城市空间形态与特征的定量分析——以重庆市主城区为例

本文梳理了城市空间形态研究的理论与方法,系统分析了城市空间形态研究的趋势。鉴此,构建了城市形态定量化研究的测度指标体系,并以RS和GIS技术制定了城市形态定量化分析方法框架,对重庆市主城区空间形态进行了系统的定量分析。在城市用地扩展的时空特征上采用了面积增长量、城市用地扩展速度、扩展强度,及各方位用地扩展强度等指标;在城市外部空间形态特征方面采用了紧凑度、分形维数和形状指数等指标。结果表明:主城区空间形态演变受其重大事件影响较大,呈"突变"和"整合"相结合的演化过程;重庆市主城区空间扩展呈现明显的阶段性,以集约式和内涵式扩展为主;由于受主城区扩展的各向异性影响,主城区扩展以北向和西向扩展为主。本研究为城市空间形态的定量分析提供了参考。     

基于夜晚灯光数据和Google Earth的城市建成区提取分析

夜晚灯光数据已被广泛应用于提取城市建成区的研究,由于灯光具有溢出特性,因此确定最佳灯光阈值成为研究热点。本研究中总结4种常用最佳阈值确定方法的特点,并使用Google Earth影像空间比较法,确定夜晚灯光数据提取城市建成区的最佳阈值。由于地形、交通等因素影响城市形态,城市形态影响夜晚灯光数据提取城市建成区的最佳阈值大小,因此,根据城市形态将阈值结果分为2类,并得到块状城市和带状城市建成区的最佳灯光阈值分别为43和 47。Google Earth影像空间比较法与其他方法相比具有不受统计数据限制,以及简易操作等优势,且从形态上对城市建成区提取结果进行空间比较;其次,根据城市形态对最佳阈值结果分类,使不同类型的城市建成区提取结果更准确。该方法适用于在地形复杂、形态多样的大尺度空间中提取城市建成区。     

基于视觉计算的商业室内布局分析——以武汉群光广场为例

本文将空间句法与室内商业形态关联,利用空间句法定量分析了武汉市群光广场内部的空间结构特征,探讨了室内空间布局和服务类型之间的关联性。研究结果表明:以珠宝、化妆品等为主的室内环境,视觉可理解度值、视觉集成度值等整体较高,局部空间相似度较高,视线范围较广,易于人流的移动。而以餐饮为主的室内环境,视觉聚合系数值高,视觉集成度和视觉可理解度值较低,局部空间感知整体空间的能力较低,空间布局私密性较好。     

北京市城市形态与热岛强度关系的日夜对比研究

近年来城市热岛效应日益严重,深入理解城市形态与热岛强度的复杂关系对缓解热岛效应意义重大。然而当前城市形态与热岛强度关系研究多聚焦于日间,研究结果也仅适用于日间热环境改善。针对此问题,以北京五环内区域为研究区,以街区为基本分析单元,基于经典的最小二乘回归、地理加权回归和新兴的多尺度地理加权回归模型分析了城市形态与热岛强度关系的日夜差异。主要得出以下结论:①北京五环内的热岛强度空间分布格局在日间和夜间两时段差异显著,影响热岛强度的城市形态指标类别在两时段也不尽相同;②无论在日间还是夜间,多尺度地理加权回归模型性能均最优,其次为地理加权回归和最小二乘回归,表明城市形态与热岛强度关系具有明显的空间非平稳性,各形态指标对热岛效应的影响存在明显的尺度差异;③各形态指标的带宽在夜间更小,表明城市形态与热岛强度关系的空间非平稳性在夜间更强。基于以上研究结果,建议城市规划人员在开展以减缓热岛效应为导向的城市形态优化工作时,应更加注重时间针对性和空间针对性,从而制定出“因时段制宜”和“因街区制宜”的热岛减缓策略。     

基于空间句法的地铁可达性评价分析——以2008年北京地铁规划图为例

可达性是城市规划、土地开发、房地产投资、交通管理等领域必须考虑的重要因素。论文结合乘坐北京市地铁更关心转换次数的特点,采用空间句法中平均深度值的形态分析变量,对2008年北京市各地铁线路、各起始站、各换乘站的可达性做了数量化的评价。评价结果表明,(1)空间句法是一种适于按线路单一票价计费的地铁评价方法;(2)基于空间句法的北京各地铁线路的可达性评价较为宏观、粗糙,而空间句法的北京各地铁起始站、换乘站的可达性评价则较为微观、精细;(3)2008年北京地铁的规划充分考虑了中关村地区、亚奥地带、西单、东单等地区旺盛的交通需求;(4)与市内其他地铁线相比,8号、9号地铁线的可达性较差,使用率可能会较低,建议结合OD流调整班次或车长,以降低运行成本。     

