面向智慧城市的测绘地理信息服务模式初探

中国的城市化建设进程不断加快,科学技术带动城市进入到智慧化发展时期。智能技术在城市建设中的应用,对于测绘地理信息服务提出了更高的要求。所谓的智慧城市,就是将信息技术用于城市建设中,推进现代化城市适应时代环境更好地发展。测绘地理信息技术所发挥的作用就是不同忽视的,对于相应的服务模式进行研究非常必要。本论文针对面向智慧城市的测绘地理信息服务模式进行探究。     

基于生活圈理论的合肥市城市养老服务设施空间配置合理性研究

基于生活圈理论,构建了城市养老服务设施空间配置合理性评价标准,运用GIS空间分析方法,从城市、行政区及街道等不同空间层面对合肥市城市养老服务设施空间分布特征及配置合理性进行分析。研究发现：1）合肥市城市养老供给以社区养老服务为主要类型,城市养老服务设施建设数量和体量在4个行政区间存有较大差异;2）合肥市城市养老服务设施空间分布、配置合理性均由城市中心向外围地区呈圈层式递减,城市新区是养老服务供给的薄弱地段;3）合肥市城市养老服务设施空间配置合理性在街道层面差异更显著,覆盖率相似街道呈现明显的空间聚集特征。     

基于大数据的生活圈范围与服务设施空间匹配研究——以北京为例

生活圈建设是新时代国土空间规划的关键内容之一,生活圈内服务设施配置是做好生活圈规划的首要基础,居民生活圈与服务设施的空间匹配关系也是地理学“人地关系”在城市社区尺度的重要体现。学术界对生活圈与服务设施的匹配关系已有研究,但主要采用问卷调查数据,该类数据存在样本量少、地域覆盖范围小等不足。论文将采用手机信令数据和POI(point of interest)数据等大数据,以北京为例,测定居民生活圈范围和服务设施可达性,并分析两者间的空间匹配关系及其地域分异特征。结果表明：① 居民生活圈呈现多中心结构,其半径由市中心和新城中心至非中心地区递增;服务设施可达性则呈现圈层结构,其水平则由市中心至郊区递减。② 设施可达性水平与生活圈半径的匹配关系整体呈现显著的负相关,即综合设施可达性水平越高则居民生活圈半径越小。③ 空间匹配模式呈现明显地理分异特征,在中心城区、新城中心,服务设施可达性水平与生活圈半径以“高—低”空间匹配关系为主,但中心城区和新城的边缘地区则以“低—低”“低—高”空间匹配关系为主。④ 不同类型设施之间也存在差异,文体和休闲设施的可达性水平与生活圈范围的空间匹配度显著偏低。研究结论可为完善生活圈理论研究提供新实证案例,并可为生活圈空间规划提供决策参考。     

Rob Kitchin数字生活与数据驱动的智慧城市主义——一项城市社会地理学议程

数字技术与大数据正改变着城市社会与日常生活的诸多方面,成为人文地理学以及其他社会科学研究新的增长点。为了探讨数字数据背景下城市社会地理的最新国际热点,论文从爱尔兰梅努斯大学社会科学研究所地理学教授Rob Kitchin关于数字生活与数据驱动的智慧城市主义研究出发,梳理其主要贡献并借以西方视角为城市社会地理学寻求启示和中国化方向。首先,对社会地理学前沿代表人物Rob Kitchin的学术生命历程、研究内容及其与时代发展的关系进行路径分析和网络分析。其次,阐述他在数字生活与智慧城市上的学术观点、理论方法和实践应用。尤其是,解读慢速计算思想并探索智慧城市生活的前沿话题,包括数据认识论、工具算法的人本化以及城市技术与社会生活的互动等内容。最后,总结并批判地指出数据融合、数据共享开发、数字鸿沟与包容等亟待讨论的问题,提出人文地理学、城市社会地理学与城市规划的发展见解以及同期研究的中国路径。     

