多空间分析模式（精选十篇）
多空间分析模式 篇1
由于人们倾向于使用较为简单的密码, 安全协议利用它们很容易进行猜测攻击[1]。我们来考虑下面这个协议:
Msg1. a→s:a
Msg2. s→a:ns
Msg3. a→s:{ns}passwd (a, s)
(用户a的目的是向服务器s验证自己的正确性) 。
现在, 攻击者通过观察这些主体之间的通信就可以通过猜测用户的密码来发起一个猜测攻击。例如, 如果协议的使用者是本文作者之一的话, 他可能会猜想"zzuzhou"作为密码。这时他就可以对ns进行加密得到{ns}zzuzhou, 并将其和第三条消息相比较从而得到消息{ns}passwd (a, s) 。比较表明, 发生的概率较高的就很可能是用户的密码。过去仅仅考虑了协议在独立执行的时候遭受到的攻击, 实际上, 安全协议很少是独立执行的, 它还要和其他的安全协议发生相互作用即对协议进行混合操作。
对此, 我们着重研究的几个问题是:
(1) 两个协议混合构成的混合协议能否发现协议在单独执行时所不能发现的新的攻击?
(2) 单独的一个协议很容易分析。但是, 当这些协议混合起来组成了一个复杂的运行环境的时候, 我们该怎样对协议进行分析?
(3) 在哪些情况下一个协议可以安全地执行而不必担心被其他协议中的混合信息所攻击?
在本文中, 我们引入一种新的攻击称为“多协议猜测攻击”。首先, 我们概括地说明一下串空间模型的形式化分析方法;然后根据这种方法去分析协议在一个复杂的环境中执行的时候仍然是安全的即不会遭受到多协议猜测攻击。最后我们做一下总结, 并提出下一步工作展望。
1串空间模型
在本节中, 我们主要来说明一下串空间和串空间模型的概念[2,3,4]。
1.1项和子项
项表示协议参与者可能交换的消息, 一个协议的所有参与者可能交换的消息集合称为项集合A。原子项分为文本项 (包含身份标识和随机数等) 和密钥项 (参与者的密钥集合) , 分别属于文本项集合T和密钥项集合K。项可以由原子项经过连接和加密得到。文本项集合T和密钥项集合K都是项集合A的子项, 并且T∩K=ϕ。
定义1 符号项是一个有序对〈σ, t〉, t∈A, σ为+或–, 记作+t或–t;+t表示发出项t, –t表示接收到项t。 (±A) *是符号项的有限序列的集合。
定义2 项a是项b的子项, 即a⊂b。子项的关系定义如下:
(1) 若a⊂b, b∈T, 则要求b=a;
(2) 若a⊂b, b∈K, 则要求b=a;
(3) 若a⊂{g}K, 则要求a⊂g或者a={g}K;
(4) 若b=g·h, 则要求a⊂g或者a⊂h或者a=gh。
1.2串空间和丛
定义3 一个串空间是指一个集合Σ以及在该集合上的迹映射:tr:Σ→ (±A) *。集合Σ中的元素称为串。
这里的tr表示由Σ到A中元素组成的序列的一个映射, 称之为迹映射, 映射的像称为原像的迹。通常把像的代表元记作<<σ1, a1>, …, <σn, an>>。通常省略掉迹映射, 只用∑表示一个串空间。迹映射可以不是单射。
定义 4 C= (Nc, Ec) 是有向图 (N, E) 的子图, 其中Ec⊆E是边的集合, Ec⊆E是与Ec中的边相关联的结点的集合。如果下列条件满足, 那么C是Bundle:
(1) C是有限的无环图;
(2) 若n2∈Nc, 且term (n2) 为负, 则存在唯一的结点n1, 使得n1 →c n2 ;
(3) 若n2∈Nc, 且n1⇒n2, 则n1 →c n2 。
因为Bundle是一个图, 所以在边→和⇒下, 结点的关系形成偏序关系, 表示为⪯C。C的任何非空结点子集在⪯C下都有最小元。
1.3攻击者模型
定义5 攻击者用它已知的信息或截取的消息来产生新的消息, 这些行为可以用攻击者角色来表示:
(1) M[t] 产生原子文本消息:<+t> (t∈T) ;
(2) F[g]接收消息:<-g>;
(3) T[g] 接收并多次发送消息:<-g, +g, +g>;
(4) C[g, h] 级连收到的消息:<-g, -h, +g·h>;
(5) S[g, h]分割收到的消息:<- g·h , +g, +h>;
(6) K[k] 发送密钥:<+k>, k∈Keyp.Keyp=Ki∪K
(7) E[k, h]加密消息:<-h, +{h}k>, k∈Keyp;
(8) D[k, h] 解密消息:<-{h}k , +h>, k-1∈Keyp。
定义6 一个混合的串空间是由几个不同的协议合并组成的。一些特殊的串在串空间里被称为主串, 其他的我们需要考虑的串称为次要串。对于集合I∈Fact的入口点如果不依赖于次要串, 那么在一个串空间里I是不被服务的。同样, 如果在集合I内没有起源于次要串的元素, 那么I也是不被服务的。
1.4分析方法举例说明
现在我们以GONG提出的论证协议为例, 来说明一下我们所使用的分析方法。
LOWE分析了这个协议, 没有发现攻击。为了阐明我们的分析方法, 我们假设服务器不能发现重放攻击。
用init, resp和serv分别表示协议里面的正则串a, b和s。在阐述的过程中, 我们去掉一些冗余的步骤, 因为由对称性我们可以明显地看到:a和b在消息格式上有4条消息是一样的。
步骤1 首先我们要确认出那些意想不到的服务是由serv提供的:从协议中我们可以发现消息1和3是无用的, 例如, 任何一个意想不到的服务都可以使用重放法去欺骗主体a或b。因此, 串serv在不同的时间使用不同的密钥传递消息{na1, na2⊕k}passwd (a) 来抵抗重放攻击。
步骤2 在协议里可以被猜测的是passwd (a) 或passwd (b) 。
步骤3 攻击者P所知道的初始信息是a, b, s, Ks, {a, b, na1, na2, ca, {ta}Ka}Ks, {b, a, nb1, nb2, cb, {tb}Kb}Ks, {na1, na2⊕k}Ka, {nb1, nb2⊕k}Kb, {ra}k, {f1 (ra) , rb}k和{f2 (rb) }k。
