利用GIS分析城市紧凑度计算
紧凑度公式
紧凑度公式什么是紧凑度公式？紧凑度公式（Compactness Formula）是用来衡量任何形状的紧凑度的数学公式。
这个公式最初是由一位叫做Per Bak的物理学家发明的，在他的研究中，Per Bak发现这个公式可以用来描述物质的密度以及自然界中出现的自相似形状。
在地理学中，紧凑度公式通常用来描述某个国家或地区边界线的形状是否紧凑。
顾名思义，紧凑度就是用来衡量一个地理边界线的“紧凑性”的指标。
为什么需要紧凑度公式？在地理学中，有许多研究者认为，强制要求一个边界线尽可能紧凑可以降低政治矛盾和社会分裂的可能性。
此外，较为紧凑的边界线可以节省行政管理成本，使政治和经济发展更加协调和有序。
然而，边界线的形状、长度和朝向是由许多因素决定的，这些因素包括历史、地理和政治因素等。
因此，在决定一个国家或地区边界线的“紧凑性”时，需要一种科学的、客观的方法来衡量边界线的紧凑度。
这就是紧凑度公式的应用场景。
紧凑度公式的计算方法使用紧凑度公式来计算一个边界线的紧凑度需要一些数学基础知识。
比如，我们需要知道什么是周长、面积和形状因子等概念。
下面是具体的计算方法：1. 首先，计算出边界线的周长P和面积A。
2. 然后，用以下公式计算形状因子F：F = 4πA / P^2其中，π是圆周率（约等于3.14）。
3. 最后，根据形状因子的值来判断边界线的紧凑度。
通常认为，形状因子越大，边界线就越不紧凑；反之，形状因子越小，边界线就越紧凑。
需要说明的是，紧凑度公式并不能完全反映一个边界线的紧凑性。
这是因为边界线的“紧凑性”是一种主观的概念，不同的研究者可能会得出不同的结论。
因此，在使用这个公式的时候，还需要结合具体的领域知识和历史文化背景来综合判断。
紧凑度对国家治理的意义对于一个国家而言，边界线的紧凑度直接影响着政治、经济和社会等方面的发展。
一些研究者认为，较为紧凑的边界线可以降低行政管理成本，使政治和经济发展更加协调和有序。
而较为分散和碎片化的边界线则容易造成政治矛盾和社会分裂。
2018届高考地理总复习第七章城市与城市化2_7_3微专题——城市化进程示意图的判读课下限时集训新人教版
2-7-3 微专题——城市化进程示意图的判读(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(每小题4分，共44分)(2017·浙江名校联考)城市外围轮廓形态的紧凑度被认为是反映城市空间形态的一个十分重要的概念。
形态紧凑度计算公式是：c＝2πA/P，式中c指城市的紧凑度，A指城市面积，P指城市轮廓周长。
下表为我国三个城市的形态紧凑度变化资料。
读表和图，完成1～2题。
1．图中甲、乙、丙对应的三个城市依次是( )A．广州、沈阳、北京B．广州、北京、沈阳C．沈阳、北京、广州 D．北京、广州、沈阳2．城市紧凑度的大小影响城市的发展。
其对城市发展的利弊评价，正确的是( ) A．城市紧凑度低，有利于市区行政管理B．城市紧凑度高，降低城市生活质量环境C．城市紧凑度低，不利于市区汽车运行D．城市紧凑度高，各功能区的利用效率低【解析】第1题，根据表格信息，沈阳紧凑度最高，图中丙新建成区与原城区的变化最小；广州紧凑度下降，与乙相符。
第2题，城市紧凑度高，各功能区利用效率高，但降低城市生活质量环境；城市紧凑度低，不利于市区行政管理，但有利于市区汽车运行。
【答案】 1.D 2.B读英国伦敦的城市扩展示意图和城市人口变化示意图，回答3～5题。
