城市体系规模结构预测方法应用研究——以内江市为例

本文利用城市体系规模分布模型对内江市城市体系分形特征及规模结构进行了分析预测,指出了内江城市体系发展规律及促进其快速发展规律及促进其快速发展的对策措施。     

城市规模分布的分形和分维

研究城市规模分布的分形特征,修正了一些位序—规模模型,将历史上出现的有关城市规模分布的模型统一在分形形式之下,并给出了具有一般意义的三参数Ｚｉｐｆ模型：Ｐ（ｋ）＝Ａ（Ｋ－ａ）－ｑ。将Ｚｉｐｆ维数与大自然１／ｆβ起伏的β指数进行类比,认为分维Ｄ＝１／ｑ＝１是一种先验的优化维数,进而提出结构优化的１／ｒ型城市位序—规模分布,以此作为城市体系等级结构规划的依据之一。     

京津冀交通路网结构特征及其演变的分形刻画

交通一体化是京津冀协同发展的基础和前提，合理的交通网络结构对提升城市群整体效能意义重大。本文基于1995-2030年多源交通路网数据，运用分形思想，研究京津冀以城市群为节点体系的交通路网空间结构特征及演化趋势。主要结论如下：①京津冀高等级路网仍有一定扩展潜力，交通网络整体等级结构尚不稳定，未达到一种优化的分形递阶状态。②各级路网空间分布具有自仿射特征，但各向异性扩展强度正在逐渐减弱，城镇化和交通一体化战略的实施正在促进各级路网逐渐向自相似的结构一体化方向演化。③交通路网空间结构演化与城镇用地结构不同步，可能与系统所处城镇化发展阶段有关。④高等级路网分维演化服从次数大于1的logistic模型，按照规划预期，各级路网空间发育将相继在2040年前后达到饱和；但按照规划设计高速公路建设将过度饱和，未来应及时调整规划。     

豫北地区城镇规模分布的分形研究

本文运用分形理论对豫北地区城镇体系要素规模分布的自相似性质和特征进行研究,指出了系统等级结构分形的半退化、要素规模分布的二元化、空间图式的差异性和时间演化的均衡趋向,分析了分维(帕累托指数)上升的利弊,给出了计算最佳哲夫指数(从而找出恰适分维)的数学方法,文章最后根据分形优化原理提出了豫北地区城镇规模的改善措施。     

中心地体系中的分形和分维

中心地体系中蕴含着分形结构,具有多分维特征。本文借助koch雪花和随机Sierpinski图形揭示了中心地k=3体系和k=4体系的生成机制,提出了城乡聚落体系和城市-交通网络的两种分形模型,这些模型的分维与S.Arlinghaus的发现具有对应性。     

长春地区城镇体系时空关联的异速生长分析：1949～1988

运用分形思想和系统理论分析了长春地区各城镇40年间(1949～988)的异速生长关系及其分形演化过程,发现城镇体系时空关联的分维图式随着社会经济环境具有空间分异特征和时段阶变性质：只有具备健康的社会经济环境,城镇体系才能形成良好的分形性态。文章从时空关联的角度验证了城市系统的适应性假设和地理分形结构的优化猜想。     

陇东地区城镇等级规模结构的分形研究

城镇体系的分形研究是城市地理学研究的新方向。文章从分形理论在城镇体系研究中的应用入手,以豪斯道夫(Hausdorff)维数为依据,借助Zipf公式,对甘肃省陇东地区的城镇等级规模结构进行了分维测算,结果表明该区域城镇体系具有分形特征,说明分形理论适合陇东地区城镇等级规模结构的测算分析。在分形的基础上分析了本区城镇规模结构的分布特点及其存在的问题:①首位城市规模不突出,其经济带动和功能辐射力量薄弱;②中间位序的城镇分布过于集中,人口分布显得比较均衡;③陇东地区城镇体系建设缺乏区际空间规模结构的发展。最后基于分形理论的测算与分析结果,提出了陇东地区城镇体系结构和功能优化的建议。     

东北地区城市规模分布的分形特征

本文借助Zipf公式考察了东北地区(1994)城市规模分布的分形几何特征,发现辽宁省城市规模分布具有双分形结构,吉林省城市规模分布具有单分形结构,而黑龙江省城市规模分布则具有局部分形结构,整个东北地区的城市规模分布呈现局部分形图式,但显示出双分形迹象。文章得出了一些重要的理论结论,并为东北三省的城市体系等级结构优化提出了若干建议。     

城市形态分维测算和分析的若干问题

本文讨论了城市形态分维测算和分形分析的几个常见问题,这些问题常使初学者感到困惑。主要论述如下内容:分维的性质、特征和基本含义,无标度区的城市地理学意义、判断和界定方法以及城市演化分析中的作用,城市形态分维分析的一般步骤,分维与其他参量的关系,等等。作者强调,要想避免研究中出现的伪分形现象导致的错误结论,必须有效利用双对数坐标图识别反映自相似性尺度范围的无标度区。     

城市土地利用结构的熵值定律

根据对郑州、广州等城市的土地结构分析,总结出关于城市土地利用的信息熵值规律:大城市用地结构的信息熵一般大于小城市的信息熵,综合性城市的信息熵严格大于专业化城市的信息熵,城市化地区的信息熵必须大于各功能区的信息熵。基于信息熵值规律,提出了关于城市空间形态的分维包容原理:城市化地区土地形态的分形维数必须大于各类型土地空间分布的分形维数。