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第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2土地利用分形模型的研究进展 2

1.2.1土地利用模型概述 3

1.2.2土地利用分形模型研究现状 9

1.2.3土地利用分形模型存在的建模问题 12

1.3土地利用分形模型中空间尺度的研究进展 13

1.3.1最优测量尺度的选择问题 15

1.3.2最适合作用尺度的判断问题 18

1.3.3建立有效尺度转换模型问题 20

1.4研究内容和技术路线 21

1.4.1研究内容及关键问题 21

1.4.2研究方法及技术路线 23

第2章 多视角城市土地利用空间格局分形模型 25

2.1分形概述 25

2.1.1分形的概念 25

2.1.2分形的几何特征 26

2.1.3分形维数 29

2.2三种典型的城市土地利用空间格局分形维数 31

2.2.1边界维数 31

2.2.2半径维数 33

2.2.3信息熵维数 34

2.3面向土地利用空间聚簇特征表达的间隙度维数 36

2.4本章小结 39

第3章 分形模型的最优测量尺度研究 41

3.1最优测量尺度概述 41

3.2平均局部方差法 46

3.2.1平均局部方差法的基本原理 46

3.2.2基于平均局部方差法的尺度选择 47

3.3普通变异函数法 51

3.3.1变异函数基本概念 51

3.3.2基于变异函数的尺度选择 53

3.3.3变异函数中的尺度参数估计 55

3.4改进的变异函数法 59

3.4.1变异函数的方向性 59

3.4.2带有全方向搜索的变异函数 59

3.5本章小结 62

第4章 分形模型的最适合作用尺度研究 63

4.1最适合作用尺度概述 63

4.1.1最适合作用尺度定义 63

4.1.2分形模型的最适合作用尺度——无标度区间 63

4.1.3求最适合作用尺度的数学原理 66

4.2最适合作用尺度的选择方法 67

4.2.1人工判断法 68

4.2.2相关系数检验法 68

4.2.3强化系数法 69

4.2.4遗传算法 70

4.3实验与讨论 74

4.3.1实验数据的来源与预处理 74

4.3.2常规方法计算的最适合作用尺度 75

4.3.3遗传算法计算的最适合作用尺度 77

4.4本章小结 78

第5章 基于分形维数的空间尺度转换模型 80

5.1空间尺度转换机制研究 80

5.1.1尺度转换定义 80

5.1.2常规的尺度转换机制 81

5.1.3基于分形维数的尺度转换机制 83

5.2线状分形尺度转换模型 84

5.3面状分形尺度转换模型 86

5.4本章小结 88

第6章 实例研究 89

6.1研究区域概况 89

6.2最优测量尺度的选择 90

6.2.1实验数据来源 90

6.2.2平均局部方差法 90

6.2.3带有全方向搜索的变异函数法 93

6.2.4结果对比分析 95

6.3城市土地利用空间格局的分形分析 99

6.3.1数据预处理 99

6.3.2城市土地利用空间格局分形分析 100

6.3.3结果讨论 108

6.4典型地物尺度转换模型的验证 110

6.4.1线状和面状要素的提取 110

6.4.2线状地物尺度转换模型的验证 112

6.4.3面状地物尺度转换模型的验证 115

6.5本章小结 118

第7章 结论与展望 119

7.1结论 119

7.2研究展望 121

参考文献 123