3．据图中信息可以看出伦敦地区的城市化特点是( )①城市占地面积扩大②城市人口增长③城市绿地增加④城市功能区增多A．①② B．②③C．③④ D．①③4．伦敦城市化速度最快的时期是( )A．18世纪 B．19世纪C．20世纪中前期 D．20世纪后期5．20世纪中后期，伦敦市中心区人口减少较多，主要原因是( )A．出生率下降，人口自然增长率呈负增长B．城区人口老龄化，死亡率升高C．中心区居住环境恶化，城市居民向外迁移D．经济危机导致市中心区经济的衰退【解析】第3题，图示信息显示伦敦地区城市化的特点是城市用地面积扩大，城市人口数量增长。
第4题，借用数学的直线斜率来判断速度快慢，从图中可看出20世纪中前期斜率最大。
基于城市空间紧凑度与碳排放强度关系分析——以厦门岛为例
基于城市空间紧凑度与碳排放强度关系分析——以厦门岛为例李明峰;云国梁;何原荣【摘要】全球气候变化背景下,发展低碳城市已成为世界各地城市实现低碳化可持续发展的主要途径之一.而目前影响城市碳排放的相关因素很多,本文采用5幅不同时期的厦门市遥感影像数据,运用Richardson和Cole空间紧凑度模型计算厦门岛空间紧凑度,并结合城市产业能源利用数据和经济社会统计年鉴数据,利用碳排放模型测算厦门岛不同历史时期碳排放强度.通过利用ARCGIS软件进行数据分析,寻找城市空间紧凑度与碳排放强度相关性,得出结论:1992年到2014年近22年来厦门岛空间紧凑度不断增大,Richardson紧凑度指数高达0.8;22年间厦门市单位GDP 耗能呈现下降趋势,与空间紧凑度呈现负相关;碳排放总量与城市空间紧凑度在1992年到2014年呈现正相关关系.未来随着城市的发展逐步趋于稳定,土地开发利用日趋合理,能源的利用效率和生产技术的提高,城市单位GDP耗能将会下降,空间紧凑度先呈现缓慢上升后趋于稳定.【期刊名称】《中南林业科技大学学报（社会科学版）》【年(卷),期】2016(010)006【总页数】5页(P10-14)【关键词】城市紧凑度;土地利用多样性;碳排放;厦门岛【作者】李明峰;云国梁;何原荣【作者单位】闽南师范大学生物科学与技术学院,福建漳州363000;中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室,福建厦门361021;厦门理工学院计算机与信息工程学院,福建厦门361024【正文语种】中文【中图分类】F205随着我国社会经济进入“新常态”的发展阶段，如何将城市紧凑化和城市低碳化发展有效的结合起来，从而实现城市可持续发展，是未来城市规划领域的重大议题。
尤其在我国城市化进程快速发展时期，具有重要的指导意义。
正如仇保兴认为城市建设用地的紧凑度是城市发展的核心理念[1]。
城市紧凑度直接影响城市形态结构，最显著的是城市交通系统，它间接影响生态环境、工业生产，从而影响碳排放。
城市紧凑性测度指标研究及典型城市分析——以南京、苏州建设用地紧凑度为例
收稿日期：2012-07；修订日期：2012-12. 基金项目：中国科学院知识创新重要方向项目（KZCX2-EW-315）。 作者简介：燕月(1988-)，山东济南人，硕士研究生，主要研究方向为城市土地利用与生态影响。E-mail: yanyuejn@ 通讯作者：陈爽(1968-)，研究员，博士生导师，主要从事城市生态与人居环境等研究。E-mail: schens@
