基于网络加权Voronoi图分析的南京市商业中心辐射域研究

道路网络在城市社会和经济活动中发挥重要作用.它是联系商业中心与需求间的桥梁.道路系统的更新与变化必然会对它们的关联产生影响Voronoi图足划分势力空间的有效工具,基于道路网络分析构建的加权Voronoi图可以模拟城市商业中心功能辐射的实际情形.本文给出了基于道路网络分析的Voronoi图和加权Voronoi图构建方法.通过对各种Voronoi图的比较分析,认为基于网络路径时间分析构建的加权Voronoi面域图在商业中心辐射域模拟中最为有效.将空间相互作用和断裂点理论与网络加权Voronoi面域图相结合.模拟不同交通条件下南京市商业中心辐射域空间格局及其需求覆盖变化,并提取了辐射域的覆盖面积、覆盖人口、最远辐射路径距离和平均辐射路径距离等信息.对商业中心的地铁邻近度与其辐射域的扩张面积进行相关分析.采用域邻接矩阵描述空间划分平衡与不平衡之间的相互转变过程,可分析道路系统变更后商业中心之间空间竞争的变化趋势.分析结果表明商业中心的地铁邻近度与辐射域的扩张具有较大的相关性,快速轨道交通在商业中心空间竞争中发挥关键作用.     

石家庄信息辐射空间与网络交易空间的耦合关系

基于流空间视角,以石家庄为节点城市,通过城市信息辐射潜力和百度指数测算石家庄信息辐射空间特征,基于该市某网店4年经营所得1.6万条数据分析其商品网络交易空间特征。对信息辐射空间与网络交易空间进行耦合分析,探讨虚拟网络空间中信息流空间与商品流空间的互动关系。结果表明:1)石家庄对其他城市信息辐射的空间异质性明显,呈菱形结构;2)网络交易空间与真实地理空间相比,呈明显的空间压缩特征,且压缩比例区域差异显著;3)石家庄信息辐射空间与网络交易空间之间的互动关系可分为高度耦合型、中度耦合型、轻度耦合型和极不协调型。研究结果对解读网络空间中的"流"如何构筑网络空间结构、"流"与"流"之间相互作用关系给出了实证解释。     

中国城市间金融网络的空间演化及其影响因素

基于中国金融业企业网络数据和链锁网络模型建立城市网络,在解析金融网络空间格局的基础上,定量识别与测度了金融网络的影响因素,并探讨了关键因素的作用机理。研究发现：中国城市间金融网络的中心性体系呈现空间指向和路径依赖的特征,链接关系呈现纵深关联和层级分化的特征,核心―边缘结构呈现逐渐深化和有序分布的特征;关键资源、空间距离、区位条件和历史基础是影响金融网络空间格局的关键因素;择优链接、地理邻近和空间集聚是金融网络生长发育的动力机制。在网络发展环境下,中国城市化政策需要做出相应调整,支持城市在金融网络中选择差异化的发展路径,充分发挥金融网络对城市经济增长的供给引导功能,同时在更大空间尺度上推动城市之间的网络协作。     

基于ERGM模型的江苏省城市网络紧凑性形成机理研究

城市网络紧凑性指区域紧凑在城市网络空间结构上的呈现形态,城市网络组织语境下,指各级城市在网络空间中的协同互补关系。为了探究此关系的影响因素,论文选取多元流网络拓扑结构中的节点和连接边属性指标,运用一级模糊综合评价法测算网络紧凑度,并构建网络紧凑度的空间关联图谱,引入指数随机图模型(exponential random graph model,ERGM)定量分析江苏省城市网络紧凑性的形成机理。研究发现,江苏省网络紧凑性具有显著的三角闭合结构,局部紧凑水平的提升并不依赖第三方城市的组织协调;网络紧凑性表现出较强的规模导向,经济规模越高的城市之间越倾向于形成紧凑关系;网络紧凑性的形成受益于多城市的空间集聚,但江苏省区域分割带来的要素流动限制,制约了城市间紧凑关系的建立,从而网络紧凑性在区域层面呈现出畸形集聚现象。     

