夏畅
- 作品数：12 被引量：121H指数：7
- 供职机构：武汉大学资源与环境科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家基础科学人才培养基金更多>>
- 相关领域：经济管理天文地球自动化与计算机技术历史地理更多>>
- 基于约束性CA的城镇扩张情景模拟分析
- 土地利用时空演变过程是一个复杂的动态系统，掌握其规律在土地管理和土地利用规划中具有十分重要的意义。随着城镇化的进一步推进，建设用地迅速扩张，人地矛盾显著，制定科学的土地利用规划成为解决问题的关键。
- 夏畅王海军张安琪
- 关键词：土地利用规划情景模拟
- 基于约束性CA的大都市郊区城镇增长的情景模拟与管控——以武汉市江夏区为例被引量：13
- 2016年
- 大都市郊区是快速城镇化进程中空间演变最为频繁、人地矛盾最为突出的区域,尤其在中国加快推进"就地就近"城镇化战略的背景下,把握大都市郊区小城镇土地利用时空变化过程及其演变机制,对制定科学合理的管控政策和优化都市空间结构具有重要的现实意义。约束性元胞自动机(constrained Cellular Automata,constrained CA)能够通过简单的规则模拟复杂的城市动态演化过程。本文将土地利用总体规划指标、城镇空间发展战略布局、土地利用开发适宜性等,嵌入约束性CA的转换规则中,采用Logistic逐步回归法分析土地利用空间影响因素,对严格约束下的武汉市江夏区2020年土地利用进行情景模拟分析,并提出城市增长管控手段。结果表明:(1)研究时段内,江夏区城镇用地呈低效外延式扩张,土地利用集约节约程度较低,其人口规模并未有较大增长,对主城区人口的分散作用尚未真正形成;(2)约束性CA在模拟大都市郊区演化方面具有较高的可靠性,能够真实反映近郊小城镇的未来空间布局与结构,模拟结果与土地利用规划和城市规划较为契合;(3)将规划目标导向与现实发展趋势下的模拟结果进行叠加分析,可确定城镇增长需求与规划指标调控间冲突的空间分布,从而划定土地督察的重点监测区域,为加强大都市近郊区的违法用地监查和土地利用管控提供先验的预警知识。
- 王海军夏畅张安琪邓羽
- 关键词：大都市郊区情景模拟土地督察
- 景观演化特征指数及其应用被引量：4
- 2018年
- 随着中国城市化建设的快速推进,城市蔓延式增长和生态空间持续性萎缩成为普遍的现象,以地表硬化为主要特征的城市景观格局变化得到广泛关注,而景观扩张指数(Landscape Expansion Index,LEI)是测度这一现象的重要工具。但在新型城镇化背景下,由于大城市空间结构调整优化以及城市绿化率的提高,硬化地景观的收缩与消亡已成为城市景观演变的另一重要形式,因此亟需新的有效手段来刻画城市发展的新特征。在此背景下,本文在LEI指数的基础上,提出景观演化特征指数(Landscape Evolution Characteristic Index,LECI),尝试综合描述城镇化过程中硬化地景观斑块扩张与收缩的动态特征;并基于邻域特征计算的景观演化特征指数,包括景观演化模式识别指数(Landscape Evolution Pattern Index,LEPI)和景观演化规模指数(Landscape Evolution Area Index,LEAI),协同分析两个或多个时相景观格局演变过程中的斑块新生与消亡。本文将LECI指数应用于武汉都市发展区1990-2010年期间的城市硬化地景观演变过程中,与基于最小包围盒的景观扩张指数(LEI)对比分析,结果表明:(1)LEPI能准确识别不同规模和形状斑块的空间扩张模式,LEAI能够较好反映斑块扩张强度并表征景观扩张方向;(2)LEPI能有效识别城市景观演变中消亡斑块的湮灭模式,研究区内硬化地景观消亡现象明显加剧,可能与政府加强城市内部改造及绿化建设有关;(3)LECI指数变化分析发现,武汉都市发展区研究期内的城市景观扩张强度有所放缓,飞地式和边缘式空间增长构成斑块演变的主体,城市硬化地景观扩张模式在空间上呈现明显的梯度分异规律,随距主城区的远近呈现填充式/包围式、边缘式/邻接式到飞地式/孤立式的演替。
