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城市是人类文明最主要的聚集地,也是一个开放复杂演化巨系统,认识其空间复杂性成为城市科学研究的热点和前沿。城市研究正呈现“从位置和场所向关联和流,从物质空间向城市网络空间”的转向。人类对城市的认识也从“空间是机器”转向“城市有机生命体”。分形是大自然的语言和地理学第四代语言,是挖掘城市空间自组织规律的有效工具,在揭示城市有机体复杂演化机制方面发挥重要作用。目前分形城市研究以指标构建和实证分析为主,缺乏系统的梳理和回顾;内容上侧重几何分形,复杂城市网络视角下的结构分形研究薄弱。本文简要回顾了近30余年来分形城市研究的发展历程,梳理了分形城市研究脉络：从城市形态的几何分形到城市结构与关联的网络分形,从静态分形特征到动态异速生长,并展望了分形城市未来研究方向。 相似文献
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基于DEM的流域水系分维计算与结果分析 总被引：7，自引：0，他引：7
利用ArcGIS8.3和ArcVIEW3.2中的水文分析模块,根据不同最小河流长度,提取晋江流域河网信息,采用传统的网格法计算提取的不同河网的分维,研究以最小河流长度所提取的不同河网密度与分维的关系,确定晋江流域分维,分析流域地貌的演变。 相似文献
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Relationship between changes of river-lake networks and water levels in typical regions of Taihu Lake Basin, China 总被引：1，自引：0，他引：1
The typical regions of the Taihu Lake Basin,China,were selected to analyze the variation characteristics of river-lake networks under intensive human activities.The characteristics of the fractal dimension of river networks and lakes for different periods were investigated and the influences of river system evolution on water level changes were further explored through the comparison of their fractal characters.The results are as follows:1) River network development of the study area is becoming more monotonous and more simple;the number of lakes is reducing significantly,and the water surface ratio has dropped significantly since the 1980s.2) The box dimension of the river networks in all the cities of the study area decreased slowly from the 1960s to the 1980s,while the decrease was significant from the 1980s to the 2000s.The variations of lake correlation dimension are similar to those of the river network box dimensions.This is unfavorable for the storage capacity of the river networks and lakes.3) The Hurst exponents of water levels were all between 0.5 and 1.0 from the 1960s to the 1980s,while decreased in the 2000s,indicating the decline in persistence and increase in the complexity of water level series.The paper draws a conclusion that the relationship between the fractal dimension of river-lake networks and the Hurst exponents of the water level series can reveal the impacts of river system changes on flood disasters to some extent:the disappearance of river networks and lakes will increase the possibility of flood occurrence. 相似文献
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Fractal measures of drainage network to investigate surface deformation from remote sensing data: A paradigm from Hindukush (NE-Afghanistan) 总被引：1，自引：0，他引：1
