天山北坡经济带“组团”点轴城镇空间结构研究

以1990-2007年天山北坡城镇GDP、土地、人口、交通数据为资料,根据城镇空间分布“最近邻点指数”理论,空间相互作用和分形理论,分析了天山北坡城镇空间分布特征,构建了绿洲城镇相互作用强度判断模型,提出并论证了“组团”点-轴空间结构模式优越性。研究发现:①天山北坡经济带城镇人口规模和经济规模在空间结构呈现3个城镇高密集区,两个城镇稀疏区特征;②传统绿洲城镇空间结构下,城镇接受中心城市辐射差异很大,不利于城镇整体发展;③以“乌鲁木齐都市圈”为点的“组团”点-轴空间结构模式,有利于中心组团城镇对其他城镇的辐射;④以“５组团”为点的点-轴模式有利于组团之间的相互作用,有利于城镇发展;⑤天山北坡经济带向伊犁河谷延伸有利于中心组团城镇对其他组团城镇的辐射。     

湖北省区域发展的空间结构与空间意象

湖北省是中国中部崛起的重要支点,但其支点作用的发挥有赖于其空间结构的战略性选择。经济地理学理论分析表明：联结武汉、宜昌、襄阳、荆门、十堰、恩施5 个极核城市所构成的“A型点轴结构”是湖北省区域发展的最佳空间结构。空间数据分析证明：“A型点轴结构”的轴线沿线是湖北经济社会发展的精华地带,“A型点轴结构”中极核城市之间的梯度差异反映了整个湖北东、中、西部的地区差异。应用“A型点轴结构”来统筹湖北未来的区域发展,其空间意象具有鲜明的“星座”、“脊梁”、“巨梯”和“飞箭”特征。     

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。     

伪满时期长春城市社会空间结构研究

遵循长春城市空间发展变化过程,揭示了伪满之前长春社会空间结构演化特征,发现至伪满成立前,长春已经形成了“中-俄-日”三极分化的社会空间结构。伪满成立后,在“国都”城市性质、“消费”经济功能、城市空间扩张、外来移民流入等背景下,长春城市社会空间开始呈现出“中日分化”的总体格局,城市中轴线成为这一格局的空间标识。总体来看,伪满时期长春社会空间已分化为伪满高级官署区、日本人居住区、民族商业区和中国贫困农民居住区等社会区类型,空间结构模型呈现出围绕城市中心形成的同心圆与扇形结构和城市边缘“孤岛”相结合的形态模式。城市空间发展的历史基础,人口城市化的畸形发展,城市建设的殖民地本质以及“新京”城市规划等是伪满时期长春社会空间结构形成的主要机制。     

关中经济带空间结构形态分形研究

分形理论的提出,为研究复杂的区域空间结构形态演变提供了有力的理论和方法。以分形理论为基础,以典型的西陇海兰新经济带东段——关中经济带为例,运用分形研究量化模型对其空间结构形态的分维值研究表明：该经济带空间结构形态也具有分形现象,而且交通网络分布的空间形态的稳定性远比城镇分布的空间形态的稳定性差;交通网络的复杂性和通达能力比较强;城镇节点分布相对比较集中;从点一轴到网络是关中经济带空间系统分维演化的一般趋势。     

长江三角洲地区城镇空间扩展特征及机制

城镇空间扩展是城市化作用于地理空间的直接结果,揭示城镇空间扩展过程、格局及机制已成为识别城镇发展阶段、认知城镇发展规律的有效手段。基于长江三角洲地区多时相卫星遥感影像数据,以城镇用地扩展空间分异与关联特征为切入点,利用间隙度指数、分形维数、扩展强度指数、扩展速度指数和空间关联模型,定量揭示了区域城镇空间扩展特征的多样性、空间组织异质性和“热点区”格局演化。结果表明：20 世纪80 年代以来,长三角洲地区城镇空间扩展在以中心城市集聚为主导的过程中,遵循“小集聚,大分散”的特点,围绕“Z”形区域发展轴线,大致经历了点轴扩展、沾粘式增长和蔓延扩张的过程,区域融合现象凸显;空间扩展的“热点区”格局不断演化,“热点区”的核心集聚作用在减弱,沪宁沿线、沪杭沿线、杭甬沿线和沿江地区成为驱动长三角城镇社会经济发展的核心区;同时,在城镇空间扩展的不同阶段,驱动机制有所差异,经济全球化和区域城市化推动着长三角城镇空间一体化进程。     

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。     

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。     

城市化:相变与自组织临界性

城市化的本质是一种自组织临界相变过程 ,在时间和空间上分别联系着自组织临界性(SOC)和空间复杂性。城市化过程作为SOC有 3个方面的标志 :时间方向的 1/ f涨落、空间方面的分形结构和等级方式的Zipf定律 ,其共性是无标度性。分形中心地景观和位序 -规模分布分别是城市化自组织临界过程在空间和等级两个领域的实证判据。在城市化的临界相变过程中 ,城市体系通常演化为无标度网络 ,而位序 -规模法则乃是空间领域的无标度性在等级领域的结构性“投影”。基于SOC思想研究城市化过程有助于理解自组织城市网络的复杂空间动力学 ,从而为发展城市演化的模拟实验方法提供理论思路     

