长江三角洲都市连绵区城市体系的分形特征

分形研究是现代理论地理的重要内容之一,分形维数是刻画城市体系结构的有效参数。为定量分析长江三角洲都市连绵区城市体系的分形特征,通过计算豪斯道夫维数分析了长江三角洲城市体系规模分布的分形特征,通过计算关联维数和集聚维数,从城市要素的空间相关性和城市随机集聚的向心性两方面,分析了长江三角洲都市连绵区城市体系空间结构的分形特征。测算结果表明：（1）城市体系规模结构符合位序 规模分布类型,但首位城市的垄断性还很强,处于由首位型分布向序列型分布转变的过程之中,中间位序的城市数量偏少,城市之间呈竞争发展态势;（2）城市体系空间结构呈现出均匀分布的特征,城市的空间关联性强,空间相互作用强度大。在上述结论的基础上对长江三角洲都市连绵区城市体系的优化发展提出了建议.     

四川省优秀旅游城市空间结构分形研究

优秀旅游城市是重要的旅游目的地,作为旅游空间的重要节点,具有集散地功能,其空间结构的优化关系到区域旅游空间整合以及整体效应的发挥。运用分形理论,从空间聚集性、关联性和可达性等方面对四川省优秀旅游城市的空间结构定量刻画与分析,结果表明：将分形理论运用于优秀旅游城市空间结构研究是可行的,四川省优秀旅游城市空间结构具有分形的特征;四川省优秀旅游城市围绕中心旅游城市--成都市呈集聚态分布,向心性明显;优秀旅游城市具有集中到某一地理线上的趋势,空间关联性强;交通网络可达性以成都市为中心向周边呈逐渐衰减的空间格局。最后,提出构建“大成都”优秀旅游城市群、“K”形优秀旅游城市空间发展带等优化四川省优秀旅游城市空间结构的建议     

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。     

基于分形理论的江苏沿江城镇体系研究

开放条件下,“全球 地方”作用深刻影响着区域城镇体系,沿江发达地区表现尤其典型。基于分形的相关理论和方法,以2006年为时空断面,对江苏沿江地区城镇体系的空间分布进行实证研究。结果表明：（1）区域城镇规模等级结构服从Zipf定律,首位城市南京在区域城市体系中的垄断性相对较强,但并非处于绝对垄断地位;（2）空间关联维数显示,沿江地区城镇体系的交通网络通达性优良,各城镇间联系紧密;（3）根据分维数和无标度区分析,三大城市群中,宁镇扬城市群分形发育最好,苏锡常次之,通泰城市群分形发育最差;（4）扬州、镇江、南京和苏州的城镇集聚程度较高,分形发育较为成熟;南通、泰州、无锡和常州的集聚程度均较低,分形结构不佳。扬州在区域城镇体系中分形发育最为完善,中心性最好,历史上形成的这种空间格局至今没有变化.     

武汉城市圈旅游景区空间结构分形研究

武汉城市圈旅游景区具有沿河流、交通、城市分布的特征,集聚态分布格局明显。运用分形理论对武汉城市圈旅游景区空间结构进一步分析,结果表明：武汉城市圈旅游景区空间结构存在明显的无标度区,空间结构是分形的。武汉城市圈旅游景区在自组织演化过程中的中心性较为明显,多分形结构凸出,空间结构较为复杂;旅游景区空间结构是以武汉、咸宁、黄冈、麻城等主要城市为节点,通过系统内部的长江、京广高铁、京港澳高速、沪蓉高速等线状要素进行能量传递而展开的;旅游景区空间分布具有较强的轴线分布特征,空间相互作用较强,旅游交通网络通达性优良。对旅游景区空间结构现状分析和分形刻画的基础上,认为“K”形空间发展结构是武汉城市圈旅游空间结构的最佳发展模式     

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     

武汉城市圈旅游景区空间结构分形研究

武汉城市圈旅游景区具有沿河流、交通、城市分布的特征,集聚态分布格局明显。运用分形理论对武汉城市圈旅游景区空间结构进一步分析,结果表明:武汉城市圈旅游景区空间结构存在明显的无标度区,空间结构是分形的。武汉城市圈旅游景区在自组织演化过程中的中心性较为明显,多分形结构凸出,空间结构较为复杂;旅游景区空间结构是以武汉、咸宁、黄冈、麻城等主要城市为节点,通过系统内部的长江、京广高铁、京港澳高速、沪蓉高速等线状要素进行能量传递而展开的;旅游景区空间分布具有较强的轴线分布特征,空间相互作用较强,旅游交通网络通达性优良。对旅游景区空间结构现状分析和分形刻画的基础上,认为"K"形空间发展结构是武汉城市圈旅游空间结构的最佳发展模式。     

