基于多智能体的居住区位空间选择模型

多智能体系统(Multi-Agent system, MAS) 是一种进行复杂系统分析与模拟的强有力工具,尤其在社会科学领域得到了广泛的应用。本文提出了基于多智能体的居住区位选择模型(Agent-Based Model of Residential Location-ABMRL),将多智能体建模的方法应用于居民居住区位决策行为和地价动态变化的研究中,旨在探索与模拟居民在居住选择过程中的复杂空间决策行为,以及居民之间、居民与地理环境的相互作用而导致城市居住空间分异的演化过程。ABMRL模型由表征各类居民的多智能体层和表征地理环境的元胞自动层组成,对应人地关系中的两个基本要素--人类与自然环境。该模型认为居民迁居的动力源于内部的经济社会压力和外部的居住环境刺激。利用ABMRL模型模拟和验证了居住空间分异、圈层城市空间结构、城市绅士化等经典城市理论,并以广州市海珠区为实验区,模拟了该区域居民居住空间分异的演化过程和地价的动态变化。     

城市居住空间扩张的多主体模拟模型研究

借助GIS技术,本文构建了包含微观智能主体和环境主体的城市居住空间演化的多主体模型,旨在探讨城市居住空间增长的过程中市场机制和计划机制之间的相互作用和消长规律。模型分析总结了城市居住空间增长过程中城市居民、住宅开发商和城市政府的目标函数,认为城市空间扩张形态和土地集约利用水平主要取决于土地市场发育状态的不同阶段及城市政府的土地利用决策。通过调整城市政府主体的土地利用和环境政策设定了城市居住空间扩张的紧凑型、松散型和适度型3种情景类型,以ArcGIS和VC为运行环境实现情景模型,为城市政府的土地利用规划政策提供事前指导。以武汉市的洪山和武昌两区为实验区,分别模拟了基于3种规定情景下1998-2008年期间的居住空间演化情况,并与实验区居住空间的实际演化情况进行了形态、土地利用结构变化和土地利用社会效用的概略对比分析,结论为实验区1998-2008年的居住空间扩张基本属于适度型,但尚需要加强城市的内城市化。     

北京城市居住环境类型区的识别与评价

基于北京数字城市要素平台的空间集成数据和问卷调查数据,将居住环境的客观指标和居民主观评价相结合,以北京为典型案例,首先运用因子生态分析等方法识别出居住环境类型区,然后采用以居民个体感受作为依据的价值化评价方法,明确不同居住环境类型区的问题,最后总结北京城市居住环境类型的空间格局。研究发现,北京城区可分为内城异质性居住区、内城同质性居住区、近郊职住混合区、近郊高密度居住区、远郊职住混合区和远郊低可达性居住区等六类居住环境类型区,其空间结构同时体现了同心圆、扇形和多核心等特征。居民对不同居住环境类型区的评价存在显著差异,整体上从内城到郊区满意度逐级降低。最后提出改善北京居住环境的建议。     

政府规划约束下的城市空间增长多智能体模拟模型

构建政府规划约束下的包含多种类型智能体和环境因素的城市空间增长多智能体模拟模型,通过居民、开发商和政府三类智能体之间以及智能体与环境之间的相互作用模拟了城市空间增长情况。模型将城市建设用地规划区纳入政府的土地利用政策,探讨了政府规划因素对城市建设用地增长的影响,并根据土地集约利用的原则对模拟结果进行了优化。在Repast和ArcGIS的实验环境下,以南京市中心城区(长江以南)为研究区设置了四组土地利用情景,模拟了2001-2007年研究区的城市建设用地增长情况,对比不同情景下模型的模拟精度,说明正确合理的政府规划引导对城市空间增长的重要作用以及对模拟结果进行优化的必要性。该模型有助于揭示城市空间增长机制,为政府宏观调控政策和规划制定提供参考。     

基于多智能体的就业与居住空间演化多情景模拟——快速工业化区域研究

就业与居住空间关系是城市规划与管理研究的热点问题。已有研究主要基于传统宏观模型对就业—居住空间结构进行现状分析或对城市理论进行实证研究,在微观尺度的机制探讨与过程模拟方面较为缺乏。本文基于多智能体自下而上的建模思想,提出基于就业市场的人口居住区位选择模型(Labor Market Based Model of Residential Location-LMBMRL)。以典型的快速工业化地区—东莞市主城区为实验区,通过多情景模拟对就业与居住空间的互动关系进行机制探讨与过程分析。模拟结果充分反映了就业选择对人口居住区位决策的影响,定量评估了住房与交通对职住空间均衡性与职住分离的影响规律。当住房成本提高时,城市职住均衡性降低;当交通可达性提高时,城市空间结构可能出现较为显著的职住分离现象。最后通过多情景模拟揭示不同行业劳动人口群体的就业—居住空间特征与组织模式。研究结果有助于深刻理解城市就业—居住空间互动关系及其内部因果,能够为城市规划与管理提供决策参考。     

