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[摘要]本文基于遥感影像为数据源提取了西安市主城区和远郊区的城镇建设用地信息，利用GIS技术对城镇建设用地进行了叠加得到西安市城镇扩展数据。并对主要道路交通图和行政边界图对扩展数据进行裁切，得到了西安市绕城高速内和远郊区的城镇扩展信息。
[关键词]GIS技术 城镇扩展主城区和远郊区
[中图分类号] P208 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-10-246-1
0引言
本文提取了西安市主城区和远郊区域建设用地信息，利用GIS技术对三期城镇建设用地进行了叠加得到西安市城镇建筑用地扩展数据，形象的表达研究区域建筑用地分布特征以及各种地物参数，为城镇建设用地的扩展提供了研究依据。
1研究区概况
西安是陕西省省会[1]，位于关中盆地中部秦岭北麓，地跨渭河南北两岸。东以零河和灞源山地为界，西以黑河西之太白山及青化台原为界，南和东南以秦岭山脉主脊为界，西北以渭河为界，东北大致以荆山黄土台原为界。总面积9983平方公里，其中市区面积1066平方公里，城市建成区面积178平方公里，现分为新城区、阎良区、临潼区、长安区、蓝田县等9区4县。
2数据来源与处理
研究所使用的数据主要为1995年、2010年TM遥感影像。
利用Landsat遥感影像的各波段光谱特征及其差异提出各种修正指数提取城镇用地，得到了西安市绕城高速内和远郊区的城镇扩展信息。本文在遥感影像解译之前，进行了投影与坐标系统转换，几何精纠正、假彩色合成等处理。
然后采用最大似然法进行监督分类.利用ERDAS 和ArcGIS软件提取了主城区和远郊区两个时期的建设用地范围，生成城镇用地的图谱，并参考同期地面数据及高分辨率影像进行了分类精度评价，将生成的城镇建设用地图进行叠加，得到了城镇扩展图，与行政区划图进行叠置，分别得到了研究区内各行政单元的扩展图。
3结果与分析
3.1主城区城镇建设用地数量变化
通过GIS技术对西安市的城镇建设用地面积进行提取和统计，得出了主城区的城镇建设用地面积从1995年的162648291.4m2增大到2010年的331539108.2m2，在此期间扩展了2倍。
3.2城市扩展强度指数分析
城市扩展强度指数是某空间单元在研究时期内的城市土地利用扩展面积占其土地总面积的百分比，用以比较不同研究时期内研究区内城市扩展的强弱或快慢。
计算公式如下：
SI=[Sa/（A*T）]*100% （公式1）
其中：
SI为城市扩展强度指数；
Sa为某一空间单元区域内新增建设用地面积；
A 为土地总面积；
T 为研究时段。
对于远郊城区城镇建设用地，其中1995-2010年之间的扩展速度（见表1）。其中在城郊区中长安区的建设用地面积扩展的最大，在此期间扩大了8.9倍；而长安区是离市区最近的一个远郊区，因此受西安市中心城区的辐射作用最大。其次是临潼区，由旅游业带动了城镇扩展速度，城镇建设用地面积扩展了4.2倍。最后是阎良区，离西安市最远的远郊区，受西安市区城市建设用地紧缺影响较小。
3.3城市形态的分形维数分析
分形维数[2]应用于城市空间形态与空间过程的研究中，较能客观地反映城市的外部形态特征及其变化过程，因此被广泛使用。
城市空间形态的分形维数计算公式如下：
D（t）=[2ln p（t）/4]/lnA（t） （公式2）
其中：
D（t）为分形维数；
A（t）为某一时期的城市面积；
P（t）为该时期的城市边缘周长。
由于城市平面图斑为二维空间，故D值的理论值范围在1.0～2.0之间。
D（t）值可反映城市用地的集约程度，D（t）值越小，表示用地集约程度越低；D（t）值越大，表示用地集约程度越高。
如表2所示，各区的分形维数均在1.5以内。1995年-2010年各区的分形维数都呈减少的趋势，表明在这一阶段城镇建设用地增加由中心城市逐步向相对分散的郊区发展，外部各分散扩展区间连接成片，城市形态开始趋向于简单，稳定性开始增强。
4结论
研究表明，长安区和临潼区发展较快，其他区县发展均相对缓慢中心城区具有很强的空间集聚性，扩展中心大多分布在中心城区的周围；由中心区向四周逐渐推移扩展，表现出“圈层式”的发展模式。西安市未来城市发展的格局逐渐呈现为主城区城镇扩展速度的相对放缓和远郊城区的规模不断增大的趋势。
参考文献
[1]李德仁.论RS、GPS与GIS集成的定义、理论与关鍵技术[J].遥感学报，1997，1（1）：64～68.
