Spatial Dynamics, Networks And Modelling pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Edward Elgar Pub

作者:Reggiani, Aura (EDT)/ Nijkamp, Peter (EDT)

出品人:

页数:494

译者:

出版时间:

价格:1570.00元

装帧:HRD

isbn号码:9781845424503

丛书系列:

图书标签:

• 空间动力学
• 网络科学
• 建模
• 复杂系统
• 地理信息系统
• 空间分析
• 数学建模
• 计算地理学
• 城市规划
• 区域科学

探索空间的力量：地理、连接与演变 在浩瀚的宇宙和我们赖以生存的地球上，空间是万物存在的根本维度。然而，空间远非静止不变的背景，它是一个充满活力、相互关联且不断演变的动态系统。这本书，《空间动力学、网络与建模》，正是致力于揭示这一复杂而迷人的现象。我们并非孤立存在于空间中，而是生活在一个由各种实体、关系和过程交织而成的网络里，这些都在不断塑造着我们所感知和居住的空间。 本书将带领读者踏上一场深度探索的旅程，从微观的原子排列到宏观的城市扩张，从抽象的网络连接到具体的地理格局，旨在理解空间如何运作、为何如此运作，以及如何通过科学的方法来描述、分析和预测其变化。我们关注的焦点，在于那些驱动空间变化的“动力学”——无论是地理现象的自然演替，还是人类活动引起的社会经济变迁；在于那些连接不同实体、形成复杂结构的“网络”——从生物体内的信息传递，到全球贸易的物流链；以及在于我们用来理解、量化和预测这些现象的“建模”工具和方法。 第一部分：空间动力学的基石 我们从最基本的空间概念出发，审视那些构成空间基本属性的要素。首先，空间结构的本质将是我们探讨的起点。我们将分析空间并非简单的二维或三维平面，而是承载着丰富信息的载体。这包括了空间的几何属性（距离、形状、方向），更包含了其拓扑属性（连通性、邻近性）。理解这些基本结构，是理解后续动力学变化的前提。 接着，我们将深入研究空间异质性。地球表面绝非均一，从山川河流到城市乡村，从气候差异到土壤肥力，空间的每一个角落都蕴含着独特的属性。这种异质性直接影响着各种现象在空间上的分布和演化，例如，人口密度如何在不同地形条件下差异分布，传染病如何在具有不同社交网络结构的区域传播，资源如何根据其空间可达性而产生价值差异。我们将探讨描述和量化这种异质性的多种方法，从地理信息系统（GIS）中的空间数据分析，到统计学中的空间自相关检验。 然后，我们将聚焦于空间相互作用。空间中的实体并非静止不动，它们之间存在着持续的相互作用，这些作用驱动着空间的变化。距离衰减定律只是最朴素的体现，我们还将探讨更复杂的相互作用模式，例如引力模型、扩散过程、竞争与合作等。这些相互作用可以是物理性的，如物质的流动，也可以是信息性的，如思想的传播；可以是自然的，如气候的影响，也可以是人为的，如市场的扩张。理解这些相互作用的性质和规律，是预测空间格局演变的关键。 此外，尺度效应将贯穿整个讨论。在空间分析中，我们所观察到的现象和得出的结论，往往与我们分析的空间尺度密切相关。一个在城市尺度下显得重要的因素，在区域尺度下可能微不足道；一个在区域尺度下显现的趋势，在国家尺度下可能被掩盖。我们将讨论不同尺度下空间现象的表现差异，以及如何进行跨尺度的分析和理解。 第二部分：网络的视角与连接的力量 在理解了空间的动态属性之后，我们将视角转向构成空间肌理的“网络”。网络理论为我们提供了一个强大的框架，用来理解空间中实体之间的连接、流动和结构。