山东省城镇体系分形研究

《山东省城镇体系分形研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、山东省城镇体系分形研究摘要应用分形理论对山东省城镇体系进行了规模和空间结构研究。研究表明：山东省城镇体系的规模分布和空间布局均符合分形特征；山东省17地市按城镇人口数总体上可分为三个等级；山东省城镇体系在空间分布上存在区域、地方两个不协调的现象；山东省地区城镇体系交通网络的通达性较高，城市间联系较为紧密，但也注意到区域城镇网络的均衡性还有待提高。本文通过计算山东省17地市的首位指数、城市规模分形分布的分维数,分析了山东省城镇体系的规模等级结构特点,用关联维数分析了山东省城镇体系的空间结构,总结了目前山东省城镇体系的主要特征。最后，据此提出山东省

2、城镇体系结构优化的建议。关键词：城镇体系；分形理论；规模结构；空间结构城市是一个开放的社会经济系统，城市间的相互作用和相互联系使一定区域内不同等级规模、不同职能性质的城市间形成具有一定结构和功能的有机整体。城镇体系是指在一个相对完整的区域或国家中，由不同职能分工、不同等级规模、联系密切、相互依存的城镇组成的集合。城市体系主要研究城市体系的等级结构(规模结构)、空间结构和职能结构。城市体系是区域经济的骨架，是带动区域经济发展的增长极核[1]。因此，研究城市体系等级结构、空间结构及其发展动力机制，制定合理的城市体系发展对策，对促进经济区的经济增长、

3、社会发展，以及消除城乡二元结构具有十分重要的意义。山东省位于东部沿海地区，处于内陆，沿海，北方和南方的交接点上，是环渤海湾经济区的重要组成部分。改革开放以来，以其优越的地理位置，经济迅速发展，综合实力日益上升，但区域之间的经济发展不平衡性也十分明显。尤其表现在各个区域地级中心城市的发展规模上，17地市发展规模极不平衡，大致可分为三个层次。本文从17地市2005年非农业人口数着手，利用首位分析，位序—规模分析以及分形分析，对山东省城镇体系进行分析，为以后城镇发展的合理化提供建议。101分形理论概述和分形理论在城镇体系分析中的应用1.1分形理论概述

4、分形是指其组成部分以某种方式与整体相似的几何形态，或者是在很宽的尺度范围内，无特征尺度却有自相似和自仿射性的一种现象。分形理论是当今世界十分风靡和活跃的新理论、新学科。分形的概念是美籍数学家曼德布罗特(B.B.Mandelbort)首先提出的。他在20世纪70年代中期提出分形理论的概念，用以研究自然界和社会活动中广泛存在的表现混乱。分形理论有3个重要的特征：　自相似性：即分形体的局部与局部、局部与整体相似。如弯曲的海岸线、分支众多的河流、山系中的山脉等。但这种自相似性并不是完全数学意义上的相似，而是统计的自相似性，所以经典几何方法不适于研究分形

5、体；无特征尺度性：一般情况下，规则形状的几何体存在特定的数量级，而特定的量级就需要用恰当的尺子去测量。但由于分形体的形状极不规则，并存在自相似性，所以，其大小不能用通常的测度（如面积、长度、体积等）标准来度量；分维数：是描述分形数量特征的主要参数，从整体到局部的自相似性决定了分形体在统计意义上的层次性，因此，分形理论提出了分维数的测度指数。其定义如下：如果具有大于r的特征线性尺度的客体数目N满足关系式：N=c/rD式中：c表示常数；D表示客体的分维数，则定义一个分形集，分维数可通过公式两边取对数求得。1.2分形理论在城镇体系分析中的应用城镇体系

6、是指在一定范围内，以某中心城市为核心，由一系列不同规模、各具特点、相互联系的城镇组成的有机整体[2]。国内的陈涛、刘继生等基于克里斯塔勒的中心地理论提出了城镇体系空间结构的科赫雪花模型，该模型动态地定义了城镇体系的最优化空间结构，阐明了城镇体系创生和演化的自相似性法则[3]。蒲欣冬对河西走廊城镇群体的空间分形特征也作了实证分析[4]。国外的如帕累托(Pareto)分布模型及齐夫(G.K.Zipf)的等级规模分布模型等等[5]。这些数学模型为城镇体系的分析与规划提供了科学依据。分形理论在理论地理学的基础研究和区域实证研究中有着广泛的应用，有利于研

7、究城镇体系结构特征及成长的动力机制，有利于制定科学合理的规划方案和成长调控政策，10对促进区域经济社会发展具有十分重要的意义。因此，我们可以采用分形理论对区域城镇体系的特征进行研究。2山东省城镇体系分析城镇规模主要有人口规模和用地规模2种表达方式。城镇体系规模结构是指区域内城镇群体中规模等级大小的组合关系。事实上，区域城镇群体等级规模结构的层次比例、内部结构差距往往能够映射区域经济发展水平、发展趋势及区域外经济联系的密切程度和比较优势。本文以2005年山东省17地市的非农业人口数为数据源，对山东省城镇体系的发展现状进行分析。2.1城镇体系的首位

8、度分析城市首位律是马克.杰斐逊在1939年对国家城市规模分布规律的一种概括。他提出这一法则是基于观察到一种普遍存在的现象。即一个国家的首位城市总要比这