基于gis的哈弗模型

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1、对哈夫模型确定腹地的优劣势主要通过研宄中国东北主要城市的腹地摘要：本案例通过分析基于地理信息系统用哈夫模型确定中国东北城市的腹地的案例，来得出哈夫模型与邻域法的异同，两种方法都很直观，但哈夫模型比邻域法在分析腹地时考虑的更加企面，涉及到的因素也就更多。所以在哈夫模型中需要实地调S的数据量就比较大。但在实际屮应用哈夫模型确定的腹地显得更为合理。rh此得到哈夫模型在确定腹地方而的优势与不足的方面。关键词：GIS;哈夫模型；邻域法；确定腹地：优劣势1城市腹地与哈夫模型城市腹地一般指与某城市地理位置接近，或与某城市具

2、有密切经济联系而作为原材料、产品供应基地或重要销售市场的地区。城市的形成和发展要受腹地的自然资源和社会经济条件的影响和制约，而腹地的经济、社会发展，也离不开城市在经济、技术等方而的帮助和支援。即一个城市的腹地是与该城市联系最紧密的区域。本文主要应用哈夫模型来确定屮国东北主要城市的腹地。哈夫概率模型基本法则依然是应用万有引力原理。哈夫模型最先应用于商场，百货商店的划定范围。它提出了购物场所各种条件对消费荠的引力和消费荠去购物场所感觉到的各种阻力决定丫商圈规模大小的规律。哈夫模型区别于其他模型的不同在于模型中考虑

3、到了各种条件产生的概率情况。哈夫模型的论点：商店商圈规模大小与购物场所对消费者的吸引力成正比，与消费荠去消费场所感觉的时间距离阻力成反比。商店购物场所各种因素的吸引力越大，则该商店的商圈规模也就大；消费者从出发地到该商业场所的时间越长，则该商店商圈的规模也就越小。腹地的划分在城镇体系或区域规划中起重要作用，合理的腹地划分可以让资源得到合理分配，有利于国民经济发展。本案例主要是棊于ArcGIS软件对屮国东北主要城市的腹地进行划分。2研究方法2.1数据采集与处理本文选用包含中国东北地区203个县的多边形文件、中国

4、东北地区四大中心城市的点文件、中国东北区铁路网络的线文件。以上文件均来自《基于GIS的数量方法与成用》一书的光盘。木案例用1990年人U普查的非农人U数(popu-nonfarm)作为城市规模的指标II作为哈夫模型中的吸引力。2.2本案例用的两种基本方法中国东北城市四大邻域区N[长眘060120240%!—二嘛Klkyneters0GO120240360480•卞5•城市省城市腹地圓大连■•沈阳'徽哈V滨2.2.1邻域法邻域分析是通过空间点周围的邻点，或某特定位置及方向范围内的某种性质的邻点，对其进行分析的一

5、种方法。这种分析方法涉及数据及其邻点之间相互关系。本案例用铁路旅程来确定临域区，即用每个县中心点到四大中心城市的最小距离来确定主耍城市的腹地。简单地说就是先从一个县中心点出发，搜索到四大屮心城市屮距离最近的城市，然后将这个搜索过程应用到所有的县，最后所有到某个中心城市最近的县组成一个邻域区。木案例中邻域法用的不是欧式距离，欧氏距离即是两点之间的直线距离。邻域法认为消费者购物时只考虑通行距离(或通行时间)，从而某个商店服务区内的消费者到该商店的距离比到其他商店的距离都要近。所以用铁路旅程确定的邻域区考虑的是交通

6、因素对腹地划分的影响，而不是两点之间的直线距离。图1为用邻近法作出的城市腹地。2.2.2哈夫模型哈夫概率模型基木法则依然是引用万有引力原理。其最初是用来确定商店的吸引范围，后来经过地理学家以及城市与区域规划的工作者逐步发展，从而引起国内外的广泛关注。哈夫模型区别于其他模型的不同在于模型中考虑到了各种条件产生的概率情况。其计算公式如下：n公式（l）人=1这里匕为消费者i选择商店j的概率，比和Uk分别是选择商店j和k的效用，k是所有可能的选择（k=1,2，...，n）。S为商店规模，d为距离，｛5〉大城市的腹地0

7、是距离摩擦系数，通常称为势能，表示商店j对位于i的消费者的需求影响。所以在例中所得到的城市腹地实相符重叠的，若耍得到城市腹地的边界，那则由那些县城受的该城帘影响最大的县城所组成。3基于哈夫模型中国东北主要城市的腹地划分3.1哈夫模型最初的应用哈夫模型最先应用于划分多家商店的服务区，哈夫从消费者的立场出发，认为消费者前往某一商业设施发生消费的概率，取决于该商业设施的营业面积、规模实力和时间三个主要要素。商业设施的营业面积大小反映了该商店商品的丰富性，商业设施的规模实力反映了该商店的品牌质量、促销活动和信誉等，从

8、居住地到该商业设施的时间长短反映了顾客到目的地的方便性。同时，哈夫模型中还考虑到不同地区商业设备、不同性质商品的利用概率。3.2哈夫模型在本例当中的应用由公式（1）,分子通常称为势能，表示商店j对位于i的消费者的影响。我们可以轻松的看出某地的势能大小与商店的吸引力是成正比的。而与商店和消费者间的距离成反比。继而联想到在本例中，我们耍找的主耍城市的腹地，就相当于商店的吸引力。且在本例中对于给定的i县，