步骤4 通过考虑攻击者P的所有交互 (a, b) , (Pa, b) , (a, P) , (Pa, P) 我们将列举出一些可推导的事实。由于协议的对称性, 我们没有必要考虑其他的事实可能性。从组合 (a, b) 和 (Pa, P) 和服务者串给出的两个实例{na1, na2⊕k}Ka攻击者P就可以获得下述信息:{na1, na2⊕k}Ka和{na1, na2⊕k′}Ka。此时k≠k′。
步骤5 现在我们使用集合G (信息能够被猜测的集合) 中的元素去获得一切可索取的事实, 它们是{na1, na2⊕k}, {nb1, nb2⊕k}。当然, 攻击者也可以获得消息na2, 在组合 (a, P) 的第四步, 由于攻击者P知道密钥K因此它可以从na2⊕k获得na。
步骤6 我们现在考虑集合V (能够被验证的集合) , 从第四步使用集合D (攻击者能够获得的信息集合) , 通过猜测出密码passwd (a) , 并使用它进行加密, 攻击者P可以在{na1, na2⊕k}passwd (a) 和{na1, na2⊕k′}passwd (b) 中比较消息na1。例如:如果g是猜测出的密码, 那么它可以做如下操作:
步骤7 下面将说明我们如何发现本协议的另一个攻击以及在本协议中ca和cb的重要性。我们将设法找出攻击者P利用它在先前的步骤中或一些记录信息里所拥有的知识建立一个攻击的事实。首先, 从消息1里移除ca, 那么消息剩余的部分包含a, b, na1, na2, 它们都能被攻击者所获得。时间戳ts是任意的, 因此可以在第五步用对消息4解密的密钥对消息进行加密。结合本协议就可以构建一条和消息1形式相同的消息使用Ks进行加密并和原来的实际记录值相比较。
这里ca的重要性很明显, 并且要注意到攻击者P不可以通过先前步骤或信息获取ca。因此, 如果ca在目前的消息1里, 它就可以阻止猜测攻击, 以防止攻击者P可以构建类似信息去核实猜测。对于cb的分析是类似的情况。
2混合协议验证分析
2.1混合协议的脆弱性分析
文献[5,6]的作者已经分析了多协议攻击, 并提出几种技术以确保协议在一个复杂的环境中仍然是安全的。在这篇文章中, 我们在多协议攻击的基础上, 考虑到一些针对低熵密码进行的猜测攻击, 将他们进行混合, 进而对多协议攻击做进一步的论证。Guttman对此作了一些实用证明, 但是Guttman证明的结论并不总是适合于所有的多协议攻击。我们使用EKE协议来说明多协议猜测攻击是如何进行的。首先我们根据文章的分析需要对猜测攻击做两个假设:
(1) 能够被猜测的密码通常都是一些低熵密码。与此相对的一些像机器产生的高熵密码通常都有一个很大的密钥选择空间, 那么猜测攻击就很难实现。
(2) 核实一个猜测并不需要和其他部分在线交互。在本文中, 我们只考虑完全离线的猜测攻击。
现在我们来看一下由Mellovin和Berritt提出的EKE协议[7]:
主体a和b试图对共享会话密钥k达成一致, a的不对称密钥passwd (a, b) 代表a与b和pka共享的密码, Lowe[8]使用FDR分析了这个协议没有发现攻击。
我们再考虑另外一个由GONG提出的协议[1]:
Msg1. a→b:{c, n}k1
Msg2. b→a:{f (n) }passwd (a)
K1是a的公开密钥, c是一个用于阻止攻击的多余的随机数。n是一个任意数, f是一个公开的函数。这个协议在单独执行的时候也没有发现攻击的存在。然而, 如果这个协议和EKE组合在一起, 形成了一个混合的环境, 那么下述攻击就会出现:
攻击1 用p1代表EKE协议, p2代表GONG提出的协议。攻击者起初可以猜测出p1的密码passwd (a) 并用它加密消息1进而得到pka, 攻击者可以猜测p2的密码passwd (a) 从而得到f (n) 。从攻击者得到的这些信息它就可以得到数据值n, 并用从p1得到的密码passwd (a) 对n进行加密。最后, 它可以将获得的值与它在消息1中的记录值进行比较去证实它的猜测。
现在我们考虑另外一个和在文献[1]中提出的协议类似的认证协议, 协议描述如下:
Msg1. a→s:a, s
Msg2. b→a:ns
Msg3. b→a:{{a, ns}pva}passwd (a)
将这个协议作为p3。这里用户a的目的是向服务器S认证自己的正确性。如果相应的a的公钥pka对于攻击者来说是未知的, 那么这个协议也是安全的。然而, 当协议与p1混合在一起使用的时候, 由于其他原因, 下述攻击就会出现:
攻击2 起初, 攻击者通过猜测密码passwd (a, b) 并且在p1中解密消息1得到pka。接下来攻击者又可以猜测密码passwd (a) 并且解密消息3进而得到{a, ns}pva.最后, 攻击者使用pka解密消息{a, ns}pva, 并将p1中的信息ns与它发送消息2里的信息ns相比较匹配, 从而证实他的猜测。
在现有的协议里都可以发现类似的攻击。协议p1, p2, p3在独立的环境中执行都是安全的情况下这些攻击也可能发生。
2.2混合协议的健壮性验证
在本节中, 我们以EKE协议为例, 从2.1节提到的多协议猜测攻击的脆弱性分析中获得一些关键信息, 通过这些信息, 我们对多协议猜测攻击附加一些限制条件, 从而保证了多协议运行的安全性。并对多协议的安全性做了形式化的验证。EKE协议如图1所示。
步骤1这里意想不到的服务仅仅是主体b的, 对应{pk}passwd (a, b) , b给出了{{k}pk}passwd (a, b) 。
步骤2 G={passwd (a, b) }。
步骤3 MP={{pka}passwd (a, b) , {{k}pk}passwd (a, b) , {na}k, {na, nb}k, {nb}k}。
步骤4 可能的交互有以下五个: (a, b) , (a, P) , (a, Pb) , (P, b) , (Pa, b) 。通过 (a, P) 交互, 攻击者P可以得到消息PK′a。因此D={PK′a}。
步骤5 通过猜测获得的Facts为O={PKa, {k}PKa}。
步骤6 可以验证下述信息:facts (V) :V=ϕ;不管怎样, 通过第四步和第五步, 攻击者就可以进行下面的操作:pk′a={{pka}passwd (a, b) }g-1 (攻击者P首先要猜测出g)
