长沙城市形态与用地类型的时空演化特征

运用GIS技术与高级编程方法提取了长沙市1979、1996年、2003年的城市用地现状图的数据信息,借助最小二乘技术,通过幂指数拟合,计算出了各年份的城市形态与用地结构的分维数,并探讨了长沙城市分形演化的机理和城市形态演化的信息熵。通过对分维数的时空变化所包括信息的分析,发现长沙城市形态及各职能类用地存在明显的分形特征,且各类职能用地的分维小于城市形态的整体分维,符合理论上推断的城市分维包容原理,整个城市形态朝着混沌向有序渐趋优化演化,但同时也存在绿化用地与对外交通用地发展不够完善的问题。     

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。     

基于遥感和GIS的元阳梯田分形美的多尺度研究

以哀牢山区元阳梯田为研究对象,以快鸟影像为原始数据,经矢量化得到小流域梯田田块分布图,运用Arcview 计算得到梯田边缘的计盒维数和信息维数,从分形理论和复杂性理论出发,分析梯田的分形美特征.结果表明:1.梯田是介于单调和复杂之间的景观,最利于产生审美快感;2.计盒维数的存在表明梯田边缘具有统计自相似性,不同尺度梯田部分与整体的结构相似性形成梯田的相似性与非相似性美;3.计盒维数值比较接近,但又有所差别,体现了梯田景观空间层次的复杂嵌套性,形成了梯田形状的秩序性与不规则性美;4.信息维数表明,梯田景观具有复杂精细结构和不规则的、破碎的、粗糙的形状,从而形成梯田景观的结构精细性与形状"粗糙性"美.另外,信息维数随研究幅度的增加呈现增加趋势.     

北京城市形态的分形集聚特征及其实践意义

基于1984、1999年Landsat TM遥感图像,根据分形理论,用半径法研究了北京城市形态,发现北京城市具有分形性质。北京市建设用地从中心向外扩散的集聚分形结构存在明显的标度区转折现象,其中第一标度区是能够揭示北京城市形态演化特点的有效标度区。1984、1999年半径维数的数值变化反映了建设用地密度集聚扩散的不同特点。本文根据集聚分形的标度区建立了一种新的城市范围定义,这种定义可以减少通常定义中的主观因素和不可比因素,标度区大小具有一定的理论意义。     

基于路网可达性的城市空间形态集聚分形研究

为将城市形态分形维数从平面空间拓展到交通网络系统,提出一种基于路网的分形集聚维数测算方法,探讨该维数的集聚—扩散性质。以郑州市中心城区为案例区,分别测算了各类功能用地半径集聚维数和路网集聚维数。结果表明：① 各类用地无论在平面中还是在路网中,密度从中心向外围的变化在特定区间内都是均匀的,符合分形特征。② 两种维数均呈现出商业用地<全部建设用地（不含道路与交通设施用地）<居住用地<工业及仓储用地的规律。③ 对于同类功能用地,相对于半径维数,路网集聚维数标度不变区尺度范围更广,对空间的划分也更为精细。④ 同类用地两种集聚维数的分形测量值存在差异,这体现出路网集聚维数对传统测度结果具有一定的延展—集聚修正作用。     

基于GIS的河南省公路交通网络分形空间特征研究

以分形理论为基础,借助GIS技术,分别测算了河南省全域公路交通网络的长度-半径维数、分枝维数以及其所辖18个省辖市各等级公路的相似维数及权维值.研究表明:河南省公路交通网络具有分形特征,长度-半径维数与分枝维数存在一定差异;各地市权维值存在较大差异,表明河南省公路交通网络分布不均衡,差异较大,中原城市群和黄淮的部分地区公路交通较好,而豫北、豫西、豫西南及豫东南部分地区交通覆盖度较差.为进一步探讨各地市公路建设规模和经济发展之间的协调关系,通过公路规模与经济产出的分形模型测算出18个省辖市的分维值,发现郑州等10个城市经济发展超前于公路规模、开封等3个城市基本一致、平顶山等5个城市经济发展滞后于公路建设规模.     