基于改进logistic-CA的城市形态多情景模拟预测分析——以天津滨海地区为例

logistic-CA模型在城市分析应用中,发挥了重要作用,但该模型仅能模拟历史演化趋势下的城市形态演化,无法准确模拟既定年份的城市面积,更无法模拟预测多情景城市形态演化。因此,本文对logistic-CA模型进行了改进:一是嵌入了灰色不等时距预测模型;二是增加不同情景中驱动力的logistic回归系数计算方法。改进后的logistic-CA模型,具备了模拟多情景城市形态演化的能力,模拟预测了天津市滨海地区2011-2020年3种情景的城市形态的演化空间过程特征,即历史外推、内生发展、外生发展3种情景。从而掌握城市形态扩展的必然性、可能性、特定区域的空间扩展影响因素,实现对城市发展过程的有效控制。     

基于空间句法的古镇空间形态研究 ——以湖南浦市为例

本文基于空间句法理论,以湖南浦市古镇为研究对象,采用轴线分析法对2020年整体镇区的空间形态与明清古镇进行对比研究.通过整合度、选择度以及可理解度等变量数据的定量分析,评估古镇空间发展过程中存在的问题.结果表明:现状镇区与明清古镇整合度核心不重合,新中心的转移造成传统特色商业的没落;选择度高的道路与主要游览路线及历史遗迹的分布不一致,从而降低游客游览的积极性;新功能区与古镇区域之间形态差异较大,造成空间认同感降低.本研究成果可为浦市古镇保护与开发提供理论参考.     

城市形态信息图谱的理论框架与案例分析

本文主要对城市形态信息图谱的理论框架构建进行研究,并通过具体案例实践进行理论框架解析.首先,从城市形态的本体特征、层次结构、驱动机制三方面探讨城市形态的本体论,归纳总结城市形态本体;其次,从认识论角度对城市形态进行剖析,得出对于城市形态,应遵从系统论的认识;再次,在方法论的层面,通过对城市形态诸多方法进行探讨与比较,得...     

南京市老城区城市建筑点格局研究

城市建筑是城市形态的重要组成部分,而建筑高度对城市三维空间形态有重要的影响。目前,对城市二维形态的研究较为丰富,而对城市三维起伏形态特征及其空间分布格局方面研究较少,对城市上空利用程度及发展规律认识仍相对缺乏。本文以南京市老城区为例,基于城市数字高程模型数据,将城市建筑抽象为三维点要素,运用点格局分析法研究城市建筑三维宏观特征及建筑类型的空间分布规律。结果显示：（1）南京老城区建筑呈集聚分布,聚集性顺序是低层建筑>高层建筑>多层建筑>超高层建筑。除超高层建筑外,低层、多层和高层建筑的聚集程度,随着空间尺度先增后减,均在1.5 km尺度聚集性最大;显示1.5 km的街区单元应是城市规划管理的最适宜单元。（2）南京老城区建筑高度空间分布表现为“三高一低”,即3个高值区（新模范马路、新街口和珠江路区域）和1个低值区（集庆门区域）,它们与不同时期城市中心具有较好的对应关系;不同类型建筑与城市基准地价的相关分析显示,建筑高度的分布与城市基准地价呈现一定相关性。结果表明,点格局分析方法能有效地分析城市建筑在平面及三维的空间格局特征,进一步深化对城市形态特征的认识。     

面要素空间信息量的度量方法研究

 地图是空间信息的载体,地图空间信息的度量是地图信息传输理论的一个基础问题。地图空间信息主要包括地图要素的空间信息和要素分布的空间信息。地图空间信息是由要素的几何形态结构来体现,即要素的空间信息通过其几何形态特征描述。为此,本文以面要素为研究对象,提出一种以几何形态结构特征的面要素空间信息量度量方法。首先,从空间认知角度对面要素结构进行凸包分解,构建凸包树的面要素表达方法。然后,采用层次化策略,分别从结点的元素、邻域和整体三个层次来描述面要素几何形态结构,将面要素空间信息分解为几何形态信息和分布结构信息,结合面要素空间信息量的认知分析,给出了几何形态和分布结构特征的定量描述指标,并发展了基于几何形态结构特征的面要素空间信息量计算模型。最后,通过一组实验计算,进行了案例验证分析。     

