基于信息熵的西宁市主城区城市土地利用结构演变分析

基于城市土地利用结构的信息熵、均衡度和优势度,对1999~2012年间西宁市主城区城市土地利用结构演变进行分析。结果表明:14年间西宁市主城区建设用地面积呈逐年增加的趋势,城市空间不断扩大;同时西宁市主城区城市土地利用结构在不断调整,并逐渐趋于合理化;西宁市主城区城市土地利用结构信息熵、均衡度总体处于波动式下降态势,优势度处于波动式上升状态,表明西宁市主城区城市土地利用系统朝相对有序状态进行演变。     

城市土地利用结构和形态的定量描述:从信息熵到分数维

基于信息论思想提出反映城市土地利用结构特征的均衡度概念:假定将城区面积为A的城市用地分为N个职能类,各类别的面积为Ai(i=1,2,…,N),且有∑iAi=A,定义Pi=Ai/A,则可得到土地利用结构的信息熵H=-∑iPilogPi,据此可构造城市土地利用的均衡度公式J=H/logN(0≤J≤1,相应地有集中度I=1-J)。进而借助网格法定义城市土地利用的空间熵,建议藉此测算城市土地形态的信息维     

1947-2000年上海中心城区居住空间结构演变

基于1947-2000 年9 个时相的上海土地利用遥感调查GIS 数据集, 从土地利用层面对 50 多年来上海中心城区居住空间结构演变进行实证研究。首先分析居住用地扩展与构成的数 量变化特征, 然后采用地理形态分析法划分各时期居住区类型, 并分别从街区与城市两个尺 度对居住区演变进行分析: 在街区尺度下, 以聚类特征表研究居住区的类型变化以及内部土 地利用构成变化; 在城市区域尺度下, 分析不同时期居住区的空间格局变化以及工业用地、 市政商服用地对居住区空间格局演进的影响。研究发现上海中心城区居住空间结构由简单的 组团加圈层结构向复杂的扇形、圈层和组团综合模式演变。其中以1988 年土地有偿使用制度 改革为界, 前期以外围住宅新村圈层扩展与和内部居住区不断被非居住用地侵入形成用地混 合居住区为特征, 后期以外围商品住宅指状扩展和内部旧城更新相结合为特征。     

城市形态结构对空间紧凑发展的影响机制分析——以上海为例

基于空间紧凑发展内涵,构建综合指数模型,分析2005—2020年上海空间紧凑度的演变特征并与国内外城市进行比较,进一步利用时空地理加权回归模型分析城市形态结构对空间紧凑度的影响效应。研究发现：(1)空间紧凑度呈现中心高外围低的圈层式分布特征,中心城区普遍趋于稳定,外围城区增长较快,且与其他同类城市比较处于高紧凑发展水平;但受政策及规划影响,紧凑度分指标在空间格局上存在显著差异。(2)城市密度与空间紧凑度呈倒“U”型关系,功能混合度和用地形态与空间紧凑度呈近线性关系,且城市密度与之关联性最强。(3)整体上城市密度和功能混合度均对空间紧凑发展产生促进效应,而用地形态表现出抑制效应;分区尺度上形态、功能和密度要素对空间紧凑度的影响效应存在显著差异。(4)通过中心城区与外围城区的差异性空间结构调整,控制国土空间规划形态结构指标来提升城市紧凑发展水平。     

盆地型城市建设用地扩展与空间形态演变——以福州市中心城区为例

盆地型城市建设用地扩展与空间形态演变受地形地貌制约明显,具有特殊的发展特征。基于2000年、2009年和2015年RS解译数据和GIS平台,对盆地型城市福州市2000—2015年中心城区建设用地扩展的规模和方向进行分析,并对其紧凑度和分形维数进行测算。结果表明:(1) 2000—2015年,福州中心城区建设用地扩展面积较大,主要扩展方向为城市的西北部和东南部,与城市总体规划相符;(2)研究前期建设用地紧凑度较低但总体呈上升趋势,分形维数相应下降,城市空间形态复杂,主要原因是建设用地受盆地地形与闽江穿越而过的限制;(3)研究后期建设用地增长速度减缓,紧凑度和分形维数同时下降,形态更加复杂,原因是西南方向大量破碎农村建设用地增加;(4)自然因素、社会经济发展、政策与规划的导向作用以及交通的发展是影响建设用地扩展的主要驱动因素。     

