本项目《环珠江口区域城市扩张及其环境生态效应分析与模拟》为国家自然科学基金面上项目，研究期限从2012年至2015年，总经费为60万元。本基金项目以快速城市化典型地区--珠江口沿岸为研究区，在多源遥感、GIS与地面调查多技术手段支持下，开展区域城市扩张、农地流失与景观破碎化遥感监测，解析该区域近30年来多尺度城市扩张与农地流失的时空分异规律、影响与驱动机制，探讨城市扩张压力下的几类典型区域环境生态过程与功能发生了什么样的变化与响应，并提出应对可持续发展的应对措施。研究成果包括：
  （1）城市扩张遥感动态监测与时空格局分析。研究对分析时段有所延伸，不仅仅限于环珠江口的地区的 2010 年前每隔 5 年的土地利用时空变化，还对2010 年后的变化进行了更详细的监测与分析；研究中除了对城市扩张与农地流失进行了关联耦合分析，还对珠江口湾区的海岸线及沿岸 10 公里范围内的土地利用进行了更为详细的遥感监测与分析，在该基金带动下，完成了广东省地理国情监测的第一个任务"珠江口湾区地理空间格局演变监测"；鉴于所选择的是我国典型快速城市化地区，我们根据研究过程中获得环保部的有利支持的条件，对重点城市群广州、佛山、深圳、东莞等地区开展了 2000-2010 十年跨度的生态环境变化监测，分布完成了监测报告与图集，这两部分内容都超出了原来的研究计划，由于基础数据与野外调研的扎实基础，对后续开展城市扩展的环境生态效应研究提供了有力的保障。
  （2）城市扩张的热环境效应。本部分是本项目研究的重点内容之一，圆满完成任务书规定的研究计划，获得了该区域城市扩张增温效应的可靠数据，阐明城市热岛与热力重心的变化规律与变化机制。除此之外，我们对城市精细尺度（社区、建筑尺度）的热环境变化开展了综合交叉研究，采用 BIM 模型、 ENVImet 模型，结合实地观测，模拟了城市下垫面结构变化对城市热环境效应的影响。相关论文 1区 SCI 期刊 landscape and urban planning 上发表，马上获得较高反响，成为高下载论文，短时间内获得 5 次引用。
  （3）城市水体景观变迁与水质变化响应。本部分研究是本项目研究的难点，项目任务书中设计是以广州城市边缘区、城乡结合部为样区开展城市扩张对水体景观（特别是城市小型水体）变迁的影响，我们选择天河区为例，开展了区域内村塘水体变迁的时空格局分析，结果表明城市化程度越高的地带，水体景观受到的影响越明显（数量上、形态上都是如此）；同时以车陂涌为例，开展城市化梯度下，河涌水体水质的景观效应分析，获得了大量的一手采样数据，城市扩张与土地利用的固化，是导致水质变差的重要因素，同时也影响到沿岸的水生植物多样性。研究发现城市扩张导致的城市不透水面快速增长，是影响城市水文效应及城市行洪排涝的重要因素，为此，我们后续的研究项目还在对城市不透水面遥感监测与城市水文效应开展研究。两名硕士生在该方向完成了硕士论文，一名博士生正在开展不透水面遥感监测与城市水文效应、海绵城市等相关研究工作。
  （4）城市扩张对土壤固封。本研究内容提出非常具有创新性，是土壤碳库研究从山区向城市化地区推进的尝试，我们在广东省、珠三角土壤碳库研究的基础上，开展了广州市城市化碳库变化研究，提出土壤固封效应，这个研究工作还需要今后多点开展定位观测。由于土壤碳库与植被碳库具有非常高的关联性，尤其是在华南高温多雨的湿润地区，必须更加重视植被碳库的变化，因此，研究过程中，我们进行了部分调整，对"城市化过程中的碳效应"进行扩充研究，开展了广东省城市扩张与土地利用变化对植被初级生产力影响的研究，指导一个博士生在该方向上完成了博士论文。

 （5）"综合环境生态效应考量的城市扩张模拟预测。选择高密度城区"广州市海珠区"开展了相关模拟预测研究；环境效应模拟方面，也主要是以城中村、高密度城区等小尺度的开展模拟研究。对城市扩张驱动下的环境生态效应模拟预测研究将是今后发展的趋势，综合集成各类遥感数据、城市大数据开展城市感知与城市环境模拟预测是一条值得探索的途径。
    研究过程中发表核心期刊论文10篇、SCI论文5篇，培养博士生硕士多名，完成政府决策支持报告3份，申报发明专利1项，基于本项目获得国家测绘地理信息局"测绘与地理信息教学成果奖"三等奖和中国地理信息科技进一步奖一等奖。打造了一个具有一定影响的华南城市遥感与城市生态研究团队，有力推动了珠江口及珠三角城市群的城市空间格局过程及其生态环境效应研究，服务区域社会经济与生态安全。