武汉市公共交通网络中心性及其与银行网点的空间耦合性研究

本文以构建公共交通网络为切入点,运用改进的多中心性评价模型测度了武汉都市发展区公共交通网络中心性,并结合GIS核密度分析法与双变量空间自相关分析法,探讨了公共交通网络中心性和银行网点空间分布规律,以及两者之间的耦合性与空间结构。主要研究结论为：①武汉都市发展区公共交通网络中心性具有城市多中心指向性特征,且由中心向外围圈层递减;②银行网点布局呈现“核心—中心—过渡区—外围”多层次结构,且具有空间不均衡性;③公共交通网络各中心性指标与银行网点具有不同程度的空间正相关。银行网点受接近中心性的影响最大,直达性次之,介数中心性最小;④局域上,公共交通网络中心性指标与银行网点的耦合关系存在空间不平稳性与空间异质性。高—高聚集与低—低聚集是主要的空间关联模式;高—高聚集主要位于银行网点布局的核心圈层,低—低聚集点缀于外围圈层,高—低聚集与低—高聚集介于核心圈层与外围圈层之间。     

青岛城市道路邻近中心性及其应用方法

以青岛为实证研究区域,从理论角度探讨了道路全局和局部邻近中心性的地理含义及其各自优缺点,认为全局邻近中心性(GCC)反映的是网络上各点到网络“质心”的距离,可从全局角度反映区位重要性;局部邻近中心性(LCC)反映小范围空间区域的重心,与局部路网密度相关。进一步根据核密度估计(KDE)的机理证明,在城市地理空间结构的实际应用案例中适宜采用KDE法来进行空间分析。本文以手机话务量数据反映的城市居民活动空间结构为例讨论了邻近中心性核密度估计(CC-KDE)的应用,发现与居民活动相关性最高的是核密度全局邻近中心性(GCC-KDE),因为全局邻近中心性核密度估计(GCC-KDE)综合了到网络“质心”距离与道路网络局部密度双重因素,故反映城市人口等与道路密度相关的社会经济现象更有效。     

A new insight into land use classification based on aggregated mobile phone data

Land-use classification is essential for urban planning. Urban land-use types can be differentiated either by their physical characteristics (such as reflectivity and texture) or social functions. Remote sensing techniques have been recognized as a vital method for urban land-use classification because of their ability to capture the physical characteristics of land use. Although significant progress has been achieved in remote sensing methods designed for urban land-use classification, most techniques focus on physical characteristics, whereas knowledge of social functions is not adequately used. Owing to the wide usage of mobile phones, the activities of residents, which can be retrieved from the mobile phone data, can be determined in order to indicate the social function of land use. This could bring about the opportunity to derive land-use information from mobile phone data. To verify the application of this new data source to urban land-use classification, we first construct a vector of aggregated mobile phone data to characterize land-use types. This vector is composed of two aspects: the normalized hourly call volume and the total call volume. A semi-supervised fuzzy c-means clustering approach is then applied to infer the land-use types. The method is validated using mobile phone data collected in Singapore. Land use is determined with a detection rate of 58.03%. An analysis of the land-use classification results shows that the detection rate decreases as the heterogeneity of land use increases, and increases as the density of cell phone towers increases.     

多样性视角下的城市复合功能特征及成因探测——以长春市为例

多功能要素的复合化已成为信息时代城市空间发展的重要趋势,而复合功能开发亦被认为是解决城市交通拥堵、低效能源消耗及职住不平衡等问题的重要手段,对促进有活力的、宜居的及可持续的城市环境建设具有重要意义。基于城市多样性的理论框架,在界定城市功能复合内涵的基础上,以长春市中心城区城市功能兴趣点（POI）数据为基础,采用区位熵指数、信息熵指数及地理探测器模型,分析城市居住、办公、商业、休闲四类功能要素的复合特征,并探讨城市功能复合空间分异的驱动因素。结果表明：① 城市功能要素集中度特征显著,各类型功能要素均形成了专业化的功能集聚区,但各区块间功能要素的专业化程度存在较大差异。② 城市功能要素复合度整体表现出核心—边缘的空间差异,核心区街道复合度整体高于外围开发区,办公、商业、休闲三种功能要素间的复合度要整体强于其各自与居住功能的复合。③ 以单一功能为主、多功能兼容的综合型复合是街道尺度功能复合的主要表现形式;各功能要素中,休闲、商业功能具有较强的兼容性。④ 城市功能复合的空间异质性特征显著,土地价格、休闲要素数量是造成多功能复合分异的主要原因;分类型复合中,各解释因子影响力度表现各异。     