This approach represents the relative susceptibility of the topography of the earth to active deformation by means of geometrical distinctiveness of the river networks. This investigation employs the fractal analysis of drainage system extracted from ASTER Global Digital Elevation Model (GDEM-30m resolution). The objective is to mark active structures and to pinpoint the areas robustly influenced by neotectonics. This approach was examined in the Hindukush, NE-Afghanistan. This region is frequently affected by deadly earthquakes and the modern fault activities and deformation are driven by the collision between the northward-moving Indian subcontinent and Eurasia. This attempt is based on the fact that drainage system is strained to linearize due to neotectonic deformation. Hence, the low fractal dimensions of the Kabul, Panjsher, Laghman, Andarab, Alingar and Kocha Rivers are credited to active tectonics. A comprehensive textural examination is conducted to probe the linearization, heterogeneity and connectivity of the drainage patterns. The aspects for these natural textures are computed by using the fractal dimension (FD), lacunarity (LA) and succolarity (SA) approach. All these methods are naturally interrelated, i.e. objects with similar FD can be further differentiated with LA and/or SA analysis. The maps of FD, LA and SA values are generated by using a sliding window of 50 arc seconds by 50 arc seconds (50" × 50"). Afterwards, the maps are interpreted in terms of regional susceptibility to neotectonics. This method is useful to pinpoint numerous zones where the drainage system is highly controlled by Hindukush active structures. In the North-Northeast of the Kabul block, we recognized active tectonic blocks. The region comprising, Kabul, Panjsher, Andrab, Alingar and Badakhshan is more susceptible to damaging events. This investigation concludes that the fractal analysis of the river networks is a bonus tool to localize areas vulnerable to deadly incidents influencing the Earth’s topography and consequently intimidate human lives. 相似文献
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地学现象的分维与标度关系——以中国大陆山系为例 总被引：2，自引：1，他引：1
分形理论产生以后,已经在许多领域里取得了较为广泛的应用,但是在分形维数的计算方面仍存在一定的问题,最根本的问题之一是大量相关研究往往忽略了标度问题的影响,而将计算出的分维结果随意比较。本文则是以中国大陆山系为例,对地学现象的分维与标度的关系进行了研究,得出:(1)中国大陆山系的分形性质是客观存在的,其分形性质是不以测算标度而出现变化的,是始终存在的;(2)虽然在不同的测算标度下,中国大陆山系的分形性质始终是客观存在的,但是随着测算标度范围的变化,中国大陆山系的分维也会相应地出现一定的变化,即中国大陆山系客观存在的分形性质是绝对的,而分维则是一个相对的值,是随着测算标度而出现变化的;(3)分维不仅随着测算标度的变化而出现一定的变化,而且,分维是测算平均标度的函数,即D=f(r)(式中:r为测算平均标度,D为分维)关系成立;(4)因为分维值会随着不同标度范围的变化而出现相应的变化,所以,如果要进行分维之间的比较,则应选择相同的标度范围和标度值点。 相似文献
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Ｆｒｏｍｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅｎｉｎｅｔｅｅｎｔｈｃｅｎｔｕｒｙｔｏｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇｏｆｔｈｅｔｗｅｎｔｉｅｔｈｃｅｎｔｕｒｙ,Ｄａｖｉｓ（１８９９）ｐｒｏｖｉｄｅｄｅｒｏｓｉｏｎａｌｃｉｒｃｕｌａｒｔｈｅｏｒｙ,ｔｏｏｋｇｅｏｍｏｒｐｈｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｔｅｃｔｏｎｉｃｆｏｒｃｅｓａｎｄｔｉｍｅ,ｄｉｖｉｄｅｄｇｅｏｍｏｒｐｈｉｃｇｒｏｗｔｈｉｎｔｏｔｈｒｅｅｐｈａｓｅｓ：ｙｏｕｎｇ,ｍｉｄｄｌｅａｇｅｄａｎｄｏｌｄ,ａｎｄｔｈｅｎｒａ… 相似文献