度体系，需明确紧凑性指标反映的实际意义与适用 范围，深入研究量化指标的筛选。本文对国内外研 究中常见的紧凑性指标进行梳理和分类归纳，分析 不同类型指标的紧凑性内涵和适用性，并采用典型 城市实际数据，试图揭示部分复杂指标的有效性及 适应范围。研究成果可用于城市空间集约利用规 划与管理，对阻止城市无序蔓延有重要意义。
此类指标度量与评价城市紧凑性不断强化的 发展趋势。从土地扩展方式来看，“填充式”新增用 地比重可以衡量城市的紧凑式发展程度(刘纪远 等, 2003)；从土地配置合理性来看，城市用地增长 率/城市人口增长率、资本存量增量/建成区面积增 量等指标可表征城市土地使用速度同社会经济发 展速度是否一致(Liu et al, 2010; 刘登娥等, 2012; 杨 永春等, 2009)，若城市土地消耗过快则不符合紧凑 发展要求。 2.7 指标适用性与指标筛选
5期
燕月 等：城市紧凑性测度指标研究及典型城市分析
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质空间的功能布局以及空间组织关系对紧凑性的 影响；而过程类指标区别于对特定状态的量化，测 度城市紧凑性向良性转变的动态趋势。其中结构 类指标，着重关注异质空间组织形式，是近年来的 研究热点，测度原理与方法来源广泛，参数复杂，已 开展有关指标适用性与指标筛选的深入研究。而 功能和过程类指标研究，由于数据获取困难，实证 和方法的研究进展都相对滞后，是今后研究的重点 和方向。
基于紧凑城市理论的城市绿地可达性研究——以南京市中心区为例
1992024.03 / Architectural Design and Theory 建筑设计·理论的城市生活环境[1]。
在紧凑城市布局和发展建设中，城市绿地系统发挥着重要作用[2]。
绿地可达性正在陆续被各大城市纳入衡量绿地建设的指标之中，通过对绿地可达性的计算与分析，可以对城市目前的绿地建设及使用效率进行测评，从而为优化绿地布局找到方向。
在传统绿地系统指标评价中，主要关注绿地的数量和规模，如人均绿地面积、绿地率和绿化覆盖率等[3]，而忽视了绿地的质量和效益，对绿地的要求沦为简单的数值标准，真正需要思考的问题被搁置。
GIS 空间分析技术的发展使得城市绿地系统规划逐渐从定性研究发展演变出一套定性、定量相结合的评价指标体系。
对绿地建设的计划不再是类似“几轴几带多中心”的概念空间结构，而是需要对城市内部复杂且动态变化的公共空间进行有效分析[4]，获得更深层次的认识，基于多尺度的视角，构建完整的城市绿地生态网络系统。
本研究通过对南京市区绿地可达性进行分析，进而为城市绿地空间布局提供一定的优化方向和参考依据，让城市中心绿地真正做到为居民所用、便民惠民。
1 研究方法与思路1.1 研究区域概况南京市位于江苏西南部，本研究选取南京市中心区作为公园绿地可达性的研究对象，总面积约为1 059.7 km 2。
研究该地区的公园绿地可达性，是对其绿地建设规划的检验，便于找出现存的问题并加以解决，以此作为南京市其他新区乃至其他城市的空间规划、绿地布局优化等方面的参考。
1.2 数据来源及处理本研究利用“水经微图”对南京市中心区的相关地理信息数据进行下载，之后导入GIS 进行绿地分布现状、路网交通、POI、人口等基本分析。
1.2.1 公园绿地分布现状将数据中公共绿地和公园（有配套景观、设施相对完摘要 为实现“3060双碳”目标，我国提出城市发展需要效率与质量并重。
在“紧凑城市”理论指导下，如何在有限的城市用地中优化绿地系统布局，提升城市绿地系统的生态效益和社会效益，是本研究的主要目的。
济南都市圈城市紧凑度综合评价及影响因素研究
