基于地理空间技术的埃塞俄比亚布勒霍拉镇城市扩张时空动态分析（1994–2024）及其对可持续城镇发展的启示

本综述系统分析了埃塞俄比亚布勒霍拉镇过去三十年间的城市扩张模式，整合多时相Landsat影像、监督分类、香农熵指数（SHEI）、景观格局指数及多环缓冲区分析等多源地理空间技术，揭示了建设用地增长三倍（10.7%至33.0%）、熵值上升（0.71–0.86）所表征的分散化形态演变。研究明确了道路基础设施为核心驱动因子，并建立了城镇扩张敏感性指数（USSI），为中等城镇可持续发展（SDG 11及SDG 15）提供了可推广的技术框架与政策依据。

　　

引言背景

二十一世纪快速城镇化进程中的无序扩张对可持续发展构成严峻挑战，尤其在发展中国家中等规模城镇中更为显著。布勒霍拉镇作为埃塞俄比亚西古吉区的行政与贸易中心，1994至2024年间经历了显著的空间重构，但其扩张动态与驱动机制缺乏长期系统性研究。本研究通过地理信息技术框架，定量解析其时空演变规律，以填补中等城镇空间治理的研究空白。

材料与方法

研究采用1994、2004、2014及2024四个时相的Landsat影像，空间分辨率为30米，经辐射定标、几何校正与云掩蔽等预处理后，利用最大似然法（MLC）进行监督分类，将土地覆盖划分为建设用地、农田、种植园、森林与开阔地五类。分类总体精度介于88.54%–93.53%，Kappa系数达0.85–0.92，满足分析要求。

为量化扩张模式，研究引入香农熵指数（H = -∑P_i·ln(P_i)）与相对香农熵（RSE = H/ln(n)），并结合景观格局指数包括斑块密度（PD = N/A × 10,000）、边缘密度（ED = E/A × 10,000）、最大斑块指数（LPI = max(a_ij)/A × 100）及景观形状指数（LSI = E/min(E)）等。通过多环缓冲区（0–1 km、1–3 km、3–5 km）分析道路廊道的空间影响，并采用层次分析法（AHP）计算城镇扩张敏感性指数（USSI = ∑W_i·F_i），综合评估土地利用、坡度、高程与交通 proximity 因子的贡献权重。

研究结果

土地覆盖动态显示，三十年间建设用地面积从496.2公顷（10.7%）增至1532.2公顷（33.0），年均扩张速率从1994–2004间的3.2公顷/年跃升至2014–2024间的89.3公顷/年。种植园与农田为主要转出类型，分别减少1492.1公顷与157.7公顷。森林覆盖先增后减，开阔地波动显著，反映其作为过渡用地的特性。

香农熵值由0.71（1994）持续升至0.86（2024），表明城镇形态从集聚向分散化演变。景观指数显示1994–2014年间斑块密度（PD）与边缘密度（ED）上升，最大斑块指数（LPI）下降，印证碎片化加剧；而2014–2024年间部分指数回调，暗示填充式开发初现。道路缓冲区分析表明，0–1 km范围内土地转化强度最高，证实交通基础设施的核心驱动作用。

敏感性制图结果显示，道路邻近性（权重0.3477）与既有建成区距离（权重0.2971）为最显著影响因子，高程与坡度贡献较弱。USSI将研究区划分为低、中、高与极高敏感区，为空间规划提供直接依据。

讨论与启示

布勒霍拉镇的扩张轨迹反映了非洲中等城镇的典型特征：即依托交通廊道的低密度蔓延与生态用地流失并存。研究结果与亚的斯亚贝巴、巴希尔达尔等埃塞俄比亚城市及班加罗尔、加德满都等国际案例具有可比性，但种植园2014年后局部恢复的现象凸显地域特殊性。熵值与景观指数的协同应用，有效捕获了“扩散-填充”的二元形态转型，为早期识别无序扩张提供了技术标杆。

研究发现强调中等城镇规划中亟需平衡增长管理与生态保护，通过强化土地用途管制、促进紧凑城市（Compact City）理念、保护农业与生态敏感区、及融入参与式治理，可导向符合SDG 11（可持续城市）与SDG 15（陆地生物）目标的发展路径。

结论与展望

本研究证实了地理空间技术在监测城镇扩张中的有效性，揭示了布勒霍拉镇从 agrarian 向 urban 转型的复杂过程。多方法融合框架不仅适用于埃塞俄比亚语境，亦可推广至全球南方类似城镇。未来研究需整合高分辨率遥感与社会经济数据，深化对 informality 与 resilience 的机制解析，为城镇可持续发展提供更精细的决策支持。