步骤7 一个可行的事实是C=ϕ。因为在MP∪D∪O中找不到一个可以用来建造一条记录值进行验证的项。从上述的分析结果来看更详细一点, 从第六步和第七步来看, 只要下述条件满足, 那么协议仍然是安全的,
1) pka不是从其他的串得到的;
2) 没有用pva进行加密的项 (其中pva=pk
3) 要确保没有用pka加密的项。
现在我们在一个混合的环境中来描述这些情况, 此时EKE协议作为主要的协议, 其他的协议都作为次要的协议。
定义7 Σ是一个串空间,
(1) Init[pka, passwd (a, b) , k, na, nb]是在Σ中的一个串空间集合, 它的迹是:
<+{pka}passwd (a, b) , -{{k}pk}passwd (a, b) , +{na}k, -{na, nb}k, +{nb}k> (Σinit是发起者串) ;
(2) Resp[pk, passwd (a, b) , k, na, nb]是在Σ中的一个串空间集合, 它的迹是:
<-{pka}passwd (a, b) , +{{k}pk}passwd (a, b) , -{na}k, +{na, nb}k, -{nb}k> (Σresp是响应者串) 。
Σinit, Σresp是一对不相交的串, 它们形成了串空间Σ的主串, 记作ΣP (=Σinit∪Σresp) Σ中其余的串都是次要串记作ΣΣP (ΣΣP是一个集合的不同操作者) 。
定义8 对L0和ID作如下定义:
L0表示所有项的集合, 例如对于:
1) ∀pk∈PK, ∃f ∈MP ∪ D∪ O pk⊂f
2) ID=Ik[D], k =PVa∪PKa
使用上述的程序分析方法和串空间分析方法, 我们对上述的情况进行建模。我们的主要定理表明:只要串空间模型满足下列条件, 那么一个把EKE协议作为主要协议的混合协议环境在遭受到猜测攻击的时候仍然是安全的。
定理1 Σ代表一个混合的串空间, EKE协议代表混合协议环境中的主串, C代表Σ中的一个丛。如果下列条件满足, 那么在丛C中就不会遭受到猜测攻击:
1) pka在Σ中是不被服务的;
2) ID 在Σ中是肯定不被服务的。
证明:我们先来做一个分析。首先, 通过观察我们知道, 使用集合V或C来做验证如果能成功的话, 那么一个猜测攻击就是可行的。因此, 我们使用上述的条件考虑这些集合以证明这套在上述条件满足的情况下永远是NULL的情况。
1) pka是不被服务的。从第五步来看, 如果 (D∪MP∪KP) ∩O≠ϕ, 那么验证任何g∈G是可能的。在这种情况下, 通过我们的分析可知, 当且仅当pka=pk′a的时候 (D∪MP∪KP) ∩O= (pka) 。然而, 根据定理1的条件, pka在串空间模型Σ中是不被服务的, 例如:如果pka源于 (=Σinit∪Σresp) , 那么对于任意的pk′a源于ΣΣP, 并且pka≠pk′a, 因此, (D∪MP∪KP) ∩O≠ϕ。
2) 为了做验证, 再注意到因为O={pka, {k}pka}, 并且k∉ (D∪MP∪KP) , 我们必须保证pka是可验证的。这一分析过程表明pka在攻击者串P中是不可验证的。第一部分的内容表明如果在串空间Σ中pka是不被服务的, 那么在串空间Σ中pka是不可验证的。如果用pka或者pk
3结论及下一步计划
在这篇文章中, 我们介绍了一种新型的攻击称为基于低熵密码的多协议猜测攻击。我们使用一种系统化的程序分析方法分析了多协议的脆弱性。接下来我们使用串空间模型的方法证明了只要在我们分析出的条件满足的情况下, 那么一个协议就不会遭受到多协议猜测攻击。此时, 有一些点值得提一下:当我们仅仅考虑攻击者的知识能力, 或者仅仅考虑固定攻击者的能力的时候, 我们的协议分析方法相对来说更健壮。我们分析方法的独特性在于当一个协议在一个混合的环境中运行的时候它允许存在脆弱性, 但是根据我们限定的条件, 它禁止再出现其它新的脆弱性, 那么我们去更具体地设计一个协议是可能的。
这项工作的下一步计划是自动化程序, 我们已用来探测可能的猜测攻击。另外一个可能的计划是找到一个普遍的实用性的技术去阻止多协议猜测攻击。
摘要：对安全协议进行猜测攻击, 如果攻击者不能正确猜测用户秘密, 那么他就会设法使用其他的信息来验证这种猜测。过去仅考虑了协议在独立执行的时候所遭受到的攻击。现引入一种新类型攻击称为多协议猜测攻击, 它可以存在于混合协议中。接着, 采用程序化分析方法对协议可能遭受到的猜测攻击进行了分析即协议的脆弱性分析。最后, 加入一定的限制条件并使用串空间建模, 进而保证了协议的安全性即协议的健壮性验证。
关键词：多协议猜测攻击,串空间,程序化分析,形式化分析
参考文献
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亚洲季风降水的多模式模拟结果分析 篇2
亚洲季风降水的多模式模拟结果分析
利用参加政府间气候变化委员会(IPCC)第四次评估报告(AR4)的多个大气模式(包括中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室新发展的全球格点大气模式GAMIL)的AMIP-II(大气模式比较计划-II)积分的集合平均结果(MMEA),研究了当前大气模式对亚洲季风降水的平均模拟能力,同时也评估了GAMIL的模拟水平.对多年平均冬夏季降水的模拟研究发现:MMEA和GAMIL对冬季降水的模拟好于夏季.与以往的结果相比,MMEA对夏季印度洋和西太平洋地区降水的模拟改进不明显;部分模式能够模拟出夏季东亚副热带地区从中国东海到中太平洋的带状梅雨降水,但大部分模式的.模拟强度还不够.可以看出GAMIL除了冬季印度洋和夏季菲律宾模拟的降水稍弱外,与MMEA的结果很接近.降水场的误差与环流场的误差对应.此外,作者还研究了降水的年际变化和季风爆发撤退过程的模拟能力.MMEA与观测在印度季风区降水的相关系数不如在东亚热带和东亚副热带季风区的好.各模式冬季的相关系数一般好于夏季,特别是东亚热带季风区冬季的相关系数普遍较高,而印度季风区夏季的相关系数普遍较低.MMEA对标准差的模拟并不总比单个模式的好.各个模式对东亚热带季风区冬季的降水距平同号率和降水距平百分率模拟得最好.季风爆发、撤退时降水推移的模拟也还有待于进一步提高.
