粤港澳大湾区生态环境与城市化耦合协调分析

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城市是物质、信息、能量的空间综合实体,空间扩张始终是城市未来发展的主要趋势之一,城市化对生态环境的胁迫作用在短期内亦不会消失。在城市化和生态环境相互作用的过程中,一方面,高强度的城市化势必会影响甚至破坏地区生态环境;另一方面,生态环境的恶化又会制约城市化和可持续发展。作为人口聚集与人类活动强烈的地区之一,粤港澳大湾区生态环境的变化对其人居环境的改善及城市的发展将产生不可估量的影响。近年来,遥感技术快速发展与计算机处理水平提升,为区域生态环境与城市化的监测提供技术支撑。遥感数据获取方便,时空尺度多样,在更新周期和空间分辨率方面的独特优势能满足生态环境监测与城市化分析的时效性要求。因此,全面客观地监测粤港澳大湾区的生态环境状况与城市化特征,分析其协调程度,对提高粤港澳大湾区的生态环境质量和促进产业联动发展有重要意义。考虑到日间光学遥感和夜间灯光遥感在揭示生态环境状况和城市化特征方面的各自优势,本文以粤港澳大湾区城市群为研究对象,以Landsat TM/OLI遥感影像和“类NPP-VIIRS”夜间灯光影像作为数据源,分别计算表征生态质量的遥感生态指数(RSEI)和表征城市化水平的综合夜间灯光指数(CNLI),将二者应用于耦合协调度模型,分析粤港澳大湾区城市群生态环境与城市化的协调程度。研究结果表明:(1)2001-2018年粤港澳大湾区城市群的遥感生态指数均值总体呈波动上升趋势,由较差上升至良好等级。在单一指数方面,绿度指数呈波动上升趋势,湿度指数呈波动下降趋势,热度指数呈小幅波动上升趋势,干度指数呈小幅波动下降趋势。总体上,粤港澳大湾区遥感生态指数呈现显著变好和明显变好的趋势。(2)2001-2018年粤港澳大湾区城市群的综合夜间灯光指数均值总体波动上升,城市化的进程加快,城市间的差异显著。深圳市和东莞市的综合夜间灯光指数均值高于粤港澳大湾区的平均水平;佛山综合夜间灯光指数均值的上升幅度最大,东莞和中山次之;虽然肇庆,江门和惠州的综合夜间灯光指数均值低于粤港澳大湾区城市群的平均水平,但其增幅比位列前三,显著高于其它地区;经过近18年的发展,粤港澳大湾区城市群形成了以“广佛”、“深莞”为双核心向四周逐步扩散的城市化格局,其中,高强度城市化城市集中在广州市、佛山市及深圳市和东莞市,低强度城市化城市则分布在研究区北部、西部和西南部。(3)2001-2018年粤港澳大湾区城市群生态环境与城市化协调度总体呈现小幅上升趋势,仍维持在中度失调等级,空间分异较为明显。整体上,粤港澳大湾区城市群的生态环境与城市化的协调程度在朝良性方向发展。受限于遥感影像的精度,遥感生态指数和夜间灯光综合指数仅在某种程度上分别表征生态环境质量和城市化水平。因此,可结合非遥感数据开展检验。
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