“一带一路”新疆段城市空间扩展动态监测及生态环境效应研究

一、提名单位意见

符合自治区自然科学奖提名条件，同意提名自治区自然科学奖三等奖。

二、项目简介

本项目以生态环境脆弱、城市化过程已进入快速发展阶段的欠发达地区新疆

段绿洲城市为靶区，采用多源遥感、GIS 技术和相关统计分析方法，深入分析城

市用地扩展及动态变化的空间格局。对正确把握绿洲城市发展机制及时空分布规

律，提高城市化空间效率，指导生态环境建设，达到城市化与生态环境的协调发

展，推动绿洲城市社会 、经济、生态的协调、稳定与可持续发展具有一定的借

鉴意义。研究内容如下：

（1）对绿洲城市进行了城市扩展的时空变化分析。新疆城市的发展依托于

绿洲且交通干线附近往往形成相对集中的城镇；南北疆城市在扩展速度和强度上

存在明显的差异； 环塔里木盆地绿洲城市空间结构有趋于松散化的趋势，城市

的空间结构不够合理。

（2）在城市景观类型动态变化的驱动力因素中，人口的增长、经济的快速

发展、产业结构与政策等人文因素是引起景观类型变化的最主要的驱动因素，而

自然因子对城市各景观类型空间结构演变过程的影响是不可忽略的。

（3）利用缓冲区分析、主成分分析和多元回归分析等方法，从自然环境、

城市交通、 经济发展和政府调控四个方面对中心城区土地利用演变与空间扩展

机制进行全面分析。 总结出绿洲城市空间扩展驱动机制的一般模式。

（4）运用数理方法，分析城市用地扩展及其与各类生态环境因素之间的关

系，并进行城市用地空间扩展变化对水资源、耕地资源、植被和农作物的影响的

效应评价。揭示了 环塔里木盆地绿洲城市用地空间扩展变化与生态环境效应的

协调发展状况。

（5）利用 SD 模型、BP 神经网络模型和生态约束模型,对喀什和库尔勒市进

行模拟预测。 喀什市的城市扩展对生态因子的影响较大，尤其是耕地的变化有

很大的影响。在理论上计算出了2010-2030年在生态约束下的城市扩展面积底限。

（6）探讨研究区城市用地空间扩展特征、演变模式及其内在机制，并且与

发达地区城市扩展规律的对比研究，从而提出更适合新疆段绿洲城市用地的土地

集约利用空间发展模式。

30 年来新疆 绿洲城市经历着快速的城市化过程。作为城市化在空间上的主

要表现形式，城市扩展既加速了自然覆盖的景观向人工不透水面的转化，又对城

市周围生态环境造成了现实的或潜在的威胁。以"3S"技术，环境学和景观生态学

理论，问卷调查和统计分析等方法，以天山北坡主要绿洲城市为研究对象，利用

70、90 年代和 2 1 世纪初卫星遥感提取城市不透水面，通过不透水面比率划定的

城市土地利用变化来监测城市空间扩展过程及特征；再结合社会、自然资料及实

地调查 ，利用定量计算和定性分析结合的手段，诊断出城市空间扩展的驱动因

素，阐明各因素间形成的驱动机制；从时空角度角度分析城市扩展的生态环境效

应；最后，以上述研究结果为基础，为城市土地资源的持续发展提供参考。

在本项目的依托下发表核心论文 45 篇，SCI3 篇，专著一部，总引用次数 381

次，可方便同行开展跟深入的研究和借鉴。

三、代表性论文目录

序号 论文专著名称 刊名 年卷期 影响

因子 发表时间 第一作者

1 绿洲城市扩展空间过程、驱动机制研

究

武汉大学出版

社

2016 年 8 月

第一次印刷 2016/8/15

阿里木江•

卡斯木

2

Urban Landscape extraction and

analysis based on optical and

microwave ALOS satellite data

Earth Science

Informatics

2016, 9（4）,

425–435 1.525 2016/9/10

Yusupjan

Aimaiti

3 基于 RS&GIS 的新疆城市扩展时空动

态变化分析 冰川冻土

2013 35(4)：

1056-1064 1.807 2013/8/10

阿里木

江·卡斯木

4 一带一路沿线之中国新疆_中亚_西

亚城市空间扩张研究 经济地理

2017,37(5)

51-57. 4.386 2017/7/10 高倩

5 基于多源空间数据的塔里木河下游

湖泊变化研究 地理研究

2016,35

(11):

2071-2090.