作 者：杨军丽 郭裕福 王斌 YANG Jun-Li GUO Yu-Fu WANG Bin 作者单位：杨军丽,YANG Jun-Li(中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京,100029;中国科学研究生院,北京,100049)郭裕福,王斌,GUO Yu-Fu,WANG Bin(中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室,北京,100029)
刊 名：气候与环境研究 ISTIC PKU英文刊名：CLIMATIC AND ENVIRONMENTAL RESEARCH 年，卷(期)：2007 12(4) 分类号：P462 关键词：亚洲季风区降水 IPCC第四次评估 大气模式比较计划区域旅游空间结构演化模式分析 篇3
[关键词]旅游系统；区域旅游空间结构；演化模式；江西省
[中图分类号]F59
[文献标识码]A
[文章编号]1002-5006(2008)11-0035-07
不同学科体系对空间结构存在不同的研究视角。在旅游地理学中，旅游系统空间结构是旅游系统的空间表达，是指人类旅游活动中目的地、客源地和交通线路系统之间的地区差异和由此产生的空间相互作用，是旅游系统功能组织方式在空间上的投影或具体表现(吴晋峰，2001)。旅游空间结构演化模式的研究及其在旅游开发、规划、营销和管理中的应用，是旅游空间结构乃至旅游地理学研究的重要内容之一。旅游空间结构演化模式的研究不仅有助于旅游目的地发展阶段的总体把握，而且为当地旅游发展提供决策性的建议，有利于当地旅游空间结构的进一步深化和完善。因此，加强旅游系统空间结构演化模式的研究尤为重要。
作为旅游资源大省，江西省在过去的近30年旅游业发展迅速，并正向旅游强省迈进，在我国旅游经济发展中占有重要地位。根据旅游地的不同尺度，旅游系统空间结构演化模式主要包括旅游目的地空间结构模式和区域旅游系统空间结构模式。本文从区域旅游系统的角度出发，在建立区域旅游系统空间结构演化模式的基础上，分析江西省旅游系统空间结构演化历程，并提出了优化模式和优化措施，不仅可以为产品开发、线路设计、区域合作提供决策依据，而且可以为江西省旅游空间结构的进一步深化和完善提供理论依据。
一、国内外发展与研究现状
1国外研究回顾
国外学者对旅游系统空间结构进行的研究较早，始于20世纪60年代。先后提出并归纳了多种空间结构描述的数学模型和地理方法，应用的理论模型主要有区位论、核心一边缘理论模型。克里斯泰勒(Christaller，1964)、伦德格伦(Lundgren，1973)、密奥塞克(Miossee，1976)和格奥门森(Gormsen，1981)从区位论诞生之日起就已经将其应用到游憩活动与地理空间的结构关系的研究心；伦德格伦(Lundgren，1973)、赫尔斯(Hills)、伦德格伦(Lundrgen，1977)和布里顿(Britton，1980)建立了关于核心一边缘理论模型。(core periphery model)，他们强调了在旅游行为中边缘地区对核心地区的依赖；同时这些模型也被广泛应用到旅游开发的实践当中，例如，韦弗(Weaver，1998)利用核心一边缘理论模型对加勒比海地区的特立尼达和多巴格、安提瓜和巴布达群岛进行案例研究；前苏联地理学家建立了地域游憩系统的概念来描述旅游空间结构模式，形成了旅游经济地区组织的基本规律。
2国内研究回顾
国内学者对旅游系统空间结构的研究始于20世纪90年代，研究范围涉及旅游资源、旅游流、空间组织形态以及旅游地空间相互作用等方面，例如，吴晋峰(2001)在其博士论文中对旅游系统构成、空间结构等进行分析研究；黄泰、张捷、解杼、刘泽华(2003)区分了地域、线性、等级、节点4种集中性，揭示了旅游资源经济、交通指向性的空间布局特征，通过分析旅游地域系统同区域城市体系在要素、结构及功能上的多层耦合关系，归纳出一定区域城市支持下的旅游地域系统空间组织——地域旅游城市网络等级体系模式；杨新军、马晓龙、霍云霈(2004)以西安市为例，对旅游目的地区域(TDD)进行了界定，得出其核心表现为旅游区、旅游节(景)点和旅游路径3种空间要素，发现其中对旅游目的地区域发展影响较大的两个要素是高级别景区与旅游路径，二者决定了区域旅游产业的规模、空间分布和旅游流向；黄金火、吴必虎(2005)在分析国内外区域旅游空间结构研究基础上，以西安地区为例，探讨了区域旅游系统空间结构的模式和优化问题。
对江西省旅游系统空间结构的研究主要集中于旅游资源空间分布、旅游市场空间分布、发展战略与对策等领域等方面。例如，黄细嘉等(1999)对“京九”线的开通为江西旅游业带来的发展机遇和存在的问题及制约因素进行了深入分析；毛端谦(2002)对全省主要旅游景区的旅游资源及其开发时序、重点和方向进行了分析与评价；陈志军(2006)对江西省境外旅游流的空间结构进行分析研究。总体来说，国内外研究偏重于旅游空间结构的单项要素，例如旅游资源、旅游流、空间发展战略与对策等个体，从系统的角度对区域旅游空间结构演化模式研究甚少，而且缺乏统一的理论基础。
二、相关概念解析
1旅游系统
国内外很多学者分别从旅游系统的功能、空间结构、旅游系统与系统所处环境的关系等不同角度对旅游系统进行了研究和总结。虽然各学者所处的研究阶段、研究学科角度不同，但关于旅游系统构成基本要素的认识是统一的，即旅游系统是处在一定环境中，由旅游主体、旅游客体和旅游媒体等要素构成的开放系统。以吴必虎为代表的旅游系统结构模型，认为旅游系统应包括4个部分，即客源市场系统、出行系统、目的地系统和支持系统。
2区域旅游系统空间结构
