城市幂律分布及其异速增长研究

发布时间：2021-02-13 06:12

　　城市化是人类社会的重要进程。一方面,城市化能带给我们高收入、更好的医疗、健康、教育服务。另一方面,城市化也带来了交通拥堵、环境污染、犯罪率上升、不均等的机会等等。城市化带给了我们前所未有的挑战,因此在提高人类生活水平和维持地球资源之间找到一个平衡点很有必要。而城市是城市化的“坩埚”,以一种可预测的和定量的方式理解城市动态变化、增长和演变,对城市化过程中的格局与过程进行定量的分析和预测很有意义。在城市科学的研究中,幂律分布和异速增长的研究都是具有里程碑意义的研究成果。从理论上来说,城市幂律分布和异速增长的研究对于更好的理解城市结构、增长和演变具有重要意义,从实际应用来说,可以为城市规划和城市可持续发展提供建议。本文以城市人口密度为例,通过离散数据连续化、等距化和分组处理等预处理,运用非线性最小二乘法和LM迭代算法对人口密度与面积进行拟合建立城市内部结构的幂律分布,同时运用调整的可决系数R2、赤池信息准则AIC和贝叶斯信息准则BIC对模型进行拟合优度检验,运用F检验对模型进行显著性检验,并详细阐述该幂律分布的内涵;同时,观测这种幂律分布随着城市大小的动态变化,并建立幂律分布的动态模型。最后... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)吉林省

【文章页数】：146 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１不同空间尺度上城市的交互作用??

味着在城市系统中，最大的城市大约是第二大城市的两倍，近乎第三大城市的??三倍，等等。如果根据人口将城市进行排序并将其画在坐标轴上，城市位次的??对数与城市大小的对数将呈现一条直线，其回归线的斜率为－１。图１．２显示美国??２０１０年１３５个城市化地区（Ｕｒｂａｎｉｚｅｄ?Ａｒｅａ）的城市位次－规模对数分布图，其斜??率为－１．０１９。??４??

陈代谢速率与生物体的质量之间的关系。即找来不同的物种，并测量每个物种多??个个体的平均新陈代谢量以及生物体重量，然后将这些数据点画在同一张图上，??就会得到幂指数为３／４的异速增长律（见图１．３）。Ｋｌｅｉｂｅｒ的３／４定律不仅仅给出??了所有不同物种的统一的幂律关系，还指出这幂律关系具有完全同样的幂指数??３／４，更让人吃惊的是，这个定律的适用范围非常广泛，小到分子、细胞器、细胞，??大到鲸鱼、大象，新陈代谢与生物量之间的３／４次幂律始终成立。继Ｋｌｅｉｂｅｒ等??在早期针对哺乳动物得到了?３／４幂律之后，Ｗｅｓｔ?ｅｔ?ａｌ．?（２００２）等人又将这一定律??的适用范围进一步扩大到了微观生物世界。他们指出从完整的生物体，到细胞、??线粒体甚至到色素细胞氧化酶分子，在这横跨了?２７个数量级的上，所有这些生??命现象都遵从同一个指数的３／４幂律。因此，从代谢方面来说，一个生物体是另??一个生物体缩小或者放大的版本。尽管城市与生物体有着很大不同

【参考文献】：
期刊论文
[1]县域聚落分布格局演变分析——基于1929-2013年河南巩义的实证研究[J]. 李小建,许家伟,海贝贝.  地理学报. 2015(12)
[2]中国城市人口与建成区土地面积异速生长关系分析——基于652个设市城市的实证研究[J]. 傅建春,李钢,赵华,张季一.  中国土地科学. 2015(02)
[3]信阳城市人口—城区用地异速生长分析[J]. 陈彦光,张莉.  地理科学进展. 2014(08)
[4]城市异速标度研究的起源、困境和复兴[J]. 陈彦光.  地理研究. 2013(06)
[5]城市建设用地扩张驱动力实证研究——基于辽宁省14市市辖区数据[J]. 赵可,张安录.  资源科学. 2013(05)
[6]1997-2007年中国城市用地扩张特征及其影响因素分析[J]. 张利,雷军,李雪梅,高超,曾玮瑶.  地理科学进展. 2011(05)
[7]中国城市异速增长分析[J]. 李郇,陈刚强,许学强.  地理学报. 2009(04)
[8]1900年以来长春市土地利用空间扩张机理分析[J]. 匡文慧,张树文,张养贞,盛艳.  地理学报. 2005(05)
[9]山东省城市人口-城区面积的异速生长特征探讨[J]. 刘继生,陈彦光.  地理科学. 2005(02)
[10]城市规模—产出关系的分形性质与分维特征——对城市规模—产出幂指数模型的验证与发展[J]. 陈彦光,周一星.  经济地理. 2003(04)



本文编号：3032088