基于智能體技術(shù)的城市空間結(jié)構(gòu)自組織動(dòng)態(tài)性演變分析與模擬方法研究.pdf

1、城市空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜性體現(xiàn)在城市是一個(gè)復(fù)雜的適應(yīng)性過程，而適應(yīng)性的重要特征則在于它的開放性。由于城市是一個(gè)遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)，城市系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在外界物質(zhì)、能量和信息的不斷輸入的刺激下，結(jié)構(gòu)在不斷發(fā)生變異和轉(zhuǎn)化，這個(gè)過程是非靜態(tài)的，會(huì)出現(xiàn)非對(duì)稱的漲落現(xiàn)象。城市的這種自發(fā)現(xiàn)象，是空間結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)中的自組織現(xiàn)象。自組織性是對(duì)平衡與恒定的否定，并能在新的層次上達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定有序的結(jié)構(gòu)，沒有不穩(wěn)定性，就無法打破舊的平衡，新的平衡就難以建立，空間就難以發(fā)展進(jìn)

2、化。
　　本文以復(fù)雜系統(tǒng)下的城市空間結(jié)構(gòu)為研究背景，從城市建模角度，探討自下而上的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)分析、模擬和思維模式。結(jié)構(gòu)與行為是論文研究的主體，對(duì)結(jié)構(gòu)的描述與分析試圖從多種學(xué)科角度，尤其從系統(tǒng)分析的角度去理解和剖析。對(duì)行為的描述主要指系統(tǒng)行為。在城市系統(tǒng)中，城市結(jié)構(gòu)的演變是系統(tǒng)行為的表達(dá)方式，而結(jié)構(gòu)的演變也是結(jié)構(gòu)與環(huán)境兩者共同作用和決定的。因此，對(duì)城市結(jié)構(gòu)演變的過程研究無法脫離對(duì)城市結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)分析，而城市結(jié)構(gòu)演變過程中的涌現(xiàn)

3、或突現(xiàn)現(xiàn)象也往往是高層次結(jié)構(gòu)元素相互依存的結(jié)果。研究目標(biāo)和研究核心是試圖尋找城市空間結(jié)構(gòu)的內(nèi)在秩序和規(guī)律，通過模型的建構(gòu)和量化的數(shù)據(jù)為城市規(guī)劃、管理或政府決策提供依據(jù)和基礎(chǔ)。
　　論文的研究目標(biāo)分為宏觀、中觀和微觀三個(gè)層次，期望從三個(gè)不同的層次探討動(dòng)態(tài)城市模型在不同空間尺度中的應(yīng)用。宏觀是從市域的角度構(gòu)建城市及其周邊區(qū)域演化模型，中觀是從城市的角度構(gòu)建城市模型，微觀是從村落的角度構(gòu)建村落空間演化模型。三個(gè)不同的空間尺度代表了城市在

4、發(fā)展過程中不同的發(fā)展階段。城市元胞自動(dòng)機(jī)與GIS的結(jié)合可以構(gòu)建大尺度城市模型，而基于多智能體建模則適合于在微觀領(lǐng)域引入文化和社會(huì)等因素，探討人的決策與活動(dòng)對(duì)空間結(jié)構(gòu)和形態(tài)演化產(chǎn)生的作用。同時(shí)，通過建立中國城市和村落模型，測(cè)試元胞自動(dòng)機(jī)和多智能體模型在中國城鎮(zhèn)案例研究中的可行性、問題與發(fā)展?jié)摿?，并探討中國城市模型與西方發(fā)達(dá)國家城市模型的差異與應(yīng)對(duì)。
　　論文通過建立三個(gè)等級(jí)大小不同的人類聚居地模型，認(rèn)為城市作為復(fù)雜系統(tǒng)，對(duì)于政府部門