探析城市形态分形方法的研究与应用

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1、工学硕士学位论文城市形态分形方法的研究与应用高蓝哈尔滨工业大学2008年12月中国图书分类号：TU984.11国际图书分类号：711.55工学硕士学位论文城市形态分形方法的研究与应用硕士研究生：高蓝导师：程文教授申请学位：工学硕士学科、专业：城市规划与设计所在单位：建筑学院答辩日期：2008年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU984.11U.D.C:711.55DissertationfortheMasterDegreeInEngineeringTHESTUDYANDAPPLIC

2、ATIONOFFRACTALTHEORYANDAPPROACHTOTHECITYFORMCandidate:GaoLanSupervisor:Prof.ChengWenAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:UrbanPlanningandDesignAffiliation:SchoolofArchitectureDateofDefence:October,2008Degree-Conferring-Institution:HarbinInstit

3、uteofTechnology摘要摘要对城市形态发展的研究和把握是城市发展的重要内容和基础。目前，国内在城市规划领域倾向于城市空间形态的研究，主要有定性和定量两种方式，定量研究主要有系统动力学方法、数理统计中的特尔斐层次法及自组织分析法等方法。用于城市形态的分形研究方法是一种比较新的方法，处于探讨和尝试的阶段，在城市形态发展研究中引入城市分形方法有利于城市规划分析的理性化、定量化发展，强化了城市规划建设的科学性。本论文从分形理论和分形方法的研究和应用入手，分析讨论了分形分析方法的发展和理论特点，并通过建立分形模拟模

4、型，对兰州城市形态进行分形分析。提取了1978年、1990年、2000年和2005年四个时期的兰州城市土地利用总体规划量化后的相关数据，包括各个时期城市建设状况的基础数据，采用边界维数和网格维数两种分形计量方法对不同时期的兰州城市建成区进行分维测算，解析其分维变化特征，得出兰州城市总体形态分维数由1.5（边界维数），1.64（网格维数）向态1.7转化，这与兰州市近年城市形态的演变过程相符，结合城市规划系统性的定性分析，指出兰州市城市发展应该适当采用紧凑式的城市扩张模式，沿原有城市建成区向北和向东方向延伸，形成多组团

5、紧密结合与联动式发展的城市形态。通过对兰州城市分析模拟研究，得出其分维变化特征及城市形态演化特征，综合分析其形态变化规律，提出兰州城市用地布局的引导方略及相关发展对策。研究揭示了城市形态的演变与分形变化密切相关，提出了城市土地利用的发展重点及对策研究。对现行的规划建设提供引导，预测未来城市用地的发展方向及发展重点，制定城市土地利用的相关对策。为城市规划及发展决策提供更科学的说服力。关键词城市形态；分形方法；分维；兰州-I-AbstractAbstractTherearesignificantcontentsandf

6、oundationofurbandevelopmenttoresearchandgraspthedevelopmentcityform.Atpresent,Domesticurbanplanningresearchtendertourbanspatialinland,therearetwotypesofqualitativeandquantitativemethods,thelaterincludessystemdynamics,mathematicalstatisticsintheDelphimethod,sel

7、f-organization-levelanalysis,andsoon.thefractalisarelativelynewoneintheexploreandtentativephase.Tointroducethefractalmethodinurbanplanningisfavortomakeurbanplanningdevelopmentmorerationalandquantitatively,andstrengthentheUrbanPlanningandConstructioninthescient

8、ific.Inthispaper,fromthefractaltheoryandfractalmethodtostarttheresearchandapplication,toanalysisanddiscussdevelopmentofthefractaltheoryanditstheoreticalcharacteristics,thenbuild-up