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內(nèi)容提要 城市空間作為復(fù)雜系統(tǒng)，具有復(fù)雜系統(tǒng)的行為演變特征。我國(guó)快速城市化進(jìn)程導(dǎo)致城市空間形態(tài)不斷演變，由于土地所有制、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)以及規(guī)劃管理制度的不同，中國(guó)具有與西方發(fā)達(dá)國(guó)家不同的城市形態(tài)演進(jìn)特征。本文以復(fù)雜系統(tǒng)理論為學(xué)科背景，運(yùn)用城市元胞和多智能體技術(shù)探討中國(guó)城市空間結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)演進(jìn)過程，從現(xiàn)代科學(xué)的角度深化與發(fā)展了城市空間結(jié)構(gòu)理論。 研究從宏觀、中觀和微觀三個(gè)層次展開，探討了動(dòng)態(tài)城市模型在不同空間尺度中的應(yīng)用。案例分析主要運(yùn)用SLEUTH模型和多智能體模型，探討城市的演化、未來(lái)形態(tài)以及政府規(guī)劃政策的可行性分析與評(píng)估等課題。 本書可供城市規(guī)劃專業(yè)研究與科研人員、大專院校城市規(guī)劃專業(yè)學(xué)生閱讀參考。 目錄 1緒論1 1.1快速城市化進(jìn)程中的城市形態(tài)特征1 1.1.1快速城市化進(jìn)程中城市形態(tài)1 1.1.2城市形態(tài)的自組織與城市規(guī)劃的他組織2 1.1.3傳統(tǒng)城市規(guī)劃的設(shè)計(jì)方法變革4 1.1.4城市形態(tài)演化的復(fù)雜性與適應(yīng)性6 1.1.5中國(guó)城市化與國(guó)外城市化研究差異7 1.2研究目標(biāo)與內(nèi)容7 1.2.1研究目標(biāo)7 1.2.2研究平臺(tái)8 1.2.3研究?jī)?nèi)容8 1.3國(guó)內(nèi)外相關(guān)理論研究綜述10 1.3.1國(guó)外相關(guān)理論研究與實(shí)踐11 1.3.2國(guó)內(nèi)研究與發(fā)展14 1.3.3研究的問題與未來(lái)的發(fā)展15 1.4研究方法與框架16 1.4.1定性與定量結(jié)合的綜合集成方法16 1.4.2研究框架162城市建模的概念與方法18 2.1城市模型與城市建模18 2.1.1模型與城市模型18 2.1.2城市建模的概念19 2.1.3城市模型的類型與發(fā)展19 2.2城市建模原理與理論20 2.2.1建模理論方法20 2.2.2抽象化的選擇24 2.2.3數(shù)學(xué)模型24 2.3城市建模的檢驗(yàn)與校正25 2.4城市模型的應(yīng)用與實(shí)踐26 2.5城市模型的新發(fā)展——自下而上思想為代表的地理模擬27 2.5.1地理計(jì)算27 2.5.2地理模擬27 2.6城市模型的局限性、問題與發(fā)展29 2.6.1城市模型的理論局限性29 2.6.2城市模型的發(fā)展293城市元胞自動(dòng)機(jī)原理和應(yīng)用30 3.1城市元胞自動(dòng)機(jī)原理30 3.1.1城市元胞自動(dòng)機(jī)模型研究的歷史背景30 3.1.2城市元胞自動(dòng)機(jī)的主要元素31 3.1.3城市元胞自動(dòng)機(jī)的研究方向與應(yīng)用分類34 3.1.4城市元胞自動(dòng)機(jī)在城市應(yīng)用研究中的歷史和作用35 3.2城市元胞自動(dòng)機(jī)模型與GIS的結(jié)合37 3.2.1城市元胞自動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)與缺陷37 3.2.2GIS的優(yōu)勢(shì)與缺陷37 3.2.3GIS與元胞自動(dòng)機(jī)合成的構(gòu)想與應(yīng)用37 3.3幾種城市元胞自動(dòng)機(jī)模型38 3.3.1SLEUTH模型38 3.3.2Environment Explorer模型38 3.3.3DＵＥＭ模型39 3.3.4GeoSOS模型40 3.4元胞自動(dòng)機(jī)模型未來(lái)發(fā)展框架——元胞自動(dòng)機(jī)、多智能體建模與GIS的結(jié)合414基于多智能體技術(shù)的建模原理43 4.1多智能體在城市模型中的應(yīng)用背景43 4.2基于多智能體建模44 4.3智能體建模在城市研究中的應(yīng)用45 4.4智能體的定義、特征、規(guī)則與環(huán)境46 4.4.1智能體的定義46 4.4.2智能體的特征47 4.4.3智能體的行為規(guī)則、尺度、時(shí)間步與環(huán)境47 4.4.4智能體和環(huán)境的分類48 4.5智能體建模的模擬/建模系統(tǒng)49 4.5.1基于智能體建模系統(tǒng)49 4.5.2城市環(huán)境建模52 4.6幾種與城市研究關(guān)聯(lián)的智能體模型52 4.6.1謝林模型及城市居住區(qū)的社會(huì)分離研究52 4.6.2糖域模型的擴(kuò)展研究——城鎮(zhèn)體系的形成與結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)研究53 