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城市复杂系统空间演进模拟方法研究进展
1
作者
赵鹏军
侯勇企
陈睿
《现代城市研究》
北大核心
2025年第10期34-38,50,共6页
城市是一个有机生命体,其内部蕴含的社会、经济、自然等多元要素,彼此相互嵌套、协同联动,构筑起高度复杂的巨型系统。城市复杂系统具有自组织、自适应、动态开放等特征,在空间上表现为城市要素、功能、结构、特征的不断演进。文章通过...
城市是一个有机生命体,其内部蕴含的社会、经济、自然等多元要素,彼此相互嵌套、协同联动,构筑起高度复杂的巨型系统。城市复杂系统具有自组织、自适应、动态开放等特征,在空间上表现为城市要素、功能、结构、特征的不断演进。文章通过文献总结和梳理发现,当前城市复杂系统空间演进量化模拟在技术层面存在5类主流方法,包括描述型方法、动力学方法、交互模拟方法、系统耦合建模方法、知识驱动建模方法等。当前方法呈现从单一时空尺度向多粒度演化分析、从现象描述向机理解释、从局部模型向系统模型的演进趋势。未来,在城市系统的复杂转型新趋势和大模型、人工智能等新技术的推动下,城市复杂系统空间演进研究亟须在多源异构数据的知识化表征学习、人机协同的系统模型开发等方向取得突破,以实现城市多目标协同优化和全生命周期治理。
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关键词
城市复杂系统
定量模拟
空间演进
系统
模型
人工智能
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职称材料
基于复杂系统模型的广州国土空间智慧化推演
2
作者
邓毛颖
《城市规划》
北大核心
2025年第9期55-65,共11页
“多规合一”的市、县级国土空间总体规划全面转入实施阶段,对规划监测评估和趋势研判提出新的要求。本文以广州这一超大城市为例,选取土地利用变化、人口规模时空分布、城市通勤和职住平衡这三个对超大城市复杂巨系统有重大影响的领域...
“多规合一”的市、县级国土空间总体规划全面转入实施阶段,对规划监测评估和趋势研判提出新的要求。本文以广州这一超大城市为例,选取土地利用变化、人口规模时空分布、城市通勤和职住平衡这三个对超大城市复杂巨系统有重大影响的领域,在开展现状发展全面研判的基础上,结合历史数据和规划约束,引入城市复杂系统模型对城市未来发展的智能化推演预测,预判广州市建设用地整体增长规模和开发强度、中心城区用地结构、人口规模、人口密度、绿色出行比例指标与广州市国土空间总体规划各项量化目标的契合度,并据此对未来国土空间总体规划实施提出策略建议。研究可实现对广州未来空间发展态势预判和图景推演,提前发现城市运行潜在问题并提出治理建议,实现“未病先治”,助力推动国土空间规划管理和城市精准治理迈上新台阶。
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关键词
多模融合
智能化
城市复杂系统
模型CitySPS
国土空间推演
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职称材料
标度律视角下城市人地关系评价
3
作者
许刚
章思源
+2 位作者
董婷
徐智邦
焦利民
《中国土地科学》
北大核心
2025年第8期127-135,共9页
研究目的:采用标度律理论,评价城市人口与土地非线性缩放关系,突破传统线性评价指标局限,促进城市土地集约利用。研究方法:构建基于标度律理论的城市人地关系评价方法和模型,结合规模修正指标评价城市用地效率,分析不同类型城市用地面...
