基于土地利用强度的城市道路增长模拟模型和案例分析.pdfVIP

第17卷 第4 期 Vol. 17, No.4 2015 年4 月 Apr., 2015 基于土地利用强度的城市道路增长 模拟模型与案例分析 宇林军，刘亚岚* (中国科学院遥感与数字地球研究所，北京 100101) 摘要：城市交通与土地利用相互作用、相互影响。传统的城市空间模拟研究多关注交通对土地利用变化影响，缺少 土地利用对路网空间形态影响的模拟。已有研究通常使用静态路网，不能表达土地利用与交通间的动态相互作用 关系。本文以城市土地利用强度与城市道路网络空间分布间的正向关系，提出了基于城市土地利用强度的城市路 网增长模拟模型。以唐山市为例，对其城市环路内的道路增长进行了模拟。结果表明，该模型能以城市土地利用 强度的空间分布特征快速生成路网，反映城市土地利用对道路网络扩张的影响。模拟结果与实际路网具有高度的 空间分布相似性。该模型可进一步与土地利用模拟模型结合，模拟城市土地利用与交通的动态相互作用。 关键词：城市空间模拟；土地利用变化；道路增长；土地利用强度；道路密度 DOI:10.3724/SP.J. 1047.2015.00423 1 引言 目前，城市行为模型与城市几何模型相互独 立。其中，城市几何模型侧重于城市几何对象的程 城市模型分为行为模型和几何模型2 类。城市 序化生成，由于没有考虑人口、就业、交通可达性等 [19] 行为模型关注于城市主体行为的模拟，如元胞自动 因素，而无法与城市行为模型进行有效整合 ；城 [1-4] 市行为模型由于缺少道路扩张模拟工具，而不能模 机模型的城市模拟模型 ，多智能体模型的城市模 [5-9] [10-13] 拟城市路网与城市土地利用的动态相互作用。因 拟模型 及离散选择模型的城市模拟模型 等。 城市几何模型则关注于城市几何形态的自动化构 此，本研究提出了基于土地利用强度的城市道路增 建，如Chen 等和Aliaga 等分别研究了向量场和案例 长模型，为实现城市行为模型与城市几何模型的整 [14-15] 合提供了一种方法。 的路网生成方法 ；Lipp 等和Wonka 等研究了建 [16-17] 筑物的程序化生成方法 ；Parish 和Müller 基于环 境敏感的L 型系统，使用自定义语法生成路网和简 2 基于土地利用强度的城市道路增长 [18] 单的建筑物 ；CityEngine 是实现这些算法的一个 模拟模型 商业软件。Weber 等和Vanegas 等则尝试使用交互 [19-20] [26] 式的方式生成城市几何对象 。国内学者对城市 基于类似L-system 方法，构建一系列