定义了城镇边界的划分规则, 通过卫星遥感影像获取了苏南沿江地区1984 年、1991 年、2000 年和2005 年的城镇边界, 利用分形维数(半径维数、网格维数、相关维数、边界维数)、紧凑度指数以及空间自相关指数(Global Moran I、Local Moran I), 定量揭示了区域城镇扩展的空间模式。结果表明: 分形度量可以定量揭示区域城镇的空间分布特征以及空间组织 结构, 空间自相关可以定量揭示城镇的空间扩展过程、聚簇模式, 二者相互结合, 可以测度区域内城镇扩展的空间模式, 揭示城市群/ 城市连绵区的形成过程; 苏南沿江地区城镇扩展从改革开放初期自发的以大城市为中心的点状扩展模式, 经历了由政策驱动下以融合填充为主导的点- 轴延伸模式, 发展到以经济辐射联系为策动力基于区域产业空间组织的城镇连绵集聚模式, 一个大的城市群正在形成。特别自2000 年以来, 城市群的空间结构特征日益显现。区域内城市的多中心现象始终存在, 但空间极化作用逐渐削弱。
首先运用Mann-Kendall 方法将1978 年改革开放以来江苏省区域经济发展划分为三个不同阶段。然后采用城市中心性指数和交通时间成本对传统势能模型中的城市规模和距离因子进行了修正, 并运用GIS 的栅格算法得到主要年份江苏省不同等级中心城市的经济影响区范围, 分析其格局变化特征: ① 南北格局向东西格局转变; ② 南部经济影响区向北扩展; ③ 苏南地区新中心城市的出现。最后, 探讨了江苏省城市经济影响区的变化机制, 认为交通轴线的发展状况、经济发展水平和社会生产要素投入差异是导致城市经济影响区格局变化的主要原因。其中, 不同的交通轴线对周边地区带动作用差异明显; 经济发展水平则显现出苏南一枝独秀, 苏中、苏北趋同发展的趋势; 生产要素投入中资本、技术投入对经济影响区的格局变化起主导作用。
选取中国183 个城市的1991 年、1995 年、1999 年和2003 年4 个时间段的统计数据, 在Arcmap 软件中采用自然断裂法进行等级划分, 将城市交通运输总体发展水平的等级划分为5 级, 利用SPSS 统计分析软件进行分析, 得到1991-2003 年中国城市交通运输发展水平等级差异变动特征: 中国城市交通运输发展水平等级呈现明显的“纺锤形”结构, 交通运输发展水平明显高于平均发展水平的城市个数和明显低于平均发展水平的城市个数所占比例低于32%, 68%以上的城市其交通运输发展水平接近全国平均水平; 发展水平较高的城市在以省区为单位的空间分布上呈现集中—分散—分散—集中的特征, 而等级较低的城市在空间上呈现分散无规则分布格局; 中国城市交通运输发展水平的等级差异呈现“U” 形变化, 1991- 1995 年差距逐渐缩小, 1995-1999 年差距逐渐增大, 1999-2003 年差距逐渐缩小, 但各时间段内的变动幅度不大; 城市交通运输发展水平上升的城市在空间分布上集中于河南、山东、江苏等省, 城市交通运输发展水平下降的城市集中于黑龙江、吉林、陕西、湖北和湖南等省。
根据区域经济发展、资源—能源消耗及环境污染的相互关系, 结合生态学表现, 基于三角模型工具及经济可持续发展定义, 分析评估区域经济可持续发展状况和长期趋势。对滁 州市1975-2005 年经济可持续利用进行系统研究, 不仅对研究区经济发展现状存在问题的解决具有实用价值, 而且对区域经济的可持续利用研究具有方法论意义。结果显示2005 年研究区域经济发展处于一般可持续性状态, 且区域内七个行政子单元可持续发展形势介于弱可持续性到一般可持续性状态, 东南部可持续性状况优于西北部。1975-1998 年, 滁州市经济发展表现为一般可持续发展趋势, 而1998-2005 年凸现为相对很强可持续发展趋势, 这些状况和趋势与近30 年间滁州市在环境保护方面的不懈努力有一定关系。
采用分布动态方法(MEDD), 从省区经济增长空间分布的形状和流动性两方面考察1978-2004 年中国省区经济增长空间分布的动态演进, 结果表明, 中国省区经济增长的空间分布形态经历多极化—收敛—双峰状的变化过程, 其中, 俱乐部收敛省区内部的经济发展差距由扩大到再次缩小, 俱乐部间的发展差距由缩小到再次扩大, 说明收敛俱乐部间的经济差距在扩大。1990 年后, 地区经济增长的活跃性提高; 转移概率矩阵、无条件和空间条件动态随机核估计及密度等高线图显示空间相互作用影响着省区经济增长未来的空间分布, 空间因素是影响地区经济增长分布的重要因素, 相邻地区经济增长互相依赖, 因地理位置临近所产生的空间溢出效应促使了相似经济水平地区的空间聚集。
