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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