本書(shū)總結(jié)了城市空間演化模擬理論、方法，并開(kāi)展了實(shí)踐應(yīng)用研究。全書(shū)共11 章，開(kāi)篇簡(jiǎn)述了城市、城市化、城市空間等相關(guān)概念，以及城市空間演化模擬常用方法；在此基礎(chǔ)上著重闡明城市土地利用—交通相互作用（LUTI）模型的原理、起源和發(fā)展歷程，建立了基于“活動(dòng)”的LUTI模型，稱作ActSim模型，用于預(yù)測(cè)城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分布格局，并以北京為例開(kāi)展了應(yīng)用研究。作為城市模擬工作的拓展，第10章進(jìn)一步給出了區(qū)域模擬框架，該區(qū)域模型與城市模型形成完備的模型體系，為后續(xù)開(kāi)展“區(qū)域—城市”一體化模擬研究奠定基礎(chǔ)。最后，第11章簡(jiǎn)析了城市空間分析模擬常用工具。本書(shū)是對(duì)LUTI模型這一國(guó)內(nèi)研究較為薄弱的領(lǐng)域從理論到實(shí)踐的系統(tǒng)化探索，可為國(guó)內(nèi)學(xué)者了解、應(yīng)用和發(fā)展LUTI 模型提供參考。本書(shū)可為地理學(xué)、城市規(guī)劃及經(jīng)濟(jì)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者及研究人員提供參考，也可作為高等院校相關(guān)學(xué)科和專業(yè)高年級(jí)本科生及研究生的教材或參考書(shū)。
牛方曲，安徽淮南人，博士，中國(guó)科學(xué)院特聘骨干人員，英國(guó)利茲大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者�，F(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所副研究員、碩士研究生導(dǎo)師。主要從事城市、區(qū)域發(fā)展模擬分析研究，旁及交通地理、“一帶一路”建設(shè)研究，創(chuàng)新性地建立了基于“活動(dòng)”的城市土地利用—交通相互作用模型，并應(yīng)用于我國(guó)城市。先后主持和參與國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目、中科院先導(dǎo)專項(xiàng)項(xiàng)目及各類地方規(guī)劃等10余項(xiàng)。以第一作者或通訊作者身份在Cities、Land Use Policy、Environment and Planning B、Computers, Environment and Urban Systems及《地理學(xué)報(bào)》《地理研究》《地理科學(xué)》等SCI、SSCI及中文核心期刊上發(fā)表論文60余篇，開(kāi)發(fā)多款軟件。
第1章 緒論 1
1.1 城市及城市空間相關(guān)概念 1
1.1.1 城市及其起源 1
1.1.2 城市化 2
1.1.3 城市空間 4
1.1.4 城市空間特性 5
1.1.5 城市空間結(jié)構(gòu) 6
1.2 變化中的中國(guó)城市空間 7
1.2.1 城市化產(chǎn)生的影響 7
1.2.2 中國(guó)城市空間演化 8
1.2.3 城市空間演化的基本形式 9
1.2.4 城市空間演化的動(dòng)力 10
1.3 本章小結(jié) 11
參考文獻(xiàn) 12
第2章 城市空間演化概述 14
2.1 城市空間演化基本概念 14
2.2 城市空間演化的相關(guān)理論 16
2.2.1 霍華德的田園城市理論 16
2.2.2 勒?柯布西埃的現(xiàn)代城市理論 17
2.2.3 伯吉斯的同心圓理論 17
2.2.4 霍伊特的扇形理論 18
2.2.5 哈里斯與烏爾曼的多核心理論 18
2.2.6 克里斯泰勒的中心地理論 18
2.2.7 馬丘比丘宣言思想理論 19
2.2.8 衛(wèi)星城及新城建設(shè)理論 20
2.2.9 有機(jī)疏散理論 20
2.3 城市空間演化影響因素 21
2.3.1 經(jīng)濟(jì)因素 21
2.3.2 人口因素 22
