城市空间网络:标度、对称、复杂与优化--城市体系空间网络分形结构研究的理论总结报告

城市空间网络是学术界普遍关心的复杂性课题，这类课题的主要目标是借助后现代数学方法建立模型和设计模拟程序．发展城市空间网络的理论框架．本项研究以城市体系和交通网络为主要对象．借助网络结构与等级体系的数理转换关系．成功地实现了城市网络的数学抽象与模型建设．初步形成了关于城市地理系统的新的解释体系、主要理论成果包括地理空间层次的划分、城市系统标度定律的规范与变换、熵与效用最大化的对偶转换模型、自组织城市网络的发育机制、城市地理规律的对称与对称破缺等等．标度律及其对称性是城市系统的数理本质所在．复杂化为其外在演变特征．自组织优化为其内在发展趋势。     

中国城市企业数量空间分布及规模分布演变

针对城市规模研究忽视企业数量且企业分布研究集中在空间分布的问题,将企业数量纳入城市规模指标,提出从空间分布及规模分布研究企业分布及演变的方法.结果表明:1)中国企业空间分布极不均衡,胡焕庸线东南半壁企业数约占95%且比例仍在增大;企业数增长率整体符合东南高、西北低的规律,但黑龙江、新疆等地城市与规律相悖.2)城市首位度远低于理想值,首位城市优势不明显;企业数整体服从Zipf分布,集中于中间位序城市且在趋近理想分布;使用分层研究划分为3个无标度区,无标度区之间断层明显,第一无标度区内城市约占90%,企业集中于中间位序城市,第二、三无标度区城市企业集中于高位序城市.该方法有助于立体描述企业分布的现状及趋势,为合理布局生产力、科学确定城市规模提供参考.     

中国地级及以上城市综合竞争力空间分布模式

为了揭示城市体系的空间分布规律,在城市综合竞争力分析的基础上,采用GIS的空间分析功能结合空间自相关模型,对中国地级及以上城市的综合竞争力进行了定量分析和定性评价,并从空间角度,结合地理特性、经济和人口属性对中国整个国家范围内城市的空间分布模式进行了深入研究.研究结果表明,城市竞争力在整体上呈现显著的空间集聚现象,在区域上城市空间关联具有明显的规律性.该成果丰富了城市体系空间特性的研究内容,为城市的空间布局和发展决策提供一定的决策依据.     

基于分形理论的城市区域空间结构优化研究——以兰州-白银城市区域为例

以兰州-白银城市区域为例,运用分形理论中的聚集维数、网格维数和关联维数模型对区域空间结构进行定量分析.结果表明,城镇空间分布以兰州市区为中心向四周呈密度衰减状态,中心城市对周边城镇的吸引力也是从中心逐渐向四周衰减;城镇高度集中于某一地理要素(交通干线或河流),其自组织演化在空间结构方面具有优化趋势;城市区域空间关联程度...     

区域空间网络化概念模型与过程研究——以泛长三角为例

区域空间网络化是空间组织演化的必然趋势.泛长三角这一巨型的区域空间,将是我国未来优化经济发展空间格局的重点区域,也是研究空间网络化的典型案例区.基于已有的研究基础,提出区域空间网络化的概念模型假设,以泛长三角41个地级市为基本研究单元,通过修正的空间相互作用模型、潜能模型计算1996年、2002年、2008年、2014年城市潜能及城市间经济联系强度,同时借助社会网络分析方法(SNA)与反距离权重空间插值法(IDW),从节点、联系轴线、网络3个维度实证分析泛长三角区域空间网络化过程及其特征.研究表明:1)在1996年至2014年间,区域内各地城市潜能增幅显著,城市间联系加强且空间关联渐趋复杂化,泛长三角地区网络密度不断提高;2)城市的发展从低级到高级,空间结构由单核到多中心,城市等级体系走向偏平化特征,空间关联由孤立走向网络化;3)泛长三角网络化过程经历了4个明显阶段:从单中心集聚模式、点轴扩散模式、核心-边缘模式到多中心网络化模式.最后,对泛长三角区域空间网络化演化机理进行论述.对泛长三角空间网络化过程的研究,刻画了典型区域空间一体化及其形态演化过程,也为正在实施的区域经济一体化、长三角城市群的建设提供理论上的支撑.     

基于遗传算法求解分形无标度区的方法

分形无标度区的求取是分形应用研究的前提和基础,文中指出了目前求解无标度区算法的缺点,提出了一种基于遗传算法截取无标度区的方法,它将无标度区的起点和终点位置在全部数据范围内进行编码,以完成从可行解空间到染色体空间的映射,并用数据的平均残差平方和构成适应度函数,采用改进遗传算法对最优的起点与终点进行全局搜索,将此方法应用于磨削表面的分形研究,主获得同等精度的计算结果的条件下,大大地缩短了无标度区计算时间,这为进一步分形的实时测量提供了有力的支持。     

基于lnC（r）～lnr关系曲线最小曲率值的无标度区的识别

为计算关联维数D2,应确定G.P算法过程中的无标度区.从ln C(r)～ln r关系曲线的几何特征出发,分析关系曲线最小曲率的分形意义,结果表明:以最小曲率点作为计算无标度区的基点,以曲线上两点间夹角的大小作为线性相关性的判断依据,能够准确判断关联维数计算时的无标度区上下限.编制Matlab计算程序,对Lorenz混沌系统进行计算,表明该方法的适用性.     

