基于多智能体模型与建筑物信息的高空间分辨率人口分布模拟

自上而下的人口分布模拟模型自动化程度较低,难以分析人口分布成因,且因精细尺度的人口样本较难获取而不太适用于高空间分辨率人口分布模拟。提出了一种基于多智能体模型和建筑物信息的高空间分辨率人口分布模拟模型。首先利用建筑物三维分布数据提取住宅建筑,构建智能体人口分布模拟模型的环境;然后基于统计、调研数据定义智能体属性,确定智能体居住选择行为规则;最后以泰日社区为例进行了居住人口分布仿真模拟。研究结果表明,基于建筑物信息的人口分布多智能体模型,可以获取每栋建筑物上的人口,改进了当前高分辨率人口模拟主要只模拟小区或者居委会人口的不足;多智能体模型具有较高的自动化程度,不仅能获得较好的模拟结果,而且可在一定程度上从微观机理解释宏观居住分布模式,是对传统统计模型的有益补充。     

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.     

城市迁移人口居住空间分异——对深圳市的实证研究

基于深圳市第六次人口普查数据,将迁移人口按照户籍地划分为市内迁移、省内迁移和省际迁移3种类型。通过计算区位熵分析街道迁移人口比重在全市中的水平,并用空间自相关来识别其空间集聚状况,以揭示迁移人口的空间分异格局,进而用分异指数刻画迁移人口的分异程度。然后以街道迁移人口比重为因变量,住房因素和就业因素为自变量,采用OLS模型、空间滞后模型和空间误差模型来分析和解释迁移人口居住空间分异的影响因素。结果表明：①迁移人口区位熵呈现出较为明显的圈层结构分布特征,以南山区和福田区为中心向外依次为市内、省内和省外迁移人口;②迁移人口的居住分布存在空间集聚,市内迁移人口集聚分布在行政中心周围,省内迁移人口集中分布在商业中心周围,省外迁移人口集中分布在工业园区较多的关外街道;③省外迁移人口与本地人口之间的居住分异程度最高;④省外迁移人口的居住空间分布显著地受住房因素的影响,省内迁移人口的居住空间分布则受就业因素的影响,住房和就业因素对市内迁移人口的居住空间分布的影响不显著。     

基于乡村人口转移和农村道路建设的空间贫困破解机理及其对策研究——以贵州省为例

贫困与地理环境之间交互耦合形成了空间贫困陷阱,本文在对贵州50个国家级贫困县乡村人口转移减贫效应和松桃、威宁、望谟3个典型县域贫困村贫困发生率与农村道路可达性指数空间耦合关系进行实证研究基础上,阐释了破解空间贫困的作用机理,并构建相应政策体系。结果表明：① 贵州国家级贫困县乡村户籍人口向县内城镇转移和县外转移具有显著的减贫效应,但县内城镇转移比县外转移减贫效应的作用力更大。② 松桃县、望谟县极度贫困、可达性较差型和深度贫困、可达性较差型贫困村所占比例在15%左右,威宁为10%左右,对该类型贫困村实施整村易地搬迁和村庄撤并;对具有自然历史文化特色资源的深度贫困、可达性中等型和一般贫困、可达性中等型贫困村应进一步扩展道路宽度,打通断头路,形成网络,增强通行能力。③ 应坚持以县城为中心的就地城镇化和发达地区中心城市、省会城市等异地城镇化并重,加强对转移劳动人口的技能培训,提升其城镇生存能力。继续加大对具有自然历史文化特色资源的保护类村庄的“通村、通组、通户”道路拓宽、硬化等措施,逐步完善自来水、宽带等较为薄弱的基础设施投入力度,推进贫困村基本公共服务均等化;通过发展山区“绿水青山”内生性和外生性产业,引导贫困人口提升自我发展能力。     

基于空间滤波方法的中国省际人口迁移驱动因素

人口迁移数据中往往存在较强的网络自相关性,以往基于最小二乘估计的重力模型与迁移数据的拟合度较低,而改进后的泊松重力模型仍存在过度离散的缺陷,以上问题均导致既有人口迁移模型中的估计偏差。本文构建了特征向量空间滤波（ESF）负二项重力模型,基于2015年全国1%人口抽样调查数据,研究2010-2015年中国省际人口迁移的驱动因素。结果表明：① 省际人口迁移流间存在显著的空间溢出效应,ESF能有效地提取数据中的网络自相关性以降低模型的估计偏差,排序在前1.4%的特征向量即可提取较强的网络自相关信息。② 省际人口迁移流之间存在明显的过度离散现象,考虑到数据离散的负二项重力模型更适用于人口迁移驱动因素的估计。③ 网络自相关性会导致模型对距离相关变量估计的上偏与大部分非距离变量估计的下偏,修正后的模型揭示出以下驱动因素：区域人口特征、社会网络、经济发展、教育水平等因素是引发省际人口迁移的重要原因,而居住环境与公路网络等因素也逐渐成为影响人口迁移重要的“拉力”因素。④ 与既有研究相比,社会网络因素(迁移存量、流动链指数)对人口迁移的影响日益增强,而空间距离对人口迁移的影响进一步呈现弱化趋势。     