- 张安琪张安琪夏畅林坚
- 基于空间句法的道路通达度作用分计算被引量：11
- 2018年
- 提出一种基于空间句法的城镇土地定级因素道路通达度作用分的计算方法。利用空间句法构建拓扑网络,将标准化后的整合度指标作为对应路段通达度作用指数,根据作用指数分布的频率直方图划定路段等级,确定不同级别道路的作用半径,进而计算得到各评价单元的道路通达度作用分。结果表明,与城镇土地定级中采用的计算方法相比,该方法避免了繁杂的数据采集工作,同时能实现对道路的通达性特征更准确的定量描述,可区分同一条道路不同路段的差异,突出道路交叉点与路段中部的区别,强调城市中心与边缘通达性的不同,其结果更符合人们对于通达性的普遍认知。因此,基于空间句法的道路通达度作用分计算可实现对城镇土地定级工作过程的改进和优化。
- 张安琪王海军王海军
- 关键词：空间句法整合度城镇土地定级
- 耦合管控效应的城市空间多情景模拟与政策分析被引量：9
- 2017年
- 将城市扩展数量管控、土地差别化管控及土地利用分区管控等多个政策方案,嵌入元胞自动机的转换规则中,进行耦合管控效应的城市空间多情景模拟与政策分析。研究结果表明:(1)在城市扩展过程中,伴随着生态用地面积锐减、建设用地利用效率低下及土地利用结构不合理等风险,政策管控有利于缓解上述问题;(2)土地政策不能扭转景观破碎化及复杂化加剧的现象,但可以抑制其趋势;(3)多政策同时使用可以在保护优势斑块方面产生协同效应,其效果优于单独使用三种政策,但在遏制景观破碎化和复杂化方面不能发挥单一政策所具有的最大生态效应;(4)土地政策的优先级为:数量管控—>分区管控—>差别化管控。
- 夏畅王海军张安琪邓羽
- 利用生物地理学优化算法获取城市扩展元胞自动机模型参数被引量：9
- 2017年
- 提出了一种基于生物地理学优化算法寻找城市扩展元胞自动机(cellular automata,CA)模型最佳参数的方法。转换规则制定及相应权重参数获取是构建城市扩展CA的核心和难点。生物地理学优化算法(biogeography-based optimization,BBO)通过模拟生物物种在栖息地的分布、迁移和灭绝来求解优化问题。利用BBO算法自动获取城市扩展CA模型参数值,构建BBO-CA模型进行城市扩展模拟实验,并与粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)、蚁群算法(ant colony optimization,ACO)、遗传算法(genetic algorithm,GA)及逻辑回归(logistic regression,LR)等方法相比较。结果表明,BBO算法具有较好的收敛性,可有效地快速自动寻找城市扩展CA模型最佳参数组合,获取的空间变量权重参数较为合理;BBO-CA模型明显提升了城市用地模拟精度,城市用地模拟精度为72.5%,相对PSO、ACO、GA、LR各算法分别提升了1.1%、1.2%、2.7%和4.0%,Kappa系数达到0.700,分别提升了0.015、0.016、0.034和0.046,且整体空间布局与实际情况更为接近,验证了应用BBO算法的可行性与优势。
- 王海军夏畅张安琪张文婷
- 关键词：生物地理学优化算法元胞自动机
- 基于空间句法的扩张强度指数及其在城镇扩展分析中的应用被引量：57
- 2016年
