城镇体系空间结构的分形维数及其测算方法

总结了刻画城镇体系空间结构的三种分形维数:聚集维数(半径维数)、网格维数和空间关联维数,阐释了各种维数的地理意义,然后以实例说明了它们的测算方法。     

基于分形维数的湖州旅游景区系统空间结构优化研究

中小城市旅游业空间结构的优化及其与更大空间范围的旅游资源进行整合、衔接,是目前非中心旅游地区旅游资源开发和旅游业空间结构优化的难点。运用分形理论对湖州市旅游景区系统空间结构优化进行研究,聚集维数的测算显示湖州景区系统的空间分布聚集性较强,关联维数的测算结果显示其具有多分形特征。据此,湖州市旅游景区系统空间结构的优化主要为两个方面,即完善"两核心三组团"的旅游空间结构;加强"点—轴—面"交通体系建设,促进湖州接轨长三角地区旅游系统。     

苏州城市游憩场点系统空间结构分形

城市游憩场点系统是和谐城市规划建设的核心对象,也是一种结构复杂的自然-人文复合系统.本文选取随机聚集维数、空间关联维数、网格维数三项指标.以苏州市区为例,对新时期我国城市游憩场点系统的空间结构分形及优化进行了系统论证与解析.研究发现:①城市游憩场点系统的空间结构是具有分形特性的;②各分维指标能够准确地刻画城市游憩场点系统的空间结构及其分异,也为环城游憩带理论及城乡二元游憩结构分异现象等提供了分形解释依据;③苏州游憩场点系统的空间结构呈现出一种核心松散-外围紧致、白组织能力离心化现象比较严重的结构递变趋势,这种结构模式与游憩需求的空间分布结构基本吻合,它准确反映了成熟型游憩场点系统的空间发展态势,也说明加强对游憩场点系统的自组织能力的引导和提升,是和谐城市规划建设中的一项不可或缺的重要工作;④与以往研究结论相对比,发现游憩场点系统与旅游景区(点)系统在空间结构上存在合理的分形差异.     

基于分形维数测算的西安古城道路网研究

基于人类尺度营建的古城道路网经过历史演化具有分形结构.在汽车成为道路设计导向的背景下,立足于分形连接的古城道路网应回归人性化出行的视角,应用Hausdorff维数简化分析法,长度--半径维数分析法及分枝数目--半径维数分析法,对1735年,1893年,1949年及2014年四个时期西安古城道路网进行了分形维数的测算,揭示了道路网分形演化趋势和不同时期的分形特征,探讨了演化原因并确定了分形演化过程中的三个阶段(不断向更高层次演化阶段;演化到较高等级,但外部因素对道路网产生逆向扰动;处于较高层级,但交通方式变革使基于人类尺度的道路网在结构和功能上发生局部蜕变),指出目前西安古城道路网在结构和功能上的局部蜕化趋势不容忽视,并针对问题提出应推崇适宜步行和自行车出行的模式典范,对古城道路网保护乃至整个古城的可持续发展具有重要意义.     

区域交通网络分形的DBM特征--交通网络Laplacian分形性质的实证研究

城镇体系在理论状态下的三角点阵格局暗示着现实中的交通网络在一定时空条件下具有ＤＢＭ模型的某些特征。从形态分析和维数对比两个方面论证了区域交通网络扔Ｌａｐｌａｃｉａｎ分形性质,认为可用ＤＢＭ模型模拟城镇体系－交通网络的形成和演化过程,从而揭示其动力学机制。     

南京市旅游景区景点系统空间结构分形研究

应用分形理论,以南京市旅游景区景点系统为例,测算出其聚集维数、网格信息维数和空间关联维数三种分形维数,对景区景点系统的空间结构进行研究。通过对维数值和分维数坐标图进行了分析,认为南京市景区景点体系的空间结构是分形的,系统的有序度高,空间结构紧致,具有景点体系空间结构演化自组织优化的趋势,南京市景区景点的空间分布集聚性很强,且是沿着某些方向上的集聚,自组织优化趋势受到无序因素的干扰而打断,空间结构需要进行调整。     

