论文题目: 基于图形图像信息特征的城市动力学研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 自然地理学
作者: 杨亮洁
导师: 薛重生
关键词: 城市动力学,自组织机制,元胞自动机,城市空间发展,遥感,地理信息系统,义乌市
文献来源: 中国地质大学
发表年度: 2005
论文摘要: 城市是一个动态的复合系统，其发展演化过程是多种因素共同作用的结果，其发展机理相当复杂，研究其发展的动力学机制是一项复杂的任务。传统的方法受“还原论”的影响，多是从宏观角度入手，采用“自上而下”的分解的思想来研究形成城市空间宏观格局的驱动力因子，即是一种“从果寻因”的方法，这种方法缺乏微观联系概念，割裂了城市内部各子系统之间的联系，从宏观、静态的角度上孤立的研究某一要素对城市发展的影响，忽略了城市的自组织机制对城市发展潜在的隐性的影响，不能很好地反映城市空间发展的内在动力规律。传统模型的时空内涵不够广阔，对城市空间结构演变整体机理的研究，对城市空间动力学时空尺度的研究，城市空间动力学一体化结构的研究，基于GIS的城市空间选择行为模拟及一体化的空间动力学模型构建的研究，城市空间动力学非线性行为的分析研究都尚不多见。因此从空间个体行为的微观角度入手，在较高的时间和空间分辨率下研究城市的发展，是深入理解城市空间动态演化特征的必然要求。 20世纪60—70年代相继诞生的耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变论、混沌学和分形理论等一系列系统自组织理论，从系统发生、发展的微观过程研究复杂系统的自组织演化机理，为研究城市空间系统演化的内在机理提供了一种新思路。 元胞自动机(Cellular Automata，CA)是研究复杂系统的一个方兴未艾的重要领域。它是一个时间、空间、状态和原因都离散的动力学系统，其核心思想充分体现了“复杂结构来自于简单子系统的相互作用”这一复杂性科学的精髓，其显化的时空结构特性、“自下而上”的研究思路及其动态模拟的功能使其成为当前城市动态模拟研究的一个闪光点。 城市空间的发展有其内在的动力机制，研究城市空间发展的动力机制，须从微观角度入手，研究各要素之间相互的内在作用机理，从“因到果”的理解城市空间发展规律，从而指导宏观的规划决策。 本文通过引入自组织理论，采用“自下而上”的研究思路，分析城市空间系统演化特征，建立起自组织的城市空间发展观。在深入研究城市空间系统发展的复杂性特征的基础上，从空间组织的角度剖析城市空间发展的内在机制。应用系统自组织理论原理分析城市空间发展的时空特征，从过程和系统纵横两条主线深入解析城市空间发展的内在的自组织机制。 在理解城市空间信息特征的基础上研究从图形图像信息中提取城市空间特征信息的技术和方法，为后文的模型研究作铺垫。引入CA模型，在分析标准CA模型的构成和特征的基础上，深入分析其在研究地理现象和地理过程特别是城市空间系统发展中的局限性，在总结前人研究的基础上，扩展现有的CA模型，采用面向对象的建模方法，结合城市空间信息特征，构建了一个城市化的CA模型—基于地理实体的城市动力学模型(GeoObjectCA-Urban模型)，该模型采用不规则网格数据结构，深入研究基于不规则网格
论文目录:
第一章 导论
§1.1 研究的起缘
§1.2 研究的意义和主要内容
§1.3 既往研究
1.3.1 国外相关研究
1.3.2 国内相关研究
§1.4 研究的原则和方法
1.4.1 研究原则
1.4.2 研究方法
§1.5 研究框架
第二章 城市空间发展演化的自组织机制
§2.1 自组织理论概述
2.1.1 相关概念梳理
2.1.2 自组织的特征
§2.2 自组织的城市发展观
2.2.1 城市系统与城市结构
2.2.2 城市系统的耗散结构特征
§2.3 城市空间结构发展的复杂性研究
2.3.1 相关概念梳理
2.3.2 城市空间结构发展演化的复杂性
§2.4 城市空间发展的自组织机制
2.4.1 城市空间发展的自组织机制
2.4.2 城市空间发展的他组织机制
§2.5 城市空间发展自组织的表现形式
2.5.1 城市空间结构的自发形成及维持
2.5.2 城市空间结构的自组织聚散
2.5.3 城市空间结构的自组织进化
§2.6 城市空间发展自组织的内在机制—竞争与协同
§2.7 城市空间发展自组织机制的多角度解析
2.7.1 城市空间发展的过程解析
2.7.2 城市空间发展的系统解析
2.7.3 城市空间发展的现实矛盾
§2.8 本章小结
第三章 城市空间信息特征的提取
§3.1 GIS、RS和空间数据库的介绍
3.1.1 GIS介绍
3.1.2 RS介绍
3.1.3 GIS与RS的结合
3.1.4 空间数据库介绍
§3.2 城市空间信息的特点
3.2.1 从时间维上讲
3.2.2 从空间维上讲
§3.3 城市空间信息提取
3.3.1 数据源
3.3.2 信息特征的提取方法
第四章 城市空间动态演化模拟
§4.1 城市动态模型研究背景
§4.2 CA模型相关概念和理论梳理
4.2.1 CA模型理论内涵
4.2.2 CA模型的组成要素及基本特征
§4.3 CA模型的扩展
4.3.1 CA模型在城市研究中的应用
4.3.2 CA模型在城市空间系统研究中的可行性与局限性分析
4.3.3 CA模型的扩展—“地理化”、“城市化”
4.3.4 CA模型与GIS的集成
§4.4 基于地理实体的城市元胞自动机模型(GeoObjectCA-Urban)的构建
4.4.1 GeoObiectCA-Urban模型的描述
4.4.2 模型的元胞数据结构
4.4.3 模型的动力学机制
4.4.4 模型流程
4.4.5 模型构建
4.4.6 实现方式：与GIS采用紧密耦合型集成
§4.5 应用实例：义乌市城市空间增长的动态模拟与预测
4.5.1 义乌市概况
4.5.2 义乌市发展模式的特征
4.5.3 动态模拟的方法框架
4.5.4 义乌市城市空间增长的动态模拟与预测
§4.6 本章小结
第五章 结论与展望
§5.1 本文结论
§5.2 展望
5.2.1 “自下而上”与“自上而下”相结合的思路
5.2.2 元胞自动机的拓展
致谢
参考文献
发布时间: 2007-01-12
参考文献
- [1].基于一维元胞自动机的交通流量研究与分析[D]. 于凤玥.吉林大学2018
- [2].基于元胞自动机的城市交通流建模及其仿真研究[D]. 展之婵.兰州交通大学2018
- [3].基于灰狼优化算法的元胞自动机转换规则智能获取方法[D]. 许如琪.南京师范大学2018
- [4].遥感影像和元胞自动机耦合模拟土地利用变化过程的不确定性研究[D]. 程志萍.武汉理工大学2015
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- [8].基于元胞自动机的网红粉丝量创新扩散研究[D]. 朱瑞来.广西师范大学2017
- [9].若干初等元胞自动机演化语言复杂性[D]. 孟金刚.华东理工大学2011
- [10].初等元胞自动机的一种新的分类方法[D]. 董银峰.吉林大学2005
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