To understand the urbanization process, it is essential to detect urban spatial growth and to study relations with social development. In this study, we take Wuhan as a case to examine urban land growth patterns and how social factors relate to the urban land evolution between 1990, 2000, and 2010. We first classify land cover using Landsat images and examine the urban growth patterns during various stages based on landscape metrics regarding the area, density, and shape. Afterwards, principal component analysis and census data are used to extract key social factors. Thirdly, we apply geographically weighted regression (GWR) to depict the link between urban land metrics and social factors. The results indicate that the urban land coalescence and diffusion simultaneously exist, for which redevelopment, infilling, and edge expansion dominate the city center, and diffusion dominates the peripheral areas. The social factors have global regression relationships with urban land areas while local spatial non-stationarity presents in the relationships with the urban land patch shape irregularities. Industrial upgrading, educational levelling up, and population aging show significant with local heterogeneities in the relationships. The simulation of the relationship provides a social-spatial perspective to understand urban land growth. The authors conclude that sustainable urban management should consider the coexistence of different urban spatial growth models and underline social transitions when examining the urban growth process. This works for cities in rapidly urbanizing countries or regions.

中文翻译：

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从社会空间的角度了解城市土地的增长

要了解城市化进程，必须检测城市空间增长并研究与社会发展的关系。在本研究中，我们以武汉为例，研究了1990年，2000年和2010年之间的城市土地增长模式以及社会因素与城市土地演变的关系。我们首先使用Landsat图像对土地覆盖进行分类，并研究了不同时期的城市增长模式。基于有关面积，密度和形状的景观指标的阶段。之后，使用主成分分析和人口普查数据提取关键的社会因素。第三，我们应用地理加权回归（GWR）来描述城市土地指标与社会因素之间的联系。结果表明，城市土地的聚并与扩散同时存在，对其进行再开发，填埋，边缘扩张主导着市中心，而扩散主导着周边地区。社会因素与城市土地面积具有全球回归关系，而局部空间非平稳性则与城市土地斑块形状不规则性有关。产业升级，教育水平提高和人口老龄化显示出这种关系中的局部异质性。这种关系的模拟为了解城市土地的增长提供了一种社会空间的视角。作者得出的结论是，可持续的城市管理应在考察城市增长过程时考虑不同城市空间增长模型的共存，并强调社会转型。这适用于快速城市化国家或地区的城市。社会因素与城市土地面积具有全球回归关系，而局部空间非平稳性则与城市土地斑块形状不规则性有关。产业升级，教育水平提高和人口老龄化显示出这种关系中的局部异质性。这种关系的模拟为了解城市土地的增长提供了一种社会空间的视角。作者得出的结论是，可持续的城市管理应在考察城市增长过程时考虑不同城市空间增长模型的共存，并强调社会转型。这适用于快速城市化国家或地区的城市。社会因素与城市土地面积具有全球回归关系，而局部空间非平稳性则与城市土地斑块形状不规则性有关。产业升级，教育水平提高和人口老龄化显示出这种关系中的局部异质性。这种关系的模拟为了解城市土地的增长提供了一种社会空间的视角。作者得出的结论是，可持续的城市管理应在考察城市增长过程时考虑不同城市空间增长模型的共存，并强调社会转型。这适用于快速城市化国家或地区的城市。