基于人口流的中国省域城镇化空间关联特征及形成机制

空间关联是区域相互作用和影响的纽带,以人口流动为载体的城镇化空间关联影响并不断调整着中国区域经济社会发展格局。根据省际人口流动数据,构建城镇化空间关联模型,通过分析1990-2015年中国省域城镇化空间关联强度与关联网络结构变化,揭示城镇化空间关联特征及形成机制。结果发现：① 中国省域城镇化空间关联强度演变过程可以解析出7种类型,其中主导类型与全国的吻合程度最高,并决定着全国城镇化空间关联强度演变过程;非主导类型的城镇化空间关联强度演变特征以2005年为界,之前增长缓慢甚至为负,之后与主导类型共同推动全国城镇化空间关联强度持续增长。② 对城镇化空间关联进行不同尺度的结构分析,全国城镇化空间关联网络结构日趋复杂,关联路径由集中转向分散,不同属性的地域子群间关联密度差异开始缩小,高等级节点由东部向中西部扩散。③ 采用面板向量自回归和面板分位数回归检验城镇化空间关联强度与关联网络中心度的互动机制,并解释了居民收入水平和区域产业结构对城镇化空间关联特征的影响方式。城镇化空间关联不仅深化了城镇化的研究,也为中国人口城镇化发展和产业空间转移调控提供理论依据。     

基于Lowry模型的北京市城市空间结构模拟

以Lowry模型为理论支撑,以北京市发展现状为研究对象,从模型构建、参数设置和情景模拟三个方面探索Lowry 模型框架在城市空间结构研究中的应用。① 基于杜能区位论,构建以区域地租总额最大化为目标函数,以北京市经济发展现状、现有土地资源供给为约束条件的线性规划模型。② 以北京市2010 年投入产出表、2011 年北京市统计年鉴、2010 年北京市企业调查数据等数据来源为支撑,完成模型相关参数的设置。③ 以北京市市域为研究对象,以乡镇街道办为基本研究单元,基于对北京市基本行业分布格局分析,构建模型的情景约束条件。④ 模拟分析了在北京市基本行业空间格局框架确定情况下的城市产业、居住空间分布特征,总结了模型的结构启示及模型的模拟启示。本文不仅丰富了模型框架的内涵,而且在实际应用中检验了模型的技术流程和分析能力,为基于Lowry模型的城市空间结构分析框架形成奠定基础,拓展了国内城市空间结构研究的研究视角。     

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。     

生态城市空间结构优化组合模式及应用——以襄樊市为例

在回顾中外生态城市研究进展的基础上 ,提出以人为本 ,自然协调 ;因地制宜 ,规模适度 ;完善高效 ,园林绿化 ;整体协同 ,良性循环等生态城市空间结构优化组合的原则和“绿心组团网络式”城市空间结构模式。并以襄樊市为例进行实证分析。最后结论为生态城市是城市发展的必然趋势 ;构建城市发展引导机制 ,使城市建设逐步转向更加适宜人们居住的生态城市 ;“绿心组团网络式”城市空间结构是比较理想的生态城市空间结构模式之一。     

中国城市用地与人口规模分布时空动态比较——以环渤海地区为例

复合1992-2012年DMSP/OLS稳定夜间灯光等多源遥感数据和统计数据,运用多种城市规模分布理论方法,对城市用地与人口规模分布时空演变特征进行系统比较。结果表明：环渤海地区城市用地规模增长速度明显快于城市人口规模增长速度,城市人口规模分布比城市用地规模分布更为均衡;城市用地规模呈首位型分布但首位优势在减弱,城市人口规模呈位次型分布但首位优势在增强;位序迅速上升的城市主要位于山东省和河北省,位序显著下降的城市主要位于辽宁省。环渤海地区城市规模空间分布呈显著的区域差异和空间极化特征,且城市用地规模分布空间特征比城市人口规模分布更为突出。研究结论可为优化区域城市空间开发格局、促进人地系统可持续发展提供参考。     

