基于垄断竞争的大都市商业空间结构动态模拟

本文构建了一个基于垄断竞争、规模经济、交通成本、消费者多样化偏好以及商品和服务差异化的大都市两区域商业空间结构模型。提出了经济学演绎模型与基于agent 的计算实验相结合的研究路径,通过对商家、消费者等大量微观自主体(agent) 的相互作用来“动态地”观察和讨论大都市新、老城区宏观商业空间结构的微观基础、影响因素和演化过程。研究结果表明,①在商品和服务替代性、购物交通成本设定的情形下,新、老城区商业固定成本投入差距越大,则商业空间分布越不均衡,越易形成核心-边缘结构。② 由于居民的消费存在多样化偏好,因此强化区域间的差异性有助于改变商业的市场份额。③ 商业往往集聚在具有区位优势、人口规模优势以及固定成本优势的地区,而且交通条件的改善将加速商业的空间集聚。研究认为,空间经济学演绎模型与推导→基于agent 的地理计算→实证分析与计量检验是一个值得探索的技术路线。     

基于agent的两区域旅游系统非均衡动态模拟

建立中国沿海与内陆两区域旅游系统模型,在空间经济学演绎模型的基础上,通过基于agent建模(agent-based modeling)的计算实验方法,探讨市场需求、区域间和区域内旅游产品的替代弹性、固定成本投入以及区位和交通条件等影响因素对区域旅游系统演化的非均衡动态过程。模拟表明,旅游往往集聚在具有区位优势、规模经济和消费能力的沿海地区,而交通条件的持续改善、沿海与内陆区域间以及区域内部旅游产品和服务的持续差异化将有助于加快中国内陆地区旅游产业的空间集聚过程,并且收入水平越高、外部需求越大对区域旅游系统的动态影响越大。     

基于自主体(agent)的单中心城市化动态模拟

构建了基于自主体(agent)的单中心城市化模拟模型,实现了一个人工可控的计算实验环境。围绕人口流动、扩大内需、集聚效应等城市化进程的影响因素以及城市化与工业化关系展开模拟分析和讨论。研究表明:(1)城乡消费倾向扩大有助于城市与农村地区收入的提高,也有助于提高城市化水平;(2)随着集聚过程的负效应增大,城市化水平相应下降,甚至不可持续;(3)城市化与工业化具有较强的相关性,经济结构比值随着城市化水平上升而不断提高,而且工业化进程要快于城市化过程。本文认为,基于自主体建模为研究和揭示我国城市化过程的动态规律和驱动机制提供了一条新的途径。我国城市化研究需要结合转型时期的基本国情,探索演绎分析、计算实验以及实证研究相结合的技术路线。     

中国大都市多中心空间演化过程的非均衡动态模拟

构建了一个基于垄断竞争、规模经济、空间成本、消费者多样化偏好以及商品和服务差异化的大都市多中心空间结构模型,并整合基于agent的建模,借助非均衡(out-of-equilibrium)动态模拟,探讨了人口规模和消费需求、区域间和区域内商业产品及服务的替代弹性、固定成本投入、区位和交通条件等因素的"持续"变化对的大都市空间结构演化的影响过程。模拟表明:以商业为代表的经济活动往往集聚在具有区位优势、规模经济和消费能力的大都市传统中心,而交通条件的持续改善、新兴郊区次中心与传统城市中心之间以及城区内部商业产品和服务的不断差异化对大都市的多中心空间结构有重要影响,但影响的程度不同。更重要的是,大都市的人口规模和消费能力对新兴郊区次中心的形成作用显著。     

河南省旅游中心地规模与空间结构的分形研究

旅游中心地是旅游目的地系统的核心部分,对区域旅游的发展起着十分重要的作用。运用分形理论,构建了旅游中心地规模与空间结构的分形模型,并以河南省旅游中心地为例进行了实证研究。研究表明:将分形理论应用于旅游中心地规模与空间结构的研究是可行的,河南省旅游中心地规模与空间结构具有比较明显的分形特征。在规模结构方面,河南省形成了以郑州市为首位旅游中心地的6个层级的等级规模体系;在空间结构方面,河南省的18个旅游中心地之间是一种比较均匀的空间结构布局。     

