杭州城市形态与土地利用结构的时空演化.pdf

第58卷第3期 地理学报 V01．58，No．3 1111兰!皇 垒呈!垒皇壁垒垦垒!望篁垒!!型!篁垒 竺塑!!竺 杭州城市形态和土地利用结构的时空演化 冯 健 (北京大学城市与区域规划系．JE京100871) 摘要：根据分形理论研究杭州1949-1996年间城市形态和十地利用结构的演化特征，发现杭 州城市具有明确的自相似规律。研究表明，杭州城市形态和土地利用结构的分形性态逐渐变 好，这与国外学者“演化的城市分形”观相互印证。各类土地形态的维数都小于整个城市蟛 态的维数，从而证实了国内学者“城市化地区的分维大于各职能类土地卒间分布维数”的珲 论推断。从时空变化来看，杭州城市形态的分维早上升趋势，1996年接近Batty等提出的理 论预期维数D=1．71；居住用地、工qk用地和对外变通用地的分维近20年来趋．I二增大，而教 育用地和绿化用地的分维则有所减小。杭州市的分形演化和分维变化总体上揭示了城市自组 织演化的特征，但工业片j地维数的大幅度上升和绿化用地维数的下降私然暗示该城市充进化 过程中的局部退化倾向。 关键词：城市形态；十地利用结构；郊区化：城市变化：分形；杭州 中图分类号：F293．2：P208 1 引言 城市形态过去常被地理学家视为一种无序对象，很少有人想到探讨其中隐含的自然 法则。分形理论产生以后，许多貌似破碎兀规则的自然和人文现象逐渐引人注目．学者 们从表面上没有规则的大量事物中找到了深刻的自然规律。在这种学术背景下，城市形 态的分形研究开始走向地理科学的前沿。Batty和Longley是较早开展分形城市形态和结 构研究的学者，他们在城市边界、城市用地、城市结构和城市人口一城区面积的异速生 长等方面进行了大量的模拟和研究工作m2I。在实证方面，Frankhauser等发表了一系列包 括中国城市(北京。台北)在内的分维测算和分析结果Ⅲ】。在城市上地利用分形模拟方 面，White、Engelen等人的工作值得称道口,61，细胞自动机模拟方法的引入不仅拓展了城 市形态的分形研究领域，也加深了有关探讨的理论深度并提高了模拟试验水平。20世纪 90年代初．在艾南山、李后强等的倡导下口同，城市分形研究在我国兴起。陈彦光、刘继 生在发展分形城市体系理论的同时，在城市形态和结构方面也做了一些研究工作f9“。此 外，还有学者利用几何测度关系测算了某些城镇边界的平均维数[111。 尽管城市形态与结构的分形研究已接近20年，但分形城市抑或城市分形的许多基础 问题仍不清楚。世纪之交，Benguigui等基于以色列特拉维夫都市区的分形研究，提出演 化的城市分形概念和城市形态分形判定的统计标准[12,13l。但Benguigui等的研究没有考虑 收稿日期：2002-10-07；修订13期：204)3．01-20 Item：National Foundationof 基金项目：国家自然科学基盒资助项目fFoundationNaturalScience China． N 作者简介：冯健(1975一)，男，江苏沛县人，博士，主要从事城乡发展与规划研究，近年偏重城市内部空间结构研究，在 国内外学术刊物上发表论文40余篇．E-mail：Fcngji{m@water．pku．edu．姐 343．353页 万方数据 344 地理学报 58卷 ———————————————————————————————