旅游地空间结构的演化，是由内生变量和外生变量共同作用所决定的。区域旅游系统的空间结构是多层次的，在不同层次有不同的结构特征。它是指目的地、客源地及旅游交通线路之间的空间距离、组合等关系及由此引起的旅游流的变化规律。吴必虎在冈恩(Gunn)旅游目的地模型基础上，参考前人对区域旅游系统空间结构的研究成果，将视点主要放在旅游目的地这一微观层次进行研究，将吸引物视为节点、目的地视为面域、交通线路视为连接，则旅游系统空间构成的各关键组成要素包括旅游目的地区域(Tourism Destination Districts)、旅游区(Tourism Districts)、节点(Nodes)、区内路径(Routes)、人口通道(Gateways)和客源地市场(OriginMarkets)。这六种要素是区域旅游空间构成的基本单元，各要素之间的空间相互关系和形成模式如图1所示。即在目的地核心吸引物影响下，游客通过对目的地的认同，从客源地市场经外部交通进入旅
游目的地区域，凭借区域内部旅游路径对不同旅游区内的旅游节点进行访问。
三、区域旅游空间结构演化模式的建立
任何成功旅游地的发展必定经历4个阶段：起步阶段、发展阶段、相对成熟阶段和优化阶段；旅游业发展是处于不断的演化状态，并由不发达状态逐渐向发达状态过渡、由不成熟逐渐向成熟方向演进优化的过程。旅游系统的各大要素在不同发展阶段具有空间上的不同组合，表现为十分丰富的各种形态和结构，而这些形态各异的内部结构是建立区域旅游空间结构演化模式的基础和依据。不同发展阶段旅游地域表现为不同形态结构，旅游发展重心、发展战略、发展机制也存在差别。因此，在不同发展阶段应采取差异化的发展模式和发展机制。笔者根据区域旅游系统空间结构理论及区域旅游系统的内部形态结构和不同发展阶段的特征，把区域旅游空间结构演化模式分为点状模式、放射模式、凝聚模式和扩展模式4种类型，如图2所示。
1点状模式
该模式形成于旅游地域系统的起步阶段。旅游活动首先在具有资源、客源和区位优势的零散景点产生，并带动和协调整个区域旅游业的发展。游客大多是具有多中心型心理特征的探险旅游者或区域内居民，周边近程市场是其重要来源，旅游活动基本上属于自发状态。随着游客数量的逐渐增多，在简单的景区建设基础上，当地居民开始有意识提供简易的吃、住、行等基本生活方面的服务，这些服务是当地旅游业的主要构成因素，形成旅游产业体系的雏形。但由于劳动力素质和服务状况差，旅游接待设施不足，旅游产品单一等导致旅游经济效益低下。先天性资源优势突出、周边客源市场和交通相对便利是该模式形成的主要动力因素，其空间结构的主要特点是：旅游目的地内部所达空间范围狭小，区域内各旅游景点数量少，远未形成规模；旅游开发处于R－P共生、彼此独立阶段，与客源市场、其他景点等域外联系松散，节点数目少，区域综合吸引力小；区内路径系统薄弱，旅游流向呈单向性；旅游客源市场吸引力弱，仅具有近程市场的吸引向性，且较为脆弱，易受外界因素影响，波动明显，旅游业缺乏成熟稳固的产业链和横纵向联系，对区域经济的带动力有限。
2放射模式
该模式形成于旅游地域系统的发展阶段，是在点状模式发展到一定程度后的过渡阶段。此阶段，在游客数量增加的基础上，旅游景点景区建设得到深入，主要是旅游地域内外的路径系统、住宿、餐饮等旅游接待设施建设。随着旅游景点景区建设的深入，游客数量得到进一步增加，旅游景区(点)的范围扩大，区域内数量增加。客源市场仍然较依赖于近程市场，区域内旅游集散中心的作用渐趋明显，中远程客源主要通过旅游集散中心向各旅游景区(点)扩散，并成为区域内主要的客源市场，在空间结构上呈现放射状模式。随着旅游服务体系的逐步建立，尤其是旅游经营商的发展，再加上当地旅游宣传促销力度的加大，旅游活动打破以往的自发状态，游客以旅游团队为主。景区建设的深入、旅游设施的改善和旅游集散中心作用渐趋明显是该模式形成的主要动力因素，其空间结构的主要特点是：虽然旅游地内部所达空间范围有所扩大，区域内旅游景区(点)数量有所增加，但是仍处于分散状态，与客源市场以及相互间的联系不多，未形成规模效应；旅游景区(点)与主要客源地及旅游集散中心的可达性加强，但各旅游景区(点)间的互通性仍然较弱，旅游流向仍呈单向性；在加强基础设施建设的同时，诸如产品开发、宣传促销、人才培养、机构完善等软件设施虽然也得到了加强，但软件设施不完善仍然是主要问题，尤其服务水平是制约区域旅游业发展的主要问题；旅游客源市场范围有所扩大，但仍以近程市场为主，市场发展潜力仍待挖掘；各旅游企业迅速发展，对区域经济的带动力日益明显，但规模偏小，呈现“散、小、弱、差”局面。
3凝聚模式
该模式形成于旅游地域系统的相对成熟阶段。此阶段为区域旅游业相对比较发达阶段，旅游空间模式相对较合理。“凝聚”，一方面是通过旅游路径系统将各旅游景区(点)联结在一起，再通过规划策划将其凝聚在一起形成旅游圈；另一方面是旅游产业链的凝聚，旅游“六大要素”服务体系相对完善，各企业间相互联系合作扩大，区域内出现旅游集散中心，带动区域内旅游产业的发展。在旅游景区(点)内路径日益完善的基础上，各旅游景区(点)间路径系统在加紧建设中，通过产品策划与整体规划，各旅游景区(点)间联系不断加深，在一些旅游资源、旅游产品差异性较大，区内外路径系统都较完善的地区，形成了规模较大的旅游圈，并在区域内引领旅游业的发展；旅游服务体系、产业链相对比较完善，旅游企业的竞争力有所增强。旅游资源的整合、区域整体规划的制定、各旅游景区(点)间互通性加强和产业内外的合作是该模式形成的主要动力因素。但是此模式不是最优模式，仍然有不少问题：由于游客数量剧增，部分旅游区只顾眼前利益，旅游环境破坏严重，旅游环境保护问题突出；主旅游圈的旅游容量接近高峰，旅游旺季尤为突出，严重影响当地旅游业的可持续发展；区域内旅游业发展不平衡，主旅游圈以外地区旅游业仍然处于较分散状态，大部分缺乏联系，甚至出现恶性竞争的现象；主旅游圈的旅游容量接近饱和，内部旅游空间范围亟需拓展，次旅游圈亟待建立；旅游业对区域经济的拉动作用明显，成为支柱产业，但是旅游产业链系统不完备、服务水平不高、“散、小、弱、差”的局面等仍然是主要问题，旅游企业的竞争力仍需增强。
4扩展模式
