夏畅
- 作品数：12 被引量：119H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
- 基于空间句法的道路通达度作用分计算被引量：10
- 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
- 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：8
- 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：56
- 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
- 非城市规划专业中《城市规划原理》课程建设探讨——以地理信息科学专业为例被引量：1
- 2015年
- 城市规划原理是一门理论性、实践性和综合性都很强的课程,已应用于多个学科中。以地理信息科学专业为例探究在非城市规划专业中城市规划课程的建设问题。根据地理信息科学专业的优势,设定相应的教学目标,设计教学内容与方式,使城市规划原理与地理信息科学相互融合、相互渗透,形成与专业特色相结合的实用型和综合型课程。
- 王海军宋丹阳夏畅李娜
- 关键词：地理信息科学城市规划原理课程建设
- 利用生物地理学优化算法挖掘城市扩展元胞自动机模型的转换规则被引量：2
- 2018年
- 元胞自动机(CA)作为一种强有力的时空动态模拟工具,被广泛应用于具有复杂空间特征的系统模拟研究中。确定转换规则是构建CA模型的难点和核心,智能进化算法因其强大的搜索和寻优能力在此类问题中受到极大关注。生物地理学优化算法(Biogeography-based Optimization,BBO)作为一种新近提出的仿生智能优化算法,因其独特的性能和全局搜索寻优机制而得到广泛应用。为了更准确模拟快速城市化进程下的城市扩展过程,该文提出利用BBO算法自动挖掘CA模型转换规则,通过构建BBO-TR-CA模型模拟武汉市东湖新技术产业开发区2010-2015年的城市扩展情况。结果表明,BBO算法可有效获取CA模型转换规则,在模拟廊道型城市扩展形态方面优势明显,BBOTR-CA模型模拟结果的精度和Kappa系数较逻辑回归分别提高了0.6%和0.01,FoM系数提高了0.024,且模拟的城市空间格局更符合实际情况,拓展了该算法的应用领域,验证了该算法应用的合理性及有效性。
- 朱珏然夏畅王海军
- 关键词：生物地理学优化算法元胞自动机
