003-2018年發(fā)展迅速，城市擴(kuò)張速度迅速；2018年后，廣安區(qū)城市擴(kuò)張速度放緩，城市擴(kuò)張強(qiáng)度減弱。3.從城市擴(kuò)張空間特征角度看，二十年間，廣安區(qū)城市邊界復(fù)雜、破碎，城市重心穩(wěn)定，城市重心向南部轉(zhuǎn)移。城市擴(kuò)張維數(shù)在逐漸接近合理值，因此，廣安區(qū)城市用地逐漸緊湊合理。2003-2023年二十年間，廣安區(qū)建成區(qū)周長(zhǎng)增長(zhǎng)了615.15km。分形維數(shù)由4.784變?yōu)?.541，降低了1.243.逐漸接近合理值。廣安區(qū)主城區(qū)的城市邊界隨著發(fā)展慢慢向整齊、合理的方向發(fā)展，城市用地規(guī)劃逐漸成熟。但是在一定程度上相較于大城市的城市結(jié)構(gòu)還有一定差距。城市用地復(fù)雜，還有提升空間。區(qū)域內(nèi)城市用地少，而且分散。廣安區(qū)城市重心隨著時(shí)間發(fā)展，城市擴(kuò)張趨勢(shì)逐步向南方方向移動(dòng)，但整體移動(dòng)不大，主要在主城區(qū)區(qū)域；廣安區(qū)城市重心穩(wěn)定。從城市擴(kuò)張彈性系數(shù)看，2003-2023年，廣安區(qū)的城市擴(kuò)張彈性系數(shù)逐漸向合理值靠近；整體來(lái)看，廣安區(qū)二十年來(lái)市建設(shè)速度能夠匹配人口增長(zhǎng)速度，城市建設(shè)合理性較高。4.廣安區(qū)城市擴(kuò)張受到各種因素影響，受到自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素影響。自然因素中，優(yōu)越的氣候條件使得廣安區(qū)降低了一部分流失人口，氣候條件適宜居住。地形對(duì)廣安區(qū)的城市擴(kuò)張方向和區(qū)位有重大影響，廣安區(qū)主城區(qū)在向城市南部發(fā)展；經(jīng)濟(jì)影響廣安區(qū)的城市擴(kuò)張，廣安區(qū)二十年來(lái)經(jīng)濟(jì)逐步發(fā)展，城市建成區(qū)面積也隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展而擴(kuò)大；人口規(guī)模方面，廣安區(qū)的城市人口增長(zhǎng)促進(jìn)廣安區(qū)的城市擴(kuò)張，促使廣安區(qū)城市建成區(qū)面積擴(kuò)大，對(duì)廣安區(qū)的城市擴(kuò)張起到了推動(dòng)作用。參考文獻(xiàn)[1]張磊．基于Landsat時(shí)間序列影像的區(qū)域不透水面提取研究[D].武漢：武漢大學(xué),2017．[2]王桂林，張煒．中國(guó)城市擴(kuò)張及空間特征變化對(duì)PM2.5污染的影響[J].環(huán)境科學(xué)，2019，040(8)：3447-3456．[3]劉紀(jì)遠(yuǎn)，王新生，莊大方，等．凸殼原理用于城市用地空間擴(kuò)展類(lèi)型識(shí)別[J].地理學(xué)報(bào)，2003，(06)：885-892.[4]吳小君，方秀琴，苗月鮮，等.基于Landsat的合肥市城市擴(kuò)張研究［J］.浙江大學(xué)學(xué)報(bào)：理學(xué)版，2017，44（06）：631-639.[5]徐夢(mèng)潔，於海美，梅艷，等.近年我國(guó)城市土地?cái)U(kuò)張研究進(jìn)展［J］.國(guó)土資源科技管理，2008（01）：47-52.[6]王瀟，劉婷，劉漢湖.基于遙感的樂(lè)山主城區(qū)城市擴(kuò)張及其驅(qū)動(dòng)力分析[J].河南科學(xué)，2017，35（05）：806-810.[7]王新生，劉紀(jì)遠(yuǎn)，莊大方，等．中國(guó)特大城市空間形態(tài)變化的時(shí)空特征[J]．地理學(xué)報(bào)，2005，(03)：392-400．[8]吳小君，方秀琴，苗月鮮，等.基于Landsat的合肥市城市擴(kuò)張研究［J］.浙江大學(xué)學(xué)報(bào)：理學(xué)版，2017，44（06）：631-639.[9]WengQ.Remotesensingofimpervioussurfacesintheurbanareas:Requirements,methods,andtrends[J].RemoteSensingofEnvironment,2012,117:34-49.[10]胡培詩(shī).廣安城市發(fā)展戰(zhàn)略性問(wèn)題研究[D].西南交通大學(xué)，2017[11]WhiteMD,GreerKa.TheeffectofwatershedurbanizationonthestreamhydrologyandriparianvegetationofLosPinquitosCreek,California[J].LandscapeandUrbanPlanning,2006,74(2):125-138.[12]XianG,CraneM.SuJ.AnanalysisofurbandevelopmentanditsenvironmentalimpactontheTampaBaywatershed[J].JournalofEnvironmentalManagement,2007,85(4):965-976.[13]KatoS,YamaguchiY.Estimationofstorage