苏南和皖北平原地区乡村聚落分形特征对比分析——以镇江丹阳市和宿州埇桥区为例

聚落规模和空间结构的研究历来是地理学的研究热点,分形理论越来越多地被应用于聚落的定量研究,而相对于城镇体系分形研究,乡村聚落体系的分形研究是一块"短板"。为定量对比分析苏南地区与皖北地区的聚落体系的分形特征,以ArcGIS9.3软件为平台,在县域尺度上选取镇江丹阳市和宿州埇桥区平原地区团聚状聚落体系为研究对象,通过计算豪斯道夫维数对比分析了聚落体系规模分布的分形特征差异,通过计算关联维数和集聚维数,从聚落要素的空间相关性和聚落随机集聚的向心性两方面,分析了聚落体系空间结构的分形特征差异,对聚落体系的空间集聚性的多级分形特征差异作了重点探讨。结果表明:丹阳市和埇桥区规模分布分形的判定系数R2分别为0.966和0.962、空间结构的相关系数R2在0.990左右,表明苏南地区和皖北地区团聚状聚落体系在规模分布和空间结构上都具有比较明显的分形特征,表现出自相似结构,且皖北地区聚落体系处低水平发展阶段;苏南地区和皖北地区团聚状聚落体系的空间集聚性存在多级分形的特征,苏南地区的城市的集聚性强于皖北地区,而镇(乡)和中心村的集聚性(分维数D平均值为2.162和2.029)则明显小于皖北地区(分维数D平均值为1.916和1.592);平原地区聚落体系的分形特征与其城市化阶段密切相关。因此,在以后的工作中可以利用分形思想进行聚落体系规划,有效地利用地理空间资源,优化区域聚落体系结构。     

洞庭湖区景观镶嵌结构和分形特征研究

利用1980、1990、2000年三期TM影像,应用遥感、地理信息系统技术和景观生态学相结合的方法研究了洞庭湖区景观镶嵌体的结构和形态特征。结果表明：洞庭湖区景观格局与动态特征以耕地、水域、居住建设用地变动为主;各种景观类型的分维数各不相同,分维数的大小依次是：耕地﹤未利用地﹤建设用地﹤水域﹤林地﹤草地,其中建设用地的分维数最接近于1.5,处于最不稳定状态,草地和林地分维数年际波动不大,处于最稳定的状态,耕地随着时间的推移,分维数不断降低;同一种景观类型的分维数在不同地貌条件下也存在差异,其中耕地、水域和居住建设用地的分维数随海拔增加呈增加趋势,草地和林地的变化则表现为相反,这种差异反映了地貌、地势、区位条件和人类活动对于同一景观类型的斑块形态的影响。     

城市热场剖面的分形维数计算及其意义研究——以上海中心城区为例

城市热环境是城市中建筑物的不断增加及人类活动、大气状况、地表热量传输等多种因素综合作用的结果,因此城市往往具有极为复杂的热表面。由于热量分配、传输具有一定的复杂性,传统的模型预测与定点观测方法在分析城市热表面空间结构及其形成机制方面存在一定的不足。随着空间信息科学的发展,卫星遥感技术为获取城市热场信息提供了可靠的手段。选用上海市2000年6月14日的Landsat ETM+热波段影像,首先反演城市地表温度,再引入剖面线分形的方法,在GIS的支持下,计算从人民广场出发的8个方向的分维数,并进一步探讨剖面线分形的意义,得到如下结论：城市热表面的剖面线具有明显的分形特征,8个方向的分维数为1.530 0～1.780 6,表征不同剖面线的复杂程度。热场表面剖面线的分维数揭示了3个方面的意义：首先不同的分维数反映热场不同方向上温度变化的复杂程度;其次,相对于城市中心,反映不同方向上城市边界形态的差异性;第三,进一步揭示不同方向上,下垫面土地利用类型空间组合变化的复杂程度。     