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Human beings have had a tremendous impact on natural ecosystems and are now the principal power to change the biosphere.It is logical that we should pay close attention to the interaction between human systems and environ-mental systems.Taking Minqin bsin ,Gansu Province,as a case,this paper focuses on the evolution of regional physic-cal environments and the cultural systems by which people maintain their relationships with those environments.This pa-per presents the conceptural framework for the man-land system.Expecting to accelerate the regional sustainable develop-ment,it also analyses the evolutionary mechanism of regional man-land system.On the basis of reviewing and analyzing the evolution of man-land system in Minqin basin,the paper also brings forward an adujusting mode for the studied area, which consists of three aspects:to build up a concept that economic growth must harmonize with environmental qualityˊs and land productivityˊs improvement;to make a whole planning and management in the drainage area;and to push for-ward the technique of water-saving irrigation and establish water-saving agricultural system. Itˊs meaningful for resource exploitation and sustainable development of Chinese northwestern arid area,which is represented by Minqin basin,by under-standing what great changes the basin has experienced is experiencing at the global background,and studying its time standing what great changes the basin has experienced and is experiencing at the global background,and studying its time order and territorial structure ,the systemˊs character and law of evolution,trend and the regulating ways to improve man-land relationship. 相似文献
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等时线模型支持下的深圳市综合医院空间可达性测度分析 总被引：1，自引：0，他引：1
可达性是在空间分布格局、设施约束等综合条件下的空间决策问题,等时线模型为该决策分析可提供方法支持,它是以时间地理为框架,用时间成本来衡量时空可达性的重要模型。面向兴趣点（Point of Interest, POI）可达性分析通常包括2种形式：① 基于“供给”角度从特定POI出发的服务可达分析;② 基于“需求”角度从任意空间位置出发获得最近服务的便利度分析。目前的研究从“供给”角度探求特定POI的服务范围居多,对“需求”角度的等时线分析关注不够。本研究针对这一缺陷,开展面向服务需求的兴趣点可达性等时线分析,考察任意位置达到某类服务设施最近点的时间代价。在几何度量方法上,本研究利用了网络空间Voronoi图模型,与传统欧氏空间Voronoi图相比,本方法顾及了街道网络对空间通达的直接影响。本研究发现了等时线的形态、坡度等特征能够反映POI的疏密分布和道路网的通达性。 相似文献
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东莞市交通路网格局对城市空间扩张影响研究 总被引：2，自引：0，他引：2
城市化进程中,交通路网格局的发展与土地利用变化有着密切关系,交通系统的发展引起城市空间形态、土地利用开发、土地利用价格和用地布局特征的变化,反之,土地利用变化也引起了交通路网格局、路网密度的改变。本文以东莞市为例,对其交通路网密度与新增城市用地变化强度作了定量分析。根据TM遥感影像提取2001、2005和2009年3期的城市用地,采用核密度估算(KDE)新增城市用地变化强度,探讨区域内交通路网格局与新增城市用地变化强度的关系。结果表明,在2001-2005年间,路网格局变化较大,新增道路类型主要为高速路,新增城市用地总量较大、扩张速度快,特别是交通路网密度大的边缘区域。在2005-2009年间,随着路网发育不断成熟,路网密度内部差异减少,新增道路类型主要为县乡道路,新增城市用地速度明显放缓。经相关系数显著性检验后表明:2001-2009年间,在置信度为95%时,东莞市道路网密度、加权密度(x)与新增城市用地核密度(y)的相关系数Rxy均大于0.1946,证明东莞市道路网密度、加权密度与新增城市用地核密度高度相关。 相似文献