济南都市圈城市紧凑度综合评价及影响因素研究作者：乔泽浩栗志理李双辉韩鹏来源：《北京联合大学学报》2020年第01期[摘要]紧凑城市以实现土地与能源节约、防止城市无序蔓延、提高城市運行效率为最终目标。
从空间利用、社会发展、环境生态等三大方面构建指标体系，运用熵值法和多元逐步回归线性模型，测算2008年、2011年、2014年及2017年济南都市圈6市1县的城市紧凑度空间演变特征，探讨影响区域和城市紧凑度研究的因素，研究发现：1）影响济南都市圈城市紧凑度的主要因素是经济紧凑和人口紧凑，与现阶段山东省经济社会发展状况相吻合;2）济南都市圈城市紧凑度水平主要分为逐年上升、波动保持或下降、稳定保持三种趋势，且演变趋势为高升低降，即济南都市圈中各城市的紧凑度差距在不断扩大。
最后，冀图为济南都市圈各个城市的紧凑型发展提出有益的改善建议。
[关键词]城市紧凑度;济南都市圈;墒值法;多元逐步回归线性模型[中图分类号]F127 [文献标志码]A [文章编号]1005-0310（2020）01-0041-070 引言城市形态的空间构成要素与社会发展要素是决定城市可持续发展的重要条件，其核心是在保障城市生产生活效率的前提条件下，对城市进行高密度、功能混用的开发，尽最大程度发挥城市功能的正向叠加效果，创建可持续发展的紧凑型城市。
紧凑城市的内涵是促进城市较高密度发展，遏止城市过度蔓延[1-2]，鼓励城市用地的混合利用等[3-5]。
不过，倘若只是片面地追求空间、土地和人口的紧凑度，反而会加剧城市问题的恶化，削弱城市经济发展的动力，甚至引起城市的衰落[6]。
改革开放40年来，中国城镇化建设取得了举世瞩目的成就，但同时也在很大程度上存在着增长主义主导的城市扩张蔓延、城市空间结构无序、城乡比例结构失调、城市生态环境恶化等问题。
2015年12月习近平总书记在中央城市工作会议上的讲话中提出：“要坚持集约发展，树立‘精明增长’‘紧凑城市’理念，科学划定城市开发边界，推动城市发展由外延扩张式向内涵提升式转变。
基于遥感和GIS的重庆市近30年城市形态演化特征分析
辖４ ３个 区市 县 ，辖 区 主要 分 布 在
长江沿 线 ， 以丘 陵 、低 山 为 主。 至 ２ ０ ０ ６年底 ，重
庆 市 总 人 口 为 ３ ４ ．３ 万 人 ，全 市 常 住 人 口 １４ ２
这 一公 式 以 圆形 区域 作 为标准 度 量单 位 ，圆形 地 物
２ ７．５ ０９ 万人。重庆属亚热带季风性湿润气候 ，冬 ７
状指数 和分形 维数等城市空间形态定量研究的方法计算了不同时期重庆市城市空 间形态的参数。结果表 明，２ ０ ０５ 年重庆市建成区面积由 １７ 年的 ８ ．２ｋ ９８ ７ ３ ｍ 增加到 ２２ ２ ｍ 。改革 开放后重庆市先后经 历了 ２ ８ ． １ｋ Ｏ世纪 ８ ０年代的 相对稳定期 、８ ０年代 中期以后 的缓慢发展期和近年 来的高速 发展期 ，目前 是扩展速度 较快 的时期 ，整个 城市呈 跳跃式发展。该时期增加的城市建成 区面积 中，有 ７ ． ６ ６ ８ ％来 自于周边 的耕 地 ，有 ２ ．２ ０ ５ ％来 自于对周边农村居
牟风云 ，张增祥 谭文彬 ，
（ ．重 庆 交 通 大学 河海 学 院 ，重庆 ４ ０ ７ ；２ １ ０ ０ ４ ．中 国科 学 院 遥感 应用 研 究 所 ，北 京 １０ ０ ） ０ １１
摘要 ： 于 ８ 基 期遥感影像 ， 研究了 １７ — ０５ ９８ ２０ 年重 庆市城市 空间形态特征和演 变过程 。采用 紧凑度指数 、放射
暖夏 热 ，终 年少霜雪 ，多云雾 。