高铁时代长三角城市群交通网络空间结构分形特征研究

宁沪杭高铁的开通缩短了长三角城市之间的交通时间.通过缩减交通时间拉近城市间空间距离,高速铁路的贯通对长三角城市群交通网络空间结构产生深远影响.城市间联系会因交通时间缩短而增强,以交通距离代替空间距离来研究城市群之间分形特征更具有科学性.从城市间高速时间距离和高铰时间距离对比角度,计算高铁开通前后长三角城市群交通空间聚集维数和空间关联维数,分析长三角城市群交通网络空间结构分形特征变化.结果表明:高铁下的长三角城市群交通网络空间向心性集聚分布更显著,空间关联性更强.不同级别交通网络相互叠加改变城市群交通网络分形特征.高铁开通优化了长三角城市群城市交通网络空间结构.     

水系的分形维数及其含义

在分述水系分维数的几个计算方法基础上，对两上试区采用地图照相缩小后扫描以及图象处理的方法提取河流信息，以计盒方法计算水系的分维数，并据此提出划以域地貌侵蚀发育阶段的方法。     

信阳地区城乡聚落体系的分形几何特征

以信阳地区为研究区，探讨其城乡聚落体系的空间分布规律，证明乡镇聚落体系与城市体系遵循相同的分形模式，并借助分维，分析了系统的结构问题，指出其未来优化的方向。     

中国城市空间形态分形维及时空演变

基于国家资源环境数据库土地利用数据,估算了1990年和2000年我国31个大城市的分形维,讨论了基于面积周长关系定义的分形维和基于周长尺度关系定义的分形维之间关系,表明二者之间虽有差异,但存在显著的线性正相关关系,即随着基于周长尺度关系定义的分形维数值增加,基于面积周长关系定义的分形维数值也增加.我国城市的分形维总体变化趋势是:从1990到2000年均呈减少趋势,且南方城市的分形维大于北方城市.造成这一现象的原因是区域自然地理环境和土地利用方式的差异.     

区域城镇点-轴系统空间结构的分形模型

点—轴系统是我国区域城镇空间结构的主要模式之一。探索城镇点—轴系统空间结构,进而揭示其数理本质,是进行地理空间优化的理论基础。文章从分形理论出发,构建点—轴系统分形模型,明确该模型的地理意义,以此刻画点—轴系统的空间结构。利用GIS软件开发了点—轴系统分形模型计算工具。以济南市城镇—交通系统为例,在GIS数据环境下计算其分形模型参数,研究结果发现：{1}区域点—轴系统发育到一定阶段的确呈现分形性质,点—轴系统分形模型可以有效地反映点—轴系统空间结构形态;{2}无标度性、分形、有序性是地理空间的不同状态,推论得出随着点—轴系统的发展,其空间结构也经历着无序→无标度网络→分形结构→有序→更为复杂的无序的演进过程;{3}济南市城镇—交通系统已经形成点—轴系统的雏形,城镇点—轴系统处于发展阶段。     

基于分形理论与GIS的城区交通路网复杂性分析——以广州市城区为例

以广州市城区为例,基于分形理论,借助GIS技术手段,测度广州市城区1957、1982和2008年交通网络的盒子维数。结果表明:①广州市城区路网具有明显的分形特征,不同区域的盒子维数均有不同程度的增加,城市路网覆盖度不断提高,道路密度和通达性不断增强;②根据不同时期不同行政区路网盒子维数的差异和增幅大小,把广州市城区路网发育划分为3种不同类型:成熟型(东山区、越秀区、荔湾区),发展型(黄埔区、芳村区、白云区),拓展型(海珠区、天河区);③建立不同区域盒子维数与年代的线性、指数和幂指数函数关系,经对比发现指数函数关系拟合度最好,其相关系数R2>0.8,表明广州市城区交通网络近50年来发展迅速,而且这种态势还将持续下去。     