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地理省情监测成果是国家重要的数据资源,对其变化内容进行统计分析,是掌握地表自然和人文地理要素变化的基础。伴随山东省地理省情监测工作的不断深入,目前山东省已积累了大量地理省情监测数据。为实现山东省地理省情监测数据的有效管理及科学利用,并综合考虑山东省省级地理信息时空大数据中心的相关要求。该文基于共享文件系统的分布式存储,利用空间统计、任务并行等技术模型,设计了地理省情监测变化统计分析系统,通过对比监测区域内多时态、多版本、多年份数据,发现不同版本数据之间的差异,实现对地理省情数据要素级、地类级变化情况的监测。该文从系统总体设计、关键技术等方面阐述了地理省情监测变化统计分析系统的设计与实现情况。 相似文献
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河网是地形结构的核心要素,能够有效地反映DEM对地表形态的刻画能力.实现不同分辨率条件下DEM河网相似性测度对DEM地形综合、DEM质量评估及DEM不确定性分析等研究具有重要意义.基于此,本文以黄土高原典型样区为研究区,基于5 m高精度DEM建立的多分辨率DEM数据集,构建了地形特征自适应的DEM河网自动提取方法,建立... 相似文献
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世界是一个相互关联的网络。物质、信息、能量等的移动或交换嵌入地理空间形成的地理多元流网络,为从地理和网络角度研究全球性问题提供了新的视角。如何构建多主题、时变的地理多元流网络,识别其网络结构、时变规律和关联模式,并为解决全球性的人口移动、航空交通、国际关系、国际贸易等问题提供支持,是迫切需要解决的问题。本文提出了全球尺度地理多元流网络化挖掘及关联分析的研究框架,包括：多源数据收集与整理、地理多元流网络构建与结构识别、地理多元流网络演化分析、地理多元流网络关联分析。然后,分别对国际关系流网络、国际贸易流网络、全球航班流网络、全球人口移动流网络的相关研究进行综述分析,并结合示例介绍了其研究思路。此外,进一步综述分析了地理多元流关联分析的相关研究并提出了研究思路。本文为全球尺度地理多元流网络研究提供了一套研究框架和思路,并为国际关系、国际贸易、航空交通、人口移动等全球性问题研究提供参考,有望为发展基于“流”的时空分析方法做出基础性贡献。 相似文献
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流域水系是研究水文水资源、地貌演化和生态环境及水土治理等的基础数据,高精度的水系提取对流域研究十分重要。本文以空间分辨率均为30 m的 AW3D30 DSM、SRTM1 DEM和ASTER GDEM2数字高程模型作为基本的地形数据,基于SWAT模型提取犟河流域水系,通过河网“套合差”、水系相对误差、Google Map水文数据及蓝线河网对提取结果进行误差分析与综合评价,探讨河道剖面和地形特征对水系提取精度的影响。结果表明：① 集水面积阈值是决定河网水系提取精度的关键参数,阈值越大,提取的河网密度越小,反之提取的河网密度越大;② 基于河网密度与集水阈值二阶导数的幂函数与直线相切的数学求值方法确定流域最佳集水面积阈值,能避免最佳集水阈值取值的主观性,提取的河网水系与实际河道相符;③ AW3D30 DSM数据提取的流域河网水系与Google Map高分辨率影像的水系偏差最小,且AW3D30 DSM数据提取的水系与蓝线河网的河网“套合差”和水系相对误差值均最低,能真实反映中低山丘陵山区流域水系发育的疏密程度,吻合度最好;④ 多源DEM数据提取结果均显示为河床比降大和横剖面曲线为窄深式的“V”形河谷提取的水系精度高于河床比降小和横剖面曲线为 “碟”形河谷的提取精度;⑤ AW3D30 DSM数据的地形起伏和坡度标准差最大,有利于山区河网水系的提取。因此,基于SWAT模型和AW3D30 DSM数据提取的山区流域水系可最大限度反映流域水系的真实情况,精度最高,此方法和数据源可应用于中低山丘陵山区流域的水系提取研究。 相似文献
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分形方法是测度城市生长与形态演化的重要方法,然而其标度区范围的自然识别依然存在瓶颈。本文采用二阶导数识别半径法标度区界线,结合经典计盒法模型提出改进的双维分形标度律测算方法,以郑州市为案例区验证模型的精度与效度,综合解析郑州城市空间形态结构的生长演变特征。结果显示:① 利用二阶导数自动识别半径法标度区界线可显著提升分形模型拟合效果,拟合精度R2由0.920提升至0.996以上;② 郑州城市空间结构存有双标度现象,城市生长扩张并非标准环形波状推进,半径法模型仅在“城市中心边缘—建成区内侧”的环状范围拟合有效,城市结构可能存有自仿射生长或随机多分形特征;③ 1982—2020年郑州城市形态演化为明显的中心蔓延模式,职能用地的空间配置整体均匀程度偏高,功能分异程度较低,存有城市景观较紊乱,系统效率不高的隐患。本研究对半径法分形模型中拟合精度难以提升的应用瓶颈作出了突破性尝试,为城市生长模拟与城市空间结构演变分析提供了一种新方法,丰富了城市分形研究。 相似文献
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地壳中元素和矿化分布的不均匀性是一个普遍规律。从超大型矿床→大型矿床→小型矿床→矿点、矿化点（或高异常点）的分布，是近似于从有限稀硫分布逼近无穷多且无限稀硫分布。因此可以把矿床的分布看成是随机康托集（Cantordust）在空间上的分布。浙江中生代热液萤石、银、铅锌矿床的分形丛集分布存在于两个尺度范围内，分形丛集的分维数为0．196～0．40（1～20km）和1．161～1．219（20～750km）。矿床的频度—大小分布也是分形的，其储量分形分布的分维数为：萤石（中国）D=2．13；萤石（浙江）D=2．34；银（浙江）D=1．63；铅锌（浙江）D=2．27；钨（中国）D=2．16；铜（世界）D=2．55。我们认为，矿床储量的分形分布，对于各种标度的成矿作用可能是一个普遍性的特征。根据矿床的频度—大小分形关系，有可能对一地区大于某一指定储量的潜在矿床数作出预测。 相似文献
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广东省公路交通网络分形空间特征研究 总被引：2，自引：0，他引：2
