基于水流扩展思想的网络空间Voronoi图生成

Voronoi图是地理空间设施分布特征提取的重要几何模型,基于不同的空间距离概念可建立不同的Voronoi图。本研究顾及城市网络空间中设施点的服务功能及相互联系发生于网络路径距离而非传统的欧式距离的事实,针对网络空间Voronoi图模型,建立一种网络空间Voronoi图生成的栅格扩展算法。首先对图结构的边目标剖分为细小的线性单元,称作网络空间的栅格化,引入水流扩展思想,将事件点发生源视为“水源”,以栅格单元长度为扩展步长,让水流方向沿着网络上的可通行路径同时向外蔓延,直至与其他水流相遇或者到达边的尽头。该算法可方便地加入网络图结构中的多种约束,如街道边的单向行驶、结点的限制性连接等实际空间限制条件。通过大规模实际数据的“数字城市”POI点服务范围的试验表明该算法的效率高。     

核密度估计法支持下的网络空间POI点可视化与分析

城市空间POI点的分布模式、分布密度在基础设施规划、城市空间分析中具有重要意义,表达该特征的核密度法(kernel density estimation)由于顾及了地理学第一定律的区位影响,比其他密度表达方法(如样方密度、基于Voronoi图密度)占优。然而,传统的核密度计算方法往往基于二维延展的欧氏空间,忽略了城市网络空间中设施点的服务功能及相互联系发生于网络路径距离而非欧氏距离的事实。本研究针对该缺陷,给出了网络空间核密度计算模型,分析了核密度方法在置入网络结构中受多种约束条件的扩展模式,讨论了衰减阈值及高度极值对核密度特征表达的影响。通过实际多种POI点分布模式(随机型、稀疏型、区域密集型、线状密集型)下的核密度分析试验,讨论了POI基础设施在城市区域中的分布特征、影响因素、服务功能。     

社会网络视角下长三角城市旅游经济空间差异

以长三角16个城市为例,通过修正后的引力模型构建旅游经济联系网络,运用社会网络分析方法对网络进行定量分析,进一步对长三角旅游经济空间差异的原因进行分析。长三角城市旅游经济联系网络的密度为0.533,规模为128,直径为3,网络密度处于中等水平。上海（舟山、台州）在中心度指数、权力指数、结构洞水平、核心度等指标上得分处于优势（劣势）地位,位于整个网络的核心（边缘）。空间自相关分析表明,各城市旅游业空间聚类态势与网络特征呈现出很强的正相关性,各城市在网络中相对位置的优劣,对城市旅游经济的发展将产生重大影响。社会网络分析方法能够揭示区域旅游经济发展差异的内部机理,为研究区域旅游空间差异提供新的视角。     

基于网络分析的城市影响区和城市群空间范围识别

以不打破行政界线为前提,利用Huff模型,基于矢量数据,采用最短交通路网距离和城市综合规模值来综合测算腹地与中心城市之间的势能,根据势能确定腹地县域的归属,对全国地级及以上城市的空间影响范围进行识别,并和基于改进场强模型的城市影响腹地范围界定结果进行对比。以全国发育较成熟的15个城市群为对象,综合测定城市群的影响范围,并与城市群规划中的空间范围进行对比,提出城市群空间范围调整建议。并以长株潭城市群为例,通过社会网络分析方法,综合分析测定城市群的空间影响范围。研究结果可为城市(群)规划提供科学依据和方法参考。     

长江经济带城市水资源利用效率的空间关联网络及形成机制

探讨城市水资源利用效率空间关联网络特征及其形成机制可为实现区域用水效率协同提升提供新的政策视角。本文以长江经济带107个地级及以上城市为研究样本,首先,利用随机前沿分析法（SFA）测算出其2009—2018年水资源利用效率,并基于此构建其空间关联矩阵,继而采用社会网络分析法考察城市水资源利用效率空间关联网络的整体结构、个体结构及其空间聚类方式,最后采用二次指派程序法探讨网络形成机制。结果表明：① 城市水资源利用效率整体仍处于较低水平,但研究期内提升显著,空间关联网络格局显现,且整体网络可达性较强,几乎不存在非对称性可达的联系对,仍存在关联不紧密、网络结构稳定性欠佳等问题;② 上中下游地区的中心城市发挥着中心行动者、中介沟通者的重要作用,呈现“中心城市—非中心城市”的“核心—边缘”空间分布特征;③ 城市水资源利用效率空间关联板块可划分为净溢出、主受益和双向溢出板块,各板块成员组成符合长三角城市群、长江中游城市群、成渝城市群的分布特征;④ 城市间地理邻近性差异、经济发展水平差异、对外开放程度差异等自然地理条件和社会经济因素对城市水资源利用效率关联网络的形成具有显著影响。     

