基于DNA模型的城镇人地耦合框架及机理研究

摘要

针对城市人地系统紊乱、“三生”空间失衡、生态环境恶化等突出难题,文章借助DNA双螺旋模型,构建人类活动和区域空间螺旋交互耦合框架,通过理论类比揭示城镇人类活动与区域空间的格局和过程耦合机理,为人地关系研究提供新的视角和分析思路。结果表明:①人类活动与区域空间结构的合理配置支撑城镇人地系统运行,与DNA碱基互补配对决定生物的繁殖、遗传和变异具有较高相似性。②城镇发展过程中的人口变化、经济发展、资源利用与环境扰动等人类活动要素分别与生产空间、生活空间和生态空间等空间要素耦合,要素之间通过具有氢键作用的人流、物流、信息流、资金流等数据流连接。③城镇发展过程出现城市病的根本原因是人类活动要素与区域空间要素的不合理配置,类似“基因突变”。城镇化初期表现为要素缺失,城镇化中期表现为要素错配,城镇化中后期人地耦合从局地耦合向远程耦合转变,要素耦合逐渐协调。④新时代人地耦合研究可以借助大数据、机器学习等技术方法从内部要素耦合和系统交互耦合两方面开展定量测算。