面向日常活动与环境供需矛盾的城市韧性综合评估及空间特征研究—以南京为例

随着环境变化加剧、技术进步扩散、城市化生活转向等因素的交织叠加,日常活动空间的供需过程需要并可以更具韧性,但既有研究鲜有涉及。因而,聚焦中国社会经济发展主要矛盾,挖掘面向城市居民日常活动与环境供需矛盾的城市韧性内涵,建构有机整合的理论框架和评估指标体系,并以南京市中心城区为例,依托地理大数据支撑,进行日常活动-环境系统的韧性评估及空间特征研究。主要结论：① 韧性要素在活动与环境间以及数量与质量之间的供需结构失调,且供需不均衡和不充足的问题同时存在并相互制约。② 活动韧性、环境韧性各自的空间分异显著且供需水平及相互匹配程度较低,导致系统韧性呈现低水平蔓延的空间形态。③ 活动韧性、环境韧性及系统韧性之间的空间支撑或匹配作用没有充分发挥,导致日常活动空间的供需关系分异较大且缺少连续良性的空间互动。基于此,应根据韧性演进阶段,促进日常活动空间供需网络的整体动态协同优化。     

论城市管网智慧管理研究范畴与关键技术

城市管网是城市正常运转的生命线和基础设施,管网信息管理系统是数字城市与数字矿山的重要组成部分.管网信息集成、共享应用与决策支持是智慧城市重要建设内容,实现城市管网智慧管理CPSM是城市管网管理必然趋势和发展方向.该文结合城市管网管理技术现状,明确了CPSM的内涵、基本特征;界定了CPSM的研究范畴,即标准体系、模型体系、核心数据库、门户集成平台、应用服务、智能分析与控制、网络与安全和智能传感器;提出了CPSM的关键技术,包括门户集成技术、Web服务技术、数据仓库技术、数据采集与传感器技术、网络通讯技术和软件智能技术;指明CPSM的研究方向,为城市管网智慧管理提供理论参考.     

基于GIS的上海中心城区公园避难可达性研究

绿地公园对于城市防灾减灾发挥着重要应急避难作用,其空间布局的合理性直接影响到城市综合减灾效益。基于空间可达性理论和防灾避难要求,采用2SFCA模型和ArcGIS集成技术,定量研究上海中心城区公园的应急避难服务与居民避难需求之间的平衡关系。结果表明:当避难可达距离d0为500~2 000 m时,公园避难可达性呈现"中心地区弱、边缘地区强"的趋势;当d0为1 500 m时,现有城市公园避难服务范围达最大,服务人口比重达22.9%;城市公园空间布局及规模与人口分布格局不匹配是影响避难可达性空间分布差异的主要因素;适当增设学校、广场等作为避难空间以及合理设置公园的避难服务半径和规划专门的避难道路等有利于改善上海中心城区居民避难的可达性。     

基于应急疏散智能体模型模拟的城市避难所空间配置——以上海市静安区为例

城市应急避难所的空间配置一直是灾害防治和城市安全研究领域的热点问题。本文以城市居民尽快地,尽少拥挤地到达满足容纳需求的应急避难所为目标,整合遥感影像数据、高精度人口分布数据、交通路网数据和专家知识等数据,综合运用智能体模型和多准则决策方法,对城市避难所空间配置开展研究。本文设计了三类与应急疏散相关的智能体：政府智能体、避难所智能体和居民智能体,来实现应急疏散的模拟,并根据模拟结果支持应急避难所的空间选址和配置。选址方法上运用了多准则决策方法和权重敏感性分析,在选址高适宜区域内选定避难所的新建方案。以新的避难所空间布局和配置为条件,执行新一轮的应急疏散模拟过程,实现选址的循环优化,从而获得最终的避难所空间配置方案。本文以上海市静安区的应急避难所空间配置分析为案例,生成了该区域应急避难所的详细空间配置方案,该方案能帮助居民在尽少拥挤风险下尽快疏散到附近的避难所。本文提出的方法充实了中国城市避难所选址的相关理论与可操作性的技术基础,为其他地区开展避难所的配置工作提供借鉴与参考。     