基于空间网络分析的高速公路网一类调查观测站布设技术

在数量适度的情况下,合理布设高速公路交通量调查观测站点,使观测数据准确反映路网运行特征是高速公路交通量调查与信息服务体系构建的重要支撑。文中运用GIS空间网络分析技术,结合"两阶段"宏观布设法和OD反推布设法,开发交通量调查观测站布设软件。当缺少历史流量数据时,用"两阶段"宏观布设法以路段累计重要度代替路段流量,并进行累计重要度计算。最后以江苏省高速公路网一类调查观测站布设为例进行验证,结果表明,软件可基本实现科学、高效的高速公路一类调查观测站布设。     

城市创伤中心空间选址的层次分析模型

针对城市创伤中心空间选址问题,建立包含四大类、八小类影响因素的层次分析模型,邀请不同领域的专家对构造出的判断矩阵综合打分,得出各因素的相应权重后运用到深圳市创伤中心空间选址的实例研究上。模型中所涉及的空间数据均基于网络分析,更贴合实际情况。同时,考虑到深圳市创伤中心的依托医院相对集中这一特殊情况,通过聚类分析划分区域后再使用层次分析模型选址。优化后的结果将改善深圳市创伤医疗救治资源配置、提高创伤救治效率,为创伤救治机构规划部门提供参考意见。     

一种空间数据接边入库方法

针对空间数据接边入库提出了一种新的方法,可有效改善传统方法效率低和质量不可控等问题。为提高接边处待合并要素的提取效率,根据当前数据要素总数和接边线总长度进行接边线最优分段处理;同时,为满足数据入库质量要求,采用网络分析技术对数据进行优化处理,删除接边处多余节点。实践表明,本文提出的方法可以兼顾空间数据接边入库的效率和质量,在保证质量的前提下节省了人力、物力和时间,在基础测绘和地理国情普查等数据的接边入库工作中发挥了重要作用。     

网络最短路径的地图代数栅格算法

在阐述网络分析和最短路径算法的现状的基础上,以地图代数为理论支撑,介绍了地图代数对于网络元素的表达,探讨另外一种途径的网络最短路径分析—基于栅格数据的最短路径分析,重点讨论了基于地图代数的网络数据模型、栅格路径距离计算方法,在此基础上论述了求取最短路径的栅格方法的具体过程。最后,通过算例证明栅格途径的网络分析有其独特的优势。     

全球LNG海上运输网络演化及中国贸易现状分析

随着“碳达峰”、“碳中和”发展目标的提出,液化天然气（Liquefied Natural Gas,简称LNG）作为清洁低碳能源逐渐受到能源市场的重视。在此背景下,重点分析LNG海上运输网络演化模式,对掌握全球能源格局动态和中国的进口贸易现状具有重要意义。本文利用船舶轨迹数据和复杂网络理论,聚焦2018—2020年全球LNG海上运输网络演化趋势;同时针对中国的贸易现状,重点分析中国LNG进口来源、主要进口港分布及进口量排名前三的进口港的货源流入状况。结果表明：(1) 2018—2020年,全球LNG海上运输网络呈扩大趋势,并呈现出“无标度”特性;同时骨干网络节点连接的“广度”和“深度”正在增强,全球LNG贸易存在趋于垄断的风险;(2)“一带一路”国家贸易参与度强,中北美、南亚和东南亚地区的进口港数量和进口航次数增长尤为明显,萨贝塔、邦尼按照贸易出口量排名已进入全球前八;(3)网络的平均最短路径值在2018—2020年逐年递增,“转运港”业务新模态逐渐兴起;截止到2020年共有21个转运港口参与LNG贸易中,美国占据全球转运的主导地位;(4)中国的LNG进口货量规模发展迅速,海上运输网络流...