地理空间元数据关联网络的构建

利用资源描述框架（RDF）设计地理空间元数据关联模型,根据地理空间元数据之间的语义关系和语义相关度的计算,以构建以元数据为节点、元数据之间的语义关系为边、语义相关度为权重的关联网络。在这一网络中,一个节点是一个地理空间元数据的资源描述图,包含属性特征（数据来源、空间特征、时间特征、内容）及其关系特征（元数据之间的语义关系、语义相关度）。实验及其分析表明,地理空间元数据关联网络可以有效地支持地理空间数据语义关联检索、推荐等应用,这与传统的基于关键词的元数据检索方式相比,具有更高的准确度。     

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。     

中国城市网络关联与经济增长溢出效应——基于大数据与网络分析方法的研究

深化城市网络空间特征的认识,科学测度经济增长的溢出效应,对推进新时期区域协调发展具有重要意义。本文结合城市网络和网络外部性两种研究视角,基于网络分析和空间计量方法,使用互联网大数据构建信息网络、企业网络、人口网络三种流要素城市网络,对中国336个地级以上行政单元的网络空间异质性、经济增长溢出效应进行实证分析。研究发现：中国城市网络联系具有显著的空间异质性,呈现出“中心-外围”特点,形成全国范围和省域、城市群范围两种尺度下的空间结构,表现出兼具择优选择与地理邻近的复杂特征;网络关联下城市经济增长具有显著的正向和负向溢出效应,反映出网络外部性对区域经济增长的重要影响,对比实体空间溢出效应表现出地理邻近关系下的相似性,以及跨越省级边界的差异性;对于全国范围下的网络关联矩阵,使用对称化和标准化处理更为合适,表明省域和城市群是推进区域经济协调发展的重要载体。     

沿黄三大城市群城市网络结构演化特征与驱动因素

基于2000—2020年全行业企业总部-分支关系大数据,融合社会网络分析、多维邻近、空间分析等方法,从节点类型、层级关联、社区划分及影响因素4个方面揭示了沿黄三大城市群城市网络空间格局、时空演化及其驱动因素。研究发现：(1)城市网络节点强度空间极化显著并具有层级性。山东半岛城市群网络结构发育最成熟,一、二层级城市占比高,中原城市群次之,关中平原城市群最低。(2)城市网络轴线及其层级特征显著,网络关联程度东强西弱,并随时间演化而逐步增强。形成以青岛、济南、郑州、西安为中心的星形放射状骨架,但城市群之间横向跨界联系较弱。(3)青岛、济南、郑州、西安的中心度-中介中心度形成“高-高”组合,是城市群网络的“中枢”和“桥梁”。(4)城市网络社区受边界阻隔效应、邻域效应和外溢效应影响,总体形成“三大一小”的社区结构和“先集聚、后融合”的演变趋势。(5)地理邻近、制度邻近、社会邻近对城市网络发育具有正向作用,产业邻近发挥负向抑制作用。     

基于局部聚类的网络Voronoi图生成方法研究

提出一种将网络约束下的Voronoi和空间聚类相结合的方法,通过构造局部的聚类分析方法对网络边进行加权,根据实际的点过程性质可以把权重定义为加权或者乘权,进行标准化后与道路段本身长度融合进行计算,依此生成网络Voronoi图,以期理解城市街道的空间特性。以武汉市江汉区为例,对城市网格管理系统产生的城市事件进行算法验证,结果表明,该方法提供了一种灵活的网络约束下的服务区域划分工具,可用于基于网络空间点过程影响下的服务区划分,也可用于系统性地定量刻画城市管理的动态特性。     

基于网络Voronoi图的城镇影响域划分——以大冶市为例

城镇影响范围的大小受道路网络、自然地理基底、区域间的空间关联历史等因素影响,科学准确划分城镇影响域对于城乡产业和公共服务设施布局具有重要意义。该文以湖北省大冶市为例,考虑道路网络和自然地理基底因素作用,采用基于道路网络路径距离的Voronoi图和基于道路网络路径时间成本距离的Voronoi图对城镇影响域进行划分,并将划分结果与普通Voronoi图结果进行对比分析。研究结果表明:普通Voronoi图划分的城镇影响域过于粗线条,基于道路网络路径距离的Voronoi图划分的城镇影响域过于精细,而基于道路网络路径时间成本距离的Voronoi图划分的城镇影响域则与实际情况基本相符,是较为科学的空间剖分方法。通过对三种Voronoi图的划分结果进行对比分析,能为城乡统筹规划的空间决策与空间优化提供参考。     