基于最优供需分配的公共设施空间可达性分析

空间可达性是衡量公共服务设施公平性的重要指标,在医疗、教育、休闲等公共服务的布局规划中得到广泛应用。然而已有设施服务可达性模型难以充分反映服务供需关系,计算指标也缺乏物理意义。本文提出新的最优供需分配的公共设施空间可达性计算方法（OSD）取代现有方法。该方法基于最优供需分配模型,将设施服务分配给需求者,根据分配结果计算空间可达性指标。给定服务设施与需求的空间分布,以最小化旅行成本为目标,顾及设施服务能力,采用经典的运输问题模型确定最优的服务供需分配方案,进而度量服务的空间可达性。以郑州市金水区社区卫生服务为例,求解25个中心与1333个居住小区的最优服务配置。使用最优配置结果确定每个设施的服务范围、每个居住小区使用服务的旅行时间,以及特定时间阈值的服务覆盖比率。与流行的两步移动搜索法相比,新方法的计算指标具有明确的物理意义。本文提出的可达性评价方法无需参数,计算高效,结果易于解释,在公共服务评价及设施布局规划方面具有应用潜力。     

土地利用空间优化配置研究进展与展望

土地利用优化配置是实现土地可持续利用,促进区域经济快速发展和环境逐步和谐的重要途径.科学的土地利用优化配置能充分发挥土地利用潜力、提高土地聚集效应、保持土地生态系统平衡.以往的土地利用优化配置研究主要侧重土地利用数量结构的优化,却忽视了土地利用空间布局的优化.尽管土地利用数量结构是土地利用合理配置的基础,但是在地域空间上分布不当,就会限制土地利用效率的提高,影响土地资源配置的科学性和精确性.因此如何将各土地利用类型数量在地域空间上进行合理的落位,开展土地利用空间优化配置问题研究显得尤为重要.本文全面地解释了土地利用空间优化配置的概念,系统介绍了国内外土地利用空间布局的相关理论和方法,并从地理学、景观生态学、系统工程和管理学、地理信息系统及遥感和数学模型应用、社会学和政策学等理论角度,对土地利用空间优化配置的发展方向和趋势进行了展望,以期促进土地利用空间优化配置研究的创新和深化.     

人地系统耦合下生态系统服务与人类福祉关系研究进展与展望

21世纪以来生态系统服务退化与人类需求提升间的矛盾愈发激烈,如何有效推进生态系统服务与人类福祉的协调平衡成为当前可持续发展的核心主题。论文通过梳理生态系统服务与人类福祉关系研究的阶段演进发现,现有研究主要从服务对福祉的影响与福祉对服务的反馈切入,逐步聚焦到供需关系与空间流动、权衡/协同的利益博弈、文化服务的价值化、生态补偿与付费、优化调控与可持续管理等二者相互作用关系的实践上。但目前的关系研究仍以“级联框架的‘影响链条’”为主导,缺少测度直接交互作用的技术路径,理论体系匮乏,面向可持续管理的应用支撑较弱,而同时二者逐渐形成非线性交互关系,亟需在人地系统耦合框架下寻求综合集成范式经验以推进理论创新。因此,论文提出从级联到耦合的关系研究新思路,以生态系统服务与人类福祉的耦合研究来系统辨析其交互胁迫效应及内在动力演化机理,同时探索性构建耦合研究的理论框架与技术思路,丰富人地系统耦合的关键命题。以此为基础,未来研究还需着重从交互作用关系的梳理出发,深化耦合效应解耦、传导机制与动态集成、基于服务与福祉协调的可持续优化等领域研究,促进有序协调的生态文明发展。     

黄土丘陵区生态系统服务供需匹配研究——以兰州市为例

生态系统服务的持续供给是社会和自然可持续发展的基础,人类通过对生态系统服务的消费来满足需求和提高自身福祉。研究生态系统服务的供给和人类对生态系统服务的需求与消费,分析生态系统服务的供需特征与空间权衡关系,对区域生态系统的管理和资源的有效配置具有重要意义。以兰州市为例,利用全市2017年土地覆被、气象观测和统计年鉴等多源数据,应用InVEST模型、ArcGIS和GeoDA等空间分析工具,计算了研究区产水、食物供给、碳固持和土壤保持等4项服务的供给量及需求量,并对区域内生态系统服务的供需匹配状况进行了分析与评价。结果表明：① 兰州市各项生态系统服务的供给与需求空间异质性显著,各项服务总供给量均大于总需求量,且在不同区域与不同生态系统服务之间存在明显差异;② 兰州市综合生态系统服务供需比为0.039,不同生态系统服务供需匹配状况存在差异,产水服务（0.098）>碳固持服务（0.066）>食物供给服务（0.030）>土壤保持服务（0.001）,且城乡供需匹配差异显著;③ 兰州市生态系统服务供需空间匹配有“高高型空间匹配”、“低低型空间匹配”、“高低型空间错位”和“低高型空间错位”4种类型,且各项服务的主导空间匹配类型有所不同;④ 兰州市各项生态系统服务的供需平衡状况存在明显的协同作用,分别是“高高协同”与“低低协同”。     