山东、江苏两省人力资本水平评估及启示

人力资本得到提高并取代劳动力、土地等要素,成为构成一个国家或地区竞争的重要因素。转方式调结构从某种意义上讲,就是从资源消耗型转变为人力资本型推动发展的模式。山东省和江苏省在我国经济发展占有重要位置,两省的GDP约占全国的1/5。通过山东、江苏两省人力资本水平比较,认识两省的发展特点,对于我国目前转型发展有启示意义。研究表明:一是人力资本总体水平江苏省高于山东省;二是人力资本基础水平山东省略高于江苏省;三是江苏省人力资本投资水平增长速度高于山东省;四是山东省人力资本存量水平低于江苏省。山东省提升人力资本水平,实现转型发展,主要对策是:一要加快经济结构调整,提升人力资本投资的能力;二要优化人力资本投资方向,推动新兴战略产业发展;三要优化公共财政结构,真正体现教育优先原则。     

武汉市外部空间形态分形特征演变规律研究

城市外部空间形态是城市空间要素自组织演变的外在表现,合理的外部空间形态有利于城市组成要素及其资源环境的稳定发展。空间形态的分维数在不同时间尺度上有其发展演变的规律,分维数的变化与人类活动有着密切的关系。以武汉市建国以来不同时段的城市外部形态为例,在GIS环境下研究外部形态信息图谱,提取各时期的分维数和人口、面积的统计数据,经拟合发现城市规模与外部形态分维数有密切的函数关系,并在此基础上建立“形态描述函数”,提出在城市发展时期,分维数可作为城市面积和人口规模的指示器,来预测城市空间扩展和演变的程度,以及利用分维数与社会经济因素的相关关系可以深入分析城市空间形态的发展机理。     

浙江省建设用地扩展时空特征分析

应用传统统计学和空间统计学相结合的分析方法，通过扩展速度、强度、分维数和空间自相关指数对1990~2005年浙江省建设用地扩展的时间特征、形态特征、结构特征和空间相关性进行了分析，揭示了建设用地扩展的规律，探讨了建设用地扩展的主要驱动力。结果表明，20世纪90年代以来，浙江省建设用地发生了剧烈变化，各类建设用地扩展迅速且具有一定的阶段性分布特点和区域分异性，中、高速扩展类型占建设用地扩展类型的主流。受工业化和区域城镇化加速的影响，1990~2005年，浙江省各类建设用地分维数均在1.6以上, 呈不断增高的变化趋势, 其形态越来越不稳定。扩展速度和强度表现出较强的空间正相关特征和集聚分布趋势，其高值聚集中心围绕区域中心城市和经济发达城市分布，经济较不发达地区也呈现较强的后发优势。〖     

岱海湖泊岸线形态变化研究

湖泊的岸线特征是表征湖泊形态特征的一项重要内容,应用分形理论对岱海湖泊的湖岸线形态变化进行研究,计算了湖泊岸线发育系数和湖泊岸线分维数。探讨了这两个标度的关系,并用来表征湖泊形态的动态变化。结果表明单一标度不能完整地表征湖泊的形态变化情况,还需要作长序列的研究。     

人类活动影响下的四湖地区湿地景观格局分析

湿地景观空间结构研究是湿地生态研究的核心之一，景观功能性的性质和发挥，影响着湿地的物质流、信息流和能量流的特征，进而影响湿地区域的资源开发利用与保护。运用景观的空间格局指数，在遥感和GIS技术的支持下，结合江汉平原四湖地区的湿地农业的区域特点，确定了 四湖地区湿地景观分类系统，为了更好地定量分析四湖地区湿地景观格局的特点，我们选取了三类景观格局指数来定量描述于景观空间格局，即基本空间格局指标（多样性、均匀度及优势度）、景观空间构型指标（聚集工、破碎化）及斑块特征指标（斑块分维数），比较系统地分析四湖地区湿地景观空间格局。在此基础上探讨了人类干扰对四湖地区湿地同的结构和空间演替的影响。     