基于引力模型的城市空间互相关和功率谱分析——引力模型的理论证明、函数推广及应用实例

空间相互作用是先于城市体系而存在的重要概念 ,引力模型是描述空间相互作用的基本函数之一 ,但引力模型的理论基础不明确而且实际应用有局限。本文首先从城市地理系统的广义分形假设出发 ,推导出引力模型的幂函数形式 ,使其从一个经验模型上升为理论模型 ;进而引入时变函数和时滞参数将引力模型推广为更为一般和更加实用的形式 ,为发展城市引力过程的空间互相关分析和功率谱分析方法奠定了理论基础。借助 194 9～ 1998年 5 0年的人口演化数据 ,以北京 -天津的空间相互作用为实例 ,对基于城市引力关系的空间作用进行了相关分析和波谱分析 ,从而提供了城市网络空间相互作用广义引力分析的典型范例。     

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。     

基于道路网络的商业网点市场域分析

社会经济活动中人们的空间行为往往是基于道路网络来实现的。但是,目前多数研究都假设地理空间是一个均质空间,采用基于平面欧氏距离的空间分析方法,这是有局限的。本文阐述了基于网络距离的网络Voronoi图基本概念和实现方法,以武汉市商业零售连锁企业为例,分别采用基于欧氏距离的普通Voronoi图方法和基于网络距离的网络Voronoi图方法来确定商业零售网点的市场域,结果表明武汉市主城区商业网点市场域较小、主城区外围市场域较大。市场域大小与城市路网密度呈现一定相关关系,路网密度高、市场域小,路网密度低、市场域大。两种方法的计算结果存在一定差异,差异大小与路网密度有关,路网密度大、差异小,路网密度小、差异大。这表明在路网密度大的情况下,可以采用普通Voronoi图粗略地模拟商业网点的市场域。     

云南省国际道路货物运输空间联系特征

国际运输空间联系能够表征区域对外贸易的联系强度以及国际物流发展状况的空间分异特征,为区域经济分析与运输规划提供理论基础。基于云南省国际道路货物运输的实际数据,利用非均衡系数、联系强度的测度指标,提取云南省国际道路货物运输的空间联系特征,并引入对外贸易相关数据,分析国际道路货运与对外贸易的耦合关系。研究结果表明:云南省国际道路货物运输的空间分异特征显著,但集聚动力不稳定;国际货物运输量增长的波动性较大,滇西地区国际道路运输集聚中心发育不成熟,负邻近效应明显;国际道路货运的空间联系呈现出"轴-辐"模式与"点-点"模式并存的特征;部分城市的对外贸易发展水平严重滞后于国际道路货运发展。     

网络空间地理学的理论基础与技术路径

网络空间作为人类活动新的空间形态,是人和信息的共同载体,网络空间安全是国家安全的重要基础。对网络空间的科学刻画,是网络事件分析、网络空间治理、网络安全保障的重要基石,也是信息化时代地理学研究拓展的新领域。在全球网络空间激烈竞争的背景下,亟需加强地理学与网络空间安全等学科的交叉融合,在传统地理学的基础上进行理论创新和方法创新,创建网络空间地理学。网络空间地理学是地理学研究内容从现实空间向虚拟空间的延伸,理论基础是从传统地理学的人地关系理论演变为人地网关系理论;研究内容包括构建网络空间、现实空间的映射关系,在网络空间重新定义传统地理学关于距离、区域等基本概念,构建网络空间可视化表达的语言、模型、方法体系,绘制网络空间地图,探究网络空间结构和行为的演变规律等;技术路径包括网络空间要素数据采集与融合、网络空间可视化表达、网络空间态势与行为智能认知等,其中智能认知涵盖了网络空间态势现状评估、网络热点事件传播与溯源分析、网络事件态势模拟与风险预测等。网络空间地理学的创建将为网络空间的科学认知、地理学与网络空间安全等学科建设以及国家网络安全防控和全球网络空间命运共同体的构建提供新视角。     