城市公共服务设施配置研究进展及趋向

公共服务设施是中国和谐宜居城市建设与人民美好生活愿望的重要构成。国内外城市公共服务设施配置的研究主题有所差异,国外研究主要关注公共服务设施配置的区位选择、可达性、空间公平和社会经济效应等方面,国内研究更加重视公共服务设施配置的优化布局、可达性、空间格局、社会分异、居民需求和满意度以及配置影响因素等内容。结合国内外研究现状的评析,论文认为中国城市公共服务设施配置研究需要加强公共服务设施配置的空间规律、社会公平、绩效评价和空间优化等方向研究。通过对国内外城市公共服务设施配置研究进展的理论总结与评述,以期促进中国城市公共服务设施配置的理论提升与科学实践。     

黄土高原生态系统服务供需关系的时空变化

明晰生态系统服务供需匹配关系,对实现区域生态安全与社会经济可持续发展具有重要推动作用。本文以黄土高原为案例区,应用InVEST模型、ArcGIS、GeoDA等分析工具,分析黄土高原粮食供应、水源涵养、碳固存、土壤保持等服务的供需量及其匹配关系的时空变化,旨在为黄土高原国土空间格局优化提供决策依据。结果表明：1990—2018年,① 黄土高原除水源涵养服务供给量外,其他生态系统服务供需量均呈上升趋势,且各生态系统服务供给量及土壤保持服务需求量均呈“东南高、西北低”的分布特征,而粮食供应、水源涵养、碳固存服务需求量呈“四周高、中间低”的分布特征;② 各类生态系统服务供需比均呈下降趋势。空间分布上,粮食供应、碳固存服务在黄土高原四周人口密集区供不应求,而其他区域供大于求;水源涵养服务在该区西北部供不应求,但东南部供大于求;土壤保持服务供不应求区集中于鄂尔多斯高原及海北州北部;③ 各类生态系统服务供需均以低低空间匹配为主;④ 粮食供应、水源涵养、碳固存服务供需比的空间分布均以高高集聚为主,而土壤保持服务以低低集聚和高高集聚为主。除土壤保持服务供需比的空间集聚性有所增强外,其他生态系统服务均呈减弱趋势。     

面向15 min生活圈的城市服务设施规划模型与实验

生活圈规划是城市公共资源均等化配置和可持续发展的重要抓手。特定城市15 min生活圈服务设施规划实践中,针对某一类公共服务,如何确定其设施数量、空间位置和服务公平性,具有诸多挑战。为回答这一问题,本文首次改进经典的设施区位问题（CFLP）为服务半径和覆盖率双重约束下的部分覆盖问题（μCFLP）,使其适用于生活圈服务设施布局规划。构造μCFLP线性规划模型,设计数学启发求解算法。按照中国城市规模划分标准,选择6个典型城市案例区域,以社区卫生服务中心为例,进行服务设施布局规划实验。结果表明：改进模型适用于城市生活圈服务设施布局规划,能够平衡服务供给成本、可及性和公平性;在人口密度较低的城市,模型对服务半径和覆盖率参数设置敏感,服务质量与效率难以兼顾,而在人口密度高的大都市,相对容易满足15 min生活圈建设标准。本文模型在面向15 min生活圈的城市服务设施规划方面具有明显的优势,一是无须事先确定设施数量,二是能够按覆盖半径与覆盖率探索最优设施布局。     