土地利用动态模拟模型的构建及其应用——以北京市海淀区为例

CLUE-S模型是一个基于经验统计原理的模拟多土地利用类型空间变化的动态模拟模型,它在世界多个国家和地区的区域尺度农业、森林为主的土地利用变化模拟中得到应用。作者对CLUE-S模型进行了改进,改进后的模型 (CLUE-SII) 引入了动态计算的邻域分析因子,可以对土地利用变化中的自发过程、自组织过程和土地利用类型间的竞争进行模拟,还可以根据研究区域特点构建不同的模拟方案,在这些模拟方案中,局地因子和邻域因子在土地利用变化中的作用方式不同。应用CLUE-SII对北京市海淀区1991~2001年土地利用变化进行了多方案模拟,结果表明邻域因子对城镇用地变化具有重要作用,其中将邻域因子看作自发过程放大因子的模拟方案获得了较好的模拟结果,整图符合比达到77%,其中城镇用地符合比达到82%,Kappa值达到0.754。CLUE-SII在北京市海淀区的应用实例表明,该模型可以对高分辨率和多土地利用类型下的城市扩展进行有效模拟,扩展了CLUE-S的应用领域;通过构建多模拟方案,不但可以探索最佳的模拟结果,还可以研究和分析不同土地利用驱动因子在土地利用变化中的作用模式。     

北京市土地利用空间格局演化模拟及预测

土地利用空间格局的演化模拟可定量地从空间尺度揭示区域土地利用变化的驱动因素,是厘清未来时期内土地变化的重要途径。基于CLUE-S模型,以北京市为研究案例,结合1985、2000和2010年三期土地利用数据,运用Logistic逐步回归方法识别了北京市各种土地利用类型演化的驱动因素,对北京市土地利用空间格局进行模拟。在此基础上,基于北京市社会经济发展、土地利用规划、资源禀赋及生态保护等不同情景,对北京市2020年土地利用空间分布格局进行模拟及预测。结果表明：①不同的时期内,驱动因子对不同土地利用类型的影响呈现差异性,其中交通因素及社会经济因素对土地利用类型的转化率影响较显著,坡度对各个土地利用类型的影响较大。②通过对2010年北京市土地利用变化的模拟结果来看,Kappa指数为87.03%,说明预测结果与实际土地利用情况有较好的一致性。③预测结果显示,北京市的城市发展均表现为继续向外扩展,且以东南、东北为主要扩展方向,但扩张的程度存在差异。     

基于路网可达性的城市空间形态集聚分形研究

为将城市形态分形维数从平面空间拓展到交通网络系统,提出一种基于路网的分形集聚维数测算方法,探讨该维数的集聚—扩散性质。以郑州市中心城区为案例区,分别测算了各类功能用地半径集聚维数和路网集聚维数。结果表明：① 各类用地无论在平面中还是在路网中,密度从中心向外围的变化在特定区间内都是均匀的,符合分形特征。② 两种维数均呈现出商业用地<全部建设用地（不含道路与交通设施用地）<居住用地<工业及仓储用地的规律。③ 对于同类功能用地,相对于半径维数,路网集聚维数标度不变区尺度范围更广,对空间的划分也更为精细。④ 同类用地两种集聚维数的分形测量值存在差异,这体现出路网集聚维数对传统测度结果具有一定的延展—集聚修正作用。     

Allocation of urban land uses by Multi-Objective Particle Swarm Optimization algorithm

