A Remote Sensing and GIS Framework for Evaluating urban growth and sustainable land development: Case study Gitaraga and Mumena site Village in Rwanda

方法

多时相Landsat/Sentinel-2影像监督分类、变化检测与城市增长建模。

发现

建设用地增214.1%，农地与植被减少，基础设施滞后于住宅密集化。

机会点

可延伸至城乡交错区农地流失预警与基础设施—土地利用协同规划模型研究。

在卢旺达，基加利市周边快速的城市扩张日益将周边农村居民点转变为城郊区域，给土地资源、基础设施系统和环境可持续性带来了巨大压力。本研究采用遥感（Remote Sensing）与地理信息系统（Geographic Information Systems，GIS）技术，评估了位于卢旺达鲁瓦马加纳区穆尤姆布乡尼亚鲁孔贝村的吉塔拉加和穆梅纳两个村庄的城市增长与可持续土地开发状况。研究分析了覆盖2004年至2024年期间的多时相Landsat和Sentinel-2卫星影像，采用监督图像分类、GIS空间分析、变化检测分析和城市增长建模等技术手段。分析中还整合了道路网络、排水基础设施、人口统计信息和实地调查数据等附加数据集。研究结果表明，建成区面积从2004年的214.5公顷增加至2024年的673.8公顷，增幅约为214.1%。相比之下，农业用地从986.2公顷减少至634.4公顷，植被覆盖从472.6公顷减少至276.2公顷。城市增长主要集中在交通走廊沿线及可达性较好的区域，这受到基加利市邻近效应、人口增长和基础设施可得性的影响。研究进一步表明，住宅密度的增加与基础设施供给并不同步。若干新城市化区域道路可达性差、排水基础设施不足，导致基础设施赤字区域的出现。城市增长建模结果显示，在惯性发展（Business-As-Usual，BAU）情景下，建成区将继续扩张，预计到2035年建成区面积将达到约914.6公顷。然而，规划发展情景表明，协调的空间规划和基于GIS的土地管理方法能够显著改善可持续土地开发成效。研究结论认为，遥感与GIS技术为监测城市增长、评估基础设施分布以及支持快速城市化城郊区域的可持续土地开发规划提供了有效工具。