基于复杂性科学的虚拟城市建模研究

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第一章概述

1.1引言

1.2复杂性科学概述

1.2.1复杂性科学的起源和发展

1.2.2复杂性科学与东方哲学

1.3城市的复杂性

1.3.1分形结构

1.3.2 Zipf分布、能量法则和1/f涨落

1.3.3自组织性与临界性

1.4选题的依据

1.4.1选题的依据

1.4.2选题的由来

1.5研究方法

1.6研究内容

1.6.1研究的问题

1.6.2研究对象

1.6.3技术路线

1.7论文的创新点

1.8论文基本结构

第二章 城市复杂性研究的基本概念和方法

2.1城市复杂性研究中使用的基本概念

2.2与本文关系密切的复杂性科学的研究领域

2.2.1分形几何

2.2.2自组织与自组织临界性

2.2.3复杂网络

2.3与本文关系密切的其他研究领域的背景资料

2.3.1中心地景观

2.3.2幂律分布

2.3.3Hoteling模型

2.4虚拟城市建模方法及工具

2.4.1方法

2.4.2工具

第三章 城市复杂性研究的历史、现状及发展趋势

3.1空间复杂性研究的传统方法

3.2城市复杂性研究现状

3.2.1城市分形特征研究

3.2.2城市自组织特征研究

3.2.3其他城市复杂性研究

3.2.4城市复杂性的应用研究

3.3城市空间模型研究现状

3.4道路网络模型的研究现状

3.5 小结

第四章 基于分形的虚拟城市规划研究

4.1城市分形规划概述

4.1.1城市的空间分形结构

4.1.2城市中功能子系统的分形结构

4.1.3城市的分形规划算法概述

4.2城市分形规划的定义

4.3城市的分形规划模型及生成算法

4.3.1模型及模型参数

4.3.2算法伪代码

4.3.3算法的讨论与改进

4.4.城市分形规划模型的理论意义

4.4.1城市的分形结构与中心地景观

4.4.2幂律分布与城市的分形结构

4.5模拟结果及统计分析

4.5.1模拟结果

4.5.2统计分析

4.6 小结

第五章 基于选址博弈的虚拟城市演化模型

5.1城市的自组织机制

5.2 Hoteling模型的局限性

5.3城市的自组织模型

5.3.1模型中的基本概念和定义

5.3.2空间实体的行为策略

5.3.3模型的形式化描述

5.3.4模型的理论分析

5.4算法实现及模拟实验结果的分析

5.4.1模拟程序的基本功能

5.4.2模拟结果演示

5.4.3统计分析

5.5小结

第六章 道路网络系统的形成和演化模型

6.1道路网络系统的复杂性与道路的形成和演化

6.2道路网络系统模型的研究

6.3道路网络系统生成模型与生成算法

6.3.1道路网络生成模型

6.3.2模型的计算机算法

6.3.3模型的理论分析

6.4实验结果

6.5小结

第七章 复杂性科学视角下的城市现象

7.1基于复杂性科学城市问题研究的基本构架

7.2复杂性科学研究对城市管理的指导意义

7.2.1对城市规划的指导意义

7.2.2对城市生态环境建设的指导意义

7.2.3对城市管理的指导意义

7.3应用案例研究

7.3.1数据采集工作

7.3.2道路规划

7.3.3空间规划

7.4城市是一种生命现象吗?

7.4.1生命与非生命的界限

7.4.2城市在进化中处于低等生物的阶段—有关未来城市的畅想

7.5研究工作总结

参考文献

致谢

攻读博士学位期间发表及录用的学术论文