基于遥感监测的北京市 城市空间扩展格局与形态特征分析

基于1990年、2002年、2013年的遥感影像、基础地理信息数据,开展北京城区边界信息提取,从城市扩展过程、空间形态、扩展类型、空间结构演变4个方面对北京市城区空间演进过程进行分析。结果表明:1990—2013年北京市辖区城区面积扩展了559.20 km~2,2013年的城区面积是1990年的2.29倍,城区面积扩展明显;北京市城市空间扩展具有显著的阶段性,1990—2002年、2002—2013年两个时段的城市扩展面积及速率均呈显著增加趋势,前期以中心城区外围的"片状"扩展为主,后期以内部填充的集约式扩展为主。     

中国矿业城市空间形态特征及其空间分异

矿业城市是以矿产资源开采和初加工为主的资源型城市,伴随矿业城市发展的各个阶段,城市空间会呈现相应的演变过程和格局,城市经济的转型也必将带来城市空间结构的响应.矿业城市空间结构受自然资源和产业发展的影响明显,是基于自然资源与产业转型的空间可持续发展的典型研究对象之一.选取中国33个公认的典型地级矿业城市作为研究样本,提取空间结构数据进行紧凑度和分形维数的计算与统计分析,力图总结我国矿业城市对比其他类型城市在空间形态上的基本特征和空间分异规律.结果表明,矿业城市空间形态的紧凑度较低,发展呈分散态;矿业城市空间的边界比较复杂,呈不规则状态;矿业城市紧凑度与边界维数呈负相关;矿业城市空间形态受城市发展阶段、有无依托、其他组织的人为规划等因素影响,呈现一定的空间分异规律;矿业城市空间形态与人口规模和经济发展水平存在相关.     

基于遥感和GIS的干旱区绿洲景观破碎化分析--以金塔绿洲为例

以2个时期的遥感图像所解译的土地利用数据为基本信息源，基于GIS工具，选用斑块密度、廊道密度、斑块破碎度、分离度和斑块面积变异系数5个指标对金塔绿洲的破碎化程度进行了分析。结果表明：(1)1990～2000年，金塔绿洲总体的景观破碎化程度轻微地降低。(2)从景观类型上看，基质的破碎化程度增强；水浇地面积增大，趋于集中分布，破碎化程度降低；城镇用地破碎度增加，分离度减小。这些变化与人类开发利用活动的程度和方式有关，体现了荒漠基质受人类影响而逐步形成的典型农业型绿洲的特点。     

基于GIS和DEM的水系三维分形计盒维数的计算

实现具有三维立体特征的河网水系分形维数的准确计算,是目前分形地貌学面临的主要问题之一.该文依据三维分形计盒维数的基本原理,提出基于DEM和ArcGIS的水系三维分形计盒维数的计算方法,并以湖北省恩施市境内水系为例,验证了方法的可靠性,说明三维计盒维数比二维计盒维数更能反映水系的空间分布特征和内部结构.     

徐州城市形态演变的分形分析

基于城市扩展图和多时相Landsat遥感影像资料，应用分形理论，对1949年以来徐州城市形态的演变进行定量分析，揭示了徐州城市形态在不同时期的扩展特征。结果表明：徐州城市形态具有分形性质，城市形态的演变是多种因素综合作用的结果，尤其与经济发展的周期性变化密切相关。城市形态的演变经历了迅速扩展期、缓慢扩展期、恢复扩张期、快速推进期和稳步扩张期。在空间上，徐州城市形态一直处于外部扩展一轴间填充一外部扩展的循环过程中。在扩展方向上，1987年以前，城市的扩展重心向东北方向转移；1987年以后，扩展重心转向东南方向。     

临沧市临翔区城市形态演变的分形研究

在对临沧市临翔区1949～2009年城市建成区地图进行遥感和GIS技术处理的基础上,利用分形理论的边界维数模型对其城市形态的演变过程进行了定量分析,并以城市紧凑度和建成区面积年均增长率作为辅助数据,探索了临翔区城市形态在不同历史阶段的扩展特征。研究表明:临翔区城市形态具有分形特征,其演变过程经历了5个大的阶段:第一次快速扩展期、缓慢扩展期、恢复扩展期、第二次快速扩展期和稳定扩展期。扩展模式在外部扩展和内部填充之间不断"角力"。在整体的扩展方向上,以向北为主导。演变受到多种因素的共同作用,以经济、政策和自然因素的影响为最大。     

基于RS、GIS的宁夏土地利用动态变化分析

根据1986年、1996年和2000年三期遥感图像，通过遥感和地理信息系统空间分析方法，研究了1996－2000年宁夏回族自治区 的土地利用动态变化情况。结果发现土地利用动态变化中耕地增加、草地减少是宁夏土地利用变化最大的特点，城镇居民建设用地有较快增长但规模不大，其它土地类型变化不大基本处于动态平衡中。进一步分区域的对比研究表明，各区土地利用变化随自然条件不同有不同程度和幅度的变化，并且土地利用变化空间分布的区域差异会产生耕地结构不合理、草地退化和荒漠化等资源环境问题。     

