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城市化:相变与自组织临界性 总被引：27，自引：11，他引：16
城市化的本质是一种自组织临界相变过程 ,在时间和空间上分别联系着自组织临界性(SOC)和空间复杂性。城市化过程作为SOC有 3个方面的标志 :时间方向的 1/ f涨落、空间方面的分形结构和等级方式的Zipf定律 ,其共性是无标度性。分形中心地景观和位序 -规模分布分别是城市化自组织临界过程在空间和等级两个领域的实证判据。在城市化的临界相变过程中 ,城市体系通常演化为无标度网络 ,而位序 -规模法则乃是空间领域的无标度性在等级领域的结构性“投影”。基于SOC思想研究城市化过程有助于理解自组织城市网络的复杂空间动力学 ,从而为发展城市演化的模拟实验方法提供理论思路 相似文献
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基于复杂适应系统理论与CA模型的城市增长仿真 总被引：6，自引：1，他引：5
将复杂适应系统理论与CA模型结合,构建城市增长仿真模型,并应用该模型对西安市的城市增长过程进行仿真。结果表明,在CA中引入适应性思想更能反映城市发展的客观规律,尤其是对“城市空心化”的模拟;其中一些结论对城市规划具有积极的指导意义。 相似文献
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作为复杂适应系统的农业文化遗产：复杂性的挑战 总被引：1，自引：0，他引：1
本文首先阐述了农业系统的复杂性,并对农业系统所面对不确定性,以及外部系统的冲击和压力而形成的动态性进行了分析,提出“复杂适应性系统理论”为研究活态的农业系统,尤其为研究中国的全球重要农业文化遗产（GIAHS）提供了可能,而这些农业文化遗产系统（或其中某些部分）对于研究抵抗力和自我良性管理具有重要的意义.本文认为当前研究中的相关方法将会对整个系统的认识产生新的见解,同时避免把系统分解为各组分进行微观研究再重新还原成整体的研究思路.本文通过综述与GIAHS相关的方法并将旅游引入农村系统（作为一种扰动）,认为可以创造新的方法来认识农村发展干预措施对古老景观的影响,特别是分布在中国农村的许多景观. 相似文献
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人工免疫系统与嵌入规划目标的城市模拟及应用 总被引：6，自引：2，他引：4
人工免疫系统(AIS) 具有强有力的计算能力, 可以通过免疫识别、克隆选择、免疫学 习、免疫记忆等功能来进行模式识别和自适应学习。AIS 所具有的自学习、自适应和记忆的能力非常适合于复杂地理过程的研究。而元胞自动机(CA) 是研究复杂系统非常方便和有效的工具。将人工免疫系统和元胞自动机相结合, 建立了城市演变的模拟和规划模型。该模型通过改变抗体的进化变异机制, 把规划目标嵌入到AIS 算法中, 抗体将会逐渐朝着规划目标“进化”, 从而模拟出基于不同规划情景的城市发展空间格局, 为城市和土地利用规划提供决 策支持。设计了6 种不同的城市发展方案, 利用该模型模拟了不同规划方案下珠江三角洲城市的发展情景(1988-2002 年)。并比较了不同模拟情景结果城市的紧凑性: “城市中心” 和 “城市中心-高速公路”发展模式的城市形态更为紧凑, 破碎度较低; 而“镇中心” 和“道路”发展模式形成的城市形态则比较凌乱和分散。模拟结果和分析表明: “城市中心-高速 公路”是珠江三角洲最适合的城市发展模式。 相似文献
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基于复杂性科学的绿洲城镇化演进理论探讨 总被引：2，自引：0，他引：2
基于复杂性科学,引入涌现、协同、“吸引盆”等概念和模型,从涌现生成、协同维生、临界相变三个维度构建绿洲城镇化演进的理论框架。对绿洲城镇化的生成、演化和转型的过程与机理进行系统剖析,并据此对诺瑟姆曲线进行新的解读。研究表明：① 绿洲城镇是以人为核心的绿洲地域系统在多时空维度上的结构和功能的整体涌现现象,涌现形成的条件包括生成主体、自组织与受限生成机制、环境策略;② 竞争与协同机制维持了绿洲城镇化系统的生命活力与进化稳定,是系统演化的根本动力,系统不同层级具有不同的协同维生机制,根据协同学和耗散结构理论构建的绿洲城镇化演进的协同度和有序度可以识别系统演化方向;③ 绿洲城镇化过程实质上也是系统的自组织临界相变,该过程是一个渐变与突变、有序与混沌、稳态与非稳态的辩证统一;④ 时空间的正负反馈机制使绿洲城镇化复杂性与有序性不断提高,且不断向自组织临界态靠近,城镇化系统外在表现为活力与多样性增强。 相似文献
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中国自然灾害灾情统计与自组织临界性特征 总被引：4，自引：4，他引：0
基于自组织临界性(SOC)思想,在分析中国自然灾害灾情统计特征的基础上,分析并揭示了中国自然灾害灾情的自组织临界性特征。在此基础上,建构了中国自然灾害灾情(包括松花江等七大流域洪涝灾害受灾县数、洪涝灾害伤亡人数、干旱伤亡人数、各类自然灾害总的伤亡人数等)标度-频度分形关系模型。最后指出,中国自然灾害灾情的自组织临界性特征是客观存在的,而标度-频度的幂律值则是一个相对值。 相似文献
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基于CAS理论的传统村落人居环境演化研究——以张谷英村为例 总被引：5，自引：1，他引：4