长三角区域的网络交互作用与空间结构演化

归纳了中心地模式和网络化模式两种空间组织模式的基本特征,即前者以向心型的垂直联系为表征,而后者以跨越腹地边界的多向联系为表征,并在此基础上研究了网络交互作用下长三角区域空间结构的演化趋势.首先以企业联系为分析视角,研究了不同强度、不同方向的网络"流量"变化趋势;其次,选择社会经济变量,通过主因子分析对地域类型进行划分,...     

基于中心地理论对银川市服务功能的解析

以银川为案例城市,通过2596名商场顾客、46个房地产开发项目的购房对象、10 123名建筑工人、528辆就餐汽车、858名中学生等不同领域的实际调研,对银川市城市中心职能的特征与成因进行了科学诊断;从理论层面上试图归纳影响银川区域发展空间结构的中心地系统变化的基本模式以及区域性中心城市服务功能的变化趋势;探讨了强化我国西部地区中心城市服务功能的主要途径。     

基于分形理论的河北省旅游中心地规模结构变化研究

运用分形理论,对2002-2011年河北省旅游中心地规模演变趋势和结构变化特征进行分析,结果表明:河北省旅游中心地规模结构分布具有分形结构,且D值逐年增大,旅游中心地规模结构分布经历了"分散→较佳分布→集中"3个阶段;目前,河北省尚未凸显其首位旅游中心地地位,垄断性不强,也未形成合理的层次结构体系,应实施旅游中心地梯度化、差异化、内外协调联动、重视散客旅游等发展策略,优化旅游中心地规模结构。     

中心地体系与水系分形结构的相似性分析——关于人-地对称关系的一个理论探讨

以城市体系与水系的分形结构相似性为实例,探讨人文地理系统与自然地理系统的对称性及其破缺特征。首先建立城市人口—河流长度、城区面积—流域面积、 (某一级别的 )城市数目— (某一等级的 )河流数目等测度对应关系 ;然后证明基于中心地理论的Beckmann城镇等级—规模模型与 Horton水系构成第一、第二定律数理同构,关于城市人口—城区面积的异速生长关系模型与关于主河道长度—流域面积的几何测度关系模型以及 Horton水系构成的第二、第三定律数理同构 ;进而提出 :城市体系与水系分形结构的相似性实质上是自然—人文地理系统的对称性,只是这种对称关系存在一定程度的破缺,地理系统的演化目标之一似乎是要重建大自然的对称律。     

技术扩散和资本流动作用下中国区域空间结构演化——基于Agent的模拟

空间结构是区域的基本组成部分,在空间交互过程和区域经济发展方面起着重要的作用。本文的主要研究目标是在不同的道路交通系统作用下,中国区域空间结构的发展演化过程。这对于解决中国当前经济发展中的不平衡问题,探索使区域平衡发展的方法具有重要意义。与传统的研究方法不同,本文从自上而下建模的角度构建了一个基于Agent 的动态区域经济模型。在模型中,中国的每个地级市都被定义为企业Agent,拥有不同技术水平的劳动者Agent 为企业提供劳动力,并在Wilson 空间吸引力模型的作用下在区域之间迁移。技术作用于劳动力之上,随劳动者的迁移而扩散。资本由企业的投资行为而转移。模型中的道路交通线具有不同的权值,这意味着道路交通网是异质的。通过情景模拟,得到以下结论：在分级道路交通网的作用下,传统的中心-腹地扩散模式已不再适用。技术服从枢纽-网络结构从中心城市向外扩散。资本的流动也具有与技术扩散相似的过程和空间结构。交通条件可以在很大程度上影响区域的发展,同时自然条件仍然起着空间锁定的作用。优惠的税率政策可以在一定程度上打破这种空间锁定,有利于吸引劳动者迁移,提高当地的生产技术水平。     

