基于分形理论的城市群最优空间结构模型与应用

利用分形维数将城市群空间结构特征与城市群整体收益损耗联系起来,建立包含投入、产出和人口规模等多因素空间分布分形特征的城市群最优空间结构模型,明确城市群最优空间结构的经济内涵,为城市群空间结构优化提供理论支撑。以陕西省关中城市群为例,在利用城市规模效益对比检验模型有效性的基础上,对比最优分形维数与Zipf维数演变趋势,发现模型预测的空间结构优化方向与城市群空间结构Zipf维数等于1的优化标准并不相悖。     

基于分形理论的渝东北三峡库区城镇体系研究

以渝东北三峡库区11个区县为例,基于分形理论从城镇体系规模结构方面,计算了渝东北三峡库区城镇体系的首位指数,城市规模分形分布的分维数;从城镇体系空间结构角度,计算了其空间结构的关联维数.结果表明:渝东北三峡库区城镇体系存在空间分形结构和分形特征;城镇体系首位城市万州的垄断特征不明显,中间位序城市数目较多,人口分布比较均衡;城镇空间布局较为分散,空间关联程度一般.最后基于分形理论的测算与分析结果,从优化区域内城镇体系结构和功能角度,提出了培育万州增长极、开发沿江城镇带、建设特色小城镇和完善交通与信息网络等建议.     

我国中部地区城市群经济关联的空间结构探析

对城市群城际经济关联的空间结构的准确度量和把握能促进我国区域经济的协调发展，而作为推动中部崛起的中部地区城市群备受瞩目。因此，本文基于经济质量、经验常数、时间距离等多角度改进引力模型，运用社会网络分析方法，对我国中部地区6个城市群43个地级市经济关联的空间结构进行可视化分析。结果表明：①我国中部地区城市群城际之间经济联系强度存在明显的方向性的差异，郑州、武汉、长沙等城市对其他城市的经济关联度与其他城市对其的经济关联度差异较显著。②我国中部地区城市群内部经济联系较城市群城际间经济联系总量大。③城市群整体对外辐射能力不强，吸引强度高于对外辐射强度。④城市群网络密集程度整体不高，但各个城市群网络密度均低于整体网络密度。     

基于成长能力评价模型的中原城市群空间发展态势

从城市成长能力的角度出发,采用熵权法确定各评价指标权重和灰色关联分析方法构建城市成长能力的评价模型;根据评价模型计算出中原城市群9城市的综合成长能力指数,并以综合成长能力指数的聚类结果为依据,进一步探讨了中原城市群空间发展状况;最后提出了中原城市群的空间发展态势的动向—圈层发展轴、圈层内部的"组团或带+轴线"与城市网络体系,为中原城市群空间结构的优化和进一步发展提供参考依据.     

基于分形理论的中原城市群规模序列和空间结构研究

运用分形的有关理论对中原城市群的城镇体系的规模序列与空间结构进行了具体分析.研究认为:在城镇规模序列结构方面,中原城市群城镇体系的首位度相当突出,但中等序列的城市较多,中原城市群离成熟状态具有一定距离,且偏离程度较大,尚未形成完整的规模序列结构.在空间结构方面,城镇之间的空间关联程度、空间相互作用一般,空间布局较分散.据此,进一步提出了中原城市群空间结构优化的相关对策.     

高铁对中原城市群流空间网络结构的影响分析

以中原城市群为研究对象,运用城市间铁路客运联系数据和社会网络分析、空间结构指数等,从流空间的角度研究高铁对城市网络空间结构产生的影响.结果显示:①高铁发展对中原城市群交通联系的方向、对象改变不大,但显著地增加了交通联系的强度,使中原城市群网络密度在低水平基础上得到增加.②铁路客运优势城市或劣势城市仍延续其地位,如郑州、商丘、洛阳的相对关注度、相对点出度和相对点入度在无、有高铁两种情况下都始终保持前三名,济源、运城、濮阳则始终是后三名.但其余城市从高铁发展中受益不均衡,高铁发展加剧了流空间网络中城市地位的差异性.③高铁发展对流空间网络的总体结构产生影响,使得中原城市群单极化程度有所降低.但影响程度有限,区域空间结构仍呈现单极化,郑州扮演着"极"的作用.     