Considering the ever-increasing urban population, it appears that land management is of major importance. Land uses must be properly arranged so that they do not interfere with one another and can meet each other's needs as much as possible; this goal is a challenge of urban land-use planning. The main objective of this research is to use Multi-Objective Particle Swarm Optimization algorithm to find the optimum arrangement of urban land uses in parcel level, considering multiple objectives and constraints simultaneously. Geospatial Information System is used to prepare the data and to study different spatial scenarios when developing the model. To optimize the land-use arrangement, four objectives are defined: maximizing compatibility, maximizing dependency, maximizing suitability, and maximizing compactness of land uses. These objectives are characterized based on the requirements of planners. As a result of optimization, the user is provided with a set of optimum land-use arrangements, the Pareto-front solutions. The user can select the most appropriate solutions according to his/her priorities. The method was tested using the data of region 7, district 1 of Tehran. The results showed an acceptable level of repeatability and stability for the optimization algorithm. The model uses parcel instead of urban blocks, as the spatial unit. Moreover, it considers a variety of land uses and tries to optimize several objectives simultaneously.     

中国城市土地利用效率及其溢出效应与影响因素

基于C-D函数剔除城市经济非期望产出构建随机生产函数模型,以地均投入产出技术效率表征城市土地利用效率,采用2003-2012年282个地级以上市面板数据测算了中国城市土地利用效率,并建立空间滞后计量模型分析了城市土地利用效率的溢出效应与影响因素的区域差异。结果表明：① 中国城市土地利用效率有所提升,且存在明显的空间特征与区域差异。空间特征显示,效率较高的城市主要集中在珠三角、湖南、湖北、河南南部、安徽东部、山东与江苏交界处。区域差异显示,中部地区城市土地利用效率最高而东北地区最低,西北地区城市土地利用效率增速最快而西南地区较低且增速最慢;② 中国城市土地利用效率存在显著为正的溢出效应,其中在中部、东北、西北地区较高,而在西南地区最低;③ 影响因素在各区域对城市土地利用效率的作用存在明显差异,有必要采取具有区域针对性的措施提升城市土地利用效率。     

城市轨道交通对土地利用变化的时空效应

定量分析轨道交通对城市内部精细土地利用复杂变化影响的时空效应,对于预测未来新建站点对土地利用的影响以及规划方案的调整与优化具有重要的指导意义。本文提出结合历史高分遥感影像与POI数据获取多时间节点精细土地利用信息的方法,并以广州市二号和八号地铁线为例,结合逐步回归模型与站点用地功能分类,从时间和空间两个维度定量研究地铁对土地利用转变的复杂影响过程与空间差异规律。结果表明,轨道交通促使站点周边低密度居住用地向商业用地、高密度居住用地等高效益土地利用方式的转变;轨道交通在规划、建设、运营不同阶段对于周边土地利用的影响呈现显著的差异规律;地铁站点对土地利用变化影响规律具有明显的空间异质性特征,与站点在城市里的位置以及站点周边的土地利用有关,对城市中心区域的影响较小,对郊区的影响主要与可用的非建设用地面积相关,而工业用地对土地利用变化具有限制作用;轨道交通还带来用地功能和性质的转变,这样的转变大多发生在地铁站点开通运营的时间点。     

Simulating urban land-use changes at a large scale by integrating dynamic land parcel subdivision and vector-based cellular automata

Cellular automata (CA) have been widely used to simulate complex urban development processes. Previous studies indicated that vector-based cellular automata (VCA) could be applied to simulate urban land-use changes at a realistic land parcel level. Because of the complexity of VCA, these studies were conducted at small scales or did not adequately consider the highly fragmented processes of urban development. This study aims to build an effective framework called dynamic land parcel subdivision (DLPS)-VCA to accurately simulate urban land-use change processes at the land parcel level. We introduce this model in urban land-use change simulations to reasonably divide land parcels and introduce a random forest algorithm (RFA) model to explore the transition rules of urban land-use changes. Finally, we simulate the land-use changes in Shenzhen between 2009 and 2014 via the proposed DLPS-VCA model. Compared to the advanced Patch-CA and RFA-VCA models, the DLPS-VCA model achieves the highest simulation accuracy (Figure-of-Merit = 0.232), which is 32.57% and 18.97% higher respectively, and is most similar to the actual land-use scenario (similarity = 94.73%) at the pattern level. These results indicate that the DLPS-VCA model can both accurately split the land during urban land-use changes and significantly simulate urban expansion and urban land-use changes at a fine scale. Furthermore, the land-use change rules that are based on DPLS-VCA mining and the simulation results of several future urban development scenarios can act as guides for future urban planning policy formulation.     

