城市土地利用與交通系統(tǒng)互動(dòng)關(guān)系演化模擬研究結(jié)題摘要

隨著城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快，土地利用強(qiáng)度加大，城市用地急劇擴(kuò)張，交通需求與用地矛盾日益突出，造成的城市交通擁擠、空氣質(zhì)量下降、交通事故頻繁等現(xiàn)象已經(jīng)成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。要從根源上解決這些問題，土地利用交通一體化是必經(jīng)之路，城市土地利用與交通系統(tǒng)的耦合關(guān)系研究不斷深化。 本研究在梳理城市土地利用與交通系統(tǒng)互動(dòng)關(guān)系理論并厘清城市土地利用與交通系統(tǒng)互饋機(jī)制基礎(chǔ)上，開展城市交通與土地利用互饋演化機(jī)理實(shí)證分析，揭示實(shí)證研究區(qū)兩者互動(dòng)宏觀定性關(guān)系；基于可達(dá)性分析的新研究范式，進(jìn)行城市交通與土地利用互饋量化評(píng)價(jià)，以揭示實(shí)證研究區(qū)兩者互饋量化關(guān)系；并構(gòu)建了城市土地利用空間演化與交通系統(tǒng)互饋機(jī)制的理論分析框架。引進(jìn)美國最新的UrbanSim模型，探討將GIS與UrbanSim集成并進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建集成元胞自動(dòng)機(jī)、多智能體、離散個(gè)體行為選擇與Cube的多模型系統(tǒng)的土地利用交通一體化分析模擬模型，探討本土化應(yīng)用措施。通過構(gòu)建城市交通與土地利用協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)模型，進(jìn)行城市交通——土地利用復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)。本研究構(gòu)建了基于時(shí)空動(dòng)態(tài)的雙層土地利用空間分配與交通模型——上層土地利用分配模型和下層交通模型，提供了定量分析方法研究土地利用空間分配策略與交通需求的關(guān)系。采用元胞自動(dòng)機(jī)模型描述土地利用變化的空間屬性，多智能體模型能夠通過各智能體與環(huán)境和其他智能體的相互作用關(guān)系，靈活地描述決策者的個(gè)體行為。引入Cube Land拍賣投標(biāo)模型描述土地利用市場(chǎng)中各智能體的相互關(guān)系，從個(gè)體價(jià)值觀、經(jīng)濟(jì)行為角度捕獲時(shí)空動(dòng)態(tài)的土地利用變化?；贛NL-CA-Agent土地利用模型所構(gòu)建的LandSim土地利用仿真軟件，可以與佛羅里達(dá)標(biāo)準(zhǔn)城市交通模型（FSUTMS）結(jié)合，建立時(shí)空動(dòng)態(tài)的土地利用交通一體化軟件仿真（LandSim- FSUTMS），能夠有效分析和評(píng)估城市土地利用、交通相關(guān)政策、交通與環(huán)境間關(guān)系等。通過對(duì)美國佛羅里達(dá)州橙縣2000年、2012年和2025年的定量仿真結(jié)果表明，從長(zhǎng)期規(guī)劃角度看，一體化模型能夠有效緩解交通擁擠、降低各交通排放量指標(biāo)，對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要作用，能夠應(yīng)用到城市土地利用與交通系統(tǒng)發(fā)展過程模擬預(yù)測(cè)、以及城市用地管理與城市交通政策評(píng)估的實(shí)踐中，同時(shí)也豐富城市空間結(jié)構(gòu)演化模擬模型的理論與方法體系。 2100433B

隨著遙感GIS深入應(yīng)用，城市空間結(jié)構(gòu)演化模型研究呈現(xiàn)出向宏觀和微觀兩極化發(fā)展、與GIS新方法的集成、側(cè)重于對(duì)不確定性問題的定性、定量分析和多模型體系的集成等發(fā)展趨勢(shì)。我國城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快，土地利用強(qiáng)度加大，城市用地急劇擴(kuò)張，交通需求與用地矛盾日益突出，城市土地利用與交通系統(tǒng)的耦合關(guān)系研究不斷深化。本項(xiàng)目在分析城市土地利用與交通系統(tǒng)互動(dòng)關(guān)系演化規(guī)律基礎(chǔ)上，構(gòu)建城市土地利用空間演化與交通系統(tǒng)互饋機(jī)制的理論分析框架。引進(jìn)美國最新的UrbanSim模型，探討將GIS與UrbanSim集成并進(jìn)行改進(jìn)，建立一個(gè)基于離散個(gè)體行為選擇的、能夠整合模擬城市土地利用與交通需求時(shí)空耦合過程的一體化模型，使其能應(yīng)用到城市土地利用與交通系統(tǒng)發(fā)展過程模擬預(yù)測(cè)、以及城市用地管理與城市交通政策評(píng)估的實(shí)踐中，為城市土地利用規(guī)劃、城市交通規(guī)劃等相關(guān)部門提供決策依據(jù)，同時(shí)也豐富城市空間結(jié)構(gòu)演化模擬模型的理論與方法體系。