- 扩张强度指数(Expand Intensity Index,EII)是目前城市扩展数量特征研究的常用指标,用以表征城市扩张程度和速度,但该指标是从城市扩张的结果,即从城市用地面积变化角度对物质空间变化的简单描述与分析,忽略了人在空间中的感受,未能从城市扩张的动因角度揭示城市扩张特征,缺乏对城市外部空间形态演变模式的深入研究,不能反映人在城市扩展空间上的活动。本文从交通网络对城市扩张的驱动作用入手,基于空间句法,提出一种新的扩张强度指数——基于空间句法的扩张强度指数(Space Syntax Expand Intensity Index,SS-EII),SS-EII包涵可反映空间集聚和离散程度的句法变量,可用于分析空间可达性的变化等情况。与传统扩张强度指数相比,SS-EII是基于空间句法从城市扩张的驱动力方面计算扩张强度,不仅关注城市扩张的结果,同时关注交通对城市扩张模式、方向的导向作用和人主观感知下城市空间的变化。将SS-EII应用于广东省棉湖镇2002-2014年期间的城镇扩展特征分析中,研究结果表明,SS-EII可用于分析比较建成区不同方向的扩张速率与建设状况,其计算结果与棉湖镇建成区实际扩张情况相符,与EII相关度R^2达0.95以上。
- 王海军夏畅张安琪刘耀林贺三维
- 关键词：空间句法
- 基于空间句法的城市土地空间利用若干问题研究
- 城市空间复杂多变，以往对其研究多着重于分析经济和社会因素，认为城市空间的形态和模式是它们在地域上的投影，是经济和社会过程塑造了物质城市。空间句法解释了人在空间中的行为与空间形态本身的关系，认为道路很大程度上决定了人的行为...
- 张安琪王海军夏畅
- 基于空间句法的不同道路密度区内土地利用特征研究——以武汉市为例被引量：10
- 2018年
- 研究不同道路密度区内的土地利用特征,在进行不同道路密度区划分时,引入了空间句法指数作为道路属性的权重值进行道路的加权密度计算,通过分析与GDP（gross domestic product）的空间相关性,验证了该方法的可行性。研究结果表明：（1）使用空间句法指数加权的道路密度相对无加权的道路密度具有更高的准确度,其中局部深度值加权的道路密度与GDP存在最高的空间相关性,其空间相关性达0.604 2。（2）土地利用程度与道路密度之间存在一定的相关关系,道路密度越大的区域,其土地利用程度越高。（3）武汉市道路低密度区的景观格局特征接近全市整体的景观格局特征,优势用地类型为耕地和水域;道路高密度区的景观格局与道路低密度区的景观格局差异较大,其优势用地类型为建设用地;道路中密度区作为道路高密度区和道路低密度区之间的过渡区域,其景观格局特征融合两者特征的同时,倾向于道路高密度区的景观格局特征。
- 宋丹阳夏畅王海军
- 关键词：空间句法土地利用强度
- 大尺度和精细化城市扩展CA的理论与方法探讨被引量：14
- 2016年
- 城市模型研究存在两个必然趋势:研究单元由粗糙单元向精细单元转变,研究范围由单个城市向城市群、整个国家乃至全球转变,但在大地理区域上建立精细化的城市模拟模型,兼顾大地理尺度和基本空间单元仍存在较大的难题,它对当前地理模拟的计算能力、数据质量和理论方法等都提出了新的要求。在此背景下,该文从理论、方法和应用研究上总结近年来城市扩展CA领域取得的重要进展和呈现的新特征,并提出构建大尺度和精细化城市模型的关键技术及亟待解决的主要问题,以满足未来城市模型在大数据量和高精度方面的要求。研究得出以下结论:1)耦合CA模型与城市空间相互作用模型,可弥补城市扩展CA在表达城市网络空间联系与交互作用上的不足;2)丰富的带有地理位置信息的地理时空大数据,为开展大尺度和精细化城市扩展模拟研究创造前所未有的机遇;3)设计高性能地理元胞并行技术,可为大尺度和精细化城市CA计算提供高效运算工具;4)有必要探究地理时空数据和地理模拟过程的可靠性,实现对现实世界更为准确的模拟与预测。
- 王海军夏畅刘小平张安琪朱珏然王惠霞
- 关键词：大尺度
