城市空間的演進模擬與計算

《城市空間的演進模擬與計算》是2015年12月東南大學出版社出版的圖書，作者是杜嶸。

基本介紹

• 書名：城市空間的演進模擬與計算
• 作者：杜嶸
• ISBN：97875641 56824
• 定價：46
• 出版社：東南大學出版社
• 出版時間： 2015年12月
• 開本：16

內容簡介

城市空間作為複雜系統，具有複雜系統的行為演變特徵。我國快速城市化進程導致城市空間形態不斷演變，由於土地所有制、經濟基礎以及規劃管理制度的不同，中國具有與西方已開發國家不同的城市形態演進特徵。

本文以複雜系統理論為學科背景，運用城市元胞和多智慧型體技術探討中國城市空間結構動態演進過程，從現代科學的角度深化與發展了城市空間結構理論。

研究從巨觀、中觀和微觀三個層次展開，探討了動態城市模型在不同空間尺度中的套用。案例分析主要運用SLEUTH模型和多智慧型體模型，探討城市的演化、未來形態以及政府規劃政策的可行性分析與評估等課題。

本書可供城市規劃專業研究與科研人員、大專院校城市規劃專業學生閱讀參考。

目錄

　　

1緒論1

1.1快速城市化進程中的城市形態特徵1

1.1.1快速城市化進程中城市形態1

1.1.2城市形態的自組織與城市規劃的他組織2

1.1.3傳統城市規劃的設計方法變革4

1.1.4城市形態演化的複雜性與適應性6

1.1.5中國城市化與國外城市化研究差異7

1.2研究目標與內容7

1.2.1研究目標7

1.2.2研究平台8

1.2.3研究內容8

1.3國內外相關理論研究綜述10

1.3.1國外相關理論研究與實踐11

1.3.2國內研究與發展14

1.3.3研究的問題與未來的發展15

1.4研究方法與框架16

1.4.1定性與定量結合的綜合集成方法16

1.4.2研究架構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數學模型24

2.3城市建模的檢驗與校正25

2.4城市模型的套用與實踐26

2.5城市模型的新發展——自下而上思想為代表的地理模擬27

2.5.1地理計算27

2.5.2地理模擬27

2.6城市模型的局限性、問題與發展29

2.6.1城市模型的理論局限性29

2.6.2城市模型的發展293城市元胞自動機原理和套用30

3.1城市元胞自動機原理30

3.1.1城市元胞自動機模型研究的歷史背景30

3.1.2城市元胞自動機的主要元素31

3.1.3城市元胞自動機的研究方向與套用分類34

3.1.4城市元胞自動機在城市套用研究中的歷史和作用35

3.2城市元胞自動機模型與GIS的結合37

3.2.1城市元胞自動機的優勢與缺陷37

3.2.2GIS的優勢與缺陷37

3.2.3GIS與元胞自動機合成的構想與套用37

3.3幾種城市元胞自動機模型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元胞自動機模型未來發展框架——元胞自動機、多智慧型體建模與GIS的結合414基於多智慧型體技術的建模原理43

4.1多智慧型體在城市模型中的套用背景43

4.2基於多智慧型體建模44

4.3智慧型體建模在城市研究中的套用45

4.4智慧型體的定義、特徵、規則與環境46

4.4.1智慧型體的定義46

4.4.2智慧型體的特徵47

4.4.3智慧型體的行為規則、尺度、時間步與環境47

4.4.4智慧型體和環境的分類48

4.5智慧型體建模的模擬/建模系統49

4.5.1基於智慧型體建模系統49

4.5.2城市環境建模52

4.6幾種與城市研究關聯的智慧型體模型52

4.6.1謝林模型及城市居住區的社會分離研究52

4.6.2糖域模型的擴展研究——城鎮體系的形成與結構網路研究53

4.6.3城市居住用地的擴展與蔓延模型54

4.7結語545城市元胞自動機和多智慧型體技術平台56

5.1SLEUTH模型平台56

5.1.1SLEUTH模型運行平台56

5.1.2模型增長環56

5.1.3模型增長規則57

5.1.4模型增長係數58

5.1.5模型數據59

5.1.6模型運行原理與數據校準60

5.1.7模型在城市增長研究中的套用潛力62

5.2多智慧型體技術平台63

5.3Repast技術平台64

5.3.1Repast程式的載入和運行64

5.3.2程式的參數設定65

5.3.3模型建構原理65

5.3.4GIS與Repast的結合66

5.3.5GIS與基於智慧型體的建模——Agent Analyst67

5.3.6鄰域數據的獲取67

5.3.7結語686基於智慧型體建模的西遞村落空間自組織演變模擬69

6.1西遞的歷史價值與研究意義69

6.1.1自然條件與歷史價值69

6.1.2歷史空間演化分析69

6.2西遞村空間發展的自組織機制70

6.2.1自然地理條件約束下的村落空間結構的形態依賴70

6.2.2宗族體系導致村落空間結構非均質性71

6.2.3風水、行為與文化推動的村落層級空間結構71

6.3村落空間增長可達性數據的因子權重分析72

6.4村落空間結構自組織動態演變建模73

6.4.1智慧型體的定義73

6.4.2村落土地增長轉換規則的定義76

6.5建模平台——ABM與GIS的結合77

6.5.1Repast Simphony平台77

6.5.2數據準備與操作步驟77

6.6模擬結果81

6.6.1道路系統的演變81

6.6.2空間增長模擬與驗證82

6.7結語84

6.7.1動態模擬方法與靜態分析方法之間的差異84

6.7.2未來的發展與改進85

6.7.3小結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淮安城市簡介88

7.1.1淮安的城市區位88

7.1.2淮安城市形態的歷史演變88

7.1.3淮陰城市形態的空間發展演變特徵92

7.2基於SLEUTH模型的淮安城市建模94

7.2.1空間數據準備94

7.2.2城市空間生成數據分析95

7.2.3城市元胞空間敏感度分析與對比97

7.3淮安城市模型與城市規劃管理、評估與預測103

7.3.1城市空間增長的自組織與他組織103

7.3.2多解析度的空間差異問題104

7.3.3對城市空間非線性發展特徵的模擬106

7.3.42010—2040年淮安城市空間發展的情景預測107

7.3.5從城市模型看淮安城市的發展與問題1118歷史城市多時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南京城市發展歷程113

8.1.1南京的城市區位113

8.1.2南京的城市自然風貌特徵113

8.1.3南京城市的發展歷史113

8.1.4南京城市空間的結構特徵119

8.1.51910年後南京城市用地的形態變遷119

8.2南京城市建模123

8.2.1研究時段與空間範圍123

8.2.2城市增長模式123

8.2.3數據準備123

8.2.4多時段的城市空間生長行為模擬124

8.3城市空間發展特徵與城市形態預測134

8.3.1南京城市空間發展的多時段變化圖譜134

8.3.2城市總體規劃機制下2014—2034年南京都市區空間發展的情景預測137

8.3.3南京城市空間演化的個性基因1469結語：大尺度城市建模與城市規劃管理148

9.1城市規劃方案的可行性分析與評估148

9.2城市模型與城市問題149

9.3城市模型技術新的發展趨勢——個性化149主要參考文獻151

一、 著作151

二、 中文期刊論文153

三、 英文期刊、會議論文154

四、 學位論文159