北京市区居住环境的区位优势度分析

首先选取服务设施、自然环境、交通状况、区位条件等因子作为北京市城市内部居住环境区位优势度的评价要素;然后构建评价模型,对北京市不同区域居住环境进行区位优势度评价,并分析其空间特征;进一步又研究了居住环境区位优势度与住宅价格的空间关系,以及与居民居住区位选择行为的关系;最后得出结论为,居住环境区位优势度空间变化趋势与商品房价格的空间分异以及居民居住区位选择的空间偏好具有相似性,即居住环境区位优势度高的地区商品房价格也相对较高,也是居民居住空间偏好地区。     

基于多智能体的地理空间分异现象模拟 ——-以城市居住空间演变为例

许多地理现象都存在一定的空间分异规律。研究地理空间分异现象的形成与发展有重要的理论意义。基于“从上至下”的方程式方法很难对这些现象的形成过程进行解析。采用“自下而上”的多智能体系统, 对复杂地理现象的分异过程进行了重现。采用java-swarm 仿真技术, 以城市居住空间分异现象为例, 模拟出城市系统从无序走向有序的过程, 为发展和验证城市理论提供了一种重要的分析手段。基于多智能体的居住空间分异模型展现了居民智能体聚集现象的产生过程及对房屋价值的影响, 比较了居民不同收入差异情况下对居住空间分异的影响。模拟结果表明居住空间分异现象是一个历史的必然; 收入差异扩大使中低收入阶层在居住的空间区位选择上处于被动地位。     

环渤海地区城市居住环境满意度评价及影响因素分析

以环渤海地区为案例区,综合运用多层线性模型、GIS空间分析和多元线性回归分析模型,基于居民主观感受数据,对研究区域内43个城市的居住环境进行评价,并探讨城市客观特征对主观评价结果的影响。研究表明：①环渤海地区城市之间的居住环境评价差别明显,辽宁省城市的评价结果整体较优,河北省城市的评价结果整体较差;②环境健康性是居住环境评价得分较低城市的共同短板;③城市规模、人口密度、经济发展水平与居住环境的满意度均呈负相关,中小城市的居住环境满意度普遍高于大城市,临海城市的居民对所在城市的满意度评价更高;④在城市居住环境的可提升要素中,治理雾霾是当前最迫切的任务。     

基于居民通勤行为的私家车对居住空间影响研究——以大连市为例

私家车的出现改变了交通结构,增强了空间可达性,从而影响居住空间的格局和规模。以大连市为例,基于居住-就业之间的通勤行为研究私家车对居住空间扩展的作用,通过居民的社会属性、通勤行为和心理偏好等信息,利用GIS技术进行模拟和分析。结果表明,居民购车情况与居住-就业空间分布情况有一定的相关性。由于城市扩展区居住-就业的不均衡性,通勤不便是城市边缘区居民的主要问题,私家车增强了通勤的便利性,在距城市中心5km以外,私家车随居住空间的扩展而增多,并通过循环与累计效应使城市的整体规模扩大。同时,通过计量模型计算,在1990~2004年,影响居住空间扩展的诸多因子中,私家车的贡献率平均达到2.14%。     

基于多智能体的城市人口分布动态模拟与预测

城市人口分布变化过程是复杂的动态系统,掌握其规律在城市规划和社会可持续发展中有重要意义。用相互作用的多智能体系统(MAS)、元胞自动机(CA)环境及城市人口密度模型构建精确到街道的城市人口分布模型,并以长沙为例,分析城市人口分布的演变过程,为相关的调控提供决策依据。研究结果表明,其模拟的城市人口分布格局与实际情况吻合较好,在多种因素的影响下,长沙市将形成“市中心人口快速增长,近郊区人口缓慢增长,沿湘江畔、沿五一大道及岳麓区高新技术开发区人口密集”的发展格局。与以往的模型进行相比,所获得的模拟结果精度更高,更接近于实际的空间分布格局。     