水系分形特征对流域径流特性的影响——以赣江中上游流域为例

以赣江流域中上游的8个水文站点所控制的流域为研究对象，以水系分形维数为指标来描述流域水系特征，以Hurst指数为指标来描述流域径流序列复杂性，研究两者之间的关系，并分析流域水系特征、水系变迁对流域旱涝灾害的影响。研究表明，流域水系分维数越高，水系越复杂，其径流深序列Hurst指数则越高，其径流过程则越简单，反之亦然。径流序列的复杂程度在一定程度上可以反映出洪涝干旱灾害发生的可能性，径流越复杂，则洪涝干旱灾害发生可能性越高。因此，一般来说水系分维越高，水系越复杂，则洪涝干旱灾害发生的可能性也就越低。各流域水系分维与径流深序列的关系，可以在一定程度上说明水系变迁对洪涝干旱灾害的影响：在气温、降水、地形、植被等要素变化不大的情况下，水系、河网消亡将增加洪涝灾害和干旱灾害发生的可能性。     

汉水流域城市空间分布的分形研究及优化举措

流域空间结构研究是空间结构理论研究的深化,是基于具体区域类型的空间结构理论研究尝试。而流域城市空间结构是流域空间结构的重要组成部分。以汉水流域为例,对其城市规模结构、空间分布进行了研究,得出：城市体系比较完整,但城市首位度大,规模结构失衡;城市密度较大,空间分布很不均衡;城市分布的轴向特征明显。接着用差异度（表征城市等级规模的分形参数）和关联维数（刻画城市空间分布的分形参数）进行了验证,最后对优化城市群体结构提出了几点建议：强化武汉一级中心城市的龙头作用;构建襄（樊）十（堰）南（阳）成长三角;积极发展地方性中心城市;加快区域空间结构轴的建设。     

“红三角”地区城镇体系结构分形研究

分形维数是刻画城镇体系结构的有效参数。将“红三角”地区分成韶关、郴州、赣州三个城镇体系，分别测算各个城镇体系的Hausdorff维数、空间关联维数及牛鸦维数比、随机集聚维数。测算结果表明:①赣州、郴州两市的中等位序城市较多，人口分布比较均衡，而韶关市城镇体系等级规模差异明显，人口分布差异程度较大，韶关市区人口规模大，具有较强的垄断性；②各城镇体系中的城镇有集中到某一地理线上的趋势，具有轴线特征，同时整个地区的交通网络比较完善，整体通达性好，但城镇体系空间关联程度不够紧密；③各城镇体系空间分布呈现集聚性特征。最后对“红三角”地区城镇体系建设提出了发展次级中心城镇、加强区域空间结构轴建设、适当调整行政区划和加快交通基础设施建设的建议。     

山东省建设用地扩展时空动态及驱动力分析

随着我国旺盛用地需求与有限土地供给矛盾的日益尖锐,建设用地的空间扩展及其驱动力研究成为了学术界的研究热点.本文利用ARCGIS9.2提供的空间分析方法,基于扩展速度、扩展强度、分维数相关分析模型,对1990 - 2005年间山东省建设用地扩展的时间特征、形态特征、结构特征进行了分析,并揭示了建设用地的扩展规律,探讨了建设用地扩展的主要驱动力.结果表明,研究期内山东省建设用地扩展迅速,但仍低于同期我国东部地区平均水平,其中,城镇建设用地扩展最快,农村建设用地与其他建设用地扩展速度基本相当;建设用地扩展强度区域差异明显,但与经济发展水平亦没有明确的对应关系,农村建设用地扩展程度区域差异最大,城镇建设用地最小;各地市间,滨州市扩展强度最高,东营市最低;全省建设用地稳定性指数较低,并总体形态趋于复杂化,稳定性指数呈下降趋势,其中,农村建设用地稳定性指数最高,城镇建设用地最低;期内山东省建设用地扩展的驱动因素主要为非农业人口增加、农业人口增加、第二产业增加值等.     

基于聚集分形的江苏省区域旅游空间结构差异分析

旅游系统空间结构是旅游地理学的重要研究方面,而其空间结构差异研究有助于揭示旅游系统的地域分异规律,并为优化旅游空间系统提供理论依据。以江苏省13个地级市国家2A级以上旅游景点为研究对象,运用分形方法对2001年和2010年的空间结构进行聚集维数的测算与分析。结果表明：（1）时间尺度上表现为苏南地区旅游景点的发展模式由点状向面状扩展,空间尺度上表现为从苏北到苏南由点状发展模式向面状发展模式转变;（2）各个城市的旅游景区（点）具有聚集分形特征,且存在3种不同的类型,在相同类型中的各个城市旅游景区（点）聚集维数值在不同区间的变化也存在差异;（3）空间结构上表现为密度从中心旅游景点向周围腹地衰减的规律     