河南省城镇体系空间结构的多分形特征及其与水系分布的关系探讨

基于河南省城镇体系空间结构的多分形性质及其与水系的分维关系的实证探讨发现如下地理规律:①在较大标度范围内,河南省城市体系的空间结构为简单分形,但在较小标度范围内,系统已经具有明确的多重分形特征;②多分维谱在参数q≈-4处出现标度间断,从而城市体系的空间结构发生对称破缺。③城市体系空间结构的分维小于水系空间结构的分维。由此证明:第一,多分形是由单分形演化而来,城镇体系的多分形结构是基于地球表面的分形支体由测度集中区向测度疏散区渐近发育的。第二,城市体系的分形发育与水系的分维结构具有一定的数理关系,城市体系的分维理当小于水系维数。     

成都茶馆空间随机聚集分形特征研究

以成都市茶馆游憩场点系统为研究对象,在全市尺度和著名旅游地标、著名茶馆为中心的0.5 km、1.0 km等多级尺度下,对各茶馆子系统随机聚集维数进行测算。研究发现成都市茶馆系统具有空间随机聚集分形结构特征,而且存在明显的尺度效应。全市尺度下,以天府广场(城市空间分布中心和市行政中心)为中心,成都茶馆呈离心状态分布,空间结构随机聚集性较弱。在0.5 km尺度下,以杜甫草堂等5 个著名旅游地标为系统中心,茶馆子系统未能表现出明显的分形结构特征;以10 个著名茶馆为系统中心,茶馆子系统空间分布呈向心状态分布,空间结构随机聚集性较强。在1.0 km尺度下,以著名旅游地标为系统中心,茶馆子系统多呈现双分形结构,随着尺度范围增大茶馆子系统分形结构特征发育趋于明显;以著名茶馆为系统中心的茶馆子系统,空间结构随机聚集性很强,因此著名茶馆是1.0 km尺度下的茶馆系统自我演化的聚集中心。案例证明分形理论可以在多种空间尺度下指示城市游憩场点系统的微观结构。     

分形理论在地理学中的应用研究进展

美国数学家Mandelbrot提出的分形理论为解决复杂性问题提供了有效方法。地理学的复杂性问题已成为分形理论的重要实证研究领域。本文根据国内已有的文献,在概括分形理论主要内容的基础上,对地理学各分支领域的应用研究现状及有关问题进行了评述,并就地理学分形研究的前景作了展望。     

Zipf维数和城市规模分布的分维值的关系探讨

城市位序 规模理论和分形理论是研究城市系统的重要基础。前者可以较好地刻画城市的规模分布 ,后者可用来深入地解释城市规模的分布规律。其中 ,城市规模分布的分维值和Zipf维数是这两个基础理论中的重要参数。在研究我国城市规模的分布规律时 ,理论上可认为分维值和Zipf维数的乘积等于 1。但本文认为这种理论上的关系并不能直接套用到统计分析中去 ,如果城市规模分布的分维值和Zipf维数是利用对于样本的OLS (最小二乘法 )估计所得 ,两者的乘积应等于判定系数 (R2 )。最后我们对此结果进行了推导和证明 ,并对其所具有的理论意义和实践价值进行了简要阐述。     

裂隙性粘土粒度成分的分形结构

根据分形理论,研究了我国普遍分布的裂隙性粘土粒度成分之分形结构特征,其分维值介于2.600～3.000之间,且灰白色隙壁粘土的分维值≥黄褐色母体土的分维值。在此基础上,讨了分维与土体物质成分、结构特征的关系,以及它所代表的工程地质意义。     

区位选择与人文地理系统的分形优化——关于城市区位分形理论一般原理与方法的初步探讨

以城市区位论为主线,提出区位选择的分形思想和方法,旨在探讨人文地理系统空间优化的基本理论。指出区位选择和空间优化应该遵循三个基本原则：自相似原则、匹配原则和包容原则。     

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。     

基于分形方法的旅游景区(点)系统等级结构研究--以南京市旅游景区(点)系统为例

以南京市旅游景区(点)系统为例,提出了对旅游景区(点)系统的等级结构进行了分形研究的基本方法。认为可以把景区(点)系统中各景点的旅游吸引力评分值当作一个离散型集合,通过计算它们的信息分维值来反映系统等级结构分布的变化性,计算出Zipf维数和分维值来反映系统等级结构分布的模式。在旅游景区(点)定量评价的基础上,根据旅游联系性把南京市旅游景区(点)系统分为三个景点体系,测算各景点体系信息维数值、Zipf维数值,对各种分维数值和分维数坐标图进行比较和分析,认为南京市旅游景点体系等级结构具有较好的分形特征,但具体到内部有一定的差异,并对景点体系等级结构的优化的方法和途径进行了分析。     

陕西关中地区城镇等级规模结构分形研究

文章从分形理论在城镇体系研究中的应用入手,根据豪斯道夫（Hausdorff）维数,运用Zipf公式,对陕西省关中地区的城镇等级规模结构进行了分维测算。结果表明,该区域城镇体系具有分形特征,说明分形理论适合关中地区城镇等级规模结构的测算分析。并在分形研究的基础上分析了该区城镇规模结构的分布特点及其存在的问题。最后基于分形理论的测算与分析结果,提出了关中地区城镇体系结构和功能优化的建议。