四川盆地城市体系

区域条件研究指出，盆地是自然条件基础上的自然、经济、行政和文化的统一体。从层次、职能和空间三方面开展了城市体系的结构研究，层次结构研究突破以往等级规模结构研究的横加，分别按行政级别、人口规模和中心度来探讨城市在体系中的地位与作用；职能结构研究主要是采用区位商法对城市类型进行了划分；地域空间结构研究则剖析了影响城市化水平和城市分布的因素。根据各项研究的结论，最后提出四川盆地城市体系发展的设想，（１）     

基于分形的城市体系经济规模等级研究

利用分形理论进行城市体系的经济规模等级特征分析,推广了规模等级分形理论的应用领域。以长江三角洲地区县级以上行政单位为研究对象,以2009年经济数据为载体,分别从分部门的经济总量、经济密度和第一无标度区3个角度计算了城市体系经济规模的分维,验证了分形理论在城市体系经济规模等级研究中的适用性。结果表明：（1）城市体系中的经济规模等级呈现较好的分形特征,分形维数可以作为城市体系经济规模等级研究的有力工具;（2）长江三角洲地区当前各经济社会部门的规模等级特征差异较大,中心城市垄断性较强;（3）长江三角洲地区经济规模等级层次明显;（4）以无标度区为基础可以将长江三角洲地区划分为核心经济区和经济发展边缘区     

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。     

安徽省城市体系等级规模结构特征及其调整

等级规模结构是城市体系的三大结构之一,其特征可以反映出城市在不同规模级中的分布状况及城市人口集中或分散的程度,有助于认识城市体系发展所处的阶段。运用统计数据,在深入分析的基础上,发现安徽省现状城市体系的等级规模结构呈位序—规模分布;城市首位度偏低,规模效应不明显;城市规模总体偏小,特大城市和大城市发育不足,中等城市突出;城市规模空间分布不均衡,区域分异明显。在安徽省城市体系动态变化过程中,等级规模结构相对稳定但不断趋于集中,首位城市发展潜力较大,同时各规模级城市具有不同的变化趋势和特征。在此基础上提出了加快皖江城市带的建设、促进皖北城市群的发展、提高皖南中等城市和中心镇水平等优化建议。     

“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。     

基于城市腹地的乡镇通达性的时空格局及其演化——以湖北荆州市112个乡镇为例

行政边界对路网的分割效应和以出行方向机会均等为前提是当前通达性研究中的两大问题。基于2000~2011年荆州市城乡道路网空间数据库,自下而上揭示了2000~2011年荆州市乡镇通达性的时空格局及其演化特征:(1)基于城市腹地范围的乡镇通达性评价较好的模拟了乡镇的出行意愿,且实现了区内通达性与区际通达性的综合。十多年间,交通网络建设带来的城市腹地时空压缩效应显著:荆州市乡镇地域所属地级市腹地格局由荆州"一城主宰"演变为荆州和岳阳"两城瓜分",所属县级市腹地格局也经历了由"荆州独享"到"周边共享"的发展历程;(2)十多年间,荆州市乡镇通达性空间分布基本遵循距离衰减律,呈现以荆州城区为中心的环状分布格局,且时序上表现出微观动态性和宏观稳定性特征:一是,通达性空间分布呈现由低水平集聚向优化均衡的动态性发展趋势。二是,乡镇通达性空间分布结构由核心-边缘向等级圈层结构的演进。三是,乡镇通达性发育具有时空惯性,呈现显著的快速干道指向性;(3)十多年间,荆州市乡镇通达性发育呈现出"单核单轴弱扩散"→"单核多轴强扩散"→"双核多轴全扩散"的空间演化模式。     

长江经济带城市体系空间格局演变

构建科学合理的城市体系空间格局,是推进新型城镇化、促进区域协调发展的重要内容。基于1988、2001、2012年长江经济带城市影响力指数及交通路网数据,运用Kernel密度分析法、分形理论、修正引力模型等方法对长江经济带城市规模结构演变、城市等级结构演变及城市体系演变进行深入分析。结果表明:长江经济带城市规模变化明显,由单一低水平俱乐部向中、高水平的多个俱乐部发展,出现城市规模多峰主的"俱乐部趋同"现象,低、中、高的等级序列分布模式趋于完善;城市规模结构在空间上逐步形成典型的多核心-边缘结构;长江经济带城市规模体系总体呈初级首位型特征,但合理化发展趋势明显;城市引力强度差异持续缩小、地域差异性显著,低层级引力城市多分布在中西部地区;区域内逐步形成长三角、中三角及大西南3大城市体系,而中三角城市体系组织相对松散。基于城市体系格局分析,研究从因素层、机制层、特征层及目标层等4个层次探讨了长江经济带城市体系空间演化机理。     