以复杂适应系统理论为基础,从基本特征、结构构成和适应机制等视角分析了传统村落人居环境的系统特征。传统村落人居环境系统由自然生态环境系统、社会文化环境系统、地域空间环境系统和多元主体系统等4个子系统构成,与复杂适应系统特征非常契合。以张谷英村为例,研究了其人居环境演化过程,结果显示：① 在徘徊阶段（1978-1988年）,村民自组织发展是张谷英村人居环境演变的主导力量,主体适应性行为和人居效应的作用强度均有限,人居环境系统演变处于量变的积累阶段;② 在过渡阶段（1989-2001年）,政府的强势介入是张谷英村人居环境演变的主导力量,导致了利益关联的复杂性、流要素转化的高速性以及系统演化的不确定性,人居环境系统演变处于质变的关键阶段;③ 在剧变阶段（2002年至今）,多元主体的交互作用是张谷英村人居环境演变的主导力量,各主体之间、主体与环境之间的作用强度和复杂程度增强,加速了人居环境功能转型和系统结构质的跃升。为了促进张谷英村人居环境系统的有序升华,从提升自适应能力、重视自组织反应、优化主导调控和引入社会治理等视角构建了系统调控机制。 相似文献
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高新区作为城市结构的重要有机组成部分,是城市复杂系统中的一个重要子系统,其建设将对城市的空间结构、经济发展、城市内部组织方式多方面产生深刻的影响。系统科学是解决复杂系统问题的重要方法,运用系统科学的理论视角,从西安市发展层面、同级开发区层面和高新区自身发展层面出发,分析西安市高新区现状、高新区在发展中与各层面间的互动关系,对其结构形态、内部组织等方面进行了研究,提出西安市高新区未来发展中的几点启示。 相似文献
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河南省城镇体系空间结构的多分形特征及其与水系分布的关系探讨 总被引：24，自引：2，他引：22
基于河南省城镇体系空间结构的多分形性质及其与水系的分维关系的实证探讨发现如下地理规律:①在较大标度范围内,河南省城市体系的空间结构为简单分形,但在较小标度范围内,系统已经具有明确的多重分形特征;②多分维谱在参数q≈-4处出现标度间断,从而城市体系的空间结构发生对称破缺。③城市体系空间结构的分维小于水系空间结构的分维。由此证明:第一,多分形是由单分形演化而来,城镇体系的多分形结构是基于地球表面的分形支体由测度集中区向测度疏散区渐近发育的。第二,城市体系的分形发育与水系的分维结构具有一定的数理关系,城市体系的分维理当小于水系维数。 相似文献
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L. Grus J. Crompvoets A. K. Bregt 《International journal of geographical information science》2013,27(3):439-463
Many researchers throughout the world have been struggling to better understand and describe spatial data infrastructures (SDIs). Our knowledge of the real forces and mechanisms behind SDIs is still very limited. The reason for this difficulty might lie in the complex, dynamic and multifaceted nature of SDIs. To evaluate the functioning and effects of SDIs we must have a proper theory and understanding of their nature. This article describes a new approach to understanding SDIs by looking at them through the lens of complex adaptive systems (CASs). CASs are frequently described by the following features and behaviours: complexity, components, self-organization, openness, unpredictability, nonlinearity and adaptability, scale-independence, existence of feedback loop mechanism and sensitivity to initial conditions. In this article both CAS and SDI features are presented, examined and compared using three National SDI case studies from the Netherlands, Australia and Poland. These three National SDIs were carefully analysed to identify CAS