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第一章 我国城市化问题与城市信息系统的紧迫任务 1

1．1 城市化的激流 1

1．1．1 城市化进程 1

前言 1

1．1．2 城市群（链）及其相互作用 3

1．2 城市可持续发展能力建设 3

1．2．1 与区域可持续发展协调 4

1．2．2 城市基础设施先行 4

1．2．3 人流调控 6

1．3 城市环境保护 6

1．3．1 城市污染问题严峻 6

1．3．2 产业结构性调整 9

1．3．3 防洪·绿化·垃圾处理 10

1．4．1 外向经济与区位优势 11

1．4 地理区位与投资环境 11

1．4．2 龙头与腹地 12

1．4．3 海岸资源与海洋能源 13

1．4．4 地基下沉与海平面上升 14

1．5 城市地理信息系统 15

1．5．1 地理信息系统建设与城市化过程的磨合 15

1．5．2 信息网络对城市地理信息系统的支撑 16

1．5．3 我国城市地理信息系统的地区浪潮 17

1．6 本章小结 19

参考文献 19

第二章 城市地理信息系统标准化体系 21

2．1 城市地理信息系统概述 21

2．1．1 城市地理信息系统的历史与现状 21

2．1．2 城市地理信息系统的内容、功能和特点 22

2．1．3 当前我国城市地理信息系统发展中应注意的几个问题 24

2．2 城市地理信息系统的结构体系 25

2．2．1 城市地理信息系统的框架结构 25

2．2．2 城市地理信息系统的硬、软件配置 26

2．3 城市地理信息系统的标准化 27

2．3．1 城市地理信息系统标准化的重要性 27

2．3．2 当前要解决的问题 27

2．3．3 城市地理信息系统标准化的可能性 28

2．4 城市地理信息系统与基本术语认识上的统一 29

2．5 城市地理信息系统标准体系及标准制定和标准化管理 29

2．6 城市地理信息系统设计的标准化问题 31

2．6．1 城市地理信息系统数据库设计 31

2．6．2 城市地理信息系统标准化设计 32

2．8 城市地理信息的内容和分类编码 35

2．7 城市地理信息系统统一的空间定位 35

2．9 城市地理信息系统空间数据结构和交换格式 36

2．10 城市地理信息系统数据质量控制问题 36

2．11 城市地理信息系统的实施与维护 37

2．12 城市地理信息系统网络、安全与保密 37

2．13 本章小结 38

参考文献 38

第三章 城市空间动力学模型 39

3．1 区域可持续发展、城市与区域模型和GIS研究前沿 40

3．1．1 区域可持续发展研究的深化 40

3．1．2 城市与区域模型研究进展 41

3．1．3 地理信息系统与空间决策支持系统 43

3．2 空间行为-空间过程-空间格局——区域系统演变的链式机制 45

3．2．1 空间行为-空间过程-空间格局的相互作用机制 45

3．2．2 空间选择行为模拟 46

3．2．3 区域空间动力学模型的构造 52

3．3 城市或区域空间动力学过程多时间尺度的层次结构 54

3．3．1 城市与区域主要子系统空间相互作用结构 55

3．3．2 城市与区域系统的空间动力学过程 55

3．3．3 区域空间动力学过程多时间尺度的层次结构 61

3．4 空间选择行为模拟的城市与区域空间动力学模型 62

3．4．1 居住-房地产库存-价格空间动力学过程 62

3．4．2 服务消费流-服务设施规模空间动力学过程 70

3．4．3 交通流用户自平衡动力学模型 74

3．4．4 模型的一体化结构与数据求解 78

3．5 城市空间增长动力学过程及其时空模拟 79

3．5．1 城市与区域空间增长动力学模型体系 79

3．5．2 城市与区域空间增长动力学模型的求解策略 87

3．5．3 大气污染扩散空间格局模拟 88

3．6 北海市空间增长时空模拟与调控 91

3．5．4 模型库管理 91

3．6．1 研究区的城市增长与问题 92

3．6．2 城市空间增长问题的解决对策 93

3．6．3 城市空间增长动力学过程的模拟与分析 94

3．7 本章小结 99

参考文献 100

第四章 城市增长与土地增值 102

4．1 城市增长的主要动力 102