Incorporating behavior into animal movement modeling: a constrained agent-based model for estimating visit probabilities in space-time prisms

ABSTRACT

Animal movement is a dynamic spatio-temporal process. While trajectory data reflect the instantaneous animal position in space and time, other factors influence movement decisions between these observed positions. While some methods incorporate environmental (habitat) context into their understanding of the animal movement process, it is often captured in terms of simple parameters or weights influencing model results; primary behavioral data are not used directly to inform these models. Here, a new space-time constrained agent-based model is introduced, capable of producing ordered, behaviorally informed animal potential paths between observed space-time anchors. Potential paths generated by this approach incorporate both observed animal behavior and classical space-time constraints, and are used to construct associated visit probability distributions. Additionally, the notion of a behavioral space-time path is introduced, a variant of the space-time path based on the results of behaviorally aware animal movement simulation. The results of this approach demonstrate a means to better understand the varied movement opportunities within space-time prisms from an animal behavior perspective. From a spatial ecology perspective, not only is the environmental context considered, but the animal’s choice of transition and movement magnitude between contexts is modeled. This approach provides insight into the complex sequence of behaviorally informed actions driving animal movement decision-making.     

新疆旅游中心地等级体系初构

根据新疆旅游业发展现状与存在的问题,阐明了确定新疆旅游中心地的必要性.以旅游中心地概念及克里斯泰勒中心地理论为基础,针对新疆旅游业发展中存在的"瓶颈"--交通问题,分析计算了通达性指数与网尼克指数两个指标,结合新疆各地区的旅游景点和酒店数日,确定了新疆旅游中心城市(中心地).利用以上四个指标进行聚类分析,划分了新疆旅游...     

中心地理论中市场原则的再讨论

本文指出中心地理论中k = 3系统由市场原则生成的几种传统说法的缺陷;提出所有相邻级别中心地,在满足以下两个条件：① 正三角形的中心地分布和中心地之正六边形市场区;② 较高级别中心地提供相应级别及比其等级低的货物,它们的市场区（或腹地）之大小应尽可能地接近,以尽最大可能地减少相邻级别中心地市场区之间的差距,进而降低所生成的中心地系统对要配置的商品或服务因其上限或下限范围之要求产生可能的排除,这即是市场原则之合理说法。本文的新提法能够调和克里斯塔勒自上而下和哈格特自下而上建构中心地系统所产生的规模等级及其解释之差异。从廖什的空间垄断竞争型中心地建模理念看,根据此提法建立的中心地系统尽可能地降低了厂商的空间垄断性,以减少厂商取得的超额利润,其符合正常市场理性原则。本文对中心地理论中k = 3市场原则内涵的修正能够提升中心地理论对现实世界的分析和实践指导作用。     

An individual cognitive evacuation behaviour model for agent-based simulation: a case study of a large outdoor event

Route selection is a complex issue in simulating the pedestrian’s walking behaviour during the evacuation. In many current studies, the agent-based model has been widely used to simulate the individualized behaviour, and growing concern is given to the cognitive aspects in route selection. However, the influence of incomplete spatial knowledge and the preferences for different routing strategies has not been fully considered. To represent more reliable route choice by different pedestrians, this study presents an individual cognitive evacuation behaviour model which is mainly focusing on the individual differences in routing strategy and spatial knowledge. The model consists of two major components, namely the multiple routing strategies and personalized spatial cognitive road network. Based on a review of the previous studies, the potential factors that may affect the evacuation behaviour were discussed. The quantitative relationships between these potential factors and the pedestrian’s routing preference, as well as the possibilities of recognizing different roads, were explored using the regression method. As a case study, the proposed model was implemented using the data collected from a field survey of a real outdoor event. When applied in an agent-based simulation, the implemented model will support more reliable simulation of route choices corresponding to the pedestrians’ behaviour in the real event.     