features and behaviours. In addition, an Internet survey of SDI experts was carried out to gauge the degree to which they consider SDIs and CASs to be similar. This explorative study provides evidence that to a certain extent SDIs can be viewed as CASs because they have many features in common and behave in a similar way. Studying SDIs as CASs has significant implications for our understanding of SDIs. It will help us to identify and better understand the key factors and conditions for SDI functioning. Assuming that SDIs behave much like CASs, this also has implications for their assessment: assessment techniques typical for linear and predictable systems may not be valid for complex and adaptive systems. This implies that future studies on the development of an SDI assessment framework must consider the complex and adaptive nature of SDIs. 相似文献
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Demyanovskiy VS 《Soviet geography》1983,24(9):671-683
3 groups of USSR cities are used to study the correlation between city size and the mean annual city growth rates of: 1) oblast capitals of the Russian Soviet Federated Socialist Republics (RSFSR) with diversified machine building; 2) industrial cities of the RSFSR and the Ukraine based on heavy machine building; and 3) small and medium sized textile towns. Results show that the closeness of the relationship between growth rates and city size increases with the number of comparable attributes. The principal factors included are: the level of organization of the city, including its size; its functional and industrial sectoral structure; the degree of saturation with industry; and type of city, probably the key characteristic. The more highly developed a city is, the more important an ntegrated focus it becomes. On the other hand, the lower the level of organization of the city, the more its development will be determined by the function of place. Growth rates of small and medium sized textile towns over the last 20-36 years are roughly 1/5 of the growth rates of oblast capitals and large industrial cities with machine building. Overall, cities of the central economic region constitute a complex system that breaks down into the rhythms of systems of a given type and of different types at various levels of organization. Although cities that are homogeneous in terms of functional, industrial, sectoral, and territorial factors display a correlation between mean annual growth rates and population size, only by looking at these factors in combination, rather than counterposing them to one another, can we identify the objective regularities underlying the growth of cities. 相似文献