基于EA-SD模型的生态农业系统模拟与优化调控——以平凉市崆峒区为例

以甘肃省平凉市崆峒区生态农业系统为例,基于农业产业链的物质、能量流动机理,运用Vensim软件建立生态农业系统动力学分析模型(EA-SD)。量化分析和模拟了生态农业发展的综合效益及其演变趋势。经模拟,按照现在的发展模式不变,系统不但存在牛粪尿污染等负效应,而且随着肉牛年屠宰量的快速上涨,未来崆峒区可能出现肉牛数量锐减,制沼产业、有机农业衰落,整个系统难以持续发展的情况。根据模拟结果,论文制定了系统优化调控政策,并模拟了优化后系统的发展情景。结果显示,优化能够消除系统缺陷和负效应,提升综合正效应,增强系统的可持续发展能力。本研究的模型及调控过程能够为类似的生态经济系统优化研究提供借鉴和参考。     

基于DPSIRM模型的社区人居环境安全空间分异——以大连市为例

以DPSIRM因果关系模型拟定指标体系,运用模糊层次分析法和综合比较法赋权并量化计算,基于地理信息系统空间分析方法,对大连社区人居环境状况和全空间分异格局进行研究,结果表明:大连市社区人居环境安全单元分为五个类别,即社区人居环境安全评价很差单元、社区人居环境安全评价较差单元、社区人居环境安全评价过渡单元、社区人居环境安全评价较好单元、社区人居环境安全评价优良单元;大连市人居环境安全的空间分布中各分区所占的比例为:人居环境安全区30.598%,人居环境较安全区30.232%,人居环境安全过渡区9.678%,人居环境较不安全区12.299%,人居环境不安全区17.193%;南部滨海区人居环境安全好,北部城乡结合部人居环境安全差,呈现由南向北递减趋势;中部是国家森林公园等植被覆盖好的区域,人居环境安全好。研究表明本文所建评价模型具有普遍性,可用于不同社区人居环境因子的评价与比较。     

基于空间分位数模型的住宅价格分异的影响因素研究——以武汉市为例

住宅价格的变化是关系我国城镇化建设和社会经济高质量发展的重要问题。为探索住宅价格分位点下的影响因素,本文以我国中部国家中心城市——武汉市为例,运用空间分位数模型进行定量分析,同时将两阶段空间自回归模型结果作为对比揭示其优越性。研究表明：① 空间分位数模型不仅能考虑住宅价格的空间自相关性,而且还关注了住宅价格的条件分布特征,更为全面地描述微观因素对不同价位住宅的作用效应。②从分位点来看,高住宅价格的空间自相关性强于低住宅价格的;而且影响因素存在波动性和异质性,相比较于两阶段空间自回归的均值结果,空间分位数模型中各因素的影响程度随着分位点的变化出现上升或下降趋势,对低价、高价等不同价位的住宅影响程度存在显著差异。③ 整体而言,建筑年龄和医疗配套为负向影响因素,容积率等建筑特征、区位特征和教育配套等邻里特征变量为正向影响因素。基于研究结果,合理提高中低价位住宅区域的容积率和绿地率、加大低价住宅区的轨道交通和教育设施的投入力度等应当成为政府部门针对不同价位的住宅制定差异化政策措施的考虑方向。     

城中村制造业空间集聚研究——以广州康乐村服装生产企业为例

城中村作为城市内部的异质空间已受到学术界高度关注,但对其内部流动人口创建的各种经济部门,尤其是制造业的系统研究仍然少见报导。选取广州市康乐村为案例地区,通过半结构式问卷调查与访谈、土地利用类型与多层建筑物垂直空间利用状况的系统调研,深入探讨城中村内流动人口创建的制造企业集聚的基本特征及形成机制。研究表明:制造企业在康乐村的集聚是关系邻近与地理邻近循环因果关系引导下的主动集聚。企业具有"临时性"、"内生性"、"地域的多元性"及"非正规性";产业构成以成衣制作为主体,企业规模偏小,生产联系松散,技术需求极其低下;在空间分布上则表现为同行业企业相对集中分布,产业空间与居住空间相互依附,垂直空间混合利用以及企业分布受村内道路系统影响显著等。     

An explanation of labor migration and grain output growth: Findings of a case study in eastern Tibetan Plateau

Although there has been rapid rural-urban migration in rural China since the 1980s, the total grain production of China saw a continuous increase. As of today, the relationship between labor migration and grain output growth remains partial and contradictory. The main aim of this empirical study is to examine some specific measures adopted by peasants to deal with labor shortage and maintain grain output growth. Using tracking survey, participatory rural appraisal methods, and land plot investigation, we investigate 274 households and 1405 arable land plots in four villages in two stages in Jinchuan county, southwestern China. The results show that continuous emigration of labor from the four villages caused the abandonment of a small amount of land, decreased labor intensity, and reduced multiple cropping index, shifting from “corn-wheat” multiple cropping pattern to the “corn” cropping pattern, which means labor shortage in some households. At the same time, owing to surplus labor in the villages, the peasants utilize a series of means to offset the negative impacts of labor migration on grain output, such as cropland transfer, labor exchange in the busy seasons, and the substitution of capital and technology for labor. The econometric analysis also shows that labor migration boosts grain production. This study provides a reasonable explanation of grain output growth under rural-urban migration.     