我们将从网络的定义与基本属性开始，介绍节点、边、度、路径、连通分量等基本概念，并探讨不同类型的网络，如无标度网络、小世界网络、随机网络等，以及它们在空间现象中的体现。 我们将重点关注空间网络的构建与分析。从现实世界的地理网络（道路网、河流网、管线网）到社会经济网络（贸易网络、通信网络、知识传播网络），我们将探讨如何从原始数据中提取和构建这些网络，并使用各种图论和网络分析方法来揭示其结构特征。例如，我们如何识别网络中的关键节点（中心性分析），如何评估网络的效率和鲁棒性，如何理解网络的社群结构和社区划分。 信息流与物质流在网络中的传播将是本部分的重要主题。网络不仅是连接，更是流动的通道。我们将研究信息（如创新、文化、疾病）和物质（如商品、能源、人口）如何在空间网络中传播，以及这些传播过程受到的网络结构和节点属性的影响。扩散模型、传染病模型、博弈论模型等都将在这一部分发挥重要作用。 网络演化与动态性也是本部分不可或缺的内容。网络并非一成不变，它会随着时间的推移而增长、萎缩、重组。我们将探讨驱动网络演化的机制，例如优先连接、趋同性、节点复制等，以及这些演化过程如何塑造空间的连接模式和功能。例如，城市网络的扩张与收缩，电子商务平台的用户增长与流失，都体现了网络演化的动态过程。 第三部分：建模的艺术与预测的未来 理论的构建和网络的分析最终需要转化为具体的描述和预测工具——模型。本部分将介绍用于理解和模拟空间现象的各类建模方法。我们将从经典空间模型开始，回顾诸如引力模型、多普勒模型、熵最大化模型等在人口迁移、商品流通等领域的应用。 随后，我们将深入探讨基于过程的建模。这类模型侧重于模拟驱动空间现象产生的底层过程，而非仅仅拟合观测数据。我们将介绍诸如元胞自动机（CA）、基于主体的模型（ABM）、偏微分方程（PDE）模型等。例如，元胞自动机模型可以模拟城市扩张、土地覆盖变化等过程；基于主体的模型可以模拟个体行为如何汇聚成宏观空间格局，如消费者选择、交通流模拟；偏微分方程模型则常用于模拟扩散、扩散-反应等连续空间过程。 统计模型与机器学习在空间分析中的应用将是本部分的另一大亮点。随着大数据时代的到来，统计模型和机器学习技术为空间建模提供了前所未有的强大工具。我们将介绍诸如空间回归模型、克里金插值、聚类分析、神经网络、支持向量机等在空间预测、分类、异常检测等方面的应用。例如，利用机器学习预测房地产价格的空间分布，利用空间回归分析影响犯罪率的因素。 模型验证与不确定性分析将是建模实践中至关重要的环节。任何模型都只是对现实世界的简化，如何评估模型的准确性、可靠性，以及模型预测中的不确定性来源和量化，是确保模型有效性的关键。我们将介绍交叉验证、敏感性分析、蒙特卡罗模拟等方法。 模型的应用与展望将为本书画上圆满的句号。我们将通过具体的案例研究，展示如何运用本书所介绍的理论、方法和模型来解决实际问题，例如城市规划与可持续发展、环境保护与资源管理、公共卫生与疾病防控、交通系统优化、经济发展与区域均衡等。最后，我们将展望未来空间动力学、网络与建模领域的发展趋势，例如与人工智能的深度融合、时空大数据的利用、跨学科的协同创新等，为读者提供一个更广阔的视野。 《空间动力学、网络与建模》旨在为读者提供一个全面而深入的视角，去理解我们所处世界的空间本质。它不仅仅是一本关于地理学、网络科学或计算科学的书籍，而是一座连接这些学科的桥梁。通过掌握这些知识，我们不仅能更好地理解过去和现在，更能为塑造一个更加美好的未来空间格局贡献智慧。无论您是研究者、学生，还是对我们身处的世界充满好奇的探索者，这本书都将是您开启空间奥秘之旅的宝贵向导。

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