46 智能系统学报 第4卷 对比，可以根据资源所占用的空间形状将它们分为 4类：一是点状资源，如银行、邮局、商店等；二是线 2城市公共设施分布的GS表达 状资源，如公路地铁、河流等；三是面状资源，如自 21城市相关面貌布局的GS表示 然风景区、工业区、农业区等；四是立体状的资源，如 城市是一个庞大而又复杂的复合结构.所有自 空气污染（虽然它是一种坏的资源）等.各类资源通 然和人工的客体构成了一个本地的静态环境，这些 过恰当定义的效能函数来体现各自影响力的辐射范 在我们对环境进行模拟时都要考虑到.GS平台专 围和强度 门表达这些空间位置相关的物体，根据属性和功能 如前所述，资源根据其对人口迁移的正面影响 把它们分成不同的类别，例如所有的学校按照坐标 和负面影响的不同，可将取值分别设为正数和负数 定位于电子地图的教育图层，所有的高架路地铁和 现在以上海浦东新区为例，图2是几条道路的效能 轻轨则属于交通图层.很多GS的教材都讨论了怎 函数量化图.一条道路的负载能力和一个点靠近道 样设计和建造一个图层，这里略去。 路的程度是计算该道路在该点的效能值的参数，在 本文的目的是设计一套系统的方法来预测和检 图2中有一条高速路，一条地铁和一条世界上首例 验由于人口数量的改变，环境的改变和经济的发展 投入商业运营的磁悬浮线路，它们的效能曲面很不 而引起城市面积扩展在不同方面的效果.实验的结 一样.图3是由包含一个被黄浦江隔断的面状资源 果应该对投资者和管理者有一些借鉴意义.在本研 (公园)、若干交通资源、就业岗位资源大片的办公 究目标下需要考虑的主要因素都是对人口迁移有显 区)、若干点状资源（银行、邮局等）叠加所形成的复 著影响的因素，包括区域面积、人口密度、自然环境、 杂曲面，可见在此区域内是非常适合找一份工作的。 住宅数量与分布、就业岗位数量与分布、交通设施的 里程与分布、教育机构的分布、各类服务设施的数量 ▣15-20 与分布、城市功能分区的布局等.所有这些因素都可 ▣10-15 ■5-10 以显性地表示在GS系统中 ■0-5 22各种资源效能函数的定义 影响人口迁移的因素有很多，如道路网络、住房 S239 数量、就业岗位数量、生态环境、污染程度、教育设施 S205 分布、生活服务设施分布等，它们都可被视为地理信 33 65 S171 息系统中管理着的各类资源.但是值得关注的是这 7 S137 y12 X S103 些资源在影响人口迁移的能力方面是不同的，或者 6 193 S69 A:高架路 说怎样使这些影响可以计算和量测.作者发现这类 B:地铁 25 S35 C:磁悬浮铁路 影响能力可以用向量的方向性来表示，具体来说就 是某种资源对于人口迁移和吸引人口的影响能力， 图2上海浦东地区几条交通线路的资源效能图 是以资源的空间位置为中心，具有方向和强度两方 Fig 2 The efficiency map of several main traffic lines in 面的属性.这种影响的显著程度被定义为资源的效 Pudong of Shanghai 能函数，它通常用来计算资源施加于某一点上的影 响程度，即当个体在空间某一点执行某一行为时，某 一资源施加在该点上的影响力，引入资源效能函数 ■3-6 ▣0-3 的定义有3个显著的好处：1)可以精确地描述资源 性质对人口迁移的影响；2)便于对物理性质差异很 大的资源在计算上进行一致性的处理：3)使得各类 资源综合影响力的叠加简易可行 X 根据资源物理尺寸与整个GS管辖区域面积的 (a)公园或绿地的效能图 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net2 城市公共设施分布的 GIS表达 2. 1 城市相关面貌布局的 GIS表示 城市是一个庞大而又复杂的复合结构. 所有自 然和人工的客体构成了一个本地的静态环境 ,这些 在我们对环境进行模拟时都要考虑到. GIS平台专 门表达这些空间位置相关的物体 ,根据属性和功能 把它们分成不同的类别 ,例如所有的学校按照坐标 定位于电子地图的教育图层 ,所有的高架路、地铁和 轻轨则属于交通图层. 很多 GIS的教材都讨论了怎 样设计和建造一个图层 ,这里略去. 本文的目的是设计一套系统的方法来预测和检 验由于人口数量的改变 ,环境的改变和经济的发展 而引起城市面积扩展在不同方面的效果. 实验的结 果应该对投资者和管理者有一些借鉴意义. 在本研 究目标下需要考虑的主要因素都是对人口迁移有显 著影响的因素 ,包括区域面积、人口密度、自然环境、 住宅数量与分布、就业岗位数量与分布、交通设施的 里程与分布、教育机构的分布、各类服务设施的数量 与分布、城市功能分区的布局等. 所有这些因素都可 以显性地表示在 GIS系统中. 2. 2 各种资源效能函数的定义 影响人口迁移的因素有很多 ,如道路网络、住房 数量、就业岗位数量、生态环境、污染程度、教育设施 分布、生活服务设施分布等 ,它们都可被视为地理信 息系统中管理着的各类资源. 但是值得关注的是这 些资源在影响人口迁移的能力方面是不同的 ,或者 说怎样使这些影响可以计算和量测. 作者发现这类 影响能力可以用向量的方向性来表示 ,具体来说就 是某种资源对于人口迁移和吸引人口的影响能力 , 是以资源的空间位置为中心 ,具有方向和强度两方 面的属性. 这种影响的显著程度被定义为资源的效 能函数 ,它通常用来计算资源施加于某一点上的影 响程度 ,即当个体在空间某一点执行某一行为时 ,某 一资源施加在该点上的影响力. 引入资源效能函数 的定义有 3个显著的好处 : 1)可以精确地描述资源 性质对人口迁移的影响 ; 2)便于对物理性质差异很 大的资源在计算上进行一致性的处理 ; 3)使得各类 资源综合影响力的叠加简易可行. 根据资源物理尺寸与整个 GIS管辖区域面积的 对比 ,可以根据资源所占用的空间形状将它们分为 4类 :一是点状资源 ,如银行、邮局、商店等 ;二是线 状资源 ,如公路、地铁、河流等 ;三是面状资源 ,如自 然风景区、工业区、农业区等 ;四是立体状的资源 ,如 空气污染 (虽然它是一种坏的资源 )等. 各类资源通 过恰当定义的效能函数来体现各自影响力的辐射范 围和强度. 如前所述 ,资源根据其对人口迁移的正面影响 和负面影响的不同 ,可将取值分别设为正数和负数. 现在以上海浦东新区为例 ,图 2是几条道路的效能 函数量化图. 一条道路的负载能力和一个点靠近道 路的程度是计算该道路在该点的效能值的参数 ,在 图 2中有一条高速路 ,一条地铁和一条世界上首例 投入商业运营的磁悬浮线路 ,它们的效能曲面很不 一样. 图 3是由包含一个被黄浦江隔断的面状资源 (公园 )、若干交通资源、就业岗位资源 (大片的办公 区 )、若干点状资源 (银行、邮局等 )叠加所形成的复 杂曲面 ,可见在此区域内是非常适合找一份工作的. 图 2 上海浦东地区几条交通线路的资源效能图 Fig. 2 The efficiency map of several main traffic lines in Pudong of Shanghai ( a)公园或绿地的效能图 ·46· 智 能 系 统 学 报 第 4卷