基于分形理论的苏北城镇体系研究

运用分形理论对苏北城镇体系的规模分布和城镇空间结构进行了具体分析,得出如下结论:在城镇规模分布 方面,中等位序的城市较多,人口分布比较均衡,但这并没有很好地促进区域经济的发展;在城镇空间结构方面,城 镇之间的空间关联程度、空间相互作用一般,交通联系程度强、通达性好的优势没有得到有效利用.在此基础上,提 出了加强该区域内城镇联系,构建苏北现代城乡网络体系,实施“三角链”战略的构想.     

治理“大城市病”的城市群税收政策

针对大城市人口膨胀引发的“大城市病”,该文从税收调控的角度研究政府如何权衡疏解大城市人口规模和实现社会福利最大化二者之间的关系，提出“三城市空间均衡模型”,允许城市群居民在城市内通勤、城市间迁移和城市间通勤，并明确考虑通勤税和工资税对城市群人口分布、空间结构和土地租金的影响。3个经典城市群空间结构的数值结果表明：税收政策的效果与城市群空间结构有关，但恰当的通勤税政策始终是政府的最优选择。     

中国三大城市群内部城市网络联系特征分析——比较与启示

城市群已成为区域经济发展的重要载体和国家参与国际竞争与分工的基本经济单元,而城市群内部城市网络联系特征对城市群内部产业布局、城市间功能分工、城市群整体集聚经济的实现程度均产生重要影响。基于修正后的引力模型,文章以长三角、京津冀和珠三角三大城市群为研究对象,分析了城市群内部城市间的网络联系特征,并据此对城市群内部城市的等级结构进行了划分。结果表明:城市之间经济联系强度受交通时间距离支配;各城市群内部城市间网络联系特征差异明显;各城市群内部城市的等级结构存在不同程度的断层。     

城市群生态综合交通网络组团特性分析与关键节点识别

为实现城市群生态综合交通发展目标，形成交通、经济、生态环境质量一体化发展格局，以关中平原城市群为研究对象，通过熵值法对节点功能吸引、功能辐射和碳排放强度进行赋权，通过修正引力模型计算其相互联系强度；将空间结构理论与复杂网络理论相结合，构建多维空间联系网络模型；采取改进INFORMAP算法，从交通、功能和碳排放3方面分别进行区域组团划分；基于组团划分结果，构建超图网络模型，引入邻域超度、邻域影响熵指标识别城市群生态综合交通网络关键节点。结果表明：关中平原城市群功能和碳排放空间联系呈现“一极多核”的空间分布格局，西安处于核心地位，宝鸡、渭南等地级市核心区也拥有较高影响力；城市群区域组团与行政区划具有差异性，部分区县如侯马、彬州、澄城等脱离上级行政区划约束，形成了独立区域组团；西安、咸阳是城市群生态综合交通网络建设的关键节点，且城市群东部节点重要度普遍大于西部节点，因而需重点提升西安—咸阳一体化水平，优化东部节点综合交通结构，完善西部节点交通网络布局。     

鄱阳湖生态经济区城镇空间结构分形研究

为了刻画鄱阳湖生态经济区城镇空间结构的特征,运用分形方法,从城镇空间分布的向心性、均衡性和城市要素的相关性3个方面,测算了描述空间结构分形特征的集聚维数、网格维数和关联维数,根据3个维数的地理意义分析了鄱阳湖生态经济区城镇空间结构的分形特征,并提出了强化中心、轴线发展、圈层优化的发展战略.     

基于分形理论的吉林省城市体系空间结构特征研究

运用分形理论,对吉林省城市体系空间结构进行了定量分析;通过计算空间聚集维数和空间关联维数,分析了其空间结构特征.在上述分析的基础上对城市体系优化提出了几点建议.     