城市空间结构演变的空间过程和动力因子分析

城市空间结构是城市地理学、城市规划学的核心研究内容之一。城市空间结构的演变作为一个十分复杂的社会现象，一直受到各方面学者的关注。通过着重分析城市空间结构演变的主要空间过程：空间竞争、空间演替、空间扩散、空间均衡等，并对这些空间经济过程做出横向分析，讨论城市空间结构与城市经济运行之间的内在联系。分析城市空间结构演变的主要动力因子：包括完善的服务和基础设施、土地集约利用、城市产业的人口需求等集聚因子和环境承载力、级差地租、现代技术的发展等离散因子，从而论证集聚力和离心力的交互作用对城市空间结构演变产生深刻影响。     

基于RS和GIS技术下城镇空间变化分析及应用研究

城镇空间变化分析，是城镇发展趋势分析的基础，对城镇远景规划有十分重要的指导作用。它也是区域生态环境演变调控研究的重点内容和基础内容。本文将引用RS和GIS技术方法对城镇空间变化进行研究。其基本思路是，利用RS的TM卫片数据进行宏观监测，再利用GIS的空间分析功能，方便地进行城镇分布状况和迁移变化的空间分析与评价。该技术方法已被成功地应用于新疆城镇分布状况及动态变化研究项目中，收到较好效果。     

城镇空间规划理论历史演变的方法论审视

根据相关理论在城镇空间规划中的地位与作用,城镇空间规划理论可分为5个方面：规划目的论、区位选择理论、空间发展论、空间布局论、规划实施论,它涵盖了规划从设想到实施的整个过程,反映了规划指导思想从权力主义、神权至上、经济本位、人本主义至人地和谐的转移。当然不同国家、不同地区,各种指导思想的影响不一样,越是发达地区,人地和谐论的影响越大,越是落后地区,权力主义的影响越大。同时,不同国家、不同地区要根据自身的发展水平和国情区情选择适当的规划理论与方法。     

中原城市群地区交通网络演化分析

回顾了近百年来中原城市群地区交通建设情况,分为3个时期分析中原城市群地区交通网络形成演化的过程,探讨城市群地区交通网络演化对城市群形成和发展的影响作用.结果表明中原城市群地区： （1）至建国初期,交通极为落后,整个城市群几乎处于孤立城市阶段; （2）至改革开放初期,铁路建设继续完善,公路网络比较成熟,中原城市群雏形显现; （3）改革开放近30年来,中原城市群地区铁路、公路网络逐步建设完善到成熟阶段,中原城市群形成层次分明、发展轴向清晰的城市网络格局.     

基于GIS的滇中城市群空间结构效益优化研究

在ArcGIS软件和云南基础地理数据支持下,对滇中城市群空间结构效益进行初步解析.结果表明：滇中城市群的突出优势在于人口规模大,经济发展水平较高,经济发展综合指数和城市化综合指数较大,其中昆明和玉溪的经济发展与城市化协调度较高,同时表现出空间差异;滇中城市群紧凑度较高,城市交通优势度相对较高,可达性较好,重要城市之间的空间联系较为紧密,但城市数量较少,规模效益相对欠缺.以实现城市群空间结构效益最大化为目标,在综合分析的基础上提出了滇中城市群方案.     

基于GIS和Repast集成的昆明市主城区人口空间分布仿真建模研究

对Repast以及由RepastS构建仿真模型的基本流程作了简单介绍,并以昆明市主城区为例,以RepastS松散集成GIS,构建了一个反映城市人口空间分布的仿真模型。模型首先将昆明市主城区的324万总人口分为3240个Agent,选取对人口空间分布影响较大的交通、经济、行政驻地、企事业单位、水体、坡度六类因素作为影响因子,运用主成份分析功能以及专家打分的方式对各影响因子分别赋予对人口空间分布的影响权重以及自身的影响度值,建立影响Agent随机移动以及停留的函数模型。模型根据Agent最终停留的坐标自动计算落在每一个行政区内的Agent个数。将模拟结果与昆明市主城区实际人口分布数据进行对比,结果表明模型的仿真度较高,证明模型的构建是成功的。     

关中-天水经济区城市体系空间结构的分形特征研究

城市体系的空间结构具有分形特征,分维是反映空间结构优化与否的重要参量。基于分形理论,通过计算关中-天水经济区城市体系的集聚维数和关联维数,探讨分析了该经济区城市体系空间结构的特征,得出关中-天水经济区存在着核心城市不强、城市空间分布集聚不明显、城市体系等级缺失、城市之间关联较弱等制约经济区健康快速发展的因素。最后指出应进一步优化关中-天水经济区城市空间结构以便为促进经济区发展以及西咸国际大都市建设发挥持续性的积极作用。