不同邻近性视角下城市网络外部性、集聚外部性对城市经济的影响——以辽宁省城市网络为例

不必地理邻接即可产生外部性关系,城市网络外部性对传统基于地理距离的集聚外部性理论形成挑战,也诱发多种外部性对城市经济发展影响的新思考。因此本文以辽宁省城市网络为研究案例,通过城市间地理距离、手机通话数据与手机信令数据构建距离权重矩阵来表征不同的邻近性,并基于外部性理论、空间计量模型与社会网络分析方法,来探究不同邻近性视角下城市网络外部性、集聚外部性对经济溢出的各自影响和共同作用。研究发现：① 不同邻近性视角下两种外部性的共同作用,比二者之一对城市经济溢出影响更加显著;② 不同邻近性视角下两种外部性影响方向有所不同,地理与信息邻近性视角下两种外部性的共同作用抑制城市经济外溢,社会邻近视角下则促进城市经济外溢,地理邻近性仍然占据主要地位;③ 由于城市规模与控制能力差异较大,辽宁省城市网络难以实现正向的经济外溢,但社会邻近下的人口流动能够促进溢出。因此,处于大城市周边的中小城市需积极参与和主动嵌入城市网络中,才有可能获得转变“外部不经济”为正向溢出的机会,应重视城市之间人口流动与社会联系对区域发展平衡的作用。     

产业发展与区域创新中的长三角城市网络——基于搜索引擎超链接的分析

通过搜集和处理互联网中的关键词数据,测度了在产业发展和区域创新两个方面的长三角城市网络空间体系,并研究了长三角城市之间的网络协作关系。研究表明,网络信息空间所折射的长三角城市网络与实体空间中的城市网络存在较大差异,主要体现在中小城市表现活跃,以及网络信息空间所呈现的平面化网络特征。但本文的分析也表明城市地理区位、地理邻近性及网络信息传播的特征是影响城市网络差异的主要因素。总的来说,网络信息空间中的城市网络形成是一个复杂机制的结果,在信息传播和基础地理条件等各种因素的相互作用中持续演化。     

基于关系数据库的CA模型扩展和时空模拟实验研究

具备时空计算特征的元胞自动机 (CA)模型与地理信息系统 (GIS)集成在地理过程模拟方面具有很大的优势 ,但标准CA在邻居规则等方面的严格定义制约了CA对真实世界的模拟能力。在分析了元胞空间关系和元胞邻居描述的基础上 ,该文提出元胞邻居不仅存在几何空间上的邻接形式 ,还存在空间上不邻接但属性上相关的邻居形式。传统思路的模型扩展很难完全解决CA的局限性 ,基于关系数据库来定义和选择元胞邻居是一种有益的理论尝试。以时空为载体的文化革新扩散系统具有多空间扩散形式和遗传特征 ,相对于标准CA基于关系数据库的CA扩展模型可以更真实地对其进行时空模拟 ,笔者以服装传播为典型案例做实验研究 ,取得了比较满意的实验结果。认为基于关系数据库的CA扩展模型比较适用于具有多空间扩散形式的复杂系统的过程模拟。     

一种启发式A*算法和网格划分的空间可达性计算方法

本文提出了一个适用于研究城市内部的个体或商业区位的微观可达性计算方法,该方法的核心是将研究区域进行等距的网格划分,通过计算每个网格的可达性指标,来研究整个区域的可达性的空间分布特点。在可达性计算中,利用网格内的道路密度和土地利用状态这两个因素来模拟计算每个网格的交通成本,引入了启发式A ^*空间搜索算法来计算网格间路径的交通成本,并且加入适当的启发信息,提高了搜索效率,使搜索结果更符合实际需求。最后,基于本文提出的方法,利用GIS二次开发工具ArcEngine开发了计算程序,收集了多源数据,以广州市商务区的可达性作为计算对象,进行了商务区的可达性和易达性案例计算。     

基于Hilbert曲线层次分解的空间数据划分方法

针对现有空间数据划分方法普遍存在的不考虑空间对象自身大小和相邻对象空间关系对数据划分的影响等问题,提出一种基于Hilbert空间填充曲线层次分解的空间数据划分方法。该方法使用Hilbert曲线保持划分后空间数据之间的邻近性,利用少数子网格的层次分解避免对整个空间范围的密集划分,减少空间对象的Hilbert编码计算和排序时间;通过计算划分区域平均数据量和子网格内空间对象大小,确定合适的层次分解参数,实现各划分区域内空间数据量均衡。实验表明,该方法提高了空间数据的划分效率,能够保持划分后空间数据之间的邻近性和各个分区数据量的平衡。