该模式形成于旅游地域系统的优化阶段。以上模式皆不是区域旅游空间结构的最佳模式，扩展模式是在凝聚模式的基础上，通过合理的规划与管理建立起来的，包括旅游空间范围和旅游产业链的扩展。主旅游圈内节点的活动空间范围扩大，节点数量增加，以及次旅游圈的建立，拓展了区域内旅游活动空间范围，解决旅游容量饱和问题，有利于区域旅游可持续发展；次旅游圈的建立将各分散的旅游景区(点)凝聚起来，通过合理的规划与管理缓解了彼此间竞争，并形成更大区域吸引力，促进其共同发展；次旅游集散中心的建立，是旅游产业链在区域内的扩展，不仅分散了旅游流，缓解了主旅游集散中心的压力，而且对于区域内旅游范围的扩展有着重要作用，有利于次旅游圈的快速发展，形成成熟、完备的旅游产业链系统；旅游业区域经济增长极的作用得到全面发挥，形成以旅游业为主导的成熟旅游产业链和前后联系。次旅游圈的建立、大量新型旅游景区(点)的开发、旅游活动空间范围的拓展和旅游产业链的建立是该模式形成的主要动力因素。扩展模式是在凝聚模式的基础上建立起来的，是旅游业空间结构在凝聚中的扩展，并不是分散，此模式对于扩大旅游地旅游容量、平衡区域旅游业发展、完善旅游产业链具有重要作用，有利于区域旅游业的可持续发展，是区域旅游系统空间结构演化模式的最优
模式。
四、江西省旅游空间结构模式演化历程
作为旅游资源大省，江西拥有数量丰富的品牌资源，如世界级资源——庐山、三清山、龙虎山、景德镇、鄱阳湖，国家级资源——井冈山、婺源、武功山、滕王阁等，而且近年来江西旅游业的发展突飞猛进，在全国旅游业发展中占有重要的位置。纵观改革开放以来30年的发展历程，江西省旅游业在不同发展阶段存在不同的空间结构模式，大致表现为3个演化阶段：点状模式、放射模式、凝聚模式。
1点状模式(1978—1989)
此期间，是江西省旅游业发展的起步阶段，旅游业发展主要集中在资源优势突出以及区位较好的南昌、九江(庐山)、吉安(井冈山)等地。旅游景区(点)数量少，且较分散，景区建设和旅游设施简易，客源主要来自周边近程市场，其中，南昌作为省会城市发挥其交通集散和客源输出作用。总体而言，此阶段旅游活动处于自发状态，旅游业发展比较分散，但已出现旅游业的雏形。此阶段江西旅游业空间结构特点与上述区域旅游空间结构演化的第一个模式特征相吻合，属于点状模式，如图3(a)所示。
2放射模式(1990—1999)
此阶段，是江西省旅游业的发展阶段，由于旅游供给和需求均得到很大改善，居民出游条件逐渐成熟，江西省旅游业开展范围扩大到九江、吉安、赣州、鹰潭、景德镇和上饶等7个设区市。旅游景区和旅游设施建设得到显著改善；客源市场虽仍以周边近程市场为主，但范围较前一阶段得到明显拓展；南昌作为全省旅游主集散中心的作用更加明显，旅游流呈现放射状；各旅游地间旅游产品有初步互动，为旅游圈的形成奠定了基础。此阶段江西旅游业空间结构特点与上述区域旅游空间结构演化的第二个模式特征相吻合，属于放射模式，如图3(b)所示。
3凝聚模式(2000—至今)
进入21世纪，旅游已成为人们日常生活需要，供求双方的动力共同推动了旅游业的快速发展，旅游业已经成为江西省的支柱产业，是旅游业发展的相对成熟阶段。此期间，不仅全省旅游产业链已经初步形成，产业体系更加完善，而且形成了赣东北旅游圈(包括南昌、九江、景德镇、上饶和鹰潭)，此旅游圈基础设施完善、产品类型互补、资源级别较高，已成为江西目前最成熟和知名度最高的旅游产品。虽然旅游业得到空前发展，但仍存在环境保护、区域发展不平衡、旅游产业链不完备等方面的问题。此阶段江西旅游业空间结构特点与上述区域旅游空间结构演化的第3个模式特征相吻合，属于凝聚模式，如图4所示。
纵观江西旅游业30年的发展历程，虽然取得了骄人成绩，旅游系统空间结构得到了巨大拓展，从发展之处的以南昌、九江(庐山)和吉安(井冈山)为主的点状发展模式，到以南昌为旅游主集散中心向九江、景德镇、上饶、鹰潭、吉安和赣州分散的放射模式，发展到现在的以“赣东北旅游圈”为主的、向“赣西”和“赣南”区域拓展的凝聚发展模式，结构模式也趋于合理，但也存在不少问题：其一，区域间发展不平衡，旅游业主要集中在少数的点上，传统四大名山(庐山、井冈山、龙虎山、三清山)旅游业较发达，虽然近年来兴起了一些诸如婺源、武功山等新景区景点，但是从整个区域角度出发，旅游业发展的面还不够宽，应进一步拓展，否则不利于江西旅游业的可持续发展；其二，部分地区旅游客流与交通“瓶颈”的矛盾仍然比较突出，一些重点旅游区的可进入性不强，景区内部旅游交通设施和方式有待改善；其三，各级旅游服务体系不完善，产业链系统不完备。
五、江西省旅游系统空间结构模式优化
1江西省旅游系统空间结构模式优化目标
旅游系统空间结构模式优化，突出经济效益、社会效益和环境效益的共同实现，以可持续发展为最终目标。以区域旅游一体化为出发点，充分考虑旅游设施的现有条件和发展基础，客观分析旅游资源在区域内的分布特点，深入挖掘各地旅游资源特色，建立一套科学的产品开发体系，为江西旅游空间结构模式优化提供战略性方向和发展对策。具体目标包括区域旅游业空间布局的合理性、旅游业空间关系的和谐性和旅游空间网络的完备性。目前，江西省旅游业空间结构模式属于凝聚状模式，全省旅游业发展集中在部分区域，区域发展不平衡，该模式制约了整个区域旅游业的和谐平衡发展，不利于区域旅游业的可持续发展，应该向更加合理的模式转变。因此，根据旅游资源分布特点、交通网络状况以及和谐发展需要，给出了相对应的合理的空间结构优化模式。
2江西省旅游系统空间结构优化模式