基于矢量的城市扩张多智能体模拟——以广州市番禺区为例

运用自下而上的多智能体建模方法构建城市扩张模型,研究城市扩张的基本特征和规律,对新型城镇化建设具有重要的理论和现实意义。但传统的多智能体模拟大多是基于栅格数据构建,不同的格网大小、邻域形状及邻域大小将产生不同的模拟结果。为克服传统栅格数据受模拟尺度的影响,采用城市土地利用现状图,构建矢量多智能体城市扩张动态模型。智能体依据“宜居性”评价指标,并遵从个人偏好,选择合适区位,模拟城市扩张的时空动态过程。将模型应用于广州市番禺区,模拟了其2003-2008年城市扩张情况。最后将模拟结果与实际土地利用现状图进行对比,结果表明,地块的转化精度为63.09%,非转化精度为90.74%,总精度为85.83%,具有较好的模拟精度,可以为新型城镇化建设提供有效的决策支持。     

大城市居住社会-空间分异格局与耦合模式研究——以南京、杭州为例

伴随转型期中国大城市内部大幅拆建、住房市场持续分化、外来人口迅速涌入和城市居民频繁迁居等过程,城市社会阶层和居住空间不断被解构和重构。社会群体和物质空间的不断异质嬗变、杂糅组合与相互作用,构成城市居住的社会-空间分异复杂面相与耦合过程。以南京和杭州为例,在居住社会-空间二维属性及其关联耦合的认知基础上,基于城市住房市场、建成环境和手机用户画像数据等多源数据,采用主成分与K均值相结合的方法对社会群体与住宅空间进行聚类与匹配分析。研究发现社会群体类型间差异主要体现在消费能力与职业构成指标上,住宅空间类型差异则主要表现在住宅价格上,社会群体与住宅空间类型间存在显著的关联性,由此提炼并检验城市居住社会-空间耦合的七种典型模式。本研究拓展了中国城市居住分异的理论与实践深度,并为下一步的居住社会-空间耦合的过程、机制、效应与调控等相关研究奠定了基础。     

基于多智能体的城市人口分布模型

人口是城市发展中最为活跃的因素,快速增长的人口给城市安全、经济和生态环境带来了深远的影响,获取不同尺度的高精度人口空间分布信息对于城市安全管理、提高资源环境的综合管理能力具有非常重要的意义。针对常用的城市人口空间分布模拟方法存在的不足,构建了基于多智能体的城市人口分布模型,模型由影响要素、智能体、决策规则等组成。在两个不同尺度区域进行了模型应用实验,并以重力模型进行了对比分析。实验结果表明,与重力模型相比,此模型所模拟的结果具有更高的精度,且接近于实际的人口空间分布,为城市人口分布模拟提供了新的思路。     

基于细胞自动机与多主体系统理论的城市模拟原型模型

文章从城市地理学模拟模型研究发展相对滞后的现实出发,分析了传统城市模型模拟存在的问题与不足,讨论了计算机科学、复杂性研究、地理信息科学与技术、新发展的地学计算方法等作为计算城市模型发展基础的可行性,提出了一个基于细胞自动机与多主体系统理论与方法、包容了多尺度(宏观、中观、微观)层次的综合可计算城市模拟原型模型框架,对以邻里社区为基础的居住区位微观模拟模型作了概念上的讨论,分析了地学计算方法在城市模拟模型研究中的发展前沿。     

中国城市住宅价格时空演变研究进展与展望

城市住宅价格时空演变历来是城市地理学和城市经济学关注的核心内容之一。住宅价格在空间、时间分布上具有内在规律性,探索这一规律信息及其影响机制,有助于政府制定合理的房价调控和土地利用政策。本文在总结中国城市住宅价格时空演变动力机制与模式、影响因素以及技术方法等方面研究进展的基础上,指出在研究内容与研究方法方面仍存在不足,有待深化。研究结论如下:未来中国城市住宅价格时空演变研究应立足于经济转型与制度改革的特殊背景,重视住宅价格时空演变理论框架的构建;加强宏观因素对住宅价格影响的定量研究以及探索住宅价格低值集聚的内外因素,全面考察各类因素对住宅价格的影响;强化GIS 技术对城市住宅价格时空演变特征信息的挖掘,并探索多维空间在时间序列上的动态GIS 模型,实现对住宅价格时空演变与分布的模拟分析与趋势预测;拓展城市住宅价格时空演变的普及性应用,并将研究成果与城市住宅价格监测成果形成动态互补性应用。     