基于遥 感 影 像 和 ＧＳ技 术 ，研究 改 革开 放 后 近 ３ Ｉ ０
年重庆 的城 市 空 间形 态 演 变 ，不 仅 有 地 域 性 的 意 义 ，对 全 国城市 研究也 具有 补充 和指导作用 。
一种度量城市空间功能紧凑度的方法
一种度量城市空间功能紧凑度的方法一种度量城市空间功能紧凑度的方法随着城市化进程的加快，城市空间的规模不断扩大，城市功能的布局也变得越来越复杂。
如何评估城市的空间功能紧凑度成为了一个重要的课题。
本文将介绍一种度量城市空间功能紧凑度的方法。
首先，我们需要明确什么是城市空间功能紧凑度。
城市空间功能紧凑度是指城市内不同功能区域之间的距离和相互联系的程度。
在一个功能紧凑的城市中，不同功能区域之间的距离较短，相互联系紧密，便于居民出行和交流。
而在一个功能分散的城市中，不同功能区域之间的距离较远，相互联系较弱，导致居民出行不便，交流不畅。
为了度量城市空间功能紧凑度，我们可以采用以下步骤：第一步，确定功能区域。
根据城市规划和发展的需要，将城市划分为不同的功能区域，如商业区、住宅区、工业区等。
每个功能区域应具有明确的边界和特定的功能。
第二步，计算功能区域之间的距离。
利用地理信息系统（GIS）等工具，计算不同功能区域之间的距离。
可以采用欧氏距离、曼哈顿距离等方法进行计算。
距离越短，表示不同功能区域之间的联系越紧密。
第三步，计算功能区域之间的联系强度。
除了距离，我们还需要考虑不同功能区域之间的联系强度。
可以通过计算交通流量、人口流动等指标来评估不同功能区域之间的联系强度。
联系强度越大，表示不同功能区域之间的联系越紧密。
第四步，综合考虑距离和联系强度。
将距离和联系强度进行加权求和，得到城市空间功能紧凑度的综合指标。
权重的确定可以根据城市规划和发展的需要进行调整。
第五步，进行可视化展示。
将城市空间功能紧凑度的结果进行可视化展示，可以采用热力图、等高线图等方式来展示不同功能区域之间的紧密程度。
通过以上步骤，我们可以得到一个度量城市空间功能紧凑度的综合指标，从而评估城市的空间功能紧凑度。
这个指标可以帮助城市规划师和决策者更好地了解城市的空间结构，指导城市的规划和发展。
当然，这种方法也存在一些局限性。
首先，距离和联系强度的权重设置可能存在主观性，需要根据具体情况进行调整。
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7、通过合并工具，将所有计算CI的表格合并，并且 Fragstats 来运算
1、将各地级市城市形态图，转为TIFF格式导出
2、导入数据
3、设置参数
4、运算结果
珠三角城市紧凑度计算
数据准备：zsj_urban2008(珠三角城市形态图) zsj_bi(珠三角地级市轮廓图)
1、首先将zsj_urban2008转为矢量图层
2、通过按照属性选择工具，在zsj_bj图层中选定一 个地级市
3、利用分析工具中的裁剪功能，以在zsj_bj图层中 选定的地级市为裁剪要素，将zsj_2008中对应的 地级市城市形态裁剪出来
4、通过上述方法，就能将对应地级市城市形态裁剪 出来
5、将每个地级市的城市形态依次裁剪出来，如下
6、给每个地级市城市形态图层属性表中添加周长 和面积字段，并计算出来
将每个地级市城市形态，在其属性表中以Gridcode 为汇总字段，汇总输出周长和面积的总和
6、添加一个字段CI，通过公式 CI=math.sqrt(!sum_area!)/!sum_perimeter! 求出每个地级市的城市紧凑度