基于高分辨率遥感影象的城市泥石流灾害损失评估

文章探讨了城市泥石流灾害损失评估的系统方法,该方法包括了泥石流堆积泛滥区危险区划、城市土地覆盖类型遥感解译、损失评估模型构建和价值核算4个主要内容。以美国高分辨率的"快鸟"卫星影象为数据源完成了研究区的土地覆盖类型遥感解译,根据泥石流危险程度和土地覆盖类型特征,构建了城市泥石流灾害的损失评估模型。最后,应用GIS提供的分析工具完成了研究区不同土地覆盖类型的泥石流灾害损失计算和评价。     

Spatial patterns of retail activity and street network structure in new and traditional Israeli cities

The association between spatial patterns of retail activity and the spatial configuration of street networks was examined by means of the space syntax methodology in eight Israeli cities that represent two city types, characterized by different planning approaches and urban growth: (i) new towns, which were established according to a comprehensive city plan and modern planning concepts of “tree-like” hierarchical street networks and “neighborhood units”; (ii) older cities, where street networks and the spatial patterns of retail activity were formed incrementally during their growth. Unlike in older cities, retail activity in new towns concentrates in relatively less-accessible and intermediate locations. This is indicated by a weak correlation between retail activity and the street network’s Integration and Choice centrality measures. The comparison between Israeli cities illustrates the influence of urban growth and planning approaches on the formation of retail activity and its interaction with the structure of the street network.     

城市道路与公共交通网络中心性对住宅租赁价格的影响研究——以北京市为例

住房市场化与较高住房需求带来住房价格的迅速提升,进而引发住房可负担性下降等问题,租赁住房逐步成为居民的另一主要择居方式。城市交通作为重要因素之一,对住宅租赁价格的影响仍需深入探讨。论文以北京市为例,运用交通网络中心性指标,研究道路网络及公共交通网络对住宅租赁价格影响的空间差异。结果表明：① 以出行时间为基础构建交通网络,公交网络总体拟合程度高于道路网络;公交网络中邻近中心性即相对可达性拟合程度最高,而道路网络中介中心性即中转功能拟合程度最高;② 城市中心-城市中部-城市外围的环状结构中,中心性影响程度存在空间差异,道路邻近中心性及公交各类中心性对城市中心及中部具有重要影响,城市外围主要受道路邻近中心性及介中心性影响;③ 基于拟合程度最高的公交网络邻近中心性的影响模式分析,综合交通枢纽、轨道交通换乘站点、轨道交通站点、重要地面公交站点等在城市中心及中部对租赁价格影响较高,而城市外围仅轨道交通站点及换乘站点影响较高;④ 道路设施网络与公交组织网络结构特性导向下的驱动力差异、交通网络各功能空间效应的区位指向、城市不同空间重要基础设施建设的外部效应差异促进了道路与公交网络中心性对租赁价格影响的空间分异。     

城市土地利用空间变化趋势研究--以广州市海珠区为例

对研究区内不同年份的土地利用图进行叠置等空间信息处理运算,获得3个时段土地利用的空间变化图,将一个网格图层分别与3个时段的土地利用变化图叠加,分析各空间单元的年均变化强度指数,得到土地利用的空间变化结果.然后对年均变化强度指数进行分级统计后得到二级用地类型的土地利用空间变化情况,并结合社会经济因素加以分析,得到研究区3个不同时段的土地利用空间变化趋势.最后对主要二级用地类型的时空结构演变情况进行概括性的分析和评价.     