研究目的:采用标度律理论,评价城市人口与土地非线性缩放关系,突破传统线性评价指标局限,促进城市土地集约利用。研究方法:构建基于标度律理论的城市人地关系评价方法和模型,结合规模修正指标评价城市用地效率,分析不同类型城市用地面积与人口规模的标度关系及差异。研究结果:中国超过680个县级及以上城市的建成区面积与人口规模呈稳健亚线性关系(标度指数0.88~0.93),且在2012—2022年逐年下降,并趋近理论值5/6,显示大城市土地利用的规模经济效应。各省城市系统人地关系普遍呈亚线性特征,但标度指数差异显著。东南沿海与西北地区城市建成区面积高于同等规模城市,而超大城市及中部地区城市则呈现用地集约化特征。工业用地长期呈超线性标度关系,其他城市用地类型均呈亚线性,反映大城市工业用地存在系统性超量配置。绿地与广场用地与多类用地负相关,揭示了与其他城市用地的竞争关系。研究结论:标度律从城市系统视角为土地集约利用提供了量化工具。未来应推动差异化区域调控与城市用地结构优化,提升用地效率,推动城市系统人口与土地协调增长。
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关键词
城市
土地利用
人地关系
复杂
城市
系统
标度律
城市
评价
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职称材料
系统科学视角下的城市建模与城市计算研究进展
被引量:
2
4
作者
李睿琪
刘晨馨
+1 位作者
尚璠
狄增如
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期786-799,共14页
本文综述了近年来融合大数据挖掘技术及系统科学研究方法在城市建模与城市计算方面的研究进展,介绍了城市的复杂系统属性,总结了城市感知、城市复杂系统结构实证研究、演化机制研究方面的重要工作,并进一步揭示城市标度律与空间标度律...
本文综述了近年来融合大数据挖掘技术及系统科学研究方法在城市建模与城市计算方面的研究进展,介绍了城市的复杂系统属性,总结了城市感知、城市复杂系统结构实证研究、演化机制研究方面的重要工作,并进一步揭示城市标度律与空间标度律的可能起源,以及能够同时解释不同尺度下的复杂城市现象的统一理论分析框架。
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关键词
活跃人口
复杂
网络
城市复杂系统
涌现行为
交互演化模型
空间标度律
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职称材料
城市可持续发展综合评价研究
被引量:
2
5
作者
孙璐
顾德文
李玥
《商业研究》
CSSCI
北大核心
2008年第11期89-91,共3页
可持续发展是城市发展的必然选择。要实现城市的可持续发展,除了制定切实可行的发展战略外,还必须建立城市可持续发展的指标体系,从量上准确界定与衡量城市的可持续发展。通过这些指标体系对城市状况进行综合评价,可以对城市的发展有一...
可持续发展是城市发展的必然选择。要实现城市的可持续发展,除了制定切实可行的发展战略外,还必须建立城市可持续发展的指标体系,从量上准确界定与衡量城市的可持续发展。通过这些指标体系对城市状况进行综合评价,可以对城市的发展有一个清晰的认识,为城市的发展规划提供科学依据。
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关键词
改进主成分分析
城市复杂系统
可持续发展
综合评价
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职称材料
城市安全宜居度变化多智能体仿真模型
被引量:
9
6
作者
潘理虎
李晓文
+2 位作者
秦世鹏
张英俊
闫慧敏
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期1321-1333,共13页
城市宜居度是影响现代城市建设决策的重要因素,据此提出运用多智能体建模理论创建城市宜居度变化模型,以分析复杂城市系统中城市宜居度状况及其变化趋势。以安全性为例,给出了治安、消防、交通、应急和居住五项环境指标和政策影响下居...
城市宜居度是影响现代城市建设决策的重要因素,据此提出运用多智能体建模理论创建城市宜居度变化模型,以分析复杂城市系统中城市宜居度状况及其变化趋势。以安全性为例,给出了治安、消防、交通、应急和居住五项环境指标和政策影响下居民的决策行为与城市安全宜居度间的交互动态反馈机理,实现了城市安全宜居度变化的居民决策仿真。实例结果证明了多智能体建模方法对于分析城市安全宜居度的有效性,可为城市发展规划提供决策支持。
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关键词
城市
宜居度
城市
宜居安全性指标
复杂
城市
系统
多智能体建模
居民决策
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职称材料
应用多智能体模型验证中心地理论的空间布局结构
被引量:
5
7
作者
刘润姣
石磊
蒋涤非
《地理与地理信息科学》
CSCD
北大核心
2016年第6期18-24,共7页
中心地理论作为城市系统研究最重要的基础理论之一,其有关城市空间等级体系的论述一直是众多学者分析和关注的焦点,但是理想化的环境假设阻碍了人们从现实中寻找证据来证明理论内容的有效性。该文提出利用多智能体建模技术开展仿真研究...