松嫩高平原县域土地利用空间格局地形梯度特征分析——以巴彦县为例

以黑龙江省巴彦县为研究区,基于研究区DEM数据,运用土地利用类型的分布指数、土地利用结构的信息熵、均衡度和优势度,明确研究区土地利用空间格局的地形梯度特征及地形因子对土地利用空间格局的影响。结果表明：① 研究区土地利用空间格局在地形因子的作用下存在明显的梯度特征,旱地、水田、草地、水域、建设用地及其他用地主要分布在较低地形级别区,林地主要分布在较高地形级别区。② 除林地以外,其他土地利用类型分布的优势地形位均位于较低地形级别区,林地分布的优势地形位位于较高地形级别区,各土地利用类型分布的优势区域不尽相同。③ 研究区土地利用结构的信息熵及均衡度变化趋势相同,优势度的变化趋势与信息熵、均衡度的变化趋势相反,土地利用空间格局与地形因子具有显著的相关性。     

基于信息熵的兰州市用地结构动态演变及其驱动力

在GIS技术支持下,以兰州市建成区1959-2004年城市用地结构及相关经济社会统计数据为基础,借助系统论中的信息熵原理,揭示了兰州市建成区用地结构动态演变特征,阐述了影响建成区用地结构动态演变的主要自然、政策、经济社会和城市规划等驱动力,最后利用主成分和多元线性回归相结合的分析方法,对该区用地结构动态演变的经济社会主要驱动因子进行了分析与探讨。研究表明:该区用地结构动态演变的信息熵H经历了三个阶段:1959-1979年持续下降阶段与1979-2001年剧烈上升后缓慢增长阶段,以及2001-2004年急速回落阶段;均衡度在持续下降,稳定上升之后,在后期有所回落,优势度相反;用地结构无序化的剧烈变化期位于1979-1989年间,之后至2001年,无序化进程缓慢;影响兰州市建成区用地结构动态演变的主要经济社会驱动力为:城市经济社会发展阶段和城市建设投资规模、人口增长及就业状况和产业结构比例、城市建设水平等等,其中前两者影响更为明显。     

杭州城市形态和土地利用结构的时空演化

根据分形理论研究杭州1949~1996年间城市形态和土地利用结构的演化特征,发现杭州城市具有明确的自相似规律。研究表明,杭州城市形态和土地利用结构的分形性态逐渐变好,这与国外学者“演化的城市分形”观相互印证。各类土地形态的维数都小于整个城市形态的维数,从而证实了国内学者“城市化地区的分维大于各职能类土地空间分布维数”的理论推断。从时空变化来看,杭州城市形态的分维呈上升趋势,1996年接近Batty等提出的理论预期维数D = 1.71;居住用地、工业用地和对外交通用地的分维近20年来趋于增大,而教育用地和绿化用地的分维则有所减小。杭州市的分形演化和分维变化总体上揭示了城市自组织演化的特征,但工业用地维数的大幅度上升和绿化用地维数的下降显然暗示该城市在进化过程中的局部退化倾向。     

基于信息熵的广东省土地利用结构时空变化分析

运用信息熵对广东省1996-2008年的土地利用结构变化进行时间序列和空间差异分析,并对影响其信息熵变化的因素进行分析.研究结果表明:①广东省土地利用结构信息熵在研究期间呈逐年上升趋势,均衡度逐年上升,优势度逐年下降,说明广东省土地利用系统的有序性在降低,结构性减弱,均衡度增加;②信息熵的空间差异大,其空间分异规律表现为由沿海地区向内陆山区递减;四大区域的信息熵大小表现为东翼＞西翼＞珠三角＞山区.运用SPSS进行相关分析可知:①广东省土地利用变化主要表现为耕地、林地和未利用地的减少及园地、其它农用地、居民点与独立工矿和交通用地的增加,这直接导致其信息熵的变化;②广东省经济的发展,尤其是第二和第三产业的迅速发展,是其信息熵增大的根本原因;③总人口的增加、城市化水平的提高与信息熵的增大有着密切关系.     

