随着国内外时空间行为研究的数据采集、计算挖掘、三维可视化与时空模拟等理论与技术的不断革新,时空间行为研究日益呈现出研究数据多源化、研究方法科学化、研究对象个体化、研究主题应用化等趋势。海外的时空间行为研究在结构化理论、GIS 以及其他社会科学领域中得到广泛的理论应用,中国的时空间行为研究经历了时间地理学的引入与描述性统计、城市空间与时空间行为的互动机理研究、基于位置感知设备的数据采集与规划应用等3 个阶段,正在步入实践应用的重要时期。时空间行为研究在城市规划、社会管理、居民服务等领域具有广泛的应用前景。

空间是地理学的核心概念之一,长期以来在地理学的研究中占据核心地位。地理学对于空间的认识由于受到多学科的影响和启示也在不断演变和发展,其中哲学和社会学对空间的理解对地理科学的影响极为深刻。经济地理学作为地理学的重要分支学科之一,短短百年历史就经历了数次研究思潮的变迁和学科地位的崛起。这一切都离不开经济地理扎根于空间。空间是经济地理理论创新的源泉。本文通过对地理学中的空间概念与经济地理发展脉络的对应阐释,进一步印证了上述观点。同时,本文指出空间不能被沦落到和地方、区位、区域等概念并列的地位,空间包含着后者,须进一步强化空间的第一位性。但是也不能忽略经济地理学中的方法论的创新,每一次空间理解的突破都伴随着研究方法的创新,但是方法的创新始终是第二位的。因为方法创新的背后隐含着空间理解的改变。

基于能源需求空间分布的既有新型燃料供应站布局模型解决了需求点与供应站之间的总距离最小、供应站服务客流最大、以及基于此两类目标的多目标优化问题。然而电动汽车充电时间较长的特性对充电站的空间布局问题提出了时间因素的限制。本文提出了充电站空间布局优化应该考虑充电的行为决策问题,即:何时需要充电,去何地充电,以及当因供电站的同时服务容量受到限制而产生排队时作何选择等。在研究充电行为和充电需求的基础上,建立了满足等待时间最短和服务最便利的时空间同时优化布局的动态模型,应用微观仿真方法进行了算例分析,并比较了该模型与传统截流选址模型在算例路网上的应用结果。结果证明时间限制下的行为决策对充电站布局存在较大影响,该动态模型对时间约束的考虑提高了优化结果的有效性。

利用北京2009 年大规模居民调查问卷数据,以各街区居民为研究对象,根据收入状况将调查人群划分成贫困家庭、工薪家庭和富裕家庭。采用隔离指数分析方法,研究北京47 个街区3 类家庭的居住隔离空间分布状况,运用聚类分析法对隔离度值分类,提取出14 个居住隔离显著的区域进行重点分析。结果表明,三环以内无居住隔离显著区域,居住隔离现象从四环以外开始显著;富裕人群聚集区内居民学历和工作职位都相对较高,大多拥有自购商品房,而贫困人群聚集区内居民学历和工作职位都较低,一般居住在经济适用房和破旧民宅中;贫困、富裕人群聚集区域对于城市基础设施和公共服务设施的数量、质量等方面的占用比例差异很大。

以成都市茶馆游憩场点系统为研究对象,在全市尺度和著名旅游地标、著名茶馆为中心的0.5 km、1.0 km等多级尺度下,对各茶馆子系统随机聚集维数进行测算。研究发现成都市茶馆系统具有空间随机聚集分形结构特征,而且存在明显的尺度效应。全市尺度下,以天府广场(城市空间分布中心和市行政中心)为中心,成都茶馆呈离心状态分布,空间结构随机聚集性较弱。在0.5 km尺度下,以杜甫草堂等5 个著名旅游地标为系统中心,茶馆子系统未能表现出明显的分形结构特征;以10 个著名茶馆为系统中心,茶馆子系统空间分布呈向心状态分布,空间结构随机聚集性较强。在1.0 km尺度下,以著名旅游地标为系统中心,茶馆子系统多呈现双分形结构,随着尺度范围增大茶馆子系统分形结构特征发育趋于明显;以著名茶馆为系统中心的茶馆子系统,空间结构随机聚集性很强,因此著名茶馆是1.0 km尺度下的茶馆系统自我演化的聚集中心。案例证明分形理论可以在多种空间尺度下指示城市游憩场点系统的微观结构。

可达性计算中,始发地—目的地(Origin-Destination, 简称OD)间的路径规划是一个很重要的问题。传统基于最短路径算法的路径规划存在与现实不符的可能,因此考虑出租车载客的经验路径,更符合现实的出行。本文基于潜能模型,综合考虑了人口分布、交通路网特征,兴趣点分布等因素,提出了城市可达性的计算方法,其中OD间行程时间采用出租车经验路径行程时间。然后以广州市中心城区为研究区域,进行网格划分,不同的网格分别作为OD;并采用一个月的广州出租车GPS数据,从中提取大量的载客经验路径,建立出租车经验路径数据库,将OD间的经验路径行程时间计算出来,最后完成了广州中心城区的可达性计算和分析。结果表明,广州中心城区可达性符合典型的势能分布,城市可达性在中心区最高,然后逐步向郊区递减。该结果验证了城市可达性计算方法具有较好的实用性和可计算性。

随着人口的高速增长和工业化进程的不断加快,中国已进入快速城市化时期,快速城市化进程引发的空间冲突已逐步影响到区域可持续发展,甚至威胁区域安全。界定空间冲突的内涵,分析空间冲突的形成原因、演变特征和影响效应,构建空间冲突的理论分析框架,是一项具有重要理论和实际意义的探索性工作。空间冲突是源于空间资源稀缺性和空间功能外溢性的一种伴随空间资源竞争而产生的客观地理现象,按其形成原因可分为空间经济冲突、空间生态冲突、空间社会冲突和空间复合冲突4 类;空间冲突的演变过程呈倒“U”形变化,其可控性级别可划分为稳定可控、基本可控、基本失控和严重失控4 个层次;空间冲突的影响效应表现为空间资源失配、空间开发失序、生态系统失衡和社会发展失稳等。