土地利用对街头抢劫影响的空间分异模式：以H市为例

选取H市中心城区2009年和2010年发生的街头抢劫案件为研究对象,构建地理加权泊松回归GWPR模型,探讨不同性质土地利用对案件影响的空间差异性。研究表明,各类用地与街头抢劫的关系存在显著的空间异质性。其中,位于中心区外围的传统居住区和部分新建社区等居住用地对街头抢劫存在显著的负向影响;商业服务业设施用地对街头抢劫的影响总体上显著性不强,但与其中的商业设施点类型密切相关,独栋高层的商业综合体会使犯罪数量下降,而临街商铺形式的商业设施点则是犯罪高发区域;工业用地仅对老城区的街头抢劫产生正向影响;公园绿地总体上与街头抢劫案件呈负相关性,但城市开敞绿地多的地方案件数量也较多;交通设施用地与街头抢劫的关系则受到交通设施、道路等级、路网形态的影响。最后通过聚类分析发现,土地利用对案件影响的主导因素的空间分异模式与不同的城市功能分区有一定的对应关系,可以对每个功能分区根据其街头抢劫发生的主导因素制定相应的土地利用规划导则。     

北京丰台区土地利用变化及其经济驱动力分析

采用GIS技术和统计分析技术,基于1984、1992和1995～2001年土地利用图件和数据,分析了1984年以来北京丰台区土地利用变化历史过程及其空间分异特征。土地利用变化的基本特点是农业用地面积大幅度下降,非农用地面积快速增加,且随着时间的推移,变化高峰地域在由内向外传递。对1999年土地利用类型数据与经济产值数据匹配结果表明:土地经济产出效益巨大差异的存在是驱动丰台区土地利用从农业用地,尤其是耕地向非农业用地转化的最大动力所在。利用1992～2001年的非农业用地与固定资产投资、人口,二、三产业增加值进行的相关分析显示,固定资产投资、人口增长和第二产业的发展对非农业用地扩展有着显著的作用。     

基于GIS的山地城镇空间拓展土地适宜性评价——以大埔县为例

本文综合运用GIS和RS技术,针对大埔县山地城镇的特点,选取地形地貌因子、生态敏感性因子、限制性保护因子和交通、城镇区位因子参与土地适宜性评价,利用层次分析法（AHP）获取各评价指标的权重值,然后运用多因子权重叠加分析模型对其城镇拓展空间土地适宜性进行评价,并根据适宜性大小划分出优化建设区、适宜建设区、限制建设区和禁止建设区4个等级。其中优化建设区面积235.75 km2,占总面积的9.51%;适宜建设区352.17 km2,占比14.21%;限制建设区1 643.92 km2,占比66.33%,禁止建设区218.54 km2,占比8.81%,另外还有水域27.99 km2,占比1.12%。     

汕头市土地利用空间格局的景观生态学分析

根据不同利用类型土地生态效应的异同,对汕头市2003年1∶1万比例尺土地更新调查数据的土地分类系统进行调整,将全部土地景观划分为耕地、林地、园地、草地、居民点及工矿、交通、裸土地和水域等8类.在GIS的支持下,提取各类型土地景观斑块的数目、面积和周长等信息,据此对斑块景观的数量、面积和形状等特征,以及区域景观的多样性、均匀度和优势度,集中性和区际意义等进行分析,从而总结出全市范围及六区一县土地利用空间格局的景观生态学特征.     

The spatial-temporal changes of the land use/cover in the Dongting Lake area during the last decade

The research on the land use/cover change is one of the frontiers and the hot spots in the global change research. Based on the Chinese resource and environment spatial-temporal database, and using the Landsat TM and ETM data of 1990 and 2000 respectively, we analyzed the spatial-temporal characteristics of land use/cover changes in the Dongting Lake area during the last decade. The result shows that during the last ten years there were three land-use types that had changed remarkably. The cultivated land decreased by 0.57% of the total cultivated land. The built-up land and water area expanded, with an increase of 8.97% and 0.43% respectively. The conversion between land use types mostly happened among these three land-use types, especially frequently between cultivated land and water area. The land-use change speed of land-use type is different. Three cities experienced the greatest degree of land-use change among all the administrative districts, which means that the land use in these cities changed much quickly. The following changed area was the west and south of the Dongting Lake area. The slowest changed area is the north and east area.