城市三维重心算法与实验分析——以南京市为例

当前对城市重心的研究多以城市平面形态的二维重心进行求解,在城市垂向伸展日益显著的背景下,有必要对城市的三维重心进行变化分析。针对二维平面重心求取方法的深入分析,本文推导了一种由城市建筑高度等值线计算城市实体三维重心的方法,将城市三维实体看作由一层层"薄板"搭建成的组合体,利用组合体的重心计算公式求取城市三维重心。以南京市为例进行了验证,将所求得的城市二维重心和三维重心的转移结果进行了比较分析。结果表明,该计算方法可方便地计算城市实体的三维重心,南京城市三维重心的投影虽然和二维重心有相似的变化特点和规律,但存在一定程度的偏移,偏移方向与高层建筑密集区域相对应。城市三维重心充分考虑到城市垂直方向上的伸展,可有效更全面地反映城市空间变化的规律和特点。