陕北马湖峪河流域聚落分布与分形地貌的关联性研究

发布时间：2017-08-03 03:02

  本文关键词：陕北马湖峪河流域聚落分布与分形地貌的关联性研究

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【摘要】：论文引入分形学视角,结合规划相关理论,以陕北马湖峪河流域为研究对象,借助GIS平台,采用网格维数、关联维数等分形计算方法,旨在验证并总结陕北城乡聚落分布与自然地貌的分形属性和关联特征,分析并解释特征背后所反映的聚落分布规律及现状问题,探讨陕北特殊地貌下的聚落发展路径。作为复杂性科学理论分支的分形学,看似是一种人为提出的新理论,实则其研究的分形现象一直存在于自然万象中,并影响着人类自身的进化过程。从形态上讲,分形体的核心特征是图形的整体与局部、局部与局部自相似,如生活中常见的西兰花、松树、雪花花瓣等。从数理上讲,分形体或介于一维线和二维面之间,或介于二维面和三维体之间,因而具有大于1小于2、大于2小于3的非整数维数,称为“分维值”。已有结论证实,陕北地貌具有树枝状的分形自相似特征。由此推测,受地貌约束的陕北聚落分布也具有类似的分形属性,且在形态和数理方面与分形地貌存在某种关联特征。基于以上内容,论文从图形和数理两个角度出发,首先对马湖峪河流域地貌与聚落分布进行分形属性的验证,得出地貌与聚落皆符合分形判定标准,且具有较明显的分形图形特征。其次,从形态、区位、结构三个方面展开,总结聚落分布与地貌的分形关联特征:1)形态上二者具有较明显的叶状分形特征;2)区位上聚落规模随河谷等级呈正相关关系;3)结构上聚落依托地貌整体呈“主脉串支脉”特征。最后,以一条支沟流域(龙镇沟)为例,引入分形优化模型(MUP-city),从人地和谐分形的角度探索聚落分布优化方案,通过前后对比得出分形理论的应用具有一定可行性,但相比传统规划方法尚有局限和不足,因此在探索分形理论应用的同时,结合传统规划理论与工作框架相互补足,对于规划领域的跨学科研究和分形学的应用探索都具有深远意义。
【关键词】：分形理论 分形地貌 聚落分布 关联性 陕北
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P208;K901.8
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 1 绪论11-25
• 1.1 研究背景11-14
• 1.1.1 学科背景11-13
• 1.1.2 新型城镇化背景13-14
• 1.1.3 陕北人居环境研究背景14
• 1.2 研究视角及意义14-18
• 1.2.1 分形视角的引入14-17
• 1.2.2 研究意义17-18
• 1.3 研究对象及选择理由18-19
• 1.3.1 研究对象概况18
• 1.3.2 选择理由阐述18-19
• 1.4 研究内容与框架19-22
• 1.4.1 研究内容19-20
• 1.4.2 研究方法20-21
• 1.4.3 研究框架21-22
• 1.5 核心概念22-25
• 1.5.1 分形城市22-24
• 1.5.2 分形地貌24-25
• 2 国内外相关研究文献综述25-36
• 2.1 国内外城乡规划引入分形理论的研究综述25-32
• 2.1.1 研究内容及方法25-29
• 2.1.2 研究方法与观点借鉴29-32
• 2.1.3 研究综述32
• 2.2 国内外有关分形地貌的研究现状及综述32-33
• 2.2.1 研究内容及方法32-33
• 2.2.2 研究综述33
• 2.3 国内黄土高原聚落分布研究现状及其对本研究的启示33-35
• 2.3.1 研究视角及方法33-35
• 2.3.2 主要结论及启示35
• 2.4 小结及启示35-36
• 3 马湖峪河流域地貌的分形特征36-53
• 3.1 陕北黄土高原地貌的基本分形特征36-44
• 3.1.1 地貌概况36-37
• 3.1.2 地貌的分形图形特征37-42
• 3.1.3 地貌的分形维数特征42-44
• 3.1.4 小结44
• 3.2 马湖峪河流域地貌的基本分形特征44-51
• 3.2.1 流域概况44-45
• 3.2.2 地貌的分形图形特征45-49
• 3.2.3 地貌的分形维数特征49-51
• 3.2.4 小结51
• 3.3 本章小结51-53
• 4 马湖峪河流域聚落分布与分形地貌的关联性特征53-84
• 4.1 马湖峪河流域聚落分形特征53-58
• 4.1.1 聚落概况53-55
• 4.1.2 聚落平面形态基本类型及分形特征55-58
• 4.2 马湖峪河流域聚落形态与分形地貌形态的关联性特征58-69
• 4.2.1 整体聚落与分形地貌的关联性分析59-61
• 4.2.2 各类型聚落与分形地貌的关联性分析61-64
• 4.2.3 支沟流域内聚落与分形地貌的关联性分析64-69
• 4.2.4 小结69
• 4.3 马湖峪河流域聚落分布区位与分形地貌等级的关联性特征69-75
• 4.3.1 基于图形分析的聚落分布区位与分形地貌等级的关联性特征70-73
• 4.3.2 基于分维测算的聚落分布区位与分形地貌等级的关联性特征73-75
• 4.3.3 小结75
• 4.4 马湖峪河流域聚落分布结构与分形地貌结构的关联性特征75-83
• 4.4.1 基于图形分析的聚落分布结构与分形地貌结构的关联性特征76-77
• 4.4.2 基于分维测算的聚落分布结构与分形地貌结构的关联性特征77-82
• 4.4.3 小结82-83
• 4.5 本章小结83-84
• 5 基于人地和谐分形的聚落分布优化方案探讨——以龙镇沟流域为例84-100
• 5.1 城乡聚落的分形优化方法84-87
• 5.1.1 MUP-City（多尺度分形模拟）模型法84-86
• 5.1.2 方法小结与借鉴86-87
• 5.2 整体流域内聚落的分形基本特征和问题87-89
• 5.2.1 分形基本特征87
• 5.2.2 现存问题87-89
• 5.3 聚落分形优化的原则89-90
• 5.3.1 将河谷用地优先选作耕地或自然景观用地89
• 5.3.2 将 5°-15°的缓坡地作为居住适宜用地89-90
• 5.4 基于MUP-City模型法的聚落分形优化方案90-96
• 5.4.1 龙镇沟流域聚落概况90-91
• 5.4.2 优化思路91-92
• 5.4.3 优化过程及结果92-96
• 5.5 聚落优化前后对比与小结96-98
• 5.6 分形方法与传统规划思路对比98-100
• 6 总结与展望100-107
• 6.1 主要结论100-103
• 6.1.1 聚落与地貌的整体分形关联度100
• 6.1.2 聚落平面形态与分形地貌的关联特征100-101
• 6.1.3 聚落分布区位与分形地貌的关联特征101-102
• 6.1.4 聚落分布结构与分形地貌的关联特征102
• 6.1.5 基于分形角度的聚落优化建议102-103
• 6.2 研究不足103-104
• 6.2.1 研究内容及结论的不足之处103
• 6.2.2 对研究方法及逻辑的审视与反思103-104
• 6.3 研究展望104-105
• 6.3.1 对陕北聚落与分形地貌耦合研究的展望104
• 6.3.2 对构建图形与数理结合的分形方法体系的前景展望104-105
• 6.3.3 对分形理论与方法应用于城乡规划的前景展望105
• 6.4 体悟105-107
• 图表目录107-111
• 图录107-110
• 表录110-111
• 参考文献111-116
• 攻读硕士期间的科研成果116-117
• 致谢117-118

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本文编号：612319