基于多源数据的城市功能区识别与空间复合分析

论文摘要

伴随着城市化进程的推进,在城市发展的过程中不断形成各种不同的功能区如居住区、产业区、公共服务区、商业区等。城市功能区作为城市规划中重要的基础组成部分,对城市功能区布局与相互关系的研究对于把握城市结构以及制定和使用科学合理的规划具有重要的借鉴作用。使用传统手段对城市空间规划研究的过程中会出现各种各样的限制如:源数据获取难、成本高、精度低等。随着POI、OSM、GPS轨迹数据等多源开放数据的出现,可以进一步的升级在传统数据的基础上对城市规划研究的方法。在这样的研究背景下,对多源开放“大数据”和传统规划数据的融合手段已经成为当下研究空间规划中的热点。本文基于多源地理大数据:POI数据、OSM数据、传统规划数据、土地利用现状数据、遥感数据等,在多尺度的视角下融合多源数据对银川市功能区进行识别和研究,并分析多种功能区在城市中的复合情况。本文采用街区作为研究基本单元,通过建立适合银川市规划现状的功能区识别体系,并计算出各个不同的街区的不同功能特征值作为识别功能区的依据,对银川市三区两县一市建设用地进行了功能区识别,共分为7个功能区,将本文对银川市功能区的识别结果与银川市土地利用现状数据和百度地图抽取样本街区进行对比和验证,最终提出规划调整策略。结果表明,利用多源数据对城市内部功能区精细化分类识别过程中拥有比传统规划数据更大的优势,在最大程度上弥补了传统数据在现今城市规划中的不足。在结束对银川市功能区的识别研究之后,基于识别结果,从多尺度、复合要素的角度出发,利用ArcGIS核密度分析（Kernel Density）、影像的监督分类、空间自相关、区位熵分析、平均最邻距离、热点聚类等方法对当前银川市空间结构进行分析。研究发现（1）在市辖区、街道、社区三个不同尺度下,功能要素优势区大体呈现多尺度下一致的分布现状,城区内同一区域多种功能要素复合良好。（2）功能要素复合较好的地域主要集中在距离设定的城市中心0-12km范围内,而中心城区外围单元优势要素单一,与城市内部分异过大。存在城市没有形成多中心的发展趋势,城-乡用地不均衡、功能区整体布局不均匀、基础公共服务设施空间分布水平差异大等问题。银川市需要在未来的空间规划中根据发展进程与实际情况即使对规划方向方法进行及时的优化调整从而加强银川市城乡一体化的建设。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究背景
•     1.1.1 科学规划、精准施策,着力推动城乡高质量发展
•     1.1.2 “增量扩张”向“存量挖潜”的转型
•     1.1.3 规划大数据在城市规划中的重要性
•   1.2 研究现状
•     1.2.1 POI兴趣点的应用
•     1.2.2 核密度与空间统计的融合分析
•     1.2.3 功能区识别
•     1.2.4 文献研究综述
•   1.3 研究目的与研究内容
•     1.3.1 研究目的
•     1.3.2 研究内容
•     1.3.3 本文研究特点
•   1.4 研究设计
•     1.4.1 研究对象范围
•     1.4.2 研究方法
•     1.4.3 研究步骤与框架
•   1.5 本文的组织结构
• 2 研究区概况及数据基础
•   2.1 研究区概况
•   2.2 基础数据情况
•     2.2.1 OSM（open street map）数据
•     2.2.2 兴趣点（POI,Point of Interest）数据
•     2.2.3 土地利用现状数据
•     2.2.4 遥感影像数据
• 3 数据的预处理及研究单元的确定
•   3.1 数据的预处理
•     3.1.1 POI数据预处理
•     3.1.2 影像数据的预处理
•     3.1.3 矢量数据的预处理
•   3.2 确定研究单元
• 4 基于POI数据街区功能识别
•   4.1 功能区识别分类体系的建立
•   4.2 功能区识别特征值选择
•     4.2.1 类别比率
•     4.2.2 基于NBC（自然裂点分级）核密度估计
•     4.2.3 标准化欧氏距离函数
•   4.3 功能区的定量识别
•     4.3.1 农牧业生态用地及未利用地识别
•     4.3.2 建设用地的识别
•   4.4 识别结果
•   4.5 精度验证
• 5 功能空间结构分析与优化策略
•   5.1 城市功能空间多尺度复合分析
•     5.1.1 市辖区尺度复合特征
•     5.1.2 街道尺度复合特征
•     5.1.3 社区尺度复合特征
•   5.2 城市功能空间多要素分析
•     5.2.1 居住空间
•     5.2.2 商业空间
•     5.2.3 公服空间
•     5.2.4 产业空间
•     5.2.5 生态空间
•   5.3 城市功能空间结构主要问题
•   5.4 城市功能空间结构优化策略
• 6 结论与展望
•   6.1 主要结论
•   6.2 研究不足与愿望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 A

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张小璞

导师: 左小清

关键词: 多源数据,功能区识别,空间复合分析,空间优化

来源: 昆明理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 自然地理学和测绘学,建筑科学与工程,计算机软件及计算机应用

单位: 昆明理工大学

分类号: P208;TU984.113

DOI: 10.27200/d.cnki.gkmlu.2019.001651

总页数: 100

文件大小: 9413K

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