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我国山地众多,因交通不便,山区的城镇化发展缓慢,不利于山区经济建设水平和人民生活水平的提高,从而影响整体国民经济的发展和协调。所以山区交通网络的建设越来越得到重视,国家对交通网络布局的质量要求越来越高,山地城镇体系交通网络空间分布的研究也成为关注热点。交通网络是一种不规则的几何网络,它的空间分布具有自相似性,而分形几何学的一个很显著的特征就是具有自相似性,因而可以运用分形几何学对交通网络进行量化研究。
本文根据前人的研究,对分形理论的产生、概念、特点进行简要概述,总结了国内外有关交通网络分形研究的状况,并详细介绍了所选的四个交通分形模型的测度方法、研究区域临沧市及周边地区的概况和交通现状。在此基础上,以临沧市城镇体系作为依托,以国道、省道和县乡道各级公路构成的交通网络作为主要研究对象,与其相邻的周边地区公路网络作为辅助对象,运用分形理论对临沧市城镇体系交通网络的覆盖性和通达性进行研究。对于覆盖性的研究,以ArcViewGIS3.2软件、ArcGIS9.3软件和Microsoft Excel软件作为研究工具,采用分形理论中的相似维数模型,测算临沧市城镇体系交通网络覆盖度和覆盖深度,从而反映临沧市交通网络的分布广度;对于通达性的研究,以AutoCAD2008软件和Microsoft Excel软件作为研究工具,采用分形理论中的长度-半径维数模型、分枝-半径维数模型和空间关联维数模型,测算临沧市城镇体系交通网络的密度变化特征、结构复杂性、空间连通性,从而反映临沧市交通网络的便利程度。通过路网覆盖性和通达性的研究,反映出临沧市受山地地形的影响和制约,整个城镇体系交通网络具有中等水平的路网覆盖性,较高水平的路网通达性,交通网络的发育程度不高,有待进一步完善。之后将临沧市交通网络分形与其他地形的交通网络分形进行比较,提出交通网络的具体优化措施。
最后得出如下研究结论:第一,研究证实山地城镇体系交通网络的空间分布具有分形特征,应用分形理论研究山地交通网络空间分布是可行的。第二,分形理论对山地小城镇之间的交通规划具有一定的实践价值。第三,路网覆盖性和通达性的结合可以更有效的反映出整个城镇体系交通的发育程度。第四,交通网络的发展主要受地形因素的影响外,还受到其他多种因素的综合影响。并提出今后需要对道路等级赋权重、地图投影的误差及与比例尺的一致性、临沧市交通网络空间分布动态研究及其预测、临沧市交通网络规划问题进行深入探讨。
总之,分形理论是大自然的优化结构,可以解决非线性环境中一些随机分布的现象和问题。分形理论反映出交通网络空间分布的内在联系和发育程度,不仅为城镇体系交通网络的规划提供良好依据,也为我们合理地利用生存环境提供保证。