中心地理论作为城市系统研究最重要的基础理论之一,其有关城市空间等级体系的论述一直是众多学者分析和关注的焦点,但是理想化的环境假设阻碍了人们从现实中寻找证据来证明理论内容的有效性。该文提出利用多智能体建模技术开展仿真研究工作,然后通过模拟不同类型商业设施之间的信息交流、分析决策以及区位调整行为,对城市系统自发形成等级结构体系的过程进行验证。相关研究结果显示,在资源竞争压力逐渐增加的情况下,实行效益最大化原则的商业设施会不断地从城市中心向四周偏远地区迁移,以便能够争取到更多的潜在消费顾客;并且设施等级越高,服务范围越大,其需要扩散的空间距离也就越长;最终它们会在虚拟城市内部形成动态平衡的等级分布结构,从而有效地验证了中心地理论在分析层级体系形成机制方面的准确性。最后,在总结当前研究成果的基础上,针对未来模型实验的改进提出了切实可行的参考建议。
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关键词
中心地理论
多智能体
系统
NETLOGO
商业布局
复杂
城市
系统
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职称材料
题名
城市复杂系统空间演进模拟方法研究进展
1
作者
赵鹏军
侯勇企
陈睿
机构
北京大学城市与环境学院
北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院
出处
《现代城市研究》
北大核心
2025年第10期34-38,50,共6页
基金
国家自然科学基金项目(42130402)
深圳市科技计划资助项目(JCYJ20220818100810024、KQTD20221101093604016、KJZD20230923114911022)。
文摘
城市是一个有机生命体,其内部蕴含的社会、经济、自然等多元要素,彼此相互嵌套、协同联动,构筑起高度复杂的巨型系统。城市复杂系统具有自组织、自适应、动态开放等特征,在空间上表现为城市要素、功能、结构、特征的不断演进。文章通过文献总结和梳理发现,当前城市复杂系统空间演进量化模拟在技术层面存在5类主流方法,包括描述型方法、动力学方法、交互模拟方法、系统耦合建模方法、知识驱动建模方法等。当前方法呈现从单一时空尺度向多粒度演化分析、从现象描述向机理解释、从局部模型向系统模型的演进趋势。未来,在城市系统的复杂转型新趋势和大模型、人工智能等新技术的推动下,城市复杂系统空间演进研究亟须在多源异构数据的知识化表征学习、人机协同的系统模型开发等方向取得突破,以实现城市多目标协同优化和全生命周期治理。
关键词
城市复杂系统
定量模拟
空间演进
系统
模型
人工智能
Keywords
urban complex systems
quantitative simulation
spatial evolution
system modeling
artiicial intelligence
分类号
TU984 [建筑科学—城市规划与设计]
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职称材料
题名
基于复杂系统模型的广州国土空间智慧化推演
2
作者
邓毛颖
机构
广州市规划和自然资源局
出处
《城市规划》
北大核心
2025年第9期55-65,共11页
文摘
“多规合一”的市、县级国土空间总体规划全面转入实施阶段,对规划监测评估和趋势研判提出新的要求。本文以广州这一超大城市为例,选取土地利用变化、人口规模时空分布、城市通勤和职住平衡这三个对超大城市复杂巨系统有重大影响的领域,在开展现状发展全面研判的基础上,结合历史数据和规划约束,引入城市复杂系统模型对城市未来发展的智能化推演预测,预判广州市建设用地整体增长规模和开发强度、中心城区用地结构、人口规模、人口密度、绿色出行比例指标与广州市国土空间总体规划各项量化目标的契合度,并据此对未来国土空间总体规划实施提出策略建议。研究可实现对广州未来空间发展态势预判和图景推演,提前发现城市运行潜在问题并提出治理建议,实现“未病先治”,助力推动国土空间规划管理和城市精准治理迈上新台阶。
关键词
多模融合
智能化
城市复杂系统
模型CitySPS
国土空间推演
Keywords
multi-model integration
city simulating and planning system based on smart complex model
territorial spatial simulation
分类号
TU984.1 [建筑科学—城市规划与设计]
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职称材料
题名
标度律视角下城市人地关系评价
3
作者
许刚
章思源
董婷
徐智邦
焦利民
机构
武汉大学资源与环境科学学院
湖北珞珈实验室
自然资源部地理国情监测重点实验室