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城市地理研究中的单分形、多分形和自仿射分形 总被引：1，自引：0，他引：1
分形几何学在城市地理研究中具有广泛的应用,然而很多基本概念却让初学者感到迷惑。如何区分单分形、自仿射分形与多分形,是一个基本而重要的问题。简单分形容易理解,而真实的地理现象很少是单分形的。城市生长过程具有自仿射特征,而城市空间格局却具有多分形性质。作者发现,各种分形的共性在于三个方面：标度律、分数维和熵守恒。论文基于标度、分维和熵守恒公式,借助隐喻城市生长的规则分形来区分单分形、多分形和自仿射分形,讨论分形系统演化的机理、分形与空间自相关和空间异质性的联系,同时澄清一些在地理分形研究中的常见错误概念。最后以城市位序-规模分布为例,说明并对比单分形和多分形在城市地理研究中的建模与应用思路。 相似文献
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基于agent的商业中心地空间结构动态模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
以克里斯泰勒提出的中心地空间结构为研究对象,回顾和总结了中心地理论的主要内容、理论发展和实际应用,并以复杂性科学的理论和方法为基础,根据中心地理论假设,提出基于agent建模的两层次agent模型结构,通过遗传算法再现和验证了克氏单一职能的六边形中心地空间格局。模拟表明,微观自主体的相互作用的确可以突现出六边形宏观空间格局,这为以后突破克氏理论中"均质、静态、封闭"的不足提供了新的研究途径。中心地宏观空间结构的微观机理需要进一步结合经济学演绎模型和ABM的计算实验深入研究。 相似文献
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通过模糊分级评价方法对西北五省会城市的城市经济、环境与社会协调发展进行评价。首先,对区域经济与环境协调发展评价的研究现状进行梳理;其次,建立城市经济、环境与社会协调发展的评价指标体系,改进和使用模糊分级评价方法, 引入协调度、协调发展度和协调发展趋势指数的模型;再次,对中国西北五省会城市自2003-2009年的经济、环境与社会协调发展状况进行评价分析;最后得出,西北五个城市经济、环境和社会协调发展的总体水平不高,并且城市经济系统、环境系统和社会系统之间的协调发展存在着差异,影响了城市协调发展的总体水平。五城市中协调发展状况最好的是银川,其次为乌鲁木齐、西安、兰州,最差是西宁。应引起注意的是,西安、西宁和乌鲁木齐的社会系统处于衰退趋势。 相似文献
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城市标度律及应用 总被引：2，自引：0，他引：2
城市标度律刻画了城市系统某一指标和人口规模的幂函数缩放关系,包括超线性（社会交互类指标）、次线性（基础设施类指标）和线性（个人需求类指标）3种标度关系。本文从城市标度律的验证、解释、应用和质疑4个方面总结梳理了2007—2020年间的研究进展,重点分析了城市标度律和城市时序发展的异速增长律的明显差异,单个城市时序发展不会遵循城市系统的截面标度律。城市规模修正指标为更加客观地评价城市表现提供了新思路。考虑城市规模效应后,2017年中国经济产出效率较高的城市主要位于东南沿海、长江中游和新疆,而东北和中原地区城市经济产出效率较低。城市标度律的机制解释、城市系统动态演化模型和城市内部标度律是未来值得关注的研究方向。 相似文献
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基于空间分形特征的城市群实体空间识别方法 总被引：1，自引：1，他引：0
城市群是城市地理学的重要研究领域,对城市群的实体空间进行界定识别是研究城市群的前提和基础。城市群作为众多城镇的集群,前人对城市群的空间识别主要是以城市为单元进行的,缺少对识别单元空间形态的考虑。城市群实体空间的形态具有自相似性,空间分形特征可作为自相似性的表征工具,通过对空间分形特征的分析、识别及提取,可以实现对空间对象基于形态的客观测度。本文借鉴单个城市其边界的相关识别方法,从不同尺度的空间最小可识别单元出发,测度城市群城镇空间形态的分形特征,并据此提出了城市群城镇的客观识别方法。该方法利用城镇的空间分形特征识别归属于城市群的城镇,通过空间最小可识别单元的变化得到不同的城镇规模并获取城市群城镇的空间分形特征,再以此为基础对空间分形特征的存在范围进行识别,将其映射于空间最终实现对城市群城镇的识别,进而得到城市群在空间上的分布状况。本文将该方法应用于京津冀城市群,基于2016年Landsat卫星遥感影像,实现了对京津冀城市群构成城镇的识别,为界定城市群的实体空间提供了一次有益尝试。 相似文献