空间网络的轴线模型分析

针对城市空间网络不易言表的复杂特性,提出运用空间句法中的轴线模型分析机制,通过对城市空间网络的拓扑关系及其功能属性的量化与图解式的定性描述,挖掘城市空间网络的内在结构逻辑——组构,进一步阐明自下而上的内在规则与自上而下的强制规划设计,可以通过对城市空间网络整体性关联的研究搭建起沟通的桥梁,使城市设计者的设计成果在顺应城市空间发展的系统性与自组织性的同时,发挥正向的、积极的、高效的推动力。     

Voronoi图用于确定城市经济影响区域的空间组织

确定城市经济影响区域的空间组织是一项十分复杂的工作，在区域规划和城市规划中有着重要的理论和实际意义。目前，通常是利用数理统计的方法进行城市的分级，并以此来确定区域中的中心城市，未充分考虑区域空间中城市之间的竞争关系；确定城市经济影响区域时，往往采用断裂点公式来划定两两城市之间的分界线，当城市的数量较多时，这种方法有困难且工作十分繁杂。本研究提出可以用Voronoi图来确定各级城市的空间影响区，并利用Voronoi多边形邻居关系的性质来确定城市体系中不同等级城市之间的空间组织关系、     

基于分形理论的黔东南城镇体系空间结构研究

应用分形理论、借助GIS软件,测算了16个主要城镇的聚集维数、网格维数、关联维数,定量分析了黔东南州城镇体系的空间结构特征。结果表明:黔东南州的城镇体系空间结构主要表现为以州首府凯里市为中心、沿交通干线自组织演化;黔东南州城镇空间布局不均衡,发展重心向西北部倾斜;主要城市之间公路交通网络通达性较好,城镇体系各要素关联度较高,但关联效率有待提高;新交通线路的开通将打破黔东南州城镇体系原有的空间格局,有利于形成更加均衡和合理的城镇空间结构。     

建立企业网应考虑的因素

基于对建立企业计算机网络系统的体系结构、布线、网络协议等因素的分析，讨论了建立管理企业计算机网络系统的方法与思路     

主动网络管理和控制模型的研究

提出了一种主动网络的层次化管理和控制模型，从主动节点和网管中心两个角度分别描述了模型层次功能和相互关系，并对整个系统的工作流程进行了描述，特别突出了安全网络控制这一突破传统网管功能的实现，说明了基于此模型的主动网络管理控制软件可以很好地满足主动网络管理和控制的需求。     

计算机网络信息资源的利用

简述了网络信息资源具有的特点,针对网络信息资源管理面临的问题,提出了网络信息资源的管理和利用方法。     

扬州市公共交通网络复杂性分析

城市公共交通系统可以抽象为由公交线路和停靠站点构成的网络,公交网络构成了一个典型的复杂网络。本文以扬州市的公共汽车交通系统中的停靠站点为研究对象,对其进行了复杂性分析,计算了网络的度分布、平均路径长度、聚集系数等指标。结果表明,扬州市公共交通网络的度分布符合幂律分布,并且具有较小的平均路径长度和较大的聚集系数。从而证实扬州市公交网络符合小世界特性和无标度特性。     

网站访问速度量化指示系统的设计

为了统一用户和网管人员对网络速度的评判标准 ,文章介绍并实现了一种通过测量网站访问速度来指示网络速度的方法 ,使用户可以具体地了解网络运行状态 ,为网络的规划建设提供了量化的依据     

浅谈校园网络的安全

介绍了搞好校园网络安全的主要措施,包括加强网络监控、注意密码的安全、及时修补漏洞、设置共享时一定要设定访问密码等。     

寄宿制学校接触网络的生成

根据寄宿制学校的实际情况,针对SIS与SIR2种疾病模型,比较在切换网络和随机网络中疾病的传播结果,从而得到网络对疾病的影响.通过随机模拟的方法证明了在人数不变、平均度也不变的情况下,切换网络可以减缓染病者的增长并且减少染病者的数量,而不同网络对最终规模的影响不大.但是,切换网络会使疾病的最终规模大面积扩散的时间延后.     

中波天线双工网络的设计关键

中波发射台受发射场地的限制,已考虑使用双工网络．本文详细介绍中波天线双工网络设计中的关键环节——阻塞网络的设计过程．     

基于NS的网络仿真

介绍网络仿真平台N S(N etw ork S im u lation)仿真原理、仿真方法和一般过程,结合基于M ob ileIP模型的无线网络与有线网络间的仿真实例,给出利用N S进行网络仿真的方法。仿真结果显示,通过N S能得到很好的网络性能仿真效果。     

校园网网络技术的选择

校园网络的建设好坏直接关系到将来校园网使用的效能和稳定性,因此,在构建校园网络之前,了解和规划将来构建校园网所涉及到的网络技术问题,如网络体系及通讯协议、主干网技术及网络设备、综合布线系统等,是建设好一个稳定的校园网的必要条件.