4．1．1 向心力、离心力与摩擦力产生的原因 103

4．1．2 向心力、离心力、摩擦力的循环相互作用 104

4．2 城市增长过程与城市形态变化 105

4．2．1 发达国家的城市增长过程与城市形态变化 106

4．2．2 中国城市增长与形态变化 108

4．3．1 第五个经济增长长波与城市国际网络化 112

4．3 城市国际网络化研究 112

4．3．2 城市的树状网络化与国际化 115

4．3．3“信息高速公路”与城市国际网络化 117

4．4 土地价值与增值理论 117

4．4．1 土地与土地价值 117

4．4．2土地增值基本概念 118

4．4．3 土地使用的外部效果与土地公共增值 119

4．4．4 土地市场或房地产市场的低效率 120

4．4．5 外部效果与土地增值的补偿与征缴 121

4．5 城市增长与土地增值分析的理论框架 122

4．5．1 城市增长与土地增值的六阶段论 122

4．5．2 城市增长与土地增值分析的难点与项目影响评价 124

4．5．3 城市增长与土地增值研究的理论框架 125

4．6．1 城市规划对土地价值的影响分析 132

4．6 城市规划与土地增值 132

4．6．2 中、微观层次分析示例：容积率的确定 135

4．7 城市增长与土地增值地理信息系统研究 140

4．7．1 城市规划信息系统 141

4．7．2 多用途地籍信息系统 141

4．7．3 房地产开发与管理信息系统 142

4．7．4 基于GIS的城市空间特性度量 144

4．7．5 通达性模型研究 147

4．7．6 基于多用途地籍的系统集成 151

4．8 城市公共设施的价值评估与规划 152

4．8．1 城市公共设施的价值评估与规划研究的意义 152

4．8．2 城市规划设置城市公共设施的分析模型 153

4．8．3 实例说明 156

4．9 珠江三角洲城市增长与土地增值浅析 160

4．9．1 珠江三角洲大都市带正在形成的宏观区位 160

4．9．2 珠江三角洲的土地增值浅析 161

4．9．3 广州市总体城市增长与土地增值分析 162

4．9．4 中观上城市增长与土地增值分析实例 163

4．9．5．微观土地增值分析 164

4．10 本章小结 165

参考文献 166

第五章 基于元胞自动机的城市动态演化模拟 171

5．1 城市动态模型研究背景 171

5．2 元胞自动机模型及其在城市演化研究中的应用 172

5．2．1 元胞自动机的提出与发展 173

5．2．2 元胞自动机的数学基础 174

5．2．3 元胞自动机的一般特征 175

5．2．4 元胞自动机模型在城市动态模拟研究中的应用 176

5．3 基于元胞自动机的城市动态演化模型（GeoCA-Urban） 178

5．3．1 模型框架 178

5．3．2 模型特征 179

5．3．3 模型表述 180

5．4 应用实例：Ann Arbor 城市增长动态模拟和预测 192

5．4．1 Ann Arbor 城市发展概况 192

5．4．2 动态模拟的方法框架 193

5．4．3 Ann Arbor 城市增长的动态模拟与预测 193

5．5 本章小结 196

参考文献 196

第六章 城市与区域规划模型系统 198

6．1 城市与区域规划模型的类别 198

6．2 城市与区域规划模型研究进展 199

6．2．1 建模方法的转变 199

6．2．2 多区域模型的建立 200

6．2．3 城市与区域规划模型和GIS的集成 200

6．3 城市与区域规划模型的实现 200

6．3．1 数据统计分析模型 201

6．3．2 城市规划和区域规划模型 204

6．4 中国高新技术区的综合评价 221

6．4．1 中国高新技术区发展现状评价 221

6．4．2 中国高新技术区发展条件评价 225

6．4．3 中国高新技术区综合评价 227

6．5 本章小结 228

参考文献 229

第七章 城市交通网络的非平面数据组织与处理方法 231

7．1 城市交通GIS的研究现状及其主要问题 231

7．1．1 智能交通系统的起源、现状与重要意义 231

7．1．2 城市GIS-T的发展现状及在ITS中的重要作用 232

