基于CA/MAS的城市三维空间扩展及动态模拟研究
发布时间：2021-02-24 22:31
随着城市化进程的加速推进,城市空间扩展正面临众多的复杂问题。为了满足城市化的快速发展和日益增长的需求,城市呈现出越来越强的立体化趋势。在城市体量不断增长的背景下,城市结构在水平方向上的空间形态已不能满足研究的需求,从三维的角度研究城市形态把握城市空间扩展的规律,充实城市扩展的理论变得更加重要。本论文以三维城市空间为研究对象,构建指标体系描述三维城市空间形态的演变,探索三维城市扩展的客观规律和动力因素,并结合CA和MAS模型以大连市主城区为例模拟了城市三维空间的扩展变化,为城市空间研究向高维扩展提供些许借鉴意义。论文的主要结论有:（1）通过网络开放数据、遥感高分辨率影像和立体像对数据的综合运用,解译出城市土地利用分类和建筑轮廓高度数据,为今后的科研提供了更多数据来源。（2）构建了城市三维空间紧凑度指标,结合建筑加权平均高度与体积、城市三维空间扩展强度指标,对大连市主城区三维空间的扩展进行测度,其主要特征为:2012年-2016年所有的建筑类型均表现出显著的三维扩展趋势,其中商服建筑以向高层建筑扩展为主,工业建筑以向外围扩展为主,而居住建筑数量有较高增长;三维紧凑度较高的区域呈轴向延伸和组...
【文章来源】：辽宁师范大学辽宁省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
紧凑度模型的示例网格
基于CA/MAS 的城市三维空间扩展及动态模拟研究该模型将GIS网格和土地利用数据进行叠加作为基础数据图层，GIS 网格作为计算单土地利用数据作为计算对象。（图 2.1）以 100m×100m 网格和 200m×200m 网格叠例，100m×100m 为建设用地像元大小，200m×200m 为网格大小， 和 为网格 i 和建设用地即灰色部分的面积。公式如下：T =1 ∑ ∑ 2( , ) =1 =1 ( )/(式中，T 为紧凑度， 和 代表任意两个网格 i 和 j 内的建设用地面积(i≠j)，d(i网格 i 和 j 的欧式距离，C 为常数，N 为网格总数。
辽宁师范大学硕士学位论文锥体（图 2.3）三种立体形态作为标准化紧凑度的立体构型，并以研究区m×300m 格网计算了这三种形态作为标准化立体构型的紧凑度[61]。各立体建筑用地总体积相等，其中半球体的高度即半径，圆柱体和圆锥体的底面的等价圆，高度根据体积计算，计算结果 半球体 圆锥体 圆柱体，圆柱体半径分别为 48.74m 和 700.38m，与实际建筑高度均差距较大，圆锥体的m，综合考虑了紧凑度的大小和现实情况建筑的高度及分布，圆锥体较为度的立体构型，故采用圆锥体作为标准度量单位（图 2.4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市三维紧凑度模型方法及其空间分异特征研究——以大连市主城区为例[J]. 陈晨,侯英姿,王方雄. 国土与自然资源研究. 2018(01)
[2]城市三维形态与热环境的相关关系研究——以大连市金普新区为例[J]. 王方雄,温爱博. 国土与自然资源研究. 2016(04)
[3]城市土地立体化实践模式探讨及其制度响应[J]. 何东冉. 广东土地科学. 2016(03)
[4]2000—2010年中国城市空间形态紧凑度变化特征分析[J]. 唐尧,宋瑜,谢俊杰. 生态科学. 2016(03)
[5]城市增长模拟模型研究综述[J]. 张媛媛,孟斌,朱海勇. 北京联合大学学报. 2014(01)
[6]基于三维空间句法的城市空间通视性分析[J]. 周永望,田朝前,李敏. 计算机工程与应用. 2014(01)
[7]基于元胞自动机的城市三维空间增长仿真模拟[J]. 秦静,方创琳,王洋. 地球信息科学学报. 2013(05)
[8]不同空间尺度三维建筑景观变化[J]. 张培峰,胡远满. 生态学杂志. 2013(05)
[9]基于数字高程模型的城市地表开阔度研究——以南京老城区为例[J]. 贺文慧,杨昕,汤国安,周毅. 地球信息科学学报. 2012(01)
[10]城市空间形态紧凑度模型构建方法研究[J]. 赵景柱,宋瑜,石龙宇,唐立娜. 生态学报. 2011(21)
博士论文
[1]基于开放数据的住宅用地集约利用评价[D]. 耿冰.中国地质大学(北京) 2017
[2]土地利用视角下的南京城市空间多维扩展研究[D]. 乔伟峰.南京师范大学 2013
[3]基于元胞自动机和VR-GIS技术的城市空间增长三维动态模拟及应用研究[D]. 张乐珊.中国海洋大学 2010