[2]徐涵秋.基于谱间特征和归一化指数分析的城市建筑用地信息提取EJ2.地理研究，2005，24（2）：311-322.
[关键词]GIS技术 城镇扩展主城区和远郊区
[中图分类号] P208 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-10-246-1
0引言
本文提取了西安市主城区和远郊区域建设用地信息，利用GIS技术对三期城镇建设用地进行了叠加得到西安市城镇建筑用地扩展数据，形象的表达研究区域建筑用地分布特征以及各种地物参数，为城镇建设用地的扩展提供了研究依据。
1研究区概况
西安是陕西省省会[1]，位于关中盆地中部秦岭北麓，地跨渭河南北两岸。东以零河和灞源山地为界，西以黑河西之太白山及青化台原为界，南和东南以秦岭山脉主脊为界，西北以渭河为界，东北大致以荆山黄土台原为界。总面积9983平方公里，其中市区面积1066平方公里，城市建成区面积178平方公里，现分为新城区、阎良区、临潼区、长安区、蓝田县等9区4县。
2数据来源与处理
研究所使用的数据主要为1995年、2010年TM遥感影像。
利用Landsat遥感影像的各波段光谱特征及其差异提出各种修正指数提取城镇用地，得到了西安市绕城高速内和远郊区的城镇扩展信息。本文在遥感影像解译之前，进行了投影与坐标系统转换，几何精纠正、假彩色合成等处理。
然后采用最大似然法进行监督分类.利用ERDAS 和ArcGIS软件提取了主城区和远郊区两个时期的建设用地范围，生成城镇用地的图谱，并参考同期地面数据及高分辨率影像进行了分类精度评价，将生成的城镇建设用地图进行叠加，得到了城镇扩展图，与行政区划图进行叠置，分别得到了研究区内各行政单元的扩展图。
3结果与分析
3.1主城区城镇建设用地数量变化
通过GIS技术对西安市的城镇建设用地面积进行提取和统计，得出了主城区的城镇建设用地面积从1995年的162648291.4m2增大到2010年的331539108.2m2，在此期间扩展了2倍。
3.2城市扩展强度指数分析
城市扩展强度指数是某空间单元在研究时期内的城市土地利用扩展面积占其土地总面积的百分比，用以比较不同研究时期内研究区内城市扩展的强弱或快慢。
计算公式如下：
SI=[Sa/（A*T）]*100% （公式1）
其中：
SI为城市扩展强度指数；
Sa为某一空间单元区域内新增建设用地面积；
A 为土地总面积；
T 为研究时段。
对于远郊城区城镇建设用地，其中1995-2010年之间的扩展速度（见表1）。其中在城郊区中长安区的建设用地面积扩展的最大，在此期间扩大了8.9倍；而长安区是离市区最近的一个远郊区，因此受西安市中心城区的辐射作用最大。其次是临潼区，由旅游业带动了城镇扩展速度，城镇建设用地面积扩展了4.2倍。最后是阎良区，离西安市最远的远郊区，受西安市区城市建设用地紧缺影响较小。
3.3城市形态的分形维数分析
分形维数[2]应用于城市空间形态与空间过程的研究中，较能客观地反映城市的外部形态特征及其变化过程，因此被广泛使用。
城市空间形态的分形维数计算公式如下：
D（t）=[2ln p（t）/4]/lnA（t） （公式2）
其中：
D（t）为分形维数；
A（t）为某一时期的城市面积；
P（t）为该时期的城市边缘周长。
由于城市平面图斑为二维空间，故D值的理论值范围在1.0～2.0之间。
D（t）值可反映城市用地的集约程度，D（t）值越小，表示用地集约程度越低；D（t）值越大，表示用地集约程度越高。
如表2所示，各区的分形维数均在1.5以内。1995年-2010年各区的分形维数都呈减少的趋势，表明在这一阶段城镇建设用地增加由中心城市逐步向相对分散的郊区发展，外部各分散扩展区间连接成片，城市形态开始趋向于简单，稳定性开始增强。
4结论
研究表明，长安区和临潼区发展较快，其他区县发展均相对缓慢中心城区具有很强的空间集聚性，扩展中心大多分布在中心城区的周围；由中心区向四周逐渐推移扩展，表现出“圈层式”的发展模式。西安市未来城市发展的格局逐渐呈现为主城区城镇扩展速度的相对放缓和远郊城区的规模不断增大的趋势。
参考文献
[1]李德仁.论RS、GPS与GIS集成的定义、理论与关鍵技术[J].遥感学报，1997，1（1）：64～68.
[2]徐涵秋.基于谱间特征和归一化指数分析的城市建筑用地信息提取EJ2.地理研究，2005，24（2）：311-322.