安徽师范大学地理与旅游学院
中国科学院城市环境研究所
出处
《中国土地科学》
北大核心
2025年第8期127-135,共9页
基金
国家自然科学基金(42371423,42401320)
湖北珞珈实验室开放基金(250100004)
自然资源部地理国情监测重点实验室开放基金(2025NGCM06)。
文摘
研究目的:采用标度律理论,评价城市人口与土地非线性缩放关系,突破传统线性评价指标局限,促进城市土地集约利用。研究方法:构建基于标度律理论的城市人地关系评价方法和模型,结合规模修正指标评价城市用地效率,分析不同类型城市用地面积与人口规模的标度关系及差异。研究结果:中国超过680个县级及以上城市的建成区面积与人口规模呈稳健亚线性关系(标度指数0.88~0.93),且在2012—2022年逐年下降,并趋近理论值5/6,显示大城市土地利用的规模经济效应。各省城市系统人地关系普遍呈亚线性特征,但标度指数差异显著。东南沿海与西北地区城市建成区面积高于同等规模城市,而超大城市及中部地区城市则呈现用地集约化特征。工业用地长期呈超线性标度关系,其他城市用地类型均呈亚线性,反映大城市工业用地存在系统性超量配置。绿地与广场用地与多类用地负相关,揭示了与其他城市用地的竞争关系。研究结论:标度律从城市系统视角为土地集约利用提供了量化工具。未来应推动差异化区域调控与城市用地结构优化,提升用地效率,推动城市系统人口与土地协调增长。
关键词
城市
土地利用
人地关系
复杂
城市
系统
标度律
城市
评价
Keywords
urban land use
population and land relationship
complex urban systems
scaling laws
urban evaluation
分类号
F293.2 [经济管理—国民经济]
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职称材料
题名
系统科学视角下的城市建模与城市计算研究进展
被引量:
2
4
作者
李睿琪
刘晨馨
尚璠
狄增如
机构
北京化工大学信息科学与技术学院
北京师范大学系统科学学院
北京师范大学珠海校区复杂系统国际科学中心
出处
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期786-799,共14页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(61903020)
国家自然科学基金重点项目(71731002)。
文摘
本文综述了近年来融合大数据挖掘技术及系统科学研究方法在城市建模与城市计算方面的研究进展,介绍了城市的复杂系统属性,总结了城市感知、城市复杂系统结构实证研究、演化机制研究方面的重要工作,并进一步揭示城市标度律与空间标度律的可能起源,以及能够同时解释不同尺度下的复杂城市现象的统一理论分析框架。
关键词
活跃人口
复杂
网络
城市复杂系统
涌现行为
交互演化模型
空间标度律
Keywords
active population
complex networks
complex urban systems
emergent behavior
interactive evolutionary model
spatial scaling law
分类号
TP3-05 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
N94-0 [自然科学总论—系统科学]
N949 [自然科学总论—系统科学]
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职称材料
题名
城市可持续发展综合评价研究
被引量:
2
5
作者
孙璐
顾德文
李玥
机构
黑龙江科技学院经济管理学院
哈尔滨工程大学经济管理学院
出处
《商业研究》
CSSCI
北大核心
2008年第11期89-91,共3页
基金
黑龙江省科技厅2006重点攻关项目,项目编号:GB06D205
黑龙江省教育厅2007人文社科项目,项目编号:11522121
文摘
可持续发展是城市发展的必然选择。要实现城市的可持续发展,除了制定切实可行的发展战略外,还必须建立城市可持续发展的指标体系,从量上准确界定与衡量城市的可持续发展。通过这些指标体系对城市状况进行综合评价,可以对城市的发展有一个清晰的认识,为城市的发展规划提供科学依据。
关键词
改进主成分分析
城市复杂系统
可持续发展
综合评价
分类号
F290 [经济管理—国民经济]
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职称材料
题名
城市安全宜居度变化多智能体仿真模型
被引量:
9
6
作者
潘理虎
李晓文
秦世鹏
张英俊
闫慧敏
机构
太原科技大学计算机科学与技术学院
中国科学院地理科学与资源研究所
