随着城市化进展的加快,特大城市空间的飞速扩展,城市环境问题的日益严重,城镇建设与农业用地的矛盾的日益加深,人们迫切要求加强城市规划与城市管理技术与方法的研究。城镇群体空间结构的形成演化、城市土地利用空间扩展、城镇群体演化的信息机制的研究正成为地理学界、城市规划学界、遥感科学界、地理信息科学界等学科研究的新的热点问题和管理层十分关注的重大问题。城市密集地区由于城市的相互作用、集聚与扩散,城市背景的错综复杂,单个城市空间扩展与土地利用潜力研究更加困难,研究成果与现实差距较大。 本文以城镇群体为研究对象,基于信息机制构建了城镇群体空间结构演化的框架,阐述了解放以来武汉地区城镇群体空间结构的演化,特别是近10多年来随着武汉地区社会、经济、生态环境发生了翻天覆地的变化,这种变化又深深地烙印在土地利用格局上。经济高速增长导致大城市迅速扩张,中小城市(镇)迅猛发展,为城镇体系的完善奠定了基础,城镇群体正在形成或已经形成,或演化为高级阶段,因此本文研究武汉市域城镇群体空间结构演化的信息机制具有十分重要的意义。 本文的研究目标是本文的研究目标是要为部门领导和高层领导提供反映城镇群体空间结构的信息,提供城镇群体空间结构演化信息,为此,本文要进行相关的理论、技术、方法和应用的研究。利用已有的地图信息,通过多时相遥感影像的配准,基于证据理论进行影像分类,提取出城镇建筑覆盖专题信息,以此为基础,运用命题逻辑演算方法、土地利用信息熵、重心迁移、方位变化来研究武汉市域城镇群体空间结构演化,并用灰色系统理论以人口信息和经济信息为依据分析预测武汉市域城镇化水平。 城镇群体空间结构演化的信息机制,是从区域的角度来研究地球空间信息机制,通过对城镇群体空间信息的理解与分析来揭示城镇群体空间结构几何形态、空间分布、空间组合、空间相互关系及变化规律。文章从城镇群体、空间结构、信息机制的概念出发,分析了城镇群体空间结构的构成要素,阐述了城镇群体空间结构研究的理论基础和研究方法和城镇群体空间结构演化的基本原理,确定了城镇群体空间结构演化研究的技术路线。分析了不同的遥感数据源及应用,提出了基于证据理论的遥感影像数据融合方法。研究了遥感影像分类的各种方法,提出了基于证据理论的遥感图像分类方法,并进行了精度比较。然后从分类结果中提取出我们最为关注的城镇建筑覆盖区专题信息。总结出了反映城镇群体空间结构演化的信息机制,着重分析了城镇覆盖区空间形态、面积大小、分布中心、方位与方向、土地利用信息熵、集聚度与分散度等信息机制。提出了以信息机制为基础,用命题逻辑演算方法来分析城镇群体空间结构演化的新方法。最后在理论研究的基础上,以武汉城镇群体为例,从信息机制的几个方面实证研究了武汉城镇群体