深圳市轨道交通与休闲设施布局的空间协同评估

轨道交通已经成为塑造城市空间结构、组织公共生活的重要手段。在追求线网效率与形态等技术目标的基础上，轨道交通线网布局也越发有必要引入协同性、公平性等理念，寻求轨道交通与城市其他系统在空间上的协同发展，促进公共服务设施依托轨道交通实现公平共享。文章以深圳为案例，采用改进的两步移动搜索法，建构了休闲设施轨道交通可达性模型；按照深圳市轨道交通建设二期（至2011年）、三期第一阶段（至2016年）及三期第二阶段（至2020年）来划分，使用空间可视化、洛伦兹曲线等方法，评估了上述3个不同时段下轨道交通网络与休闲服务设施的耦合关系，比较了轨道交通网络对于休闲服务设施服务人口和空间覆盖面等层面的差异性。研究表明：深圳市轨道交通建设持续提升了城市核心区域休闲设施的轨道交通可达性，外围地区休闲设施轨道交通可达性则经历了先减后增的变化过程。轨道交通建设对于休闲服务设施有显著的空间效应及人口效应，深圳轨道交通可达性前50%的社区约占全市总面积的25%并覆盖全市总人口的40%。研究认为，深圳市乃至其他城市的轨道交通布局应更注重与休闲设施及人口的空间分布进行匹配，重点关注新兴人口增长的区域以及休闲设施资源充裕的区域，促进轨道交通与休闲服务设施协同布局。     

基于地理视角的智慧城市规划与建设的理论思考

智慧城市建设是推动城镇化发展的重要动力,其建设除了技术支撑之外,还应充分考虑信息技术对城市政府、企业和居民活动及其空间的影响。本文在对国内智慧城市建设现状与问题分析思考的基础上,认为智慧城市的出现是适应当前城市化战略转型、公共服务提升、社区发展和城市问题解决的必然趋势,从多源异构数据整合、信息系统和空间分析平台两个方面梳理智慧城市建设的关键技术,从流动空间以及新的人地关系、时空协调发展等方面提出智慧城市的理论支撑,并进一步明确地理学应对和研究重点。同时,提出基于城市地理研究的智慧城市规划与建设实践的主要方向,包括顶层设计、功能和空间布局、基础设施整合、城乡治理等内容。     

多智能体区域土地利用优化配置模型及其应用

土地利用优化配置对促进区域可持续土地利用具有重要意义,然而现有的土地利用优化配置模型引导可持续土地利用的能力有待提高。本文从整体考量区域土地利用优化配置数量、空间、时间三维特征的角度,定义了区域土地利用优化配置多智能体系统及其决策行为规则,构建了基于多智能体系统的区域土地利用优化配置RLUOA (Regional Land Use OptimizationAllocation) 模型,并以中部地区典型城市--长沙市为例开展了实证应用研究。研究结果表明：该模型能够将规划时间段内多目标约束的区域土地利用规模的数量结构合理配置到不同的空间单元,实现土地利用数量结构、空间布局、效益的协同优化,构建整体上经济可行、社会可接受、生态环境友好的土地利用格局,并明显提高区域整体土地利用经济、生态和社会效益,从而能够为促进区域土地资源可持续利用和制定土地利用总体规划提供参考借鉴。     

疏勒河流域生态系统服务供需空间匹配特征

生态系统服务与人类可持续发展紧密相连，研究区域生态系统服务供需特征，了解其空间匹配状况是实现生态资源有效配置和推动区域生态安全的重要前提。基于多源数据，在InVEST模型、ArcGIS和GeoDA软件的支撑下，分析疏勒河流域产水服务、固碳服务、食物服务供需特征和空间匹配状况。结果表明：（1）除产水服务外，疏勒河流域其他各项生态系统服务供给均大于需求，但不同区域和生态系统服务间存在差异。（2）疏勒河流域综合服务供需比为0.063，不同生态系统服务的供需比由高到低依此为：固碳服务（0.1854）、食物服务（0.0078）和产水服务（-0.0043）。（3）产水服务和固碳服务空间匹配类型都主要以低高型空间错位和高低型空间错位为主，食物服务空间匹配类型主要以低低型空间匹配为主，其中产水服务的空间匹配错位现象最严重。     

简论我国智慧城市的发展现状及问题

智慧城市就是通过信息与通信技术来实现感测、分析、整合城市运行的所有核心系统,能够从民生、安全、城市服务等方面对市民的需求做出及时的、智能的响应。本文主要针对我国智慧城市的发展现状、问题以及未来的展望来进行分析。