RESEARCH ON IMAGO SPACE OF VALLEY CITY—A Case Study of Lanzhou City

Currently domestic researches on urban imago space concentrate in a few cities that lie in the advanced region, such as Beijing, Guangzhou, Wuhan, etc., but in so far as those cities that lie in the northwest inland region, the research of this aspect is still few. In order to supplement a special example to the urban imago space theory and to validate former theory, this article studied the Lanzhou urban imago space. During the course of researching, authors adopted some investigating methods, such as visiting on the spot, photograph identification method and sketch man identification method etc. Using investigated data, this paper made an elementary research on urban imago space of Lanzhou, which is a typical valley city in the western China. The result of study indicated that the urban imago space of Lanzhou takes Xiguan Cross as its center (Lanzhou involves four districts of Chengguan, Qilihe, Arming and Xigu). In the process of recognition of urban imago space, the Huanghe (Yellow) River and mountains beside the city are the dominant factors and the main nodes of cognition. So the urban imago space of Lanzhou is quite different from that of plain cities. Interviewee did well in the spatial structure map, which was made up of mountainous land, river and main trunk roads, the group structure took profound impression on people.     

城市边缘区空间发展探讨——以北京市海淀区为例

在快速城镇化时期,城市边缘区是城市扩张过程中空间结构变化最大、土地利用转变最快的地区,以过渡性、复杂性、动态性为突出特征。研究城市边缘区的空间演变对认识城镇化、优化城市空间结构等具有重要意义。本文在总结海淀区空间发展历史渊源的基础上,采用了RS/GIS技术对20世纪80年代以来海淀城市边缘区的范围、空间扩张进行了定量分析;并结合系统论方法,探索影响海淀城市边缘区空间演变的若干因素。研究发现：海淀城市边缘区空间发展有独特的地理优势和文化渊源,且在政策、经济、人口、交通等因素的综合作用下,处于不断动态变化之中;呈现出沿环线不规则分布、边界由清晰变模糊、整体向西北推移的空间特征;总面积逐渐增加、年扩张速率先升后降;1995-2007年以向外扩张为主,其他阶段以内部填充型发展为主;空间分布及扩张强度在不同乡镇街道具有区域差异性等。本文将RS/GIS技术与系统分析相结合,来研究城市边缘区相关问题的技术可行性。     

基于GIS的城中村改造规划绿地景观格局分析

城市绿地是改善生态环境,提高市民生活质量的公益性基础设施。武汉市城中村改造工作十分注重城市公共利益的保障,在改造规划中优先落实绿地、规划道路等强制控制用地的指标,因而必然对城市绿地空间格局产生影响。本研究以景观生态学基础理论为依据,利用地理信息系统技术,对武汉市中心城区城中村改造规划范围内的绿地空间信息进行处理,然后进行景观格局分析,进而依据分析结果对城市绿地布局规划进行评价,以期为今后的城中村改造规划编制提供一定的参考借鉴。     

长沙市游憩-居住功能空间格局及其匹配关系研究

伴随新型城镇化和全面休闲化时代到来,游憩-居住两大功能空间关系研究成为新时期城市地域结构领域的重要关注议题。基于POI地理空间大数据,通过运用Ripley's K函数、同位区位商、“不一致指数”定量模型和采用全局空间自相关、核密度估计等ArcGIS空间分析方法,探究了长沙市游憩-居住功能空间格局及其匹配关系特征。研究发现：① 两大功能空间均具有显著的空间正相关性,形态格局差异鲜明且均呈以“空间极核”为导向的集聚模式,各类型功能空间集聚强度表现为“居住空间>文化休闲空间>体育健身空间>商业娱乐空间>自然生态空间”;② 两大功能空间存在基于“距离-数量”的函数衰减关系,距离居住空间3000 m半径环带是游憩空间集中分布以及居民日常游憩休闲的重要活动范围;③ 居住空间具有“临近”游憩空间布局的指向特征,但反之不显著,两大功能空间呈单向吸引“非对称性”错位临近关系,居住空间临近不同类型游憩空间的指向强度呈“体育健身空间>文化休闲空间>自然生态空间>商业娱乐空间”位序格局;④ 游憩-居住功能空间协调关系具有较强的空间异质性,湘江西岸整体上优于东岸,岳麓区、望城区为游憩-居住协调型,天心区、芙蓉区、雨花区、开福区为游憩滞后居住型,长沙县为游憩超前居住型。本研究通过聚焦新型城镇化和全民休闲时代的城市游憩设施配置及其与居住空间的关系问题,将为丰富传承新背景趋势下的城市公共设施区位理论、城市空间结构理论等提供重要的理论探索方向,并为长沙市及国内同类大都市合理布局城市游憩休闲设施、优化调整城市空间结构和建设休闲宜居城市等提供科学参考。     

Optimization Transmission Theory and Technical Pathways that Describe Multiscale Urban Agglomeration Spaces