一个区域旅游业的发展不可能达到一个绝对成熟阶段，旅游空间结构模式总是处于不断的优化过程。因此，笔者根据旅游空间结构模式的演化规律，结合江西的旅游发展历程、资源分布特色和交通网络现状，构建江西旅游空间结构的优化模式——扩展模式，即以南昌为主集散中心、赣州为次集散中心，构建江西旅游空间结构模式，以此模式作为江西旅游空间结构模式的最优目标，如图5所示。南昌旅游圈包括南昌、樟树、靖安等旅游区，南昌作为主旅游集散中心，突出革命英雄城、历史文化、中医药研习及养生和都市休闲的产品特色；庐山旅游圈包括庐山、鄱阳湖、柘林湖、云居山等旅游区，突出世界文化景观，将名山、名江、名湖、名城融为一体，共建具有国际影响力和竞争力的旅游产品；大井冈旅游圈包括井冈山、吉安、万安等旅游区，突出革命摇篮及革命胜迹、庐陵文化和高山田园风光的“红绿相映”旅游产品；赣东北旅游圈包括景德镇、婺源、三清山、龙虎山等旅游区，突出世界瓷都、道教祖庭、峰林绝景、古村民居和丹霞地貌等产品特色；赣南旅游圈包括赣州、瑞金、三百山等旅游区，以赣州作为全省次旅游集散中心，突出革命历史文化、宋城文化、客家文化和自然生态等特色；赣西旅游圈包括仙女湖、武功山、安源等旅游区，突出山水生态、革命胜迹和禅宗文化(《江西省旅游业发展“十一五”规划纲要》)。南昌旅游圈、庐山旅游圈、赣东北旅游圈和大井冈旅游圈已经具备了较好的发展基础，圈内基础设施较完善，工作重点应放在软件设施建设和旅游资源保护方面；赣南旅游圈和赣西旅游圈旅游产品特色渐显，工作重点是加强基础设施建设和旅游市场营销；赣东地区(即抚州)旅游业发展相对滞后，不足以构成旅游圈，产品开发、景区建设、基础设施建设和旅游营销策划等都应加强。此外，区域合作方面，在江西省内部应加强各旅游圈之间的合作，并充分发挥主、次旅游集散中心的作用，外部加强与周边省市的区域合作，构建“区内联合，区间联动”的旅游空间结构模式。
3江西省旅游系统空间结构优化措施
(1)加强与赣南、赣西的联系，努力拓展旅游目的地空间。发展经验告诉我们，凝聚模式不利于区域旅游业可持续发展，为了扩大旅游容量，平衡各地和谐发展，促进区域旅游业可持续发展，拓展旅游活
动空间是必然的选择。如图4所示，目前江西旅游空间结构发展模式为凝聚模式，旅游业发展主要集中在赣东北旅游圈、井冈山周边地区以及赣西部分地区。赣东北旅游圈的空间范围过大，应将其细分为若干个旅游圈，利用圈内开发成熟的旅游产品，带动众多处于“灯下黑”状态的资源较好的景区，不仅拓展了每个旅游圈内部的旅游空间，而且实现了“双赢”与“共赢”的旅游发展格局。赣南、赣西旅游资源丰富，尤其是自然生态资源优良，人文资源较有特色，拓展空间潜力巨大，应深入挖掘其内涵，加大基础设施建设的投入，作为近期内旅游空间拓展的重点。赣东区域，应根据市场需要和资源特色有选择性地进行拓展。
(2)完善旅游产品谱系，实施多元化旅游产品战略。在拓展旅游目的地空间的基础上，根据各地旅游资源分布的特点以及各自资源的特色，完善旅游产品谱系，实施多元化旅游产品战略，满足不同细分市场游客的多样化需求。重点建设“生态江西”、“红色江西”和“文化江西”旅游产品，红色旅游产品主要以井冈山、南昌、瑞金和萍乡等地为主，生态旅游产品主要集中在环鄱阳湖区域、赣南和赣西等地，文化旅游产品则以陶瓷文化、宗教文化和历史文化为主。近期内，应以红色旅游产品为发展龙头，利用其在全国的巨大影响力，提高区域整体知名度，带动其他旅游产品的发展；同时，努力保护好整体生态环境，将生态旅游作为江西旅游业发展的中远期目标。
(3)优化行政管理体制，实施政府引导战略。旅游空间结构模式的建立是跨越行政区划的旅游产品体系构建，顺畅的行政管理体制和政府引导战略是其重要的政策保障。在我国，行政区划往往是以分水岭或水界为划定标准，所以同类资源的分布和同类产品的开发往往是跨区域的。因此，充分发挥各级政府的积极作用，整合区域旅游资源，建构制度化的多层次组织结构、合理的区域利益分配机制、良性的区域竞争秩序和完善的区域合作规则，打破旅游发展中的行政区划界限。
(4)完善旅游形象，进行有针对性营销。整体形象和分项形象在旅游营销中所起作用各不相同：整体形象是一个区域旅游产品的高度概括，其营销是为了提高区域知名度；分项形象是具体旅游产品的形象，其营销是为了具体旅游产品的销售。“红色摇篮，绿色家园”，一度作为江西的整体旅游形象已深入人心，但还存在缺陷，对江西旅游产品特色不能完全进行高度概括，比如“陶瓷文化”就不能体现在此旅游形象中。因此，还必须采取专家研讨、社会征集等方式对整体形象进行完善，同时利用现代传媒对其进行广泛营销，进一步提高江西旅游在国内外的知名度。在此基础上，应抓紧制定各旅游圈与旅游景区(点)的旅游分项形象，方法亦根据情况采取专家研讨或社会征集的方式，并根据产品特色和市场需求特点，进行有针对性的营销。
(5)加大旅游交通建设，解决交通“瓶颈”问题。旅游交通是旅游业发展的“咽喉”，旅游交通完善是旅游业发展壮大的关键因素之一。一方面，加大主要客源地与江西省的省际交通网络建设，譬如新开航线和车次或增开次数，加强主要城市与重点旅游区的高速公路网建设；另一方面，完善景区内部和景区之间交通网络建设，提高主要旅游区内部公路等级，增强旅游圈内各景区(点)之间以及各旅游圈之间的互通性，今后建设重点应集中在赣南、赣西的景区(点)内部交通及其互通性建设上。旅游交通的建设应注意入口通道设计以及交通设施与周边旅游景观保持协调等问题。
六、结论与探讨
根据旅游目的地的不同尺度，旅游系统包括旅游目的地系统和区域旅游系统，相应的旅游地空间结构演化模式主要包括旅游目的地空间结构模式和区域旅游系统空间结构模式。本文从区域尺度的角度出发，在分析区域旅游系统构成的基础上，建立了在不同发展阶段的区域旅游空间结构演化模式。旅游系统的各大要素在起步、发展、相对成熟和优化等四个阶段具有十分丰富的各种形态和结构，区域旅游空间结构演化模式表现为点状、放射、凝聚和扩展四种模式。在此基础上，以江西省作为个案分析，发现改革开放至今江西省旅游空间结构模式分别为点状、放射和凝聚模式，分析了旅游空间结构方面存在的问题，提出了空间结构的优化目标、措施和模式。
区域旅游空间结构演化模式是在理想状态下旅游系统各因素在空间表面的一种抽象，区域旅游空间结构在不同发展阶段表现为不同模式。显然，旅游空间结构演化模式不仅有助于旅游目的地发展阶段的总体把握，而且为当地旅游发展提供决策性的建议，有利于当地旅游空间结构的进一步深化和完善。然而，本文仅从定性的角度分析了不同发展阶段的不同空间结构模式，缺乏界定各演化模式的定量标准，演化模式的量化界定标准是本文的缺憾，这也是笔者下一步的研究计划。
致谢：本文的撰写得到黄细嘉教授的悉心指导，谨致谢忱!