4.6.3城市居住用地的擴(kuò)展與蔓延模型54 4.7結(jié)語(yǔ)545城市元胞自動(dòng)機(jī)和多智能體技術(shù)平臺(tái)56 5.1SLEUTH模型平臺(tái)56 5.1.1SLEUTH模型運(yùn)行平臺(tái)56 5.1.2模型增長(zhǎng)環(huán)56 5.1.3模型增長(zhǎng)規(guī)則57 5.1.4模型增長(zhǎng)系數(shù)58 5.1.5模型數(shù)據(jù)59 5.1.6模型運(yùn)行原理與數(shù)據(jù)校準(zhǔn)60 5.1.7模型在城市增長(zhǎng)研究中的應(yīng)用潛力62 5.2多智能體技術(shù)平臺(tái)63 5.3Repast技術(shù)平臺(tái)64 5.3.1Repast程序的加載和運(yùn)行64 5.3.2程序的參數(shù)設(shè)定65 5.3.3模型建構(gòu)原理65 5.3.4GIS與Repast的結(jié)合66 5.3.5GIS與基于智能體的建?！狝gent Analyst67 5.3.6鄰域數(shù)據(jù)的獲取67 5.3.7結(jié)語(yǔ)686基于智能體建模的西遞村落空間自組織演變模擬69 6.1西遞的歷史價(jià)值與研究意義69 6.1.1自然條件與歷史價(jià)值69 6.1.2歷史空間演化分析69 6.2西遞村空間發(fā)展的自組織機(jī)制70 6.2.1自然地理?xiàng)l件約束下的村落空間結(jié)構(gòu)的形態(tài)依賴70 6.2.2宗族體系導(dǎo)致村落空間結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性71 6.2.3風(fēng)水、行為與文化推動(dòng)的村落層級(jí)空間結(jié)構(gòu)71 6.3村落空間增長(zhǎng)可達(dá)性數(shù)據(jù)的因子權(quán)重分析72 6.4村落空間結(jié)構(gòu)自組織動(dòng)態(tài)演變建模73 6.4.1智能體的定義73 6.4.2村落土地增長(zhǎng)轉(zhuǎn)換規(guī)則的定義76 6.5建模平臺(tái)——ABM與GIS的結(jié)合77 6.5.1Repast Simphony平臺(tái)77 6.5.2數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與操作步驟77 6.6模擬結(jié)果81 6.6.1道路系統(tǒng)的演變81 6.6.2空間增長(zhǎng)模擬與驗(yàn)證82 6.7結(jié)語(yǔ)84 6.7.1動(dòng)態(tài)模擬方法與靜態(tài)分析方法之間的差異84 6.7.2未來(lái)的發(fā)展與改進(jìn)85 6.7.3小結(jié)857城市模型的可行性分析案例：淮安城市演化、管理及問題88 7.1淮安城市簡(jiǎn)介88 7.1.1淮安的城市區(qū)位88 7.1.2淮安城市形態(tài)的歷史演變88 7.1.3淮陰城市形態(tài)的空間發(fā)展演變特征92 7.2基于SLEUTH模型的淮安城市建模94 7.2.1空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)備94 7.2.2城市空間生成數(shù)據(jù)分析95 7.2.3城市元胞空間敏感度分析與對(duì)比97 7.3淮安城市模型與城市規(guī)劃管理、評(píng)估與預(yù)測(cè)103 7.3.1城市空間增長(zhǎng)的自組織與他組織103 7.3.2多分辨率的空間差異問題104 7.3.3對(duì)城市空間非線性發(fā)展特征的模擬106 7.3.42010—2040年淮安城市空間發(fā)展的情景預(yù)測(cè)107 7.3.5從城市模型看淮安城市的發(fā)展與問題1118歷史城市多時(shí)段城市空間變遷研究案例：南京城市演化、管理及問題113 8.1南京城市發(fā)展歷程113 8.1.1南京的城市區(qū)位113 8.1.2南京的城市自然風(fēng)貌特征113 8.1.3南京城市的發(fā)展歷史113 8.1.4南京城市空間的結(jié)構(gòu)特征119 8.1.51910年后南京城市用地的形態(tài)變遷119 8.2南京城市建模123 8.2.1研究時(shí)段與空間范圍123 8.2.2城市增長(zhǎng)模式123 8.2.3數(shù)據(jù)準(zhǔn)備123 8.2.4多時(shí)段的城市空間生長(zhǎng)行為模擬124 8.3城市空間發(fā)展特征與城市形態(tài)預(yù)測(cè)134 8.3.1南京城市空間發(fā)展的多時(shí)段變化圖譜134 8.3.２城市總體規(guī)劃?rùn)C(jī)制下2014—2034年南京都市區(qū)空間發(fā)展的情景預(yù)測(cè)137 8.3.3南京城市空間演化的個(gè)性基因1469結(jié)語(yǔ)：大尺度城市建模與城市規(guī)劃管理148 9.1城市規(guī)劃方案的可行性分析與評(píng)估148 9.2城市模型與城市問題149 9.3城市模型技術(shù)新的發(fā)展趨勢(shì)——個(gè)性化149主要參考文獻(xiàn)151 一、 著作151 二、 中文期刊論文153 三、 英文期刊、會(huì)議論文154 四、 學(xué)位論文159 |
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