鄱阳湖生态经济区城市体系空间结构分形特征分析

为探讨鄱阳湖生态经济区城市体系空间结构特征,利用分形模型,分别测算了鄱阳湖生态经济区城市体系的集聚维、网格维和关联维。研究表明：(1）南昌市和九江市在鄱阳湖生态经济区城市体系自组织演化过程中核心作用明显（集聚维数分别为1.042 5和1.151 6）,前人认为该区域城市体系具有双核结构特征,集聚维数的测算从城市自组织演化角度印证了该论点;(2）研究区城市体系在空间上以线（如公路、铁路）为轴线展布（容量维（1.035 6）、信息维（107）、关联维D→1）,区域内各主要城市之间通达性良好（牛鸦维数比Q=0.941 6）;(3）区域内城市体系系统演化动力比较单一（D1≈D0）,自组织演化过程中明显受到鄱阳湖平原水陆生态系统的驱动     

江苏镇江地区聚落体系的空间集聚性多级分形特征

为定量研究市域尺度上的聚落体系的分形特征,以ArcGIS9.3软件为平台,选取江苏镇江地区团聚状聚落体系为研究对象,通过计算豪斯道夫维数分析了聚落体系规模分布的分形特征,通过计算关联维数和集聚维数,从聚落要素的空间相关性和聚落随机集聚的向心性两方面,分析了聚落体系空间结构的分形特征,对聚落体系的空间集聚性的多级分形特征作了重点探讨。结果表明：镇江地区团聚状聚落体系在规模分布和空间结构上都具有比较明显的分形特征,表现出自相似结构;镇江地区团聚状聚落体系的空间集聚性存在多级分形的特征,中心村的空间集聚能力强于城市和镇;地形和聚落体系的发育程度是影响聚落体系的空间集聚性主要原因。因此,在以后的工作中可以利用分形思想进行聚落体系规划,有效地利用地理空间资源     

山东河川径流可持续利用探讨

本文通过对山东河川径流的深入分析研究 ,深刻剖析了它的特点极其时空分布规律 ,阐述其可持续开发利用应考虑的主要因素、开发措施及解决山东缺水问题的根本出路 ,以便科学合理地开发利用有限的水资源 ,解决山东的供水危机     

基于分形理论的徐州城市空间结构演变研究

基于迭代原理的城市形态分形研究方法,运用分形维数（相关维数、半径维数、膨胀维数）和标度曲线,定量分析了徐州城市空间结构演变规律。结果表明：分形维数可以定量揭示城市用地的空间分布和空间组织结构,标度曲线可以定量揭示不同空间尺度下各类用地的标度行为,二者相互结合可以更好地测度城市空间结构演变的规律;徐州城市居住用地、工业用地、交通用地空间分布的均质程度在逐渐增强,但公共设施用地空间分布的均质性较差;随着城市的扩张,居住用地和工业用地表现出显著的外迁趋势,市中心区的商服功能则进一步加强,城市由市中心向外围逐渐形成明显的“公共设施用地 居住用地 工业用地”布局的圈层结构,并在城市外围形成新的商服中心;与居住用地和公共设施用地相比,工业用地边界形态复杂,稳定性较差。     

Research on the hierarchical structure of the metropolitan system and economic development of the provincial capital urban circle in Shandong

Regional development is the trend for future urbanization, and the urban circle is a highly efficient economic spatial pattern of regional development. This study selects statistical data of urban area population, GDP, and the output value of tertiary industry for seven cities in China – Jinan, Zibo, Tai’an, Laiwu, Dezhou, Liaocheng, and Binzhou – in the Shandong provincial capital urban circle from 2005 to 2009. It uses the principles and Zipf model, rank-size rule, and Lotka logarithmic model to analyze and study the hierarchical structure of the metropolitan system and economic development of the Shandong provincial capital urban circle. Based on the above research, this paper provides references for decision-making on enhancement of the metropolitan system structure, improvement in core city primacy index, the optimal adjustment of industrial structure and the optimal allocation of essential resources.