2000年以来南京城市三维空间扩展特征

以南京市建成区为例,基于四期城市三维模型,运用城市天际线、城市体积及分维数、城市三维重心、高层建筑的数量与占地面积的关系等方法从多角度分析2000年以来南京城市三维空间增长特征.研究表明:南京城市天际线起伏明显,西—东方向的形态由2000年的“一高两低三峰”演化为2012年的“中部、西部双峰耸立,东部较为平缓”的格局;城市体积处于持续增长的态势,其中2000-2004年是体积增长最快的时期,增长率为51％,体积分维数在不断变大,表明城市扩展在不断从二维向三维形态发展演变;三维重心平面投影的移动方向从东南转向西,反映了三维城市的发展方向主要为城市南部和西部地区;2000年城市立体形态发展为弱金字塔阶段,至2012年,在高楼密集的中心城区已经发展至均衡金字塔阶段甚至在向穹隆顶阶段过渡.     

湿地对城市形成、演进及可持续发展制约机制的探讨

湿地是地球上独特的自然综合体和水陆复合生态系统,而城市则为人类文明进步的重要标志和成果。湿地为城市提供了发展空间和核心资源,是城市立地的最优条件。城市自出现以来,沿河流湿地建市便是普遍规律;在近代,城市沿河流推进到滨海湿地区。湿地类型与格局影响城市的发展方向,制约城市景观结构。在河流与滨海或河流、湖泊与滨海等异质湿地结合部,城市因获得最优发展空间而具有高级的发展形态,成为开放性更高的现代国际都市。湿地是城市生态环境的重要组成部分,蕴涵强大的综合功能,为城市实现可持续发展提供重要的水资源和生态环境保障。     

Calibration of an urban cellular automaton model by using statistical techniques and a genetic algorithm. Application to a small urban settlement of NW Spain

Cellular automata (CA) stand out among the most commonly used urban models for the simulation and analysis of urban growth because of their ability to reproduce complex dynamics, similar to those found in real cities, from simple rules. However, CA models still have to overcome some shortcomings related to their flexibility and difficult calibration. This study combines various techniques to calibrate an urban CA that is based on one of the most widely used urban CA models. First, the number of calibration parameters is reduced by using various statistical techniques, and, second, the calibration procedure is automated through a genetic algorithm. The resulting model has been assessed by simulating the urban growth of Ribadeo, a small village of NW Spain, characterized by low, slow urban growth, which makes the identification of urban dynamics and consequently the calibration of the model more difficult. Simulation results have shown that, by automating the calibration procedure, the model can be more easily applied and adapted to urban areas with different characteristics and dynamics. In addition, the simulations obtained with the proposed model show better values of cell-to-cell correspondence between simulated and real maps, and the values for most spatial metrics are closer to real ones.     

东北地区城市群组的格局、过程及城市流强度

根据城市群、城市组群及城市群组的内涵指出中国东北地区目前存在辽中南、吉林中部、哈大齐三个城市群组。按照其形成发展过程和现状特征,辽中南已经发育成为成熟的城市群,而吉林中部和哈大齐尚处于城市群发育的中间阶段,即城市组群阶段,从而在东北地区形成了"一群二组"的空间结构框架。通过对东北地区城市群组外向功能量和城市流强度的计算发现,群组内部尚未出现主要外向服务部门区位熵均大于1的城市,与国内发达城市群的发展水平相距较远。未来发展应该围绕城市群组的组织结构、网络化发展模式、职能分工与功能互补、发展关系协调等方面进一步调控和优化。     

“城市空间转向”与新城市地理研究

在全球化与信息技术革命以及经济地理学的复式转向的推动下,“城市空间转向”已成为事实,城市地理研究不仅需要对物质空间进行研究,更要对人文空间及文化空间等进行研究,其研究的视点是城市空间的主观性与客观性的融合,顺应这种转变,开展新城市地理研究就成为必然。     

都市型农业的层次划分与评价指标体系研究

由于其内涵、范围和存在形式的不明确,都市型农业在一系列基本问题上存在广泛的争论,这影响了相关研究的深入开展。对都市型农业的实质、范围和层次划分的探讨有助于对其更深入的认识,尤其是宏观、区域和微观3个层次的划分突破传统的笼统理解,使都市型农业概念变得具体。突破限于宏观层面和简单套用一般农业评价指标体系的传统做法,针对3个层次的都市型农业分别构建了不同的评价指标体系,并在逻辑结构和具体指标选择上凸显都市型农业"依托都市资源、服务都市需求"的特征。     