2.3.3 社會(huì)文化因素 22
2.3.4 城市職能及規(guī)模因素 23
2.3.5 自然條件因素 23
2.3.6 技術(shù)因素 24
2.3.7 政策和制度因素 25
2.4 城市空間演化階段與形態(tài) 25
2.5 城市空間演化模擬研究意義 26
2.6 本章小結(jié) 27
參考文獻(xiàn) 28
第3章 城市空間分析與模擬方法 30
3.1 城市空間分析模型 30
3.1.1 城市空間分析模型概述 30
3.1.2 雙重差分模型應(yīng)用——中國(guó)高鐵站溢出效應(yīng)及其
空間分異 31
3.1.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析模型應(yīng)用——中國(guó)鐵路網(wǎng)絡(luò)健壯性分析 45
3.2 城市空間模擬模型 70
3.2.1 城市空間模擬模型概述 70
3.2.2 CA模型 71
3.2.3 土地利用—交通相互作用模型 77
3.3 本章小結(jié) 94
參考文獻(xiàn) 95
第4章 基于“活動(dòng)”的LUTI模型——ActSim模型 106
4.1 城市活動(dòng)分類 106
4.2 城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)規(guī)模預(yù)測(cè) 109
4.3 城市家庭和企業(yè)（經(jīng)濟(jì)活動(dòng)）區(qū)位影響因素 110
4.3.1 房屋供給 111
4.3.2 交通可達(dá)性 112
4.3.3 區(qū)位成本（房租） 112
4.3.4 其他影響因素 113
4.4 ActSim模型組成 113
4.5 本章小結(jié) 115
參考文獻(xiàn) 115
第5章 城市房屋開(kāi)發(fā)模擬預(yù)測(cè) 117
5.1 城市住房開(kāi)發(fā)模擬 117
5.1.1 非限制住房開(kāi)發(fā)總面積預(yù)測(cè) 118
5.1.2 約束開(kāi)發(fā)面積 119
5.1.3 開(kāi)發(fā)面積空間分布—確定每個(gè)區(qū)塊的開(kāi)發(fā)面積 119
5.1.4 更新建筑總量、調(diào)整房租 120
5.2 案例應(yīng)用：北京住房空間分布模擬 121
5.2.1 數(shù)據(jù) 121
5.2.2 模型的校準(zhǔn) 122
5.2.3 住房空間分布模擬 123
5.3 討論 126
5.3.1 關(guān)于住房開(kāi)發(fā)周期的討論 126
5.3.2 模型的準(zhǔn)確性 127
5.3.3 模型優(yōu)化 127
5.3.4 城市土地市場(chǎng)模擬 128
5.4 本章小結(jié) 128
參考文獻(xiàn) 129
第6章 城市區(qū)位成本評(píng)價(jià) 130
6.1 家庭區(qū)位成本評(píng)價(jià)——消費(fèi)效用 130
6.1.1 家庭區(qū)位成本評(píng)價(jià)概述 130
6.1.2 家庭消費(fèi)效用評(píng)價(jià)方法 131
6.1.3 案例應(yīng)用：北京家庭消費(fèi)效用評(píng)價(jià) 132
6.2 企業(yè)區(qū)位成本評(píng)價(jià) 134
6.3 本章小結(jié) 135
參考文獻(xiàn) 135
第7章 城市交通可達(dá)性評(píng)價(jià) 136
7.1 交通可達(dá)性定義 136
7.2 交通可達(dá)性原理與評(píng)價(jià)方法 138
7.3 多模式城市交通狀況評(píng)價(jià) 140
7.4 基于“活動(dòng)”的交通可達(dá)性評(píng)價(jià) 142
7.4.1 分“活動(dòng)”類型的交通可達(dá)性 142
7.4.2 主動(dòng)可達(dá)性與被動(dòng)可達(dá)性 143
7.5 案例應(yīng)用 144
7.5.1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù) 144
7.5.2 主動(dòng)可達(dá)性應(yīng)用—基于家庭區(qū)位需求城市住房?jī)r(jià)格
