多尺度下城市形态对空气质量的作用机制研究

环境品质提升在城市可持续发展中占有举足轻重的地位,关于城市形态与空气质量的研究逐年增多。城市形态对空气质量的影响在理论与实践中均得到了验证,但不同尺度下城市形态影响空气质量的机理还有待进一步明确。基于文献分析,本文系统分析了不同尺度下城市形态与空气质量的关联性,分别研究了城市形态对空气污染排放与净化的作用机制、城市形态对空气污染扩散的作用机制,并构建了多尺度城市形态与空气质量的关联框架,基于该框架对已有研究的实证结果进行了总结,也明确了不同尺度下城市空间优化与治理的重点方向,在形成经济发展、城市建设与环境质量良性互动的可持续发展关系上具有理论与实践价值。     

城市空间形态的最低成本-周期扩张规律——以昆明为例

城市形态演化反演城市土地利用模式的转变,是内部最低成本土地利用模式驱动力的外部表达。这一城市空间格局演变遵循本文提出的"外部扩张,内部填充"相互交替总体规律。它既是集聚与扩散驱动因子作用的结果,也是植入与再植入的"扬弃"选择过程的交互作用产物。基于最低成本—周期扩张模型的假设,本文选取昆明建成区近现代的影像资料,运用形态学的视角分析城市空间结构的变迁,探寻城市形态演化规律。结果表明:(1)从城市形态演变的一般理性微观、宏观过程来看,城市形态变迁在统计学上遵循最低成本—周期扩张规律假设;(2)在最低成本—周期扩张模型内,公共投资与基层设施建设变动及其要素替代效应对形态的周期性扰动响应是其核心作用机制。     

基于城市形态发生学的商丘归德府古城空间特征分析

采用城市形态发生学研究方法,在实地调研的基础上,利用历史文献、考古调查,结合古地图、航片、遥感影像等资料,对河南商丘归德府古城的城市形态进行了复原与分析。研究结果显示,归德府古城呈圆形的外边缘带,与呈方形的内边缘带,分别修筑于不同时期,具有不同的功能,“外圆内方”的空间形态实际上是城市变化的结果,反映了文化与自然环境两方面的作用。归德府城市形态各组成部分的变化并不一致,其中外郭城的变化最大,内城的变化相对较小,内城的街道、街区格局基本与清代的格局一致。内城的城墙-城门-护城河、棋盘格式街道格局、标志性建筑物（如文庙、府学等）,以及少量的呈点片状分布的古建筑和民居,构成了归德府城市形态主体,在中原地区具有典型性和唯一性,值得特别关注和保护。     

建筑点群在城市3维形态量化中的应用

利用将建筑实体进行高度抽象,提出了建筑点群,以GIS的空间分析理论为依据,通过实体高度、起伏度、空间聚集度三个指标对城市的3维形态进行量化与分析.选取南京市主城区为实验样区,提取该区域的建筑点群,用三个指标对实验样区内3维形态的空间分布格局和时间发展特点进行定量分析与描述.实验结果证明,这三个指标从不同角度分析了建筑实体在区域内的组合方式,能够在一定程度上反映城市3维形态的基本特征,有助于对城市空间分布格局及城市历史演变过程的研究.     

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。     

2003-2013年中国城市形态研究评述

根据2003-2013年间在国内主要地理学、城市规划和建筑学期刊上发表的研究文献,对近10年间的城市形态相关研究的内容、方法和进展进行评述。文章在辨析城市“布局形态”、“结构形态”、“肌理形态”三大概念的基础上,将现有研究成果按城市形态影响要素分解、新技术方法应用、时间—空间维度探讨、可持续城市形态、城市形态规划、管理和控制,以及分城市、地区案例研究六大主线进行归纳,并评析现有成果的研究视角、技术方法、实践应用特点及其局限。比较中西方城市形态研究轨迹,国内研究习惯于通过实证主义的因果演绎和经验主义的案例归纳来理解现有城市的形态发展历程,并在借鉴历史经验和西方经验的基础上,寻求城市形态发展的“理想城市形态”。而西方研究则致力于寻求“可持续城市形态”的可操作性和实现方式,侧重于可持续发展的路径探索和规划应对。本文提出未来城市形态研究应更关注微观层面的肌理形态分析,应从更加温和、建设性的“时间—空间演化”视角探讨城市形态演进规律,为包容性、共生性的“可持续形态”演变发展构建理论基础。     

基于空间句法的黄州城区形态发展与优化

基于1995、2005、2013年3个时期的黄州城区路网,将Axwoman6.0系统嵌入GIS通用技术平台,运用空间句法中的轴线地图分析,以整体集成度和局部集成度建立不同时期的城市空间协同度,对黄州城区的城市空间进行量化比较分析,探讨路网格局和城市形态的相互关系。结果表明：黄州城区的整体集成度高值区由“轴”到“面”,不断扩大;空间协同度总体较高,但呈下降态势。城市表现出核心扩大化、空间复杂化、形态无序化的特征,进而指出黄州区存在单中心的城市结构以及城市形态日趋混乱的问题。据此,提出黄州区在今后的发展应注意培育多个中心,分散城市核心的职能;合理规划交通体系,带动周边联动发展;科学布局城市用地,扭转混乱发展态势。     

经济欠发达地区中心城市空间拓展分析——以南充市为例

以四川省南充市为例,探讨了西部经济欠发达地区中心城市的空间拓展规律。基于多时相Landsat TM遥感数据和GIS的定量研究方法,以城市分形理论为基础,结合对城市实体地域空间在不同方向上的拓展分析,系统探讨了南充城市空间在不同时期的形态特征。通过人机交互的监督分类方法,提取了1988、1993、1999、2002和2007年5个年份的南充中心城市实体地域数据,在GIS中进行了叠加。采用半径法进行城市分形研究,发现各个时期南充城市总体上存在分形特征,但维数存在两个标度区,而且标度区之间的维数具有跳跃性,以此判断出城市在不同阶段的增长动力存在差异——从自然增长主导的扩张模式向多种增长力量共同作用的综合模式演化。在对南充城市实体地域进行分象限拓展分析后,发现南充城市在演化过程中存在明显的方向性,总体趋势为东北-西南的轴向拓展,并以此为基础建立了城市空间扩展模型。     

基于遥感和GIS的重庆市近30年城市形态演化特征分析

基于8期遥感影像,研究了1978—2005年重庆市城市空间形态特征和演变过程。采用紧凑度指数、放射状指数和分形维数等城市空间形态定量研究的方法计算了不同时期重庆市城市空间形态的参数。结果表明,2005年重庆市建成区面积由1978年的87．32km^2增加到282．21km^2。改革开放后重庆市先后经历了20世纪80年代的相对稳定期、80年代中期以后的缓慢发展期和近年来的高速发展期,目前是扩展速度较快的时期,整个城市呈跳跃式发展。该时期增加的城市建成区面积中,有76．86％来自于周边的耕地,有20．52％来自于对周边农村居民点和其他建设用地的占用。     

国内外城市空间结构研究综述

回顾了国内外城市空间结构研究的理论进展,主要评述了不同历史时期研究的主要内容和理论观点.国外研究经历的形态研究、功能研究、人文关怀到空间机制的研究,反映出国外空间结构理论体系的日益完善;相比之下,国内自20世纪90年代中期以来,城市空间结构的研究热点才不断增多,研究内容更加丰富多样.但在学科建设、研究内容和研究方法上,国内外仍然存在较大差距.最后提出了中国城市空间结构研究的发展方向和研究热点.