城市交通与土地利用一体化模型的理论基础与发展趋势

城市交通与土地利用间的协调发展是科学调控城市发展的重要环节。在基于地租理论的微观区位决策与土地利用与交通系统宏观动态交互理论基础上,回顾了城市交通与土地利用一体化模型的发展过程及不同依据下的分类特征,对空间相互作用和重力模型理论模型、空间经济学理论模型、随机效用和离散选择模型和基于行为的微观模型4类一体化模型的优劣进行了系统梳理分析。分析表明,具有合理理论基础、科学数据处理方法、较高模型精度和政策评估适用性的一体化模型仍存在巨大发展空间。近年来西方学者研究趋向微观化、综合化和简约化,而国内一体化模型发展相对滞后,要求模型理论与综合实证开发的进一步突破。特别是在新数据、新交通技术、国土空间规划体系背景下,城市交通与土地利用一体化模型将从“空间”模型向“时空间”模型转变;从“宏观”集计模型向“微观”行为模型转变;从“交通-土地”模型向“综合系统”模型转变;从“样本数据”模型向“大数据”模型转变;从“交通规划”应用向“国土空间规划”应用转变。旨在对城市交通与土地利用一体化模型的一般结构、原理类型、当前面临的问题和挑战进行深入剖析,以推进一体化模型在中国的研究与开发。     

武汉城市圈和长株潭城市群城市发展质量比较研究

从城市发展指数和城市协调发展度两个方面,运用多元统计等方法,考察武汉城市圈和长株潭城市群中主要城市的城市发展质量,根据分析结果,对城市发展质量进行总体分析,并对城市进行分类研究.武汉城市圈城市发展指数平均值为50.48,城市系统协调度为0.31.长株潭城市群城市发展指数平均值为72.15,城市系统协调度为0.8.表明长株潭城市群整体发展质量要高于武汉城市圈,其中长沙、武汉、黄冈、湘潭城市发展质量较好,属于高发展水平高协调发展度类型.     

国外城市生态研究的主要方向与研究进展

对城市发展与环境的关系的思考蕴育了早期的城市生态思想，将城市作为生态系统研究标志城市生态学的诞生。20世纪城市生态学经历了从思想萌芽到学科体系形成的重要发展时期，从芝加哥学派的人类生态学研究到MAB的城市问题研究到美国的LTER城市生态系统研究，都初托着深刻的城市化与工业化背景。本文结合这种背景追踪了20世纪主要的城市生态研究方向，概括其理论成就，评价其研究进展。     

广州城市空间结构与交通需求关系

在综述国内外相关研究的基础上,以广州为案例研究城市空间结构与交通需求的关系。结果表明,在城市形态与交通需求的关系方面,广州城市二维形态和三维形态与交通需求的空间分布之间具有一定的耦合性,二者存在一定互为因果的关系;交通方式的转化对城市形态的演化具有一定的驱动作用;城市形态引导着交通需求的总量和布局;同时,社会经济活动及其发展是城市形态与交通需求产生的原因和相互联系的纽带。在城市内部空间结构与交通需求的关系方面,模型分析表明,近年来广州城市内部居住与就业的空间均衡性增强,直接影响了交通需求的产生与分布和交通方式的选择,有利于居民就近选择就业,并使通勤交通的空间分布更加均衡;此外,居住与就业人口迁移先行,引导公共设施的发展也是近年来广州城市发展的主要特征之一;公共设施服务空间与交通需求之间存在需求作用型和供给作用型两种相互作用模式。     

On the origin,meaning, and evaluation of urban governance

The article shows that although a large literature has been produced on the concept of urban governance, its meaning remains ambiguous. The aim of the article is not to ‘prove’ that there is confusion in the concept or to rectify that confusion, but rather to consolidate, categorise, and synthesise the many meanings of urban governance. The article argues that when the concept of ‘urban governance’ is regarded as a cluster of meanings, particularly as decentralisation, entrepreneurialism, and democratisation (DED) and repositioned in a broad political-economic and socio-cultural framework, its full tenor can be grasped for future research.