城市生长与形态双维分形模型改进及应用

作者：李亚桐,张丽君,叶士琳,祁新华

摘要：分形方法是测度城市生长与形态演化的重要方法,然而其标度区范围的自然识别依然存在瓶颈。本文采用二阶导数识别半径法标度区界线,结合经典计盒法模型提出改进的双维分形标度律测算方法,以郑州市为案例区验证模型的精度与效度,综合解析郑州城市空间形态结构的生长演变特征。结果显示:①利用二阶导数自动识别半径法标度区界线可显著提升分形模型拟合效果,拟合精度R2由0.920提升至0.996以上;②郑州城市空间结构存有双标度现象,城市生长扩张并非标准环形波状推进,半径法模型仅在"城市中心边缘—建成区内侧"的环状范围拟合有效,城市结构可能存有自仿射生长或随机多分形特征;③1982—2020年郑州城市形态演化为明显的中心蔓延模式,职能用地的空间配置整体均匀程度偏高,功能分异程度较低,存有城市景观较紊乱,系统效率不高的隐患。本研究对半径法分形模型中拟合精度难以提升的应用瓶颈作出了突破性尝试,为城市生长模拟与城市空间结构演变分析提供了一种新方法,丰富了城市分形研究。

发文机构：福建师范大学湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地 福建师范大学地理科学学院 河南大学环境与规划学院

关键词：城市生长城市空间形态标度区识别二阶导数方法双维分形模型径向维数网格维数郑州市urban growthurban spatial formscaling range identificationsecond derivative methodtwo-dimensional fractal modelradial dimensiongrid dimensionZhengzhou

分类号： G63[文化科学—教育学]