中國城市化過程的異速標度分析

《中國城市化過程的異速標度分析》是依託北京大學，由陳彥光擔任負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：中國城市化過程的異速標度分析
• 項目負責人：陳彥光
• 項目類別：面上項目
• 依託單位：北京大學

項目摘要

基於異速生長思想和標度概念，利用異速-分形-網路集成理論，研究中國城市化的非線性動力學過程及其地理空間效應,旨在揭示城市演化的一般規律和中國城市化的獨特性質。城市化過程涉及城市形態、城市生態、城市性態、城市動態和城市體系，是一種複雜的地理時空過程，這些過程和現象都具有無尺度特徵，可以開展異速標度分析。中國目前處於快速城市化階段，出現了一系列前所未有的社會經濟和地理現象。本項目藉助異速分析方法研究中國城市化過程的時間標度、空間標度和等級標度，建設城市化的理論模型。研究內容包括微觀尺度的建築形態、中觀尺度的城市生長和形態、巨觀尺度的城市體系以及時間維度的城市化非線性動力學。不同尺度和不同內容的研究可以通過異速標度概念形成一個完整的框架。從異速理論的視角研究中國城市化，探索與城市化過程有關的時空規律，既具有深刻的學術意義，也具有潛在的實踐價值。

結題摘要

1.背景。中國處於快速城市化階段，出現了一系列前所未有的社會經濟和地理現象，有爭議的問題需要在理論上澄清；另一方面，傳統的城市化模型建設和定量分析是基於特徵尺度概念，而複雜地理空間系統沒有特徵尺度（無尺度），需要藉助標度分析方法建模分析。本項目的研究目標在於：從異速生長定律和異速標度關係的角度，揭示中國城市化過程及其地理空間格局的一般規律、演變機制和獨特性質，建立模型，發展城市地理學理論。 2.方法和內容。基於標度思想，利用人口普查和遙感數據，採用異速生長-分形幾何-複雜網路的綜合集成方法，研究中國城市化的非線性動力學過程及其地理空間效應。城市化過程涉及城市形態、城市生態、城市性態、城市動態和城市體系，這些過程和現象都具有無尺度特徵，可以開展異速標度分析。本項目藉助異速生長思想研究中國城市化過程的時間標度、空間標度和等級標度，具體內容著重於四個方面：（1）中國城市化動力學的異速標度分析，（2）中國城市化地理空間效應的異速標度分析，（3）中國城市化和西方城市的異速標度對比分析，（4）中國城市化的問題與改進措施研究。 3.成果和發現。圍繞上述目標和內容，取得一系列研究成果。其一，發展了城市地理學的異速標度理論。傳統的異速標度模型是基於指數增長的，本研究發現了基於logistic增長的異速標度關係，從而解決了城市人口-城區面積異速標度指數取值範圍的難題。其二，建立了城市地理學的新的標度分析模型。基於異速思想、分形結構以及等級結構理論，提出了新的城市化動力學數學模型。其三，發展了新的分析方法。基於單標度異速分析，提出了多標度異速分析方法。其四，推導了標度指數的合理範圍。Zipf指數、異速生長指數和城市形態分維的合理範圍都被計算出來。其五，揭示了東西城市化動力學機制的差別。中國的城市化模式與西方城市化模式既有共性，又有差異。重要的發現之一是，歐美城市異速標度是基於城市化水平的一次logistic增長曲線，原因在於自下而上的管理體制；中國的城市異速標度是基於城市化水平的二次logistic增長曲線，原因在於自上而下的管理體制；城市生長和城市形態演化也分別表現為一次和二次logistic曲線。 4.科學意義。理論上，基於城市化和標度思想發展了城市時空演化的模型和分析方法；實踐上，揭示了中國和西方城市過程的動力學機制異同點，為今後中國的城市化管理和地理空間最佳化提供理論參考。