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期1321-1333,共13页
基金
深圳市战略新兴产业发展专项资金(JSGG20170413173425899)
山西省-中科院科技合作重大项目(20151101001)
文摘
城市宜居度是影响现代城市建设决策的重要因素,据此提出运用多智能体建模理论创建城市宜居度变化模型,以分析复杂城市系统中城市宜居度状况及其变化趋势。以安全性为例,给出了治安、消防、交通、应急和居住五项环境指标和政策影响下居民的决策行为与城市安全宜居度间的交互动态反馈机理,实现了城市安全宜居度变化的居民决策仿真。实例结果证明了多智能体建模方法对于分析城市安全宜居度的有效性,可为城市发展规划提供决策支持。
关键词
城市
宜居度
城市
宜居安全性指标
复杂
城市
系统
多智能体建模
居民决策
Keywords
urban livability
urban safety livability index
complex urban system
multi-agent modeling
resident decision
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
应用多智能体模型验证中心地理论的空间布局结构
被引量:
5
7
作者
刘润姣
石磊
蒋涤非
机构
中南大学土木工程学院
北卡罗来纳大学教堂山分校中国城市研究中心
中南大学建筑与艺术学院
出处
《地理与地理信息科学》
CSCD
北大核心
2016年第6期18-24,共7页
基金
中国国家留学基金资助项目(留金发[2015]3022)
文摘
中心地理论作为城市系统研究最重要的基础理论之一,其有关城市空间等级体系的论述一直是众多学者分析和关注的焦点,但是理想化的环境假设阻碍了人们从现实中寻找证据来证明理论内容的有效性。该文提出利用多智能体建模技术开展仿真研究工作,然后通过模拟不同类型商业设施之间的信息交流、分析决策以及区位调整行为,对城市系统自发形成等级结构体系的过程进行验证。相关研究结果显示,在资源竞争压力逐渐增加的情况下,实行效益最大化原则的商业设施会不断地从城市中心向四周偏远地区迁移,以便能够争取到更多的潜在消费顾客;并且设施等级越高,服务范围越大,其需要扩散的空间距离也就越长;最终它们会在虚拟城市内部形成动态平衡的等级分布结构,从而有效地验证了中心地理论在分析层级体系形成机制方面的准确性。最后,在总结当前研究成果的基础上,针对未来模型实验的改进提出了切实可行的参考建议。
关键词
中心地理论
多智能体
系统
NETLOGO
商业布局
复杂
城市
系统
Keywords
Central Place Theory
multi-agent system
NetLogo
commercial layout
urban complex system
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
城市复杂系统空间演进模拟方法研究进展
赵鹏军
侯勇企
陈睿
《现代城市研究》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于复杂系统模型的广州国土空间智慧化推演
邓毛颖
《城市规划》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
标度律视角下城市人地关系评价
许刚
章思源
董婷
徐智邦
焦利民
《中国土地科学》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
系统科学视角下的城市建模与城市计算研究进展
李睿琪
刘晨馨
尚璠
狄增如
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
5
城市可持续发展综合评价研究
孙璐
顾德文
李玥
《商业研究》
CSSCI
北大核心
2008
2
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职称材料
6
城市安全宜居度变化多智能体仿真模型
潘理虎
李晓文
秦世鹏
张英俊
闫慧敏
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
9
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下载PDF
职称材料
7
应用多智能体模型验证中心地理论的空间布局结构
刘润姣
石磊
蒋涤非
《地理与地理信息科学》
CSCD
北大核心
2016
5
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职称材料
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