湖南省公路网络分形特征及其影晌因素研究

针对传统测度方法对交通网络分布的形态特征和复杂性描述困难,以及交通网络分布影响因素的定量研究较少等问题,该文以分形理论为基础,借助ArcGIS软件,测算了湖南省全域公路交通网络的长度维数、分枝维数以及所辖14个地市州各级公路交通网络的相似维数及权维数;运用SPSS软件,研究了公路交通网络分形特征的影响因素。结果表明:湖南省公路交通网络分形特征明显,长度维数大于分枝维数,密度优于通达性;张家界市的权维数最低,其余地市州介于1.034～1.114之间,公路交通网络地区差异不大,覆盖相对均衡;区域尺度上公路交通网络权维数与地形起伏度之间存在较强的负相关关系,与GDP等社会经济指标相关性不大。相关成果可为湖南省交通网络布局优化提供决策参考。     

关于IKONOS卫星遥感图像的分形特征研究

通过计算IKONOS卫星遥感图像多波段数据各种地物类型的分形维数,分析IKONOS卫星遥感图像的空间结构特征.结果显示,IKONOS多光谱数据的空间特征对分析现实世界的空间特征具有重要的意义;不同地物的空间结构差异很大,具有各自的分形特征曲线;同一地物的不同波段图像中的图像结构也有差异.     

北京地区温度场分布与地面空间结构关系的分形描述

提出构建北京市温度分布与空间结构的之间定量关系的思想。首先以2002-05-22 ETM 作为数据源,利用分形理论初步构建北京市温度分布与盒维数,最大、最小非均匀标度指数αm ax,αm in,(αm ax-αm in)以及信息维D(1)之间的关系;然后利用北京市1997-05-16和杭州1998-08-11的TM遥感数据对所建立的关系进行了验证。研究表明,温度分布与盒维数、αm in和D(1)之间存在较好的正相关关系,而与(αm ax-αm in)之间的关系在不同时间和城市存在较大的差异。温度分布与盒维数、αm in以及D(1)之间的定量关系,为定量解释城市空间结构与温度分布之间奠定了一个新基础。城市空间结构极为复杂,利用分形理论研究城市环境要素、现象与城市空间特征之间的关系时,对于分形参数的物理、现实意义一定要根据具体的研究时间、地点和目的给出谨慎的解释。     

基于分形Voronoi图的城市空间分布特征数据挖掘——以山西省为例

本文引入以城市中心性强度为权重的加权Voronoi图,结合城市空间分布特征与周长—面积分形维数,研究了山西省地级市2009—2013年城镇发展的稳定性和均衡性,探究城市空间分布特征的时空数据挖掘;提出基于中心性强度为尺度的分形维数,尝试探究山西省地级市中心性强度的分形特征,分析山西省中心性强度的变化。研究表明:山西省2009—2013年各地级市间影响范围差距有减小的趋势,空间影响范围呈现上下波动的态势,山西省东部城镇发展趋势较好,西部城镇发展态势较弱,由周长—面积分形维数可得:2009—2013年山西省整体发展态势较不稳定;本文提出的基于中心性强度为尺度的分形维数主要处于1到2之间。     

山地丘陵与平原地区城乡聚落空间分布分形特征研究

本文以河南省区域系统的不同地域单元为例,运用城镇体系研究的空间关联维数模型对山地丘陵区及平原地区城乡聚落体系空间结构进行分析,结果表明农村聚落具有与城市聚落相同的空间分布分形特征;山地丘陵城市的城乡聚落空间可达性不及平原城市;城乡聚落空间分布的乌鸦维数集中在1左右,差别不大,表明河南省作为中原地区所具有的城乡聚落空间布局的总体均衡性。基于此提出了中部农区城乡聚落空间优化、撤乡并镇、新农村社区建设应结合地域城乡聚落分布特点制定适宜的规划方案等有益的建议。     

河南省高速交通网通达性时空特征及演化规律

针对河南省高速公路建设对城市通达性影响问题,该文通过定义时间阈值,设计了基于人口加权时间距离倒数的通达性指数,在4个时间断面上,研究河南省高速交通网络中通达性时空特征及演化规律,时间距离倒数有效减小了多路径时间距离对分析结果的数字影响。结果表明,随着河南高速交通网络的拓展,城市通达性水平得到了显著的提升,空间收敛显著,边缘城市的提升始终高于中心区域城市;高速公路通车里程增长率与通达性水平的改善存在非协调现象;城市通达性的空间聚集现象震荡走弱,聚集区域减少;城市通达性空间分布变化规律和城市化人口变化规律逐渐趋于协调。     