从中心地到城市网络——中国城镇体系研究的理论转变

城镇体系核心特征的演变,推动其研究视角由等级制的传统中心地理论向关系制的现代城市网络转变。以已有相关研究成果为基础,简要回顾克氏中心地理论在中国城镇体系研究中的理论和实证进展,通过对中心地理论固有缺陷,以及城镇体系研究逻辑变化的分析,阐明传统中心地理论在解释和解决现代城镇体系问题时的局限性;指出城市网络理论兴起的背景：交通革命带来的时空压缩导致区位论的解释失效、流空间理论的产生、全球化与生产网络的产生、制度与体制演变——中心地组织原则的转化;从企业组织、交通流、信息流三个研究视角,揭示中国城镇体系研究的网络思维端倪;通过研究主体特征的关注由中心性到节点属性、主体关系由等级从属到功能互补、时空尺度由地方到全球三个方面的对比,指出中心地与城市网络应用于城镇体系研究中的理论差异。     

城镇化与生态环境耦合动态模拟模型研究进展

按照地理学科发展趋势,对城镇化与生态环境耦合的研究将由定量描述转入动态模拟。目前,城镇化与生态环境耦合动态模拟模型呈现多元化。论文系统梳理了其中4类常见的动态模拟模型,包括城镇化与生态环境耦合系统动力学模型、基于人工智能算法的城镇化与生态环境耦合动态模拟模型、基于土地利用变化的城镇化与生态环境耦合动态模拟模型以及基于多模型集成的城镇化与生态环境耦合复合模型。主要结论如下：系统动力学模型被广泛应用于城市复杂系统、城市转型和可持续发展以及城镇化与生态环境单要素耦合的动态模拟之中,但存在空间解释不足以及忽视系统自适应性等问题;人工智能算法(ANN和BN)在自学习、自组织、自适应系统或不确定性系统模拟中具有显著优势,并被应用于城市扩张、环境变化、资源需求以及生态脆弱性的识别之中,但应用面相对狭窄且限制条件偏多;土地利用变化模型(CLUE/CLUE-S、CA和MAS)局限于从土地城镇化视角模拟城镇化与生态环境耦合;基于多模型集成的复合模型实现了各模型之间的优势互补,已成为城镇化与生态环境耦合动态模拟模型的发展趋势。今后,应从技术和理论2个层面实现城镇化与生态环境耦合动态模拟模型的进一步发展,并加强对微观过程的模拟。     

基于多主体模型的典型区域退耕还林工程实施空间模拟

土地利用变化是全球变化的重要驱动力,模拟是研究土地变化重要的方法。退耕还林是中国山区土地利用变化的重要原因。当前退耕还林模拟在综合社会与空间途径方面的不足限制了退耕还林模拟的空间精度及后续社会效益研究。结合社会和空间途径精确模拟退耕还林的空间过程可为该工程实施提供科学依据。本文以云南省东川区铜都镇为研究区,基于人口普查数据、地理环境数据、实地调研数据,综合考虑农民、农户和政府3类主体,基于多主体模型构建了退耕还林工程实施的空间模型,模拟了2010—2015年铜都镇具有空间特征的农户年收入、农户/政府退耕意愿和退耕还林工程空间实施过程。研究发现退耕还林工程实施主要与坡度、交通和农户收入有关,与土壤肥力相关性较小,坡度25°~30°的耕地占了81.47%,离道路0~2 km交通条件较好的地段占56.37%,农户年收入较低的区域退耕还林比例较高,且退耕还林工程的实施显著提高了铜都镇收入,2010—2015年户均收入提高了1475元。本文模拟结果空间精度为91.12%。本文构建的退耕还林工程实施空间模拟方法可为其它区域提供方法借鉴,以期为中国生态保护和精准扶贫等工程实施提供科学支撑。