城市可持续发展动力学模型

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contributed at 2018-12-04

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Affiliation:  
岳天祥编著
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yue@lreis.ac.cn
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Classification(s)

Earth System SubjectEarth Surface SystemAnthroposphere
Geography SubjectHuman GeographyUrban Geography

Detailed Description

城市可持续发展动力学模型

(1)城市可持续发展的时空复合调控动力学模型:若城市地域空间有m个单元,各单元各层要素的空间分布为k1(x,y),…,kn(x,y),某一层要素j对应着某一单元i就可以定义为该要素的“水库”,则这m×n“水库”描述了某一特定时刻地域系统的状态。描述城市系统空间结构演变的状态方程为:

 

式中,i=1,2,…,m×n(x,y)为某一“水库”的空间位置;t为时间;ri描述了系统的状态;φi描述了各“水库”之间的相互反馈结构。

系统演变的状态方程为:

 

输出方程为:

 

式中。R(t)为状态向量;φ为系统反馈结构;u为控制输入;P(x,y,t)为系统输出。

(2)居住空间增长动力学方程:

根据logit模型,t时刻一个体i从单元z’=(x’,y’)迁移到z=(x,y)单元的概率或平均转移率为:

 

式中,Ui(z,t)Ui(z’,t)分别为i个体选择zz’单元的功效函数。

Im为单位时间内外迁入就业人口与该时间段总就业人口之比,Ic为总人口与总就业人口之比,e(z’,t)为一定时间段内新增就业人口空间分布,则居住空间增长动力学方程为:

 

式中,P(z,t)t时刻居住人口的空间分布;β(z,t)δ(z,t)分别为t时刻出生与死亡过程。

(3)房地产开发的空间增长动力学方程为:

 

式中,V+h(t)为系数;L(z,t)z单元可供居住房地产开发的土地所能建设的房产面积。

(4)服务消费流-服务设施规模空间增长模型:通过修正Lowry模型,可得居住在单元z’=(x’,y’)的人口到z=(x,y)单元寻求服务或购物的消费流为:

 

式中,为平衡系数;e为单位时间人均寻求服务或购物的金额;Cz’zz’z单元之间的交通代价;β为系数;M(z,t)z单元对服务消费流吸引力;T(z’z,t)为新增消费流;P(z’,t)为新增人口分布。

t时刻单元z的新增服务设施规模空间分布为:

 

式中,m为系数;B(z,t)为服务设施规模空间分布,用营业面积计算。

 

参考文献

张新生,何建邦:城市可持续发展与空间决策支持。地理学报,1997,52(6)

How to cite

《资源环境数学模型手册》 (2018). 城市可持续发展动力学模型, Model Item, OpenGMS, https://geomodeling.njnu.edu.cn/modelItem/a6a38806-8d79-4cb5-a6d2-10e407e5adcf
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