华南地区铀成矿及构造控制的分形分析

华南地区是我国铀矿资源的主要产区,华南主要铀矿床皆受北东-北北东向区域性深大断裂控制.华南地区断裂构造及铀矿床分布的分形分析结果表明,华南区域断裂构造与区域铀矿的分布均具有分形特征.整个区域断裂构造分维值D=1.414 2,显示该区断裂作用成熟度较高,十分有利于流体活动和铀成矿作用;铀矿床分布的分维值D=1.052 7,说明铀矿床分布的复杂性要小于断裂构造的分布;三个分区分析结果显示断裂的分布与局部区域铀矿分布具有正相关,断裂构造复杂且分维值高的区域铀矿分布的分维值越高,铀矿分布也越多.导致矿床分形分布的主要原因是分形断裂构造体系的活动.     

分形理论在吉林省交通网络研究中的应用

运用分形理论,对吉林省的交通网络进行了定量分析.通过计算盒子维数和空间关联维数,分析了其网络覆盖形态及空间分布特征.结果表明:吉林省交通网络具有明显的分形特征,发育较为成熟,整体通达性较好,应充分利用发达的交通网络带动经济的发展.     

基于氮气吸附法的渝东南下寒武统页岩孔隙的分形特征

 分形维数是多孔介质不规则程度的度量,以渝东南下寒武统页岩的氮气吸附法测量结果为研究对象,采用FHH 模型的分形维数计算方法,得到渝东南下寒武统页岩的分形维数。研究结果表明,渝东南下寒武统页岩孔隙的分形维数具有明显孔径分界点,即具有双重分形特征,小孔隙分形维数D₁变化范围在2.3559~2.6577,平均值为2.488,大孔隙分形维数D₂变化范围在2.5971~2.8746,平均值为2.7631;大孔隙分形维数的平均值大于小孔隙分形维数的平均值,说明大孔隙结构的复杂程度大于小孔隙结构的复杂程度;页岩孔隙的分形维数与有机碳（TOC）含量、吸附气量、比表面积和孔容呈正相关,其中与孔隙的比表面积和孔容的相关性显著,而与黏土矿物含量呈弱负相关。     

混凝土中孔结构的分形维数研究

建立了分形模型来模拟水泥浆体的空间结构,在此基础上推导出了孔体积分形维数D和孔隙率P、孔径分布的关系式;根据所得公式预测混凝土的孔体积分形维数D在0到3之间,并且D值随孔隙率减小和孔径分布范围变宽而增大.同时运用压汞法(M IP)测定普通硅酸盐混凝土的孔结构,进行孔体积分形维数计算,发现孔体积分形维数与强度之间有比较好的相关性.     

An Approach to Extracting Fractal in Remote Sensing Image

In order to apply the spatial structure information to remote sensing interpretation through fractal theory, an algorithm is introduced to compute the single pixd fraetal dimension in remote sensing images. After a computer program was written according to the algorithm, the ETM＋ images were calculated to obtain their fractal data through the program. The algorithm has following characteristics： The obtained fractal values indicate the complexity of image, and have positive correlation with the complexity of images and ground objects. Moreover, the algorithm is simple and reliable, and easy to be implemented.     

多孔介质微观孔隙结构分形特征及分形系数的意义

依据孔隙结构的球体模型和毛管束模型 ,推导出两种模型的孔隙体积表达式和两种模型分形维数间的关系式。计算结果表明 ,基于毛管束模型的分形维数总比基于球体模型计算的分形维数小 1,分形系数的物理意义在于它反映了孔隙的发育程度。基于毛管束模型 ,利用压汞数据计算了西峰油田长 8储层多孔介质微观孔隙的分形维数 ,同时给出了分形维数与孔隙度、渗透率等地层参数的关系曲线。分析结果表明 ,该区孔隙结构具有分形特征 ,分形维数为 1～ 2。分形维数越大 ,多孔介质微观孔隙分布的非均质性越强 ;分形系数越大 ,孔隙越发育 ,储层物性越好。     

陕南城镇体系结构的分形研究

对陕南城镇体系的分形研究发现:等级规模结构的分形特征不太典型,区域中心城市作用不强;在空间结构方面,聚集维数显示空间集聚分形特征明显,区域性中心城市外围形成由中心向四周密度递减的城镇体系,具备成为区域增长极的条件;关联维数显示城镇体系内交通网络通达性较好,各城镇之间具备开展经济协作的基础设施条件。基于上述结论,应大力加强区域性中心城市建设,增强辐射带动能力,同时各城镇之间应开展经济合作,进一步促进经济活动的空间集聚。