基于分形理论的长株潭城市群空间结构特征研究

运用分形理论,对长株潭城市群空间结构进行定量分析.研究结果表明,长株潭城市群 13个市、县的空间结构显示出分形特征,且表现为明显的轴线特征,分布在京广 铁路、湘黔铁路、石长铁路、浙赣-醴茶铁路及319国道和京珠高速等主要交通轴线上,是 长株潭城市群产业集中分布的主要轴线.从各市、县之间的联系和扩散效应分析,以长沙市 区为核心的城市群空间结构形成朝4个不同方向扩散延伸的态势.此外,城市群区域范围内各市、县之间的交通网络发育较为成熟,整体通达性较好.     

中国三大经济圈城市体系空间结构的分形研究

利用分形理论中的聚集分维、分形结构因子和均衡度计算长江三角洲、珠江三角洲和环渤海经济圈城市体系空间结构维数,并分析其分形结构特征．结果表明：长江三角洲由于生态系统边缘效应和交通通信网络的发达而表现出内部空间结构的紧致性;随着珠江三角洲社会经济发展和市场发育,其城市空间亦趋于集聚和整合;环渤海经济圈则由于社会经济活动集中于渤海湾地区而形成了差异较大的内外圈层,城市体系空间结构最为松散．最后基于分形理论的测算与分析结果,提出了3个经济圈城市体系空间结构和功能优化的建议．     

武汉城市公园系统空间结构分形研究

运用分形理论对武汉城市公园系统空间结构进行分析。武汉城市公园系统空间结构是分形的,在空间上呈集聚态分布格局,自组织优化趋势明显;武汉城市公园系统空间结构较为复杂,具有向长江、龟山、蛇山等资源禀赋较好的地区集聚和沿武珞路、汉阳大道、琴台大道、新华路、建设大道等交通轴线分布的特征;武汉城市公园系统交通网络通达性好,空间相互作用性强,联系紧密。武汉城市公园系统空间结构主要受城市空间格局以及发展历史、资源禀赋、交通条件等因素的影响。     

江苏城市体系规模结构与空间结构的分形特征

运用分形模型,分析了江苏省城市体系的规模结构和空间结构。首位度指数表明,江苏城市体系规模分布已开始从首位型向序列型转变。Hausdorff分形维数表明,规模结构仍相对松散,首位城市仍具一定垄断性但已不是绝对垄断地位。空间关联维数表明,江苏城市体系具有明显的交通轴线分布特征。牛鸦维数比显示,江苏城市体系的交通网络通达性优良,各城市间联系较为紧密。集聚维数显示,江苏全省、南部区域、北部区域城市体系空间分布都呈集聚态;但南部区域已表现出一定程度的均匀分布格局,而北部区域的空间分布集聚程度却较高。在上述基础上,对江苏城市体系结构的优化提出了建议。     

城市交通系统对土地利用的影响作用研究——以广州为例

在评述国内外城市交通系统对土地利用影响作用研究的基础上,以广州为案例,利用有关政府部门资料、统计资料和实地调查资料,引入定量分析和GIS、RS空间分析技术,系统全面地研究了城市交通系统对土地利用的影响作用。首先,作者论述了城市交通系统发展对城市空间格局演化的引导作用;接着,应用GIS和RS技术分析论证了城市交通系统建设对土地利用开发的刺激作用;第三,应用GIS技术和多元统计分析方法探讨了城市交通系统对土地利用价格的影响作用;最后阐明了城市交通系统对广州各类用地布局的影响。     

中国西部跨境城市网络空间结构与影响因素

利用2010年、2014年和2018年中国西部上市公司总部-境外子公司数据,运用社会网络分析法和位序-规模分析法探索中国西部跨境城市网络的空间结构,运用邓宁的国际生产折衷理论分析其影响因素.研究表明:①中国西部跨境城市网络呈现出最大联系极化、联系广度分散化的特征,形成了以成都-香港、重庆-香港、成都-珀斯、西安-香港、...