5.419 2016/11/21

阿布都米吉

提•阿布力

克木

6 干旱区城市不透水面及其与城市热

环境的关系研究 生态环境学报

2015.24

（11）：

1865-1871

2.211 2015/11/23 买买提江•

买提尼亚孜

7 新疆城镇交通优势度与区域经济发

展关系 干旱区地理

2017,40(3)

681-690 2.137 2017/6/15 杨雅楠

8

Monitoring of Land Surface

Deformation in the Karamay

Oilfield, Xinjiang, China, Using

SAR Interferometry

Applied

Science

2017, 7,

772:1-14 2.217 2017/7/13

Yusufujian

g Aimaiti

9 基于多遥感数据的喀什市 1972-2010

年城市扩展研究 冰川冻土

2014 36 (3)：

732-739. 1.807 2014/6/20

茹克亚•萨

吾提

10 近 20 年来新疆主要城市扩展时空动

态变化特征分析 干旱区研究

2015

32(3):606-6

13

1.504 2015/6/30 茹克亚•萨

吾提

11 基于系统聚类分析的西部地区环境 冰川冻土 2015,37(1) 1.807 2015/2/8 奥布力•塔

四、主要完成人情况

1.姓名：阿里木江·卡斯木

排名：第一

行政职务：地理科学与旅游学院副院长

技术职称：教授

工作单位：新疆师范大学

完成单位：新疆师范大学

对本项目的技术创造性贡献：

作为项目主持人，本人在建立“一带一路”新疆段城市用地空间分布信息数

据库的基础上，对研究区的城市扩展进行研究分析，同时探究城市景观格局演变

机制，并对城市空间扩展进行模拟预测，主要目的在于为绿洲城市扩展的研究提

供一定的数据支持和基础，更可为当地政府在规划城市发展的同时提供一定的理

论支撑。本人作为第一作者及通讯作者论文 33 篇，SCI 论文 3 篇，其中已上传代

污染程度评价 :266-270. 力普

12 基于 PSR 的天山北坡经济带土地集

约利用的空间差异研究. 水土保持通报

2015

35(1) :230-

235

1.094 2015/1/30 哈尚辰

13 丝绸之路经济带荒漠化变化分析 中国水土保持

科学

2017,15（2）

1-8. 1.401 2017/2/8 刘玉贞

14 南疆社会经济发展对荒漠化程度的

影响研究 冰川冻土

2017 ,39(1)

220-228. 1.807 2017/2/24

奥布力•塔

力普

15 基于城市土地集约利用水平的城市

热岛效应影响因子分析 冰川冻土

2016

38(1):270-2

78.

1.807 2016/2/29 哈尚辰

16 基于遥感的乌鲁木齐市景观格局演

变分析

西北林学院学

报

2015 30

(2) :172-17

9.

1.359 2015/4/15 玉苏普江•

艾麦提

17 喀什市土地利用变化下的生态敏感

性研究 生态科学

2016，35（2）：

19-25. 1.094 2016/4/29

亚库普•约

麦尔

18 基于 Landsat TM/ETM+遥感数据的喀

什植被覆盖区动态变化研究 测绘科学

2016, 41

（3）:109-1

13.

1.135 2016/3/24 亚库普•约

麦尔

19

Characterizing urban expansion

of Korla City and its

spatial-temporal patterns using

remote sensing and GIS methods

J Arid Land 2017,9(3):

458–470. 1.357 2017/6/15

Bumairiyem

u MAIMAITI

20 新疆维吾尔自治区皮山县绿洲景观

格局变化及驱动力分析

干旱区资源与

环境

2017,31(7)

55-62. 2.152 2017/7/13

艾克拜尔•

买提尼牙孜

表性论文 8 篇。著有专著《绿洲城市扩展空间过程与驱动机制研究》一部。

2.姓名：陈学刚

排名：第二

行政职务：发展规划处副处长

技术职称：教授

工作单位：新疆师范大学

完成单位：新疆师范大学

对本项目的技术创造性贡献：

引入相关学科的微观实验方法，为更好研究城市复杂问题提供了参考。

3.姓名：麦麦提吐尔逊•艾则孜

排名：第三

行政职务：无

技术职称：副教授

工作单位：新疆师范大学

完成单位：新疆师范大学

对本项目的技术创造性贡献：

主要从事绿洲土壤环境安全方面的教学和科研工作。先后获得了“中国青少

年科技创新奖”，新疆科技进步奖二等奖，自治区自然科学优秀学术论文奖三等

奖。先后入选新疆杰出青年科技人才培养工程，“天山雪松计划”青年拔尖人才

后备培养工程。先后主持国家自然科学基金项目 4 项，新疆杰出青年科技人才培

养项目 1 项，自治区“天山雪松计划”青年拔尖人才后备培养项目 1 项，新疆高

校科研计划项目 1 项，其它项目 6 项。

4.姓名：杨涵

排名：第四

行政职务：无

技术职称：副教授

工作单位：新疆师范大学

完成单位：新疆师范大学

对本项目的技术创造性贡献：

参与国家自然科学基金项目《环塔里木盆地城市用地空间扩展动态监测及模

拟研究》（编号：41361043）和自治区自然科学基金—《丝绸之路经济带北疆城

市景观格局演变及生态安全定量研究》编号：2014211A049。项目中主要做城市

景观格局分析工作。

五、完成人合作关系说明

六、知情同意证明