模擬 145
7.5.3 被動(dòng)可達(dá)性 155
7.6 本章小結(jié) 158
參考文獻(xiàn) 158
第8章 城市活動(dòng)區(qū)位模擬 160
8.1 城市活動(dòng)區(qū)位模型 160
8.1.1 區(qū)位評(píng)價(jià) 160
8.1.2 城市活動(dòng)區(qū)位模型構(gòu)建 161
8.2 城市空間演化過(guò)程模擬 163
8.2.1 城市空間演化模擬算法 163
8.2.2 循環(huán)結(jié)束條件及其收斂性 165
8.2.3 土地利用模型與交通模型的作用頻率 165
8.2.4 模型的時(shí)空尺度 166
8.3 本章小結(jié) 167
參考文獻(xiàn) 168
第9章 ActSim模型應(yīng)用與討論 169
9.1 案例區(qū)及數(shù)據(jù) 169
9.2 案例應(yīng)用1：土地利用政策情景檢驗(yàn) 171
9.2.1 政策情景設(shè)置 171
9.2.2 預(yù)測(cè)結(jié)果 172
9.3 案例應(yīng)用2：交通政策情景檢驗(yàn) 176
9.3.1 政策情景設(shè)置 176
9.3.2 預(yù)測(cè)結(jié)果 177
9.4 ActSim模型討論 178
9.4.1 模型準(zhǔn)確性及應(yīng)用 178
9.4.2 模型的限制性與改進(jìn) 179
9.4.3 交通模型的優(yōu)化擴(kuò)展 179
9.4.4 城市活動(dòng)總量變化及其區(qū)位模擬 180
9.5 本章小結(jié) 180
參考文獻(xiàn) 180
第10章 區(qū)域模擬框架 182
10.1 區(qū)域經(jīng)濟(jì)模型 183
10.1.1 交通評(píng)價(jià)—交通模型 184
10.1.2 城市產(chǎn)能評(píng)價(jià) 185
10.1.3 總需求評(píng)價(jià) 185
10.1.4 產(chǎn)品生產(chǎn)價(jià)格評(píng)價(jià) 186
10.1.5 城際經(jīng)濟(jì)聯(lián)系模擬 186
10.1.6 城際物流模型 187
10.2 人口遷移模型 188
10.2.1 城市推力和引力評(píng)價(jià) 188
10.2.2 距離阻抗 189
10.2.3 城際人口遷移模擬 189
10.2.4 區(qū)域與外界的人口遷移 190
10.2.5 模型作用 190
10.3 本章小結(jié) 191
參考文獻(xiàn) 191
第11章 常用工具及數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)析 192
11.1 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 192
11.1.1 MATLAB 192
11.1.2 Mathematica 193
11.1.3 Maple 193
11.1.4 其他常用語(yǔ)言 194
11.2 分析軟件 195
11.2.1 Excel 195
11.2.2 ArcGIS 195
11.2.3 SPSS 196
11.2.4 GeoDa 196
11.2.5 ENVI 197
11.2.6 AMOS 197
11.2.7 UCINET 198
11.3 模擬軟件 198
11.3.1 Vensim 198
11.3.2 NetLogo 199
11.3.3 UrbanSim 199
11.3.4 MEPLAN 200
11.4 常用模型簡(jiǎn)析 200
11.4.1 協(xié)調(diào)度分析模型 200
11.4.2 離散選擇模型 201
11.4.3 熵值法 204
11.4.4 主成分分析法 206
11.4.5 Cobb-Douglas函數(shù) 206
11.4.6 探索性時(shí)空數(shù)據(jù)分析 207
11.4.7 多尺度地理加權(quán)回歸 210
參考文獻(xiàn) 210
后記 212
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