Journal of Geo-information Science >
Analyzing Spatial-Temporal Pattern and Climate Factors of Blue-Green Space in Urban Built-Up Areas in Prefecture-level Cities in China
Received date: 2022-05-05
Revised date: 2022-07-26
Online published: 2023-03-25
Supported by
National Natural Science Foundation of China(41871171)
National Natural Science Foundation of China(41471338)
Strategic Priority Research Program(A) of Chinese Academy of Sciences(XDA23100302)
Blue-green space plays a prominent role in urban ecological security. This study built a blue-green database of 272 prefecture-level urban built-up areas in China using NDVI and MNDWI in 2005, 2010, 2015, and 2020 based on Google Earth Engine (GEE). Combining with the coverage rate, 300-meter service coverage rate, the fractal index distribution, and the landscape division index, the spatiotemporal pattern of the blue-green space and its climate factors were examined. The results show that: (1) The blue-green space in urban built-up areas in prefecture-level cities presented an overall pattern of “higher coverage in south than that in north”. While the south showed a pattern of “higher in west than east”, and the north had a pattern of “higher in east than west”. Particularly, the Bohai Rim area was marked as a basin of low coverage. The temporal trend of overall blue-green space was increasing except for a few cities in Central China; (2) In terms of different zones, the highest coverage rate (> 65%) of blue-green space in urban built-up areas occurred in Southwest China where the landscape division index was the lowest (< 0.60), and the coverage rate of Northwest China varied greatly. The North China indicated the lowest coverage (10%~30%) of blue-green space and a highest landscape division index (~0.98); (3) Based on the Multi-scale Geographically Weighted Regression (MGWR), the R-square value and the adjusted R-square value were 0.85 and 0.83, respectively. The impact of precipitation on the blue-green space coverage in urban built-up areas was significant and positive, while the temperature had negative impact on blue-green space. The impacts of climate factors were mostly equivalent to human activities but were stronger in certain periods.
ZHANG Xinyue , GAO Xiaolu , CHAI Qi , SONG Dunjiang . Analyzing Spatial-Temporal Pattern and Climate Factors of Blue-Green Space in Urban Built-Up Areas in Prefecture-level Cities in China[J]. Journal of Geo-information Science, 2023 , 25(1) : 190 -207 . DOI: 10.12082/dqxxkx.2023.220261
表1 不同省份蓝绿空间提取所用影像时间Tab. 1 Time slice chosen for different provinces |
影像年份 | 影像日期 | 覆盖省份 |
---|---|---|
2020 | 2020.3.1—2020.10.31 | 辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、青海、宁夏、新疆、西藏 |
2020.1.1—2020.12.31 | 其它省份 | |
2015 | 2015.3.1—2015.10.31 | 辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、青海、宁夏、新疆、西藏 |
2015.1.1—2015.12.31 | 其它省份 | |
2010 | 2009.3.1—2009.09.30 | 吉林、黑龙江、辽宁、内蒙古、新疆、西藏、青海、宁夏、甘肃、陕西、山西、河北、北京、天津、山东、江苏、上海、河南、安徽、湖北、四川 |
2009.3.1—2010.12.31 | 云南、贵州、重庆、湖南、广西、广东、江西、浙江、福建、海南 | |
2005 | 2004.3.1—2004.09.30 | 吉林、黑龙江、辽宁、内蒙古、新疆、西藏、青海、宁夏、甘肃、陕西、山西、河北、北京、天津、山东、上海、河南、安徽 |
2004.3.1—2005.12.31 | 云南、贵州、重庆、湖南、广西、广东、江西、浙江、福建、海南、四川、湖北、江苏 |
注:由于数据获取困难,本次研究不包括香港、台湾和澳门。 |
图12 2005—2020年中国272个地级城市建成区蓝绿空间分离度空间分布注:该图基于自然资源部标准地图网站审图号为GS(2020)4619号的标准地图制作,底图无修改。由于数据获取困难,本研究不包括香港、台湾和澳门。 Fig. 12 Spatial distribution of landscape division index in 272 Chinese urban built-up area from 2005 to 2020 |
表2 2005—2015年地级市建成区蓝绿空间气候影响因素的多尺度地理加权回归模型参数取值Tab. 2 Parameters of Multiscale Geographically Weighted Regression for analyzing climate impacts on blue-green space in urban built-up area from 2005 to 2015 |
变量 | 系数(最小值~最大值) |
---|---|
截距项 | 12.93 ~ 33.66*** |
2005年CR | 0.24 ~ 0.34*** |
2010年CR | 0.15 ~ 0.53*** |
2005—2010年∆T | -0.35 ~ -0.34*** |
2010—2015年∆T | -0.09 ~ -0.08 |
2005—2010年∆P | -0.23 ~ 0.36*** |
2010—2015年∆P | 0.07 ~ 0.14*** |
2005—2010年∆S | 0.15 ~ 0.16** |
2010—2015年∆S | -0.28 ~ 0.27 |
2005—2010年∆GDP″ | 0.15~0.16* |
2010—2015年∆GDP″ | -0.18 ~ -0.17 |
模型参数 | 取值 |
全局R2 | 0.85 |
校正R2 | 0.83 |
AIC | 1925.29 |
注:显著性:***(p<0.001),**(p<0.01),*(p<0.05)。 |
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