《礦業(yè)城市土地利用與生態(tài)演化》以礦業(yè)城市土地利用為核心，對(duì)礦業(yè)城市土地利用變化主要特征及其變化的作用機(jī)制進(jìn)行理論研究，構(gòu)建了礦業(yè)城市土地利用變化機(jī)制的一般理論框架，并以江蘇省典型礦業(yè)城市——徐州市為分析樣本，充分利用RS與GIS技術(shù)，圍繞土地利用變化“過程、格局、機(jī)制、效應(yīng)”這一科學(xué)命題，系統(tǒng)分析礦業(yè)城市土地利用時(shí)空變化過程與格局特征，綜合研究資源、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、交通、社會(huì)等因素對(duì)礦業(yè)城市土地利用變化的影響，并從生態(tài)系統(tǒng)視角分析礦業(yè)城市土地利用變化的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。

《礦業(yè)城市土地利用與生態(tài)演化》可以作為地理學(xué)、地理信息系統(tǒng)專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)的研究生的教學(xué)參考書和相關(guān)專業(yè)研究人員的參考資料。

1　緒論

1．1　研究背景和意義

1．1．1　研究背景

1．1．2　研究意義

1．2　國內(nèi)外研究進(jìn)展

1．2．1　國內(nèi)外LUCC研究進(jìn)展

1．2．2　國內(nèi)外礦業(yè)城市研究進(jìn)展

1．2．3　礦業(yè)城市徐州市LUCC研究進(jìn)展

1．3　目前研究中存在的主要問題

1．4　研究目標(biāo)、內(nèi)容與技術(shù)路線

l．4．1　研究目標(biāo)

l．4．2　研究?jī)?nèi)容

1．4．3　技術(shù)路線

1．5　內(nèi)容結(jié)構(gòu)

2　研究區(qū)概況及遙感數(shù)據(jù)處理

2．1　研究區(qū)概況

2．1．1　研究區(qū)基本概況

2．1．2　礦業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況

2．2　數(shù)據(jù)基礎(chǔ)及遙感數(shù)據(jù)處理

2．2．1　研究區(qū)范圍

2．2．2　數(shù)據(jù)源

2．2．3　遙感數(shù)據(jù)處理工作平臺(tái)及技術(shù)路線

2．2．4　遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理

2．2．5　遙感影像解譯

2．2．6　矢量圖的生成及建庫

3　礦業(yè)城市土地利用變化理論研究

3．1　礦業(yè)城市基本內(nèi)涵

3．2　中國礦業(yè)城市發(fā)展及理論研究意義

3．3　礦業(yè)城市土地利用變化特征

3．4　礦業(yè)城市土地利用變化機(jī)制的理論研究

3．4．1　分析方法成因分析法

3．4．2　礦業(yè)城市土地利用變化驅(qū)動(dòng)因子系統(tǒng)層次關(guān)系辨識(shí)

3．4．3　礦業(yè)城市土地利用變化驅(qū)動(dòng)力作用機(jī)制理論框架

3．5　本章小結(jié)

4　徐州城市土地利用變化過程與格局研究

4．1　技術(shù)流程及研究方法

4．1．1　技術(shù)流程

4．1．2　研究方法

4．2　結(jié)果分析

4．2．1　土地利用變化速度與變化強(qiáng)度

4．2．2　土地利用類型增減轉(zhuǎn)移

4．2．3　土地利用變化的空間格局

4．3　本章小結(jié)