GIS支持下的辽宁省海岸线分形特征研究

为加强对辽宁省海岸线分形分维的认识与理解,以2017年辽宁省调查统计岸线为基础数据,采用网格法计算了辽宁省及其沿海6市海岸线的分形维数,对其几何学特征和空间分布规律进行了研究。结果表明:辽宁全省及沿海丹东、大连、营口、盘锦、锦州和葫芦岛6市调查统计岸线具有分形性质,分维遵循分形地貌学中的合并原理,分维值分别为1.143 1、1.108 5、1.163 4、1.116 1、1.110 3、1.105 4和1.101 3。沿岸用海活动改变了原有岸线的自然形态,一定程度上导致辽宁全省及沿海各市海岸线的分维值都有所增加,其中盘锦市、营口市海岸线的分形维数变化最大,大连市海岸线分形维数变化最小。     

GIS支持下的辽宁省海岛空间形态分形性质探讨

以中国海域海岛标准名录中辽宁省的633个海岛为研究对象,运用分形理论对其空间形态的分形性质和特征进行探讨,结果表明:海岛面积的标度-频度分形关系、海岛形状指数的标度-频度分形关系和海岛周长-面积分形关系是客观存在的,均具有分形性质,分形维数分别为0.353 4、5.056 6和1.087 1,海岛空间形态的稳定性指数为0.412 9,总体而言辽宁省海岛空间形态较简单、但稳定性好。     

河南省县级行政区划空间形态特征分析与优化

研究行政区划边界的空间形态特征,对研究区域历史,优化区域结构,提高经济水平都具有重要的理论和实际意义。利用分形维数、放射状指数和紧凑度3种定量测度方法,对河南省县级行政区划空间形态特征进行计算和分析,结合河南省社会经济发展数据研究发现,目前部分县级行政区划空间形态存在边界复杂程度高、行政中心边缘化和空间聚集性低等限制区域协调发展的问题。文中研究的方法可以为改善区划空间形态,优化区划边界形状和管理开发区域空间提供决策依据。     

西双版纳土地利用时空分形特征分析

本文以西双版纳为研究区域,通过解译2009、2014、2018年3期遥感影像,提取土地利用数据,利用转移矩阵和分形理论,定量分析不同时期土地利用空间结构的复杂性、稳定性及变化规律。研究结果表明:该地区近十年居民点和橡胶园面积有所增加,林地面积相应减少;其中居民点主要由橡胶园和耕地转化而来,橡胶园主要由旱地和林地转化而来;林地主要转化为灌木和橡胶园;根据分形理论中分维数及稳定性指数得出,居民点的空间结构最为规则,空间分布最为稳定,林地、橡胶园的空间结构较为简单,旱地内部镶嵌结构复杂,边缘粗糙,分布规律趋向于随机。     

湖南省空间结构优化研究

湖南省区域发展战略的制定和空间结构优化有赖于对区域空间经济联系的全面评估与分析,本文利用经典的引力模型,以湖南省14个市州为研究对象,分析各市州与其他中心城市的空间经济联系,根据经济联系的密切程度和空间近邻性将省区分为四大板块:长株潭地区、环长株潭地区、湘西地区和湘南地区.并结合当前各中心城市的中心职能与交通通达度提出湖南省空间结构优化方案.     

山东省滨州市城镇体系的分形研究

运用分形理论从等级规模和空间结构两方面分析了滨州市城镇体系结构特征。从城镇体系规模结构方面,计算了滨州市城市规模分形分布的分维数和城镇体系的首位指数,并讨论了滨州市城镇体系的等级规模结构及其特点;从城镇体系空间结构角度,计算滨州市空间结构的关联维数,分析其分形特征。最后,提出滨州市城市发展的方向:扩大首位城市规模,培育次级中心城市,积极发展县域小城镇。     

钙质结核土细观结构定量分析研究

钙质结核土的结构特征对于其宏观力学性质和工程特性具有重要的影响。利用空间统计分析和分形维数计算方法,对钙质结核土的细观结构进行了定量分析,提取并计算了其颗粒形态、定向性等分形维数。结果表明,钙质结核的分布具有良好的分形特征和统计自相关性特点。     

土地利用结构分形特征动态分析

通过解译徐州市矿区1990年、2000年、2010年3期TM影像,获取土地利用类型、面积、斑块数等属性数据。利用Fragstats软件,计算3个时期各地类的分形维数和稳定性指数。在分析3个时期土地利用数量变化的基础上,研究分形维数与稳定性指数的动态变化特征,从不同地类的空间形态的变化上定量探讨徐州矿区20 a土地利用的演变。结果表明,1990~2000年,徐州矿区空间形态趋于简单,稳定性上升;2000年是一个转折点,1990年相对于2000年,5类地物分维数降低,稳定性上升;2010年相较于2000年,特别是建成区与耕地这2类地物分形维数上升,稳定性下降幅度较大。在城市化驱动下,经济发展,城市扩张,生态保护是区域土地利用分形特征与结构稳定变化的主要驱动因素。     

