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基于区位理论的城市空间扩展模拟研究

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摘要

第一章 引言

第一节 选题的背景和研究意义

1.1.1 选题的背景

1.1.2 研究意义

第二节 研究方法和技术路线

1.2.1 研究方法

1.2.2 技术路线

第三节 论文的主要创新点

1.3.1 尝试建立了均质与非均质空间分析统一的区位选择模型

1.3.2 尝试提出了二维均质空间的城市扩展的区位选择模型

1.3.3 尝试将区位理论与城市动态模拟过程相结合

第四节 论文主要内容

第二章 文献综述

第一节 区位理论的有关研究

2.1.1 区位的一般定义

2.1.2 主要区位理论综述

2.1.3 有关区位理论文献的评论

第二节 有关城市空间扩展模拟研究

2.2.1 元胞自动机的定义和基本特征

2.2.2 元胞自动机在城市扩展模拟中的应用

2.2.3 城市CA对元胞自动机条件的放宽

2.2.4 主要城市CA研究文献中的模型

2.2.5 基于转换潜力函数的CA模型分析

2.2.6 其他城市扩展模拟的方法

2.2.7 有关城市空间扩展模拟文献的评论

第三节 小结——区位理论与城市空间扩展模拟的结合点

第三章 均质与非均质空间分析统一框架下的区位观

第一节 空间与经济学

3.1.1 经济学对空间问题的关注

3.1.2 经济学对空间问题的忽视

3.1.3 经济学研究空间问题的困难

3.1.4 经济学对空间问题解释的主要尝试

3.1.5 空间问题的回归主流——新经济地理学

第二节 均质空间与非均质空间的辨析

3.2.1 第一性与第二性问题

3.2.2 均质空间与非均质空间的含义

第三节 均质与非均质分析框架下的区位观

3.2.1 均质空间无法回答的问题

3.2.2 非均质空间无法回答的问题

3.2.3 均质与非均质空间分析结合的区位观

第四节 小结

第四章 均质空间的城市扩展区位选择分析

第一节 均质空间的城市扩展区位条件研究框架

4.1.1 市场结构

4.1.2 工业品生产者行为

4.1.3 农业品生产者行为

4.1.4 工业品运输成本

4.1.5 农业品运输成本

第二节 一维线性均质空间的城市扩展问题

4.2.1 基本假设

4.2.2 线性城市的市场均衡

4.2.3 线性城市的空间扩展

4.2.4 线性城市空间扩展的区位条件——市场潜力函数

第三节 二维平面均质空间的城市扩展问题

4.3.1 基本假设

4.3.2 二维的城市空间扩展区位条件

第四节 小结

第五章 非均质空间的城市扩展区位选择分析

第一节 城市空间扩展理论中的非均质因素分析

5.1.1 城市内部地域结构理论

5.1.2 城市区域发展理论

第二节 城市空间扩展实践中的非均质因素分析

5.2.1 线形模式

5.2.2 新城模式

5.2.3 蔓延模式

第三节 非均质空间下的城市扩展的区位条件分析

5.3.1 政策因素

5.3.2 基础设施因素

5.3.3 自然条件因素

第四节 均质空间与非均质空间分析统一框架下的区位选择模型

5.4.1 加权因素比较法

5.4.2 区位选择模型的构建和应用

5.4.3 权重值的确定

第五节 小结

第六章 案例分析——天津市蓟县渔阳镇城市空间扩展模拟

第一节 案例基本情况介绍

6.1.1 蓟县的基本情况

6.1.2 渔阳镇基本情况

第二节 案例分析框架设计

6.2.1 均质空间因素分析

6.2.2 非均质空间因素分析

6.2.3 模型的回归

第三节 实证研究结果

6.3.1 模型参数的确定

6.3.2 回归方程的评价和分析

6.3.3 案例模型回归研究结论

第四节 渔阳镇用地空间扩展的模拟

6.4.1 模拟的基本思路和数据情况

6.4.2 模拟结果

第五节 小结

第七章 结论与展望

第一节 主要研究结论

第二节 论文的不足

第三节 进一步研究的方向

参考文献

附录

附录A 子效用函数最大化问题的解

附录B 古诺竞争以及伯川德竞争条件下需求的价格弹性

附录C 城市地区工业品价格指数的推导

附录D 临界值的模拟计算程序

附录E 最短路径计算程序

附录F 邻域计算的程序

附录G 逻辑回归模型参数分析结果

致谢

个人简历及在学期间发表的学术论文与研究成果

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摘要

该论文研究了在城市空间扩展数量外生给定的前提下,如何基于区位理论,对扩展空间进行区位选择。这对于人口规模巨大、相对土地资源稀缺、且处于快速城市化过程中的中国具有一定现实意义,在一定程度上为新增城市建设用地选择提供了理论基础和实际应用工具的支撑,尝试使该过程更加理性。
  该研究采用了均质与非均质空间分析结合的方法,建立了两者统一框架下的区位选择模型,并基于地理信息系统软件ArcGIS进行二次开发,使复杂经济学模型可以带入实际的空间数据进行计算,同时采用了比较成熟的元胞自动机方法对一些无法得到的数据进行了替代,并采用了逻辑回归的方法,对区位选择模型的显著性、解释能力以及拟合度进行了验证。论文的主要结论包括基于区位理论的均质与非均质空间分析统一框架下的区位选择模型以及一套计算机城市空间扩展模拟系统,其中前者又分别包括均质空间及非均质空间假设下的两个区位选择模型,后者则可以应用于不同初始条件下的城市空间扩展的模拟。该研究的创新点包括:(1)尝试建立了一个均质与非均质空间分析统一的区位选择模型;(2)对原有空间经济学的模型进行扩展,尝试提出了二维均质空间的城市扩展的区位选择模型;(3)尝试将区位理论与城市动态模拟过程相结合。
  该论文共分为七个章节:第一章为引言,介绍研究背景、意义、研究方法以及创新点;第二章为文献综述,根据研究题目,文章分别回顾了区位理论和有关城市空间模拟的文献,提出可以将两者结合,相互弥补不足之处;第三章为全文搭建了研究框架,那就是均质与非均质分析统一的区位观;第四章是本文的核心内容,论文对原空间经济学和区位选择模型逐步进行扩展,推导得到了以工业劳动力福利水平为代表的均质空间假设下城市空间扩展的区位选择模型;第五章通过对城市空间扩展的理论以及实践中的非均质因素分析,总结得出影响城市空间扩展区位选择的政策、基础设施、自然条件三方面因素,并构建了均质与非均质空间分析统一的城市空间扩展区位选择模型;第六章对天津市蓟县渔阳镇2005-2010年城市空间扩展过程进行了实证分析,验证了第五章中提出的理论模型,还尝试对不同条件下渔阳镇2010-2015年的城市空间扩展进行模拟;最后一章对全文进行了总结,提出不足,并指出了进一步研究的方向。

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