5　徐州城市建設(shè)用地結(jié)構(gòu)與空間格局研究

5．1　徐州城市建設(shè)用地結(jié)構(gòu)演變分析

5．1．1　研究方法土地利用結(jié)構(gòu)信息熵及均衡度

5．1．2　城市建設(shè)用地結(jié)構(gòu)變化

5．1．3　土地利用結(jié)構(gòu)信息熵和均衡度計(jì)算及分析

5．1．4　用地變化與土地利用結(jié)構(gòu)信息熵變化的關(guān)系分析

5．2　徐州城市建設(shè)用地空間格局演化研究

5．2．1　城市建設(shè)用地分類及研究數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

5．2．2　研究方法

5．2．3　工業(yè)用地空間分析

5．2．4　居住用地空間分析

5．2．5　商服用地空間分析

5．2．6　工業(yè)、居住及商服用地空間格局對(duì)比分析

5．2．7　工業(yè)、居住及商服用地空間格局關(guān)系分析

5．3　本章小結(jié)

6　徐州城市土地利用變化驅(qū)動(dòng)力機(jī)制研究

6．1　驅(qū)動(dòng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建、定量研究方法及研究主要內(nèi)容

6．1．1　評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

6.1．2　主要定量評(píng)價(jià)方法

6．1．3　驅(qū)動(dòng)力機(jī)制研究的主要內(nèi)容

6．2　徐州城市土地利用變化驅(qū)動(dòng)力實(shí)證研究

6．2．1　自然因素影響

6．2．2　礦產(chǎn)資源影響

6．2．3　經(jīng)濟(jì)人文因素影響

6．2．4　驅(qū)動(dòng)力因素系統(tǒng)綜合影響的定量研究

6．3　本章小結(jié)

7　州城市土地利用變化的生態(tài)效應(yīng)

7．1　基于生態(tài)服務(wù)價(jià)值理論的徐州城市土地利用變化生態(tài)效應(yīng)研究

7．1．1　生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值理論及應(yīng)用

7．1．2　生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估方法

7．1．3　計(jì)算結(jié)果與分析

7．2　基于生態(tài)足跡理論的徐州城市土地利用變化的生態(tài)效應(yīng)研究

7．2．1　生態(tài)足跡理論及應(yīng)用

7．2．2　生態(tài)足跡計(jì)算及分析

7．2．3　生態(tài)承載力計(jì)算及分析

7．2．4　生態(tài)盈余（或赤字）計(jì)算與分析

7．3　基于景觀生態(tài)理論的徐州城市土地利用變化的生態(tài)效應(yīng)研究

7．3．1　景觀生態(tài)理論及應(yīng)用

7．3．2　結(jié)果與分析

7．4　本章小結(jié)

8　總結(jié)與研究展望

8．1　總結(jié)

8．2　主要?jiǎng)?chuàng)新

8．3　不足與展望

參考文獻(xiàn)

附表

后記

進(jìn)入新世紀(jì)的十年以來，我國的經(jīng)濟(jì)繼續(xù)在高速的增長(zhǎng)，嘆為世界奇跡！在人類發(fā)展史上寫下了更為輝煌的一頁！今年5月，第41屆世界博覽會(huì)在上海的成功舉辦，更是將海內(nèi)外世人的目光長(zhǎng)時(shí)間的聚焦到上海。世博會(huì)的主題“城市，讓生活更美好”，正好為國際著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)得主斯蒂格利茨教授的名言“21世紀(jì)初期影響最大的世界性事件，除高科技以外就是中國的城市化”做了華麗的詮釋。然而，當(dāng)下還處在轉(zhuǎn)型期的中國，粗放模式主導(dǎo)的工業(yè)化與城市化雙輪驅(qū)動(dòng)下的城市及其依托的區(qū)域，不可避免地產(chǎn)生了眾多不和諧的聲音。尤其是在一些地方政府堅(jiān)持唯GDP馬首是瞻的發(fā)展理念下，多種不和諧聲音集聚形成了倍增效應(yīng)，使得在區(qū)域差異、城鄉(xiāng)差別和群體收入差距等不斷地被拉大的同時(shí)，城市空間過度開發(fā)、土地利用效率低下、公共資源分配不公、生態(tài)環(huán)境急劇惡化和文化遺產(chǎn)建設(shè)性破壞等嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的問題撲面而來。我國這一高速發(fā)展中的諸多負(fù)面現(xiàn)象，引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注和深刻思考。2100433B