基于分形理论,以GIS技术为支撑,利用回转半径法测算了广东省全域及其所辖21个地级市公路交通网络半径维数DL、分枝维数Db和对应相关系数R2。依据广东省公路交通网络的特点,将其辖区分为四个子区域:珠三角、东部沿海、西部沿海和粤北地区,分析其半径维数和分枝维数的空间分布特征。研究表明,珠三角地区为广东省公路交通网络密度最大、结构最复杂、功能最完善、连通性最优的区域;以珠三角为中心,广东省公路交通网络分形半径维数和分枝维数随距离增大而衰减,沿海衰减程度微弱,粤北衰减程度较大。结果显示,半径维数和分枝维数结合能够更为合理系统地分析交通网络分形特征的时空差异特性。 相似文献
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Road impacts on spatial patterns of land use and landscape fragmentation in three parallel rivers region, Yunnan Province, China 总被引：1，自引：0，他引：1
The structure and function of network is a central issue in landscape ecology.Road networks with hierarchical structure are crucial for understanding landscape dynamics.In this study,we compared the distribution of national road,provincial road,county road and rural road in the Three Parallel Rivers Region(TPRR)in Yunnan Province of China,and estimated the effect of roads(and other factors)on the spatial patterns of land use and land cover with logistic regression.In addition,we analyzed the land use and land cover change(LUCC)and landscape fragmentation in 1989–2005 along a buffer zone of the primary traffic corridor,national road G214.The results showed that,county and rural roads had much higher percentage of length extending into more natural habitats at higher elevation and steeper slope,compared with the higher level roads in this region.While the distributions of natural land cover types were dominated by environmental factors,human land use types i.e.,building land and farmland types were significantly related with roads,linking more closely with lower level roads.The LUCC dynamics(1989–2005)of the G214 buffer zone showed a general trend of land transformation from conifer forests and valley arid shrubs to building land and farmland,and from ice and snow to alpine shrubs and forests.With the length of G214 unchanged during the time,the overall landscape pattern changed little in the buffer zone,but habitat fragmentation and area decrease had occurred for the natural vegetation types,in contrast to patch mergence and expansion of human land use types,and landscape fragmentation was intensified above 2500 m a.s.l.but declined below the elevation.The results indicated the dynamics of landscape composition and patch type level distribution in spite of the stability of the overall landscape pattern,and implied the potential role of roads,especially the low level roads on landscape changes. 相似文献
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根据1957与1982年两个时期的地形图并结合1995与2008年的遥感卫星影像提取城镇建设用地专题信息,利用ArcGIS建立广佛都市区城镇建设用地数据库,采用分形维度的计算方法,对广佛都市区城市蔓延的情况进行测度和分析。结果表明广佛都市区三个发展阶段城镇建设用地面积增长速度并不均匀,具有加速发展的特点。四个测度年份的分形维数分别为1.645 4,1.628 5,1.558 6和1.527 0,均在1～2之间,分形维数呈递降趋势,总体下降了0.118 4,城市发展模式由紧凑型逐渐向松散型演变,存在城市蔓延情况,而且城市发展模式以年均0.14%的速度从紧凑型向松散型演变。广佛都市区城市蔓延的地域分异较为明显,具有较强的空间集聚性和中心向心性,广州和佛山毗邻地区以及中心城区是城市蔓延的活跃区和集中区,1982-1995年间研究区内蔓延速度比1995-2008年间要快。通过深入分析发现,经济快速发展、城市人口的持续增长、交通道路网络的建设是广佛都市区快速扩张和城市蔓延的基本动力因素之一,开发区土地扩张,进一步加剧了无序扩张和城市蔓延。 相似文献