The urbanized area evolution and multi-factor coupling mechanisms in the Barcelona Metropolitan region based on landscape ecological indices

L'expansió urbana és un procés d'urbanització multifacètic que reflecteix no només els canvis en els patrons d'ús del sòl, sinó també el complex acoblament entre les activitats humanes i l'entorn natural. Aquest estudi es centra en la Regió Metropolitana de Barcelona (RMB), aplicant índexs ecològics del paisatge per analitzar els patrons d'utilització de terres urbanes contínues i discontínues entre 2006 i 2018. Es va desenvolupar un marc visual per avaluar l'expansió i contracció de les àrees urbanes i construïdes. Utilitzant un model d'interacció multivariable, es van identificar el NDVI i el NDBI com els factors clau més fortament associats amb la dinàmica espacial urbana. Els resultats mostren que la RMB ha mantingut una escala urbana estable, amb una alta cohesió espacial i densitat de població, on les textures urbanes contínues dominen el paisatge. El NDVI i el NDBI exhibeixen efectes no significatius en la promoció del creixement urbà i la mitigació del declivi. En conclusió, la RMB ha experimentat un desenvolupament compacte en els últims anys, recolzat per intervencions polítiques efectives, cosa que ha resultat en una estructura urbana més eficient i coherent. El fort acoblament entre el NDVI, el NDBI i el canvi en l'ús del sòl urbà destaca el seu paper crucial en l'orientació del desenvolupament urbà sostenible. Aquest estudi ofereix una avaluació integral de l'evolució de la textura urbana des de perspectives macro i micro i revela l'heterogeneïtat espacial i les interaccions multifactorials que influeixen en la distribució urbana. Les troballes proporcionen una base científica per a la planificació urbana i contribueixen a la comprensió global dels processos d'urbanització. Urban expansion is a multifaceted urbanization process that reflects not only changes in land use patterns but also the complex coupling between human activities and the natural environment. This study focuses on the Barcelona Metropolitan Region (BMR), applying landscape ecological indices to analyze the utilization patterns of continuous and discontinuous urban land between 2006 and 2018. A visual framework was developed to assess the expansion and contraction of urban and built-up areas. Using a multivariable interaction model, we identified NDVI and NDBI as the key factors most strongly associated with urban spatial dynamics. The results show that BMR has maintained a stable urban land scale, with high spatial cohesion and population density, where continuous urban textures dominate the landscape. A non-significant relationship was observed between NDVI and NDBI in promoting urban growth and mitigating decline. In conclusion, BMR has undergone compact development in recent years, supported by effective policy interventions, resulting in a more efficient and coherent urban structure. The strong coupling between NDVI, NDBI, and urban land change highlights their crucial role in guiding sustainable urban development. This study offers a comprehensive evaluation of urban texture evolution from both macro and micro perspectives and reveals the spatial heterogeneity and multi-factor interactions influencing urban distribution. The findings provide a scientific basis for urban planning and contribute to the global understanding of urbanization processes. La expansión urbana es un proceso de urbanización multifacético que refleja no solo los cambios en los patrones de uso del suelo, sino también el complejo acoplamiento entre las actividades humanas y el entorno natural. Este estudio se centra en la Región Metropolitana de Barcelona (BMR), aplicando índices ecológicos del paisaje para analizar los patrones de utilización de tierras urbanas continuas y discontinuas entre 2006 y 2018. Se desarrolló un marco visual para evaluar la expansión y contracción de las áreas urbanas y construidas. Utilizando un modelo de interacción multivariable, se identificaron el NDVI y el NDBI como los factores clave más fuertemente asociados con la dinámica espacial urbana. Los resultados muestran que BMR ha mantenido una escala urbana estable, con alta cohesión espacial y densidad de población, donde las texturas urbanas continuas dominan el paisaje. El NDVI y el NDBI exhiben efectos no significantes en la promoción del crecimiento urbano y la mitigación del declive. En conclusión, BMR ha experimentado un desarrollo compacto en los últimos años, respaldado por intervenciones políticas efectivas, lo que ha resultado en una estructura urbana más eficiente y coherente. El fuerte acoplamiento entre el NDVI, el NDBI y el cambio en el uso del suelo urbano destaca su papel crucial en la orientación del desarrollo urbano sostenible. Este estudio ofrece una evaluación integral de la evolución de la textura urbana desde perspectivas macro y micro y revela la heterogeneidad espacial y las interacciones multifactoriales que influyen en la distribución urbana. Los hallazgos proporcionan una base científica para la planificación urbana y contribuyen a la comprensión global de los procesos de urbanización.

Hali tarjima qilinmagan