[4]城市土地出让中的地方政府经济行为研究[D]. 李俊丽.西南财经大学 2008
[5]复杂性理论及其在城市系统研究中的应用[D]. 吴晓军.西北工业大学 2005
硕士论文
[1]基于GIS和MAS的城市用地扩展模拟研究[D]. 雷亚君.新疆大学 2017
[2]基于UDEM的城市三维建筑形态时空变化研究[D]. 温爱博.辽宁师范大学 2017
[3]基于约束logistic-CA模型的城市扩张空间形态研究[D]. 甘喜庆.中南大学 2008
本文编号：3050032
【文章来源】：辽宁师范大学辽宁省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
紧凑度模型的示例网格
基于CA/MAS 的城市三维空间扩展及动态模拟研究该模型将GIS网格和土地利用数据进行叠加作为基础数据图层，GIS 网格作为计算单土地利用数据作为计算对象。（图 2.1）以 100m×100m 网格和 200m×200m 网格叠例，100m×100m 为建设用地像元大小，200m×200m 为网格大小， 和 为网格 i 和建设用地即灰色部分的面积。公式如下：T =1 ∑ ∑ 2( , ) =1 =1 ( )/(式中，T 为紧凑度， 和 代表任意两个网格 i 和 j 内的建设用地面积(i≠j)，d(i网格 i 和 j 的欧式距离，C 为常数，N 为网格总数。
辽宁师范大学硕士学位论文锥体（图 2.3）三种立体形态作为标准化紧凑度的立体构型，并以研究区m×300m 格网计算了这三种形态作为标准化立体构型的紧凑度[61]。各立体建筑用地总体积相等，其中半球体的高度即半径，圆柱体和圆锥体的底面的等价圆，高度根据体积计算，计算结果 半球体 圆锥体 圆柱体，圆柱体半径分别为 48.74m 和 700.38m，与实际建筑高度均差距较大，圆锥体的m，综合考虑了紧凑度的大小和现实情况建筑的高度及分布，圆锥体较为度的立体构型，故采用圆锥体作为标准度量单位（图 2.4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市三维紧凑度模型方法及其空间分异特征研究——以大连市主城区为例[J]. 陈晨,侯英姿,王方雄. 国土与自然资源研究. 2018(01)
[2]城市三维形态与热环境的相关关系研究——以大连市金普新区为例[J]. 王方雄,温爱博. 国土与自然资源研究. 2016(04)
[3]城市土地立体化实践模式探讨及其制度响应[J]. 何东冉. 广东土地科学. 2016(03)
[4]2000—2010年中国城市空间形态紧凑度变化特征分析[J]. 唐尧,宋瑜,谢俊杰. 生态科学. 2016(03)
[5]城市增长模拟模型研究综述[J]. 张媛媛,孟斌,朱海勇. 北京联合大学学报. 2014(01)
[6]基于三维空间句法的城市空间通视性分析[J]. 周永望,田朝前,李敏. 计算机工程与应用. 2014(01)
[7]基于元胞自动机的城市三维空间增长仿真模拟[J]. 秦静,方创琳,王洋. 地球信息科学学报. 2013(05)
[8]不同空间尺度三维建筑景观变化[J]. 张培峰,胡远满. 生态学杂志. 2013(05)
[9]基于数字高程模型的城市地表开阔度研究——以南京老城区为例[J]. 贺文慧,杨昕,汤国安,周毅. 地球信息科学学报. 2012(01)
[10]城市空间形态紧凑度模型构建方法研究[J]. 赵景柱,宋瑜,石龙宇,唐立娜. 生态学报. 2011(21)
博士论文
[1]基于开放数据的住宅用地集约利用评价[D]. 耿冰.中国地质大学(北京) 2017
[2]土地利用视角下的南京城市空间多维扩展研究[D]. 乔伟峰.南京师范大学 2013
[3]基于元胞自动机和VR-GIS技术的城市空间增长三维动态模拟及应用研究[D]. 张乐珊.中国海洋大学 2010
[4]城市土地出让中的地方政府经济行为研究[D]. 李俊丽.西南财经大学 2008
[5]复杂性理论及其在城市系统研究中的应用[D]. 吴晓军.西北工业大学 2005
硕士论文
[1]基于GIS和MAS的城市用地扩展模拟研究[D]. 雷亚君.新疆大学 2017
[2]基于UDEM的城市三维建筑形态时空变化研究[D]. 温爱博.辽宁师范大学 2017
[3]基于约束logistic-CA模型的城市扩张空间形态研究[D]. 甘喜庆.中南大学 2008
本文编号：3050032
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