7．1．3 GIS-T研究存在的主要问题 233

7．2 基于特征的GIS-T非平面数据模型 234

7．2．1 基于特征的GIS概念 234

7．2．2 GIS-T中的特征类型 235

7．2．3 基于特征的GIS-T数据模型设计 236

7．2．4 GIS-T非平面数据模型 238

7．3 城市交通网络的GIS数据结构 244

7．3．1 基于特征的GIS对数据结构的要求 244

7．3．2 GIS-T网络分析对数据结构的要求 245

7．3．3 城市交通网络的GIS数据结构设计及实现 250

7．3．4 城市交通网络非平面数据库实现方法 256

7．4 基于特征的GIS-T空间索引与空间查询 261

7．4．1 空间目标的线性映射方法 261

7．4．2 空间排列码支持下的空间数据组织方式 261

7．4．3 GIS几何查询方法 262

7．4．4 空间排列码的聚集特征比较 263

7．4．5 基于Hilbert空间排列码的GIS-T点特征索引 264

7．4．6基于Hilbert空间排列码的GIS-T线特征索引 265

7．5．1 时空棱镜及潜在路径区域特征 266

7．5 交通网络的时空建模与分析 266

7．5．2 资源分配与交通网络中心服务范围 268

7．5．3 交通网络中心服务范围实现方法 269

7．5．4 城市交通网络的可达性评价 270

7．6 应用实例：车辆智能导航与监控系统 273

7．6．1 车辆导航与监控系统的基本特征 274

7．6．2 北京市车辆智能导航系统GIS数据处理 274

7．6．3 交通网络时态阻抗的实时更新 277

7．6．4 时间最短路径计算 277

7．7 本章小结 280

参考文献 281

第八章 海岸带城市化与环境污染调控研究 286

8．1 海岸带城市化与环境污染调控研究现状及研究方法 286

8．1．1 陆源污染总量控制及其空间优化分配 286

8．1．3 城市化与环境的关系研究 287

8．1．2 海-陆相互作用带的整体概念及其模型研究 287

8．1．4 海岸带的综合研究方法 288

8．2 海岸带系统的动态变化机制及调控理论与方法 289

8．2．1 海岸带系统概念模型 289

8．2．2 海岸带系统变化的驱动因素 291

8．2．3 海岸带系统调控 291

8．2．4 海岸带系统研究的方法论 292

8．3 海湾陆源污染总量控制空间优化分配方法 293

8．3．1 海湾陆源污染总量控制空间优化分配方法论 293

8．3．2 实验研究：大连湾陆源污染排海总量控制的空间优化分配 295

8．4 大连湾水污染时空模拟与调控策略研究 301

8．4．1 系统动力学与地理信息系统结合的方法论 302

8．4．2 大连湾水污染控制系统分析 302

8．4．3 大连湾水污染控制系统动力学模型的建立 303

8．4．4 大连湾水污染时空模拟与调控策略 306

8．5．1 辽宁海岸带城市化研究的范围界定 310

8．5 辽宁海岸带城市化特征、发展趋势及其环境经济影响和调控对策 310

8．5．2 辽宁海岸带城市化现状评价 311

8．5．3 辽宁海岸带城市化的经济效果 312

8．5．4 海岸带城市化的环境影响 313

8．5．5 城市化趋势预测及其环境影响分析 314

8．5．6 调控对策 316

8．6 本章小结 318

参考文献 319

第九章 海港城市投资环境评价 322

9．1 投资与投资环境研究 322

9．1．1 投资的作用 322

9．1．2 投资环境研究的重要性 322

9．2．1 投资环境研究中的现代方法 324

9．2 投资环境的研究方法与展望 324

9．2．2 应用GIS的必要性和可行性 325

9．3 投资环境信息系统设计 326

9．4 投资环境分析子系统 327

9．4．1 投资环境评价模型 327

9．4．2 投资场所——企业选址模型 334

9．4．3 地形分析模型 337

9．4．4 网络分析模型 337

9．5 实例分析 338

9．5．1 宁波投资环境评价 338

9．5．2 宁波港分析 344

9．5．3 宁波港的进一步分析 346

9．6 本章小结 347

参考文献 348