长江经济带城市黑臭水体空间分布格局及影响因子

满足人民群众对优美生态环境的需要是建设美丽中国的核心要务,而城市黑臭水体是危害城市居民生产生活和身心健康的重要污染源。该研究以长江经济带城市黑臭水体为研究对象,综合运用GIS技术与地理探测器方法,识别其空间特征及分布规律,探究不同因子对黑臭水体空间格局的影响差异并提出整治建议。研究表明:(1)长江经济带城市黑臭水体空间分布呈凝聚型分布,且空间分异较为明显。核密度表现为多单核中心独立、次级中心带状及零星分布特征。(2)黑臭水体重心位置处在湖北和湖南省中部城市区域,其系统具有明显无标度区,分形特征显著,空间结构复杂性强。(3)不同类型黑臭水体均属正值空间相关性,呈"上游冷、中下游热"的冷热点区差异格局。(4)空间结构的地理探测影响因素在全域范围内贡献力不明显,分区影响因子匹配凸出。工业废水排放量、居民生活用水量、排水管道长度等是显著影响因素。建议应从严守生态规矩、建立黑臭水体治理体制机制、完善识别评定技术标准体系、创新实践整治、丰富理论研究等方面推进城市黑臭水体治理和消除。     

我国中部地区城市群多中心结构的增长效应

多中心城市群是要素在经过多重集聚扩散后形成的空间均衡,已成为城市群发展的政策目标。我国城镇化水平发展时间较短,地区差异较大,因此需结合具体城市群的发展阶段研究其空间优化问题。基于2005~2014年中部六大城市群的市域数据,从人口规模分布和产业空间布局两个维度出发,定量分析其城市群空间结构对地区经济增长的影响。研究结果表明：（1）在控制了其他影响因素之后,城市群人口空间结构会对经济增长的影响呈现倒“U”型曲线特征,即由单中心向多中心结构转变;（2）产业布局的空间集中对城市群经济增长具有正向促进作用。这一结论对中部地区如何合理有效引导要素等资源流动来拓展发展新空间、优化发展新格局和提升经济发展效率和城镇化质量具有一定的参考价值和政策意义。     

南京市秦淮区昼夜人口空间分布估算与分析

人口时空分布研究对于城市规划管理、土地利用布局优化以及生态资源环境评价具有重要的现实意义。以南京市秦淮区为研究区,选择Google Earth平台提供的2014年空间分辨率为0.27 m的高分辨率遥感影像,结合统计资料和实地调查,根据人们日常活动的时空位移规律,获取“人口-昼夜-土地利用”匹配关系,借助地理信息系统建模和空间分析技术,实现100 m格网单元尺度下的昼夜人口空间分布定量模拟,并从街道和建筑斑块尺度对人口空间化结果进行验证,进而分析昼夜人口空间分布格局。结果表明：(1）利用高分辨率遥感影像目视解译和街景地图等多源数据,可有效克服城市复杂下垫面的土地利用类型和建筑物图斑数据较难获取的困难,提高城市人口估算的空间分辨率;(2）利用土地利用类型和建筑物空间属性信息,能够合理地估算建筑物尺度上的昼夜人口空间分布;（3)由于中心城区建筑物功能布局以及城乡发展差异等诸多因素影响,城市中心城区昼夜人口的空间结构存在显著差异,白天人口分布范围较为广泛且部分区域具有显著的集聚特征,而夜晚人口的高值分布则相对分散,高值集聚区向城区周边推移。 关键词： 昼夜人口;时空分布;遥感;地理信息分析;南京市;秦淮区     

基于适宜性评价的中心城区建设用地布局——以杭州市为例

中心城区建设用地布局优化有助于发挥建设用地的最大效益,关系整个区域土地资源的合理利用和社会经济的可持续发展。采用主成分分析方法从栅格尺度评价杭州市中心城区建设用地适宜性,同时针对中心城区的特点侧重于经济适宜性,并结合GIS技术,实现基于建设用地适宜性评价的中心城区建设用地布局方案。结果表明:侧重经济适宜性的建设用地适宜性评价结果作为杭州市中心城区建设用地布局的决策依据是科学合理的,有助于确定未来城市发展的优势区位,并且布局方案相对紧凑,能有效引导城市紧凑化发展,抑制城市沿主干道蔓延式开发。另外,基于适宜性评价的中心城区建设用地布局是一种自上而下的布局方式,较难体现邻域动态影响、局部规则的交互作用以及不同主体城市开发决策行为所导致的空间格局,可能导致布局结果与城市实际发展情况的偏离,对此仍有待进一步深入研究。