利用分形的北京城市空间拓展分析

北京是中国的首都,全国的政治、文化中心和国际交往的枢纽,开展北京的城市形态结构分析,并且运用分形思想规划城市对北京人居环境的改良和人地关系的协凋都有着重要意义。鉴于此,该文基于城市分形理论中的面积-半径法和Landsat卫星遥感影像,估算了北京不同时期和2011年不同方位的城市形态半径维数以确定北京城市空间范围,并分析了北京城市空间拓展特征。研究结果显示:以天安门为中心,北京1978、1990、2000和2011年城市半径分别为7.5、10.5、14.5、16.0km,各时期城市形态半径维数均高达1.95以上,反映出北京城市空间结构的相对杂乱以及人-地关系的不协调,2000年以后则有所改善。2011年北京城市西北方位半径维数高达2.0以上,显示该方位城市空间拓展的不可持续性,而西南、东南、东北方位的半径维数在1.91~1.98之间,显示这三个方位城市建设用地密度总体呈减少趋势,但需要不断降低半径维数以保证城市空间发展的可持续性。     

云南漾弓江流域城乡聚落形态信息提取与分形分析

利用 1996年 2月和 1999年 11月的TM影像 ,通过对漾弓江流域的遥感影像的光谱特征分析 ,建立地物光谱模型 ,提取区域城乡聚落的时空分布信息。在此基础上 ,根据分形几何理论计算漾弓江流域城乡聚落不同时段空间形态的分形维数 ,从其变化分析流域内聚落空间形态的特征。结果表明 ,欠发达地区城乡聚落空间形态具有分形现象 ,并且城市与农村集镇的分形维数变化不一致 ,1996年丽江地震和 1998年大丽线的开通加速了丽江城和鹤庆城的发展 ,使其形态趋于复杂、不稳定性增大。     

湖北省县域道路网络综合通达性及其空间特征

道路网络通达性是区域交通体系建设所要考虑的重要方面。本文以GIS为技术手段,通过重力度量模型、道路加权和密度模型计算得出经济联系指数和道路加权核密度指数,并构建综合通达性指数来分析湖北省县域道路网络综合通达性及其空间特征分布。结果表明:(1)湖北省103个县经济联系指数以武汉市主城区最高;(2)道路加权核密度指数以武汉市东西湖区最高;(3)道路网络综合通达性最高的5个县级行政单元为硚口区、汉阳区、江岸区、江汉区、东西湖区。本文填补了目前国内省级交通网络通达性方面的研究空白,为湖北省道路交通网络的建设和布局优化提供了参考依据。     

基于GIS、RS的野鸭湖及周边湿地资源动态变化分形研究

介绍了分形几何学理论及其特点。首先,基于GIS、RS技术,利用多源遥感影像融合技术和GIS叠置对比分析功能、人机交互解译,得出北京市野鸭湖湿地自然保护区及周边区域在1998年、2000年和2002年湿地资源现状;再利用方正智慧软件统计出各类型湿地图斑的周长和面积,并求出面积、周长的对数,根据二维欧氏空间分形维计算模型,计算出各类型湿地资源的分形维数值和稳定性指数;最后,根据分行维数和稳定性指数的物理意义,揭示了野鸭湖地区湿地资源的动态变化情况。研究表明,沼泽和湖泊是该区域湿地环境的主体,也是最脆弱的湿地要素;湿地资源分形维数(D)和稳定性指数(SK)可以为湿地环境评价、湿地资源的合理利用与可持续发展提供决策依据。     

云南漾弓江流域城乡聚落形态信息提取与分形分布

利用1996年2月和1999年11月的TM影像，通过对漾弓江流域的遥感影像的光谱特征分析，建立地物光谱模型，提取区域城乡聚落的时空分布信息。在此基础上，根据分形几何理论计算漾弓江流域城乡聚落不同时段空间形态的分形维数，从其变化分析流域内聚落聚空间形态的特征。结果表明，欠发达地区城乡聚落空间形态具有分形现象，并且城市与农村集镇的分形维数变化不一致，1996年丽江地震和1998年大丽线的开通加速了丽江城和鹤庆城的发展，使其形态趋于复杂，不稳定性增大。     

南京市耕地时空变化及驱动力分析

根据2000年、2005年和2010年3期影像资料,运用遥感平台获取了南京地区10 a的耕地变化时空数据;结合南京历史气象数据、人口数据及其他空间属性数据,运用GIS空间分析方法及数理统计方法 ,全面分析了南京市2000年~2010年间耕地的空间结构特征及其驱动力;揭示该区耕地数量变化的幅度、速度和区域差异,并用空间重心转移模型、分形模型分析了南京耕地的空间变化特征和区域方向。