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《重庆大学》 2018年
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基于分形理论的城市公园绿地规模等级研究

聂淼垚  
【摘要】:城市公园绿地是城市众多要素系统中的重要组成部分,承担着自然、社会、经济等多方面的功能,是人工建设系统和自然生态环境的结合体,是改善城市环境、促进城市可持续发展的重要空间载体之一。城市公园绿地作为城市居民与大自然亲密接触的最重要媒介,其发展研究存在诸多问题,如城市公园绿地研究滞后于其自身发展,公园绿地的规划科学性和利用效率还有待提升,对公园绿地结构性特征中的规模等级特性定量研究不足等。为了促进城市公园绿地资源配置的效率与公平,加强公园绿地规划布局的科学性,本文提出以分形理论为基础从公园绿地的规模等级结构出发对其系统特征、分布规律以及科学优化等问题进行深入探讨。本文从分形城市理论的新视角出发,借助分形数理模型对不同城市案例中公园绿地的分形特性进行解析,汇总各城市公园绿地的规模分布特征,量化城市公园绿地结构中的规模等级关系,揭示城市公园绿地规模等级结构的分形规律与问题。然后从城市公园绿地综合效益的角度出发对城市公园绿地进行绩效验证评价,并与分形分析的结果作对比,证明通过分形方法可以对城市公园绿地的规模等级结构优劣进行定量判断。在此基础上,综合分形效率与综合效益,提出了基于分形方法的城市公园绿地的合理规模等级结构优化指导策略和具体操作方法。首先,本文通过梳理国内外相关理论,发现分形理论在城市研究中已有较广泛的应用,进而选取了分形维数中的Zipf分维值和基于信息熵的差异度作为量化分析城市公园绿地规模等级结构特性的计算指标。其次,通过自组织城市、城市化程度、城市的共性和个性三大原则选取了国内12座城市的中心城区范围作为案例研究区,对其城市公园绿地的规模位序分布和规模等级分布进行了分维计算,并使用均衡度和差异度进行了辅助分析。通过案例对比分析,得出了12座城市的公园绿地规模等级结构优劣的初步判定,和规模分布的初步规律,同时通过相关性计算发现了Zipf分维值与差异度具有相对一致性的关系。第三,基于上述计算结果分析总结了关于城市公园绿地系统复杂性、结构等级性和分布规律性的重要特性和表征问题。并进一步分析了出现这些问题和规律背后的影响因素,主要包括城市自然地理条件、城市空间结构与建设用地条件以及城市历史人文条件三点。第四,通过选取生态、经济、社会三大效益的常用评价指标,构建基于城市公园绿地综合效益下的评价体系,得出评价结果,并对比其与分维值评价结果。得出在同等绿地总量下,规模等级分形结构较优的城市公园绿地其综合效益也较优的结论。最后,在上述研究的基础上,以兰州市城市总体规划中的城市公园绿地为实证案例,通过分形工具对城市公园绿地的规划方案和现状进行比较分析与综合评判,证明了分形理论引入城市公园绿地规划评价具有实践价值。然后通过理想Zipf模型和理想分维值构建公园绿地规模等级分布的合理结构,并提出基于分形理论的城市公园绿地规模等级结构科学优化的操作方法。总之,通过分形理论对城市公园绿地的研究,证明城市公园绿地是具有复杂分形结构的系统,为城市公园绿地规模等级结构的量化评价提供了新的思路和方法,探寻了城市公园绿地规模等级分布的合理结构,对于城市公园绿地的科学规划和合理布局作出了有益的探索,并具有一定理论意义和实践价值。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TU986

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