气候变化背景下森林动态模拟研究综述

在全球气候变化背景下,森林的地理分布与生态过程研究受到越来越多的关注.森林对气候变化的响应是一个复杂的过程,在已有模拟方法中,林窗模型和全球植被动态模型由于考虑了气候作用下植被的演替与更新等机理,能较为合理地模拟气候变化背景下森林的瞬态响应,是目前气候变化研究的热点之一.全球植被动态模型以植物功能类型(PFTs)表示区域森林植被组成,通过模拟PFTs比例的变化来反映森林地理分布格局的动态变化.通过回顾上述两类模型的发展历程,梳理了模型在模拟研究森林地理分布及生态过程中,对过去和未来气候变化的潜在响应方面的应用,并针对模型中存在的不足,提出今后应在动态模型多尺度研究、加强模型对非气候因子的描述、模型间比较、多源遥感数据与模型同化等方面开展重点研究.     

基于空间数据库的多媒体图形查询信息系统研究——以苏州河环境综合整治为例

本文介绍作者自行开发的GIS软件系统———基于空间数据库的多媒体图形查询信息系统的内容、结构和功能 ,以及在环境规划管理方面的应用。阐明了系统可满足决策管理层和公共信息发布层等不同层次的应用需求 ,对环境工程项目的规划管理可作为示范和借鉴。说明本系统除具有一般GIS系统所具有的功能外 ,还把现代多媒体技术和GIS空间数据库技术结合起来 ,实现了在空间数据基础上的多媒体信息查询 ,丰富了GIS中属性数据查询的内容 ,提高了地图的可视性。详细介绍了一种地理信息系统的空间分析方法———包含分析的算法和在本系统中的具体应用———按多边形区域进行空间相关性关系查询。     

基于空间界面视角的新时期乡村性空间分异机理——以河南省巩义市为例

新时期中国乡村正在经历新一轮剧烈的转型重构过程,而村域乡村性空间分异可视为乡村转型重构过程在地方上的具体表现;由于乡村发展的多元性和外向性特征显著,其发展动力也变得更加多元,因此采用更加综合和系统的空间界面视角探索村域乡村性空间分异,可为新时期乡村发展问题的研究提供新的视角。本文以村域经济数据以及土地利用类型数据为基础,集成乡村性指数评价、游动分割窗以及地理探测器等技术手段,对巩义市村域尺度乡村性空间分异进行分析,并对其空间界面的位置和影响范围进行定量识别与判断,在此基础上探讨了村域尺度乡村性空间分异机理。结果表明：①巩义市空间界面主要分为自然界面、人文界面两大类,其中自然界面又分为地形界面和自然资源界面;人文界面主要由农业生产界面、居住界面、行政界面和交通界面组成。②乡村性空间分布呈现较强的正空间自相关性,并且呈现出边缘强、中间弱的分布格局。③空间界面具有的多重效应在一定程度上推动县域要素的空间重组,促使巩义市乡村性空间分异的形成。其中,人文界面中的交通界面、行政界面和居住界面对乡村性空间分异影响较大,而自然界面影响较小。     

基于隐性—韧性—显性的武汉城市资源环境承载力空间特征

资源环境承载力是衡量城市国土空间发展状况的晴雨表,深入揭示资源环境承载力系统要素的相互作用机理对城市国土空间格局优化具有重大意义。本文在双评价指南的基础上引入夜光/大气遥感、兴趣点、交通态势、社交媒体等多源时空数据,建立了基于隐性—韧性—显性的城市资源环境承载力空间特征分析理论框架,提出了空间自相关和分形几何相结合的承载力空间特征挖掘方法。以武汉市为例开展研究,结果表明：① 武汉市资源环境承载力呈显著空间异质性,隐性承载力指数高值区分布于城市外围生态环境优越的区域,韧性承载力指数高值区集中于综合风险应对能力较强的中心城区,显性承载力指数高值区位于各项基础功能均较为健全的城市次中心一带;② 武汉市资源环境承载力存在正向空间聚集性,并呈显著半径向心分形特征,隐性承载力指数高值区呈放射状向四周扩散,韧性承载力指数高值区呈向心状聚集在城市核心圈层,显性承载力指数高值区分布于则介于二者之间。本文构建的城市资源环境承载力空间特征分析与挖掘方法体系,通过引入多源时空数据弥补了传统数据现势性的不足,完善了城市资源环境承载力研究的理论和技术范式,可为新时期城市资源环境承载力研究提供一种新思路。