Urban agglomerations are spatial entities that promote the development of ‘new urbanization' processes within China. In this context, the concept of ‘multiscale urban agglomeration spaces' encompasses three linked levels: macroscale urban agglomerations, mesoscale cities, and microscale urban centers. Applying a series of multidisciplinary integrated research methods drawn from geography, urban planning, and architecture, this paper reveals two intensive utilization laws that can be generalized to apply to multiscale urban agglomeration spaces, top-to-bottom ‘positive transmission' linkage and inside-to-outside ‘negative transmission' movement. This paper also proposes optimization transmission theory and policy decision technical pathways that can be applied to these three urban agglomeration spatial scales. Specific technical pathways of transmission include intensive expansion and simulated decision-making in macroscale urban agglomerations, ecology, production, and living space intensive layout and dynamic decision-making in mesoscale cities, and four cores(i.e., ‘single, ring, axis, and pole core') progressive linkage and intensive optimization decision-making in microscale urban centers. The theory and technical pathways proposed in this paper solve the technical problem of optimization and provide intensive methods that can be applied not only at the individual level but also at multiple scales in urban agglomeration spaces. This study also advances a series of comprehensive technical solutions that can be applied to both compact and smart growth cities as well as to urban agglomerations. Solid theoretical support is provided for the optimization of Chinese land development, urbanization, agricultural development, and ecological security.     

山城眺望空间OSCA模型构建及应用

山体是大自然赋予城市的天然景观资源,通过山与城市中建筑群构成的山城空间关系,可形成多类型的眺望景观。当前山城眺望景观在建设热潮中不断被破坏,逐渐消失在林立的高楼中,需要进行一定的控制和保护。以济南市中心城区为例,基于眺望控制分区,寻找城市建筑发展演变、分区建设的规律,结合元胞自动机与多智能体,提出基于眺望景观控制下的山城眺望空间CA-OSCA模型（Overlooking Space Cellular Automata）,构建山城眺望空间演变模型。利用GIS等数据分析平台,对模拟结果进行分析,构建真实城市空间下的未来山城眺望空间景观三维模型,以更加直观、真实地方法探讨在眺望景观分区控制的影响下,未来城市空间结构的发展模式,最终为未来山城眺望景观空间的控制与保护以及眺望景观保护下,山城城市未来空间发展结构提出发展策略。     

济南市城市地下空间资源开发利用适宜性评价

随着城市建设的快速发展,土地资源紧张成为限制城市健康稳定发展的主要因素之一,地下空间资源开发成为解决这一问题的主要途径之一,而对城市地下空间资源进行因地制宜的适宜性评价是对其合理开发利用的关键。该文采用专家调查法、层次分析法(AHP)等研究手段,对城市地下空间资源开发利用适宜性评价进行了研究,以济南市地下空间资源开发利用为例,分析了济南市水文及水文地质、工程地质、环境地质等影响因素,构建了济南市城市地下空间资源多层次评价体系,重点研究了泉水保护对济南市地下空间资源开发利用的制约影响,建立了一套适用于济南市地下空间资源的综合评价模型,旨在为济南市后续地下空间资源开发利用提供理论依据。     

基于粗糙集的交通道路与城镇用地扩展关系分析

交通道路是城镇用地扩展的重要驱动力因素之一,对城镇用地的扩展具有积极的作用。城镇用地的扩展也不断地对交通道路的发展提出新的需求。目前,众多的数理方法和空间模型已用以研究交通道路与城镇用地扩展之间的相互作用。为了更加有效地分析交通道路与城镇用地扩展的作用关系,以更加有效地研究交通道路与城镇用地扩展的相互作用程度和模式,需进一步探索新的技术方法和手段。本文利用粗糙集理论,以广东省城镇化问题为例,从一个新的角度来研究交通道路与城镇用地扩展之间的关系。结果表明,使用粗糙集抽取的反映交通道路和城镇用地扩展的决策规则可以有效地反映交通道路与城镇用地扩展的关系,对于城镇化的研究具有一定的指导作用。     

一种基于移动窗口的城市绿度遥感度量方法

针对城市绿度空间分布特征难以描述且合理性难以度量的问题,在基于多光谱遥感数据和激光雷达数据（LiDAR）获取高精度城市建筑物与绿地信息的基础上,本文提出一种基于移动窗口的城市绿度遥感度量方法。其通过遍历研究区像元,建立了移动窗口内的城市绿地面积与固定窗口面积之间的关系,计算了中心像元的绿度指数,并与传统的格网法、缓冲区法进行了比较。研究结果表明：该方法建立的绿度指数,能很好地反映城市居民在区域内接触城市绿地的概率及其空间分布特征,与格网法和缓冲区法相比,有效避免了格网法产生的边缘效应,并解决了缓冲区法空间不连续性的问题,实现了区域范围内任意点的城市绿度度量。该方法为城市绿地度量、城市规划、管理提供了一种新视角。