基于BDI决策的居住空间宜居性分析——以大连沙河口区为例

以土地利用、社会经济、高程数据为基础,应用BDI决策多智能体模型研究大连市沙河口区居住空间宜居性。结果表明：① 大连市沙河口区星海湾街道居住空间适宜性评价数值为32.186,居住空间以星海湾街道适宜性为最佳,其次是南沙街道25.288,黑石礁街道22.098。② 绿地影响着居住空间的适宜性,居民的生活离不开优美的生态环境。③ 适宜居住空间有绿化较好,公共设施完善,居住空间所在区地面平缓,交通发达且及居民点聚集不十分密集的特点。总体而言,沙河口区居住空间宜居性差异性大,东南方向居住空间适宜性较强,全区整体呈现?型分布。     

河谷型城市居住环境剥夺的识别及其影响因素——以兰州市主城区为例

居住环境质量提升是城市高质量发展的重要内容,而其设施的不均衡性、可获取性与可选择性差异对居民的生活质量、情感需求具有显著的剥夺影响。本研究以兰州市主城区居住区为研究对象,以各类城市设施的POI为数据源,通过构建居住环境剥夺评价体系定量识别其剥夺程度并对影响因素作出分析,结果表明：① 居住环境的综合剥夺在东西狭长的河谷城区上呈现出重心偏东的“核心-边缘”分布格局,高剥夺区集中在河谷边缘区以及西部城区,低剥夺区呈现于河谷中心区与东部城区。② 居住环境的正向维度基本呈现出河谷中心区剥夺程度低,河谷边缘区剥夺程度高的态势;负向维度在空间上则呈现出与正向维度反向的分布趋势。③ 河谷型城市居住环境剥夺格局是城市形态、居住区区位、城市的动态扩张次序、居住区密度以及政策规划等多重因素共同导致的结果。其中,城市形态下的空间可达性制约着城市空间的开发时序,进而影响设施的空间配置水平;居住区区位制约着居住区自身对设施的选择性与环境干扰性;城市的动态扩张导致了河谷城市开发周期的不同,进而导致新旧城区设施配置的不同;居住区密度对城市设施的配置具有一定的引导作用;政策规划对居住环境剥夺格局具有重构作用。     

2300多年来成都市居住空间结构演变过程研究

在参考大量文献资料和实地调研的基础上,从历史发展的角度,分为古代、近代和现代3个历史时期,研究成都市2300多年来居住空间结构的历史演变过程与规律。研究结果显示,在古代,整个居住空间结构严格遵循等级森严的礼制思想,表现出强烈的居住空间分异。近代,在剧烈的社会动荡背景下,新的社会阶层不断涌现,使居住空间结构呈现多元化分异,成都市居住空间格局逐渐由满汉分居演变为华洋分居。新中国成立后,在计划经济时期,城市内部形成以单位为基本单元的蜂巢式居住空间结构。改革开放以来,居住空间结构发生了巨大的变化。表现为居住空间沿公路环线呈同心圆向外扩展,并沿主要交通干线呈带状分布。另外,居住空间发展不平衡,居住分异明显,居住边缘化和郊化开始显现。     

上海市典型住宅区生活空间结构模式研究

随着上海市社会阶层分化与居住空间分异日益明显,不同住宅区的复杂背景和多元属性塑造了多样化的生活空间,折射出不同的生活方式与生活质量.论文选取253个典型住宅区作为研究样本,利用以手机信令数据为主、问卷调查数据为辅的研究方法,探究上海市典型住宅区的生活空间的结构模式.分析得出典型住宅区生活性活动的范围和边界、主要集聚区和...     

The Coproduction of Peri‐Urban Space

Expanding beyond narrow approaches of understanding postapartheid space, this research analyzes the social relations contributing to land use patterns and livelihood decisions as manifestations of the coproduction of space. Drawing on a detailed livelihood and land‐change analysis case study of Polokwane, South Africa, it is argued that combinations of social processes across scales contribute to the production of peri‐urban South Africa and offer an uncommon mixed‐methods approach by combining qualitative ethnographic interviews, quantitative survey data, and land‐cover change detection. The peri‐urban interface is coproduced as individuals participate in multiple livelihood activities (wage labor, businesses, social programs) and changing land use patterns (residential, urban, mixed use) through negotiations at multiple scales—from macrolevel economic policy to local labor regimes.