基本信息
- 项目名称：
- 城市的信息分布情况及城市边界的确定--基于聚类分析方法的创新型城市分级系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本小组研究了城市学的相关知识，结合所学数学专业的知识，设计了科学的城市边界划分算法。 定义了新的距离，改进了现有的聚类分析方法，设计了新型的城市分级系统。
- 详细介绍：
- 作品1： 为了研究城市进化的问题，需要了解未来城市边界情况。而单一城市边界的确定需要综合考虑该城市与周边城市的相互关系。 本文扩充了对Clark（1951）模型的使用，首先，用Clark模型分析了从市中心向周边乡镇扩散的信息分布函数，以此测定单一城市对周围乡镇的影响程度大小。 在考虑空间中多城市的综合影响时，首先肯定了克里斯塔拉的中心地理论的正确性。为了能够综合考虑六边形区域内的城市对于某一乡镇的影响，引入了”影响向量”的概念，用影响向量的模长来测量中心地理论的六边形网格中任意一点受到周边城市的影响程度大小。 城市与城市间的关系测定，我们运用了异速增长模型，并用曲线拟合的方法城市之间相同信息测度的关联函数，从而将相互独立的城市联系了起来，从而能够通过分析单一城市的单一变量，掌握整体区域的信息分布情况。 在城市边界划定方面，引入了“依赖程度系数”和“发展前景系数”。前者是城市该点供养信息量占城镇总信息量的百分比，用来评定乡镇对不同城市的依赖程度。后者综合考量乡镇所有信息来源的分布情况，可以用来评估该乡镇作为未来信息集散地，甚至发展成为新兴城市的可能性。 最后用以上建立的模型，对于以山东省济南市为中心地的一个六边形区域进行了边界划定，并预测了未来城市边界的运动和周边乡镇的发展情况。并综合全部信息进行了分析。 作品2： 对于中国城市分级的依据问题，一直以来可谓是众说纷纭。目前流行的城市分级办法引来了诸多的争议。 本文用全新的视角分析了城市在区域中发挥的作用，并提出了新的聚类分析方法和城市分级系统。 最后，用所提出的方法，依据现有的数据，对于山东省的城市进行了分级，并做了相应的结果分析。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为了城市的管辖范围更加合理，我们通过对城市人口、经济、交通等属性的定量分析，制定了合理的城市边界划定方法，对城市管辖范围进行优化。 我们还提出新型的城市分级方法，将城市的核心职能进行划分，使区域中城市的分工更加明确，同时达到“优势互补”的目的。
科学性、先进性及独特之处
- 城市边界划定方面，引入了”影响向量”的概念，用影响向量的模长来测量中心地理论的六边形网格中任意一点受到周边城市的影响程度大小。 城市分级方面，引入了新的距离定义，使得聚类分析时考虑的情况更加全面，分级更加合理。
应用价值和现实意义
- 作品能够对未来的城市规划提供参考，对于区域内城市的分工合作和优势互补提供理论依据。 同时，对于城市的科学管理与科学规划具有重要意义，未来城市的科学化、合理化的分布，也是目前，对国内区域发展不均衡的问题所提出的新思想，也是我们选题的目标所在。
学术论文摘要
- 作品1：《基于聚类分析方法的创新型城市分级系统》 本文用全新的视角分析了城市在区域中发挥的作用，定义了新的距离，并提出了新的聚类分析方法和城市分级系统。 最后，用所提出的方法，依据现有的数据，对于山东省的城市进行了分级，并做了相应的结果分析。 作品2：《城市的信息分布情况及城市边界的确定》 为了研究城市进化的问题，需要了解未来城市边界情况。而单一城市边界的确定需要综合考虑该城市与周边城市的相互关系。 首先，用Clark模型分析了从市中心向周边乡镇扩散的信息分布函数，以此测定单一城市对周围乡镇的影响程度大小。 城市与城市间的关系测定，我们运用了异速增长模型，并用曲线拟合的方法城市之间相同信息测度的关联函数。 在城市边界划定方面，引入了“依赖程度系数”和“发展前景系数”。 最后用以上建立的模型，对于以山东省济南市为中心地的一个六边形区域进行了边界划定。
获奖情况
- 未发表
鉴定结果
- 定义的新的距离，具有大胆的创新，但又不失其合理性，提出了城市分级分工的新思路，值得肯定。 综合考虑多种因素的城市边界划定是城市边界划分方法的一次大胆尝试，具有良好的前瞻性和可适用性。
参考文献
- 【1】 陈彦光 周一星 分形城市系统的空间复杂性研究 北京大学 2004 【2】 叶大年 赫伟 徐文东 李哲 中国城市的对称分布和城市化 2000 【3】 陈彦光 周一星 基于RS数据的城市系统异速生长分析和城镇化水平预测模型_基本理论与应用方法 2001.11 【4】 叶大年 简述城市的格子状分布 2007.6
同类课题研究水平概述
- 对于中国城市分级的依据问题，一直以来可谓是众说纷纭。目前流行的城市分级办法引来了诸多的争议。 而城市边界的划定也没有一个公认的合理的方法。