责任编辑宋志伟
多空间分析模式 篇4
在多视点视频中,由于各摄像机所处的方位不同,接收到的光强也稍有不同,并且各摄像机的增益、电平等也不能保证完全一致,这些都将导致在实际获得的多视点视频中,视点间颜色不一致,从而严重影响多视点视频编码效率以及绘制质量。
颜色空间即表示彩色图像亮度与色度的方法[1]。根据三基色原理及人眼视觉系统的特性可以将彩色图像用不同的颜色空间表示。本文在不同颜色空间中利用同一种多视点视频颜色校正方法对不同序列进行颜色校正,从客观的视差平均值计算和主观的视觉感知实验两个方面对各序列在不同颜色空间中的多视点视频颜色校正效果进行比较。实验结果显示,不同序列利用不同的颜色空间进行颜色校正的效果不同,应根据序列在不同空间中直方图的情况来确定采用哪一颜色空间进行颜色校正。
2 颜色空间
在图像处理中最基本、最常用的颜色空间是RGB颜色空间。但RGB颜色空间的主要缺点是不直观,从RGB值中很难知道该值所表示的颜色的认知属性。其次,RGB颜色空间是最不均匀的颜色空间之一,两个颜色之间的知觉差异不能表示为该颜色空间中两个颜色之间的距离[2]。
数字电视的彩色空间采用的是一个亮度信号(Y)和两个色差信号(R-Y、B-Y)的YUV空间或者称为YCb Cr空间。数字电视采用YUV(YCb Cr)色彩空间的原因主要就是为了减少数据存储空间和数据传输带宽,同时又能兼容黑白电视(R-Y和B-Y信号为零)。YUV(YCb Cr)空间和RGB空间可以相互转换[2]。
通过对标准色度光谱的三刺激值进行比配,产生了CIE-XYZ颜色空间[2]。在此基础上,国际照明委员会(CIE)根据Berns等人[3]的研究,推荐了新的色差测量公式,最常用的近似均匀颜色空间是CIELab和CIELuv颜色空间,其中CIELab是最完善的颜色模型,是国际照明协会根据人眼视觉的特征,把光线波长转换为亮度和色相的一套色彩数据方法。从XYZ到CIELab的转换公式及RGB与CIE-XYZ的转换公式可参考文献[2]。
3 基于直方图的颜色校正
在基于颜色校正模板[4]的方法里,按照校正一幅图像过程中颜色模板是否统一,可分为全局颜色校正和局部颜色校正。由于本文的研究目的是比较不同颜色空间中的多视点视频颜色校正的效果,所以校正方法采用较简单的全局颜色校正方法。
最简单最直接的全局颜色校正方法是建立两幅图像为线性关系,即
式中:Ic(x,y,t)为当前图像,Ir(x′,y′,t′)为需校正的参考图像,a,b分别为乘性因子和加性因子。为求a,b值将公式(1)变换为寻求当前图像与校正后的参考图像的差的平方的最小值,当取得最小值时的a,b值即为模型的参数值。最初的方法是通过立体视觉匹配技术寻找图像之间精确的对应点,再利用最小二乘法求解最优的a和b值。这种方法虽然可行,但计算量很大[5]。
为降低计算量,文献[6]提出采用直方图形状匹配的方法计算颜色差异模型参数,利用寻求ΔH(a,b)的最小值来确定线性模型的参数a,b值,如下式
式中:Hr(k,a,b)为颜色校正后参考图像的直方图,Hc(k)为当前图像的直方图。以在YUV空间中进行颜色校正为例,具体为第一步是找出两幅图像中的大致对应区域,分别计算其亮度(Y)直方图,利用当前图像和参考图像亮度直方图,寻求校正后的参考图像亮度直方图与当前图像亮度直方图的差值的最小值,当采用全搜索方法取得最小值时,此时的a,b值为最佳匹配值,即线性校正模型的参数值。其色度分量(U、V分量)的校正方法与亮度分量(Y分量)的相同。其余空间的颜色校正方法与上述YUV空间中的校正方法类似。Fecker等也提出利用直方图匹配进行亮色补偿[7]。
本文采用文献[6]提出的直方图匹配法对多个序列在不同颜色空间中进行多视点视频颜色差异校正。
4 实验结果与分析
本文在Matlab环境下分别在CIE Lab,RGB,YUV三个颜色空间中,应用上述全局线性颜色校正方法对多视点序列的不同视角图像进行了仿真。采用的序列有:Janine2的第1帧的第3,4视点图像(如图1);golf2的第185帧的第0,1视点图像;race1的第1帧的第0,7视点图像。其中参数a,b的搜索范围控制在a∈[0.5,2],b∈[-30,30],最后利用当前图像与校正后的参考图像的视差平均值来评价校正的性能。Janine2的当前图像和参考图像各分量直方图见图2。
1)Janine2序列
主观质量对比,表1是校正图像的客观值对比。由图3可以看出Janine2序列在CIELab空间中校正后的主观效果较好,而在RGB空间中校正不足,在YUV空间中校正过度。从表1的数据比较也可以发现,在CIELab空间中校正后的视差平均值最小,即校正效果最好。
2)golf2序列
通过对比golf2序列在3个空间中校正图像的主观质量可以看出,golf2序列在空RGB间中校正后的主观效果较好,而在CIELab空间和YUV空间中校正不足。表2是校正图像的客观值对比,也可发现,golf2序列在RGB空间中校正后的视差平均值最小,即校正效果最好。
3)race1序列
通过对比race1序列在3个空间中校正图像的主观质量可以看出,race1序列在YUV空间中校正后的主观效果较好,而在RGB空间中校正不足,在CIELab空间中校正过度。表3是校正图像的客观值对比,可见,race1序列在YUV空间中校正后的视差平均值最小,即校正效果最好。
通过大量实验发现,不同的序列在不同的空间中校正的效果是有差异的。不同序列在不同空间中的分量直方图有差别,即一个序列的两视点在不同的空间中的直方图差异大小不同;差异越大,则在此空间中进行颜色校正的效果越好。同时,由于RGB空间中3个分量的相关性很大,当改变一个分量时,其余分量可能会出现溢色现象,也就是在校正Janine2序列时出现校正效果变差的原因。而对于在校正golf2序列时YUV空间中的校正效果变差,主要是由于在YUV空间中校正容易受噪声因素的影响。将校正模型特殊化,即线性校正模型的乘性因子为1(a=1),发现当校正参数为0时,在YUV空间中校正后的图像质量下降,但在其余两空间中未发现,这说明在YUV空间中校正容易受噪声因素的影响。
5 结论
通过对Janine2,golf2,race1序列中颜色差异图像的直方图分析以及分别在CIELab,RGB,YUV这3个颜色空间中进行颜色校正后的效果比较,可以发现:不同序列在不同空间中的校正效果存在差异。实验证明,序列两视点所在的空间中
的直方图表述差异越大,则在此空间中进行颜色校正的效果越好,所以应根据序列不同视点在不同空间中的直方图差异情况选取颜色空间进行校正。同时,由于RGB空间中的3个分量的相关性很大,当改变一个分量时,其余分量可能会出现溢色现象,且YUV空间中校正容易受噪声因素的影响,所以当两视点RGB三分量直方图的差异不明显时,应选用在CIELab空间中进行颜色校正。最后,笔者选取的颜色空间目前来说是常用并最优的,但并不是绝对的,或许采用一些更先进的空间能取得更好的效果,以后有待研究。
参考文献
[1]毕厚杰.新一代视频压缩编码标准——H.264/AVC[M].北京:人民邮电出版社,2005.
[2]邵枫.自由视点视频信号处理中的关键技术研究[D].浙江:浙江大学,2007.
[3]BERNS R S,ALMAN D H,RENIFF L,et al.Visual determinations of suprathreshold color difference tolerances unsing probit analysis[J].Color Research and Application,1991,16(5):297-316.
[4]YAMAMOTO K,KITAHARA M,KIMATA H,et al.Multiview video coding using view interpolation and color correction[J].IEEE Trans.Circuits and Systems for Video Technology,2007,17:1-14.
[5]CHEUNG H K,SIU W C,FENG D G.A novel illumination com-pensation scheme for sprite coding[C]//20047th International Con-ference on Signal Processing.Piscataway,NJ,USA:IEEE Press,2004:1223-1226.
[6]CHEN Yushan,CAI Canhui,LIU Jilin.YUV correction for multi-view video compression[C]//Proc.18th International Conference on Pattern Recognition.[S.l.]:IEEE Computer Society,2006:734-737.
2022评论多的空间说说 篇5
2) 数学已跪，英语不会，