城市形态分形方法的研究与应用

论文摘要

对城市形态发展的研究和把握是城市发展的重要内容和基础。目前,国内在城市规划领域倾向于城市空间形态的研究,主要有定性和定量两种方式,定量研究主要有系统动力学方法、数理统计中的特尔斐层次法及自组织分析法等方法。用于城市形态的分形研究方法是一种比较新的方法,处于探讨和尝试的阶段,在城市形态发展研究中引入城市分形方法有利于城市规划分析的理性化、定量化发展,强化了城市规划建设的科学性。本论文从分形理论和分形方法的研究和应用入手,分析讨论了分形分析方法的发展和理论特点,并通过建立分形模拟模型,对兰州城市形态进行分形分析。提取了1978年、1990年、2000年和2005年四个时期的兰州城市土地利用总体规划量化后的相关数据,包括各个时期城市建设状况的基础数据,采用边界维数和网格维数两种分形计量方法对不同时期的兰州城市建成区进行分维测算,解析其分维变化特征,得出兰州城市总体形态分维数由1.5(边界维数),1.64(网格维数)向态1.7转化,这与兰州市近年城市形态的演变过程相符,结合城市规划系统性的定性分析,指出兰州市城市发展应该适当采用紧凑式的城市扩张模式,沿原有城市建成区向北和向东方向延伸,形成多组团紧密结合与联动式发展的城市形态。通过对兰州城市分析模拟研究,得出其分维变化特征及城市形态演化特征,综合分析其形态变化规律,提出兰州城市用地布局的引导方略及相关发展对策。研究揭示了城市形态的演变与分形变化密切相关,提出了城市土地利用的发展重点及对策研究。对现行的规划建设提供引导,预测未来城市用地的发展方向及发展重点,制定城市土地利用的相关对策。为城市规划及发展决策提供更科学的说服力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的与意义
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 国内外研究综述
• 1.3.1 国外城市分形研究综述
• 1.3.2 国内城市分形研究综述
• 1.3.3 国内外分形研究特征比较
• 1.4 研究内容、概念界定与框架
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 概念界定
• 1.4.3 研究框架
• 第2章 城市形态与分形方法的理论研究
• 2.1 城市形态的相关理论研究
• 2.1.1 城市形态研究进展评述
• 2.1.2 城市形态研究方法
• 2.1.3 城市形态分形分析法
• 2.1.4 城市形态研究展望
• 2.2 城市分形研究现状及研究方向
• 2.2.1 分维与城市形态研究
• 2.2.2 个体城市形态的分形研究
• 2.2.3 分形与城市规划和建设
• 2.3 本章小结
• 第3章 城市形态分形方法的理论阐释和思路解析
• 3.1 理论阐释
• 3.1.1 分形的理论基础
• 3.1.2 分维变化与城市形态的时空演化
• 3.2 思路解析
• 3.2.1 多分形模型的应用机制及计量方法的选取
• 3.2.2 分形研究技术方法及工作程序
• 3.3 本章小结
• 第4章 兰州城市形态分形方法的实证研究
• 4.1 兰州城市概况
• 4.2 兰州城市形态演化过程解析
• 4.2.1 城市总体形态演变
• 4.2.2 城市各功能用地形态发展演变
• 4.3 分形模型的建构与分维测算
• 4.3.1 兰州城市形态分维分析的技术路线
• 4.3.2 模型的建构
• 4.3.3 分维测算
• 4.4 兰州城市形态分维变化特征解析
• 4.4.1 城市总体形态
• 4.4.2 居住与公共用地
• 4.4.3 工业用地
• 4.4.4 道路用地
• 4.4.5 绿化用地
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于分形研究的城市发展重点及对策
• 5.1 兰州城市土地利用发展重点
• 5.1.1 城市土地利用发展矛盾
• 5.1.2 城市土地利用发展潜力分析
• 5.2 兰州城市发展对策研究
• 5.2.1 城市发展策略
• 5.2.2 城区建设用地拓展研究
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