从产地—市场空间关系角度, 定量分析了我国地级行政区域的市场潜力及其空间格局, 揭示了市场通达性与区域发展之间的关联。我国市场潜力指数从沿海地区向内陆地区逐级递减,形成了以沿海地区为中心、内陆地区为外围的中心- 外围格局, 而且差异在继续扩大。市场潜力与区域经济发展之间在宏观尺度上呈现高度的空间关联, 市场潜力高的区域是经济总量集中分布的地区。这种关联印证了市场通达性是区域经济发展的重要影响因素之一, 市场潜力与区域经济发展之间存在着循环因果关系。这种循环累积效应使得沿海地区在未来发展中将继续处于优势地位, 并导致区域发展差异的进一步扩大。鉴于地区间经济联系对产地- 市场空间联系的重要性, 经济区位分析需将视野从本地市场扩展到地区间经济联系。西部地区发展与沿海地区的经济联系受到距离和运输成本的限制, 应重视扩大内需, 改善其市场通达性, 促进当地经济发展。
基于人居环境自然评价的需要, 运用GIS 技术, 采用窗口分析等方法, 提取了基于栅 格尺度(10 km×10 km) 的中国地形起伏度, 并从比例结构、空间分布和高度特征3 个方面系 统分析了中国地形起伏度的分布规律及其与人口分布的相关性。研究表明: 中国的地形起伏度以低值为主, 63%的区域低于1 (相对高差≤500 m); 空间分布呈现西高东低、南高北低的格局; 随着经度和纬度增高, 地形起伏度呈逐渐下降趋势, 28oN、35oN、42oN 纬线和85oE、102oE、115oE 经线上的地形起伏度符合中国三大阶梯的地貌特征; 随着海拔高度增加, 地形 起伏度呈现逐渐升高趋势。实证分析表明: 中国的地形起伏度与人口密度有较好的对数拟合关系, 拟合度高达0.91; 全国85%以上的人口居住在地形起伏度小于1 的地区, 在地形起伏度大于3 的地区居住的人口总数只占全国0.57%。中国地形起伏度与人口分布的相关性区域差异显著, 东北、华北、华中和华南等地相关性显著, 内蒙古与青藏地区几乎不存在相关性。
从消费者行为活动切入是研究城市商业空间结构的重要视角。在问卷调查的基础上, 分析10 年来基于认知距离的北京市居民购物行为空间结构的演变特征及其影响机制。结果表明: 北京市居民购物的平均出行距离整体上有缩短趋势; 居民不同类型商品购物出行空间结构的演变和购物地点的演变都呈现出不同的特点; 10 年来北京近郊区居民购物出行空间的等级有明显下降趋势, 中心城区居民则变化不大。上述演变特征均反映出北京商业发展的离心化和多中心化趋势: 居住地附近的低等级商品购物行为逐渐增多, 区域性购物中心、大型超市以及家电卖场对高等级商品购物产生巨大吸引力。影响北京市居民购物行为空间结构演变的因素可以归结为宏观环境变化和购物供给方变化(外生因素) 以及购物需求方变化(内生因 素) 3 个方面, 它们互相影响、互相作用并形成综合性机制模式, 有效推动了北京市居民购物行为空间结构的演变。
元胞自动机(CA) 被越来越多地用于复杂系统的模拟中。许多地理现象的演变与其影响要素之间存在着复杂的关系, 并往往具有时空动态性。在研究区域较大和模拟时间较长时, 定义具体的规则来反映这种复杂关系有较大的困难。为了解决CA 转换规则获取的瓶颈问题, 提出了基于案例推理(CBR) 的CA 模型, 并对CBR 的k 近邻算法进行了改进, 使其能反映转换规则的时空动态性。将该模型应用于大区域的珠江三角洲城市演变中。实验结果显示, 其模拟的空间格局与实际情况吻合较好。与常规的基于Logistic 的CA 模型进行了对比, 所获得的模拟结果有更高的精度和更接近实际的空间格局, 特别在模拟较为复杂的区域时有更好的模拟效果。
人口空间分布信息在环境健康风险诊断、自然灾害损失评估和现场抽样调查比较等地理学和相关学科研究中占有重要的地位。目前随着对地观测技术和地理信息科学的飞速发展, 如何精确地进行人口数据空间化成为了研究的难点和热点。针对采用传统方法解决人口空间化问题所遇到的困难和不足, 设计了遗传规划(genetic programming, GP)、遗传算法(genetic algorithms, GA) 和GIS 相结合的方法, 以GIS 确定量化影响因子权重, 以GP 建立模型结构, 以GA 优化模型参数, 成功建立研究区—山西省和顺县的人口数据格网分布表面。实验证明与传统建模方法(如逐步回归分析模型和重力模型)相比, 所提方法建模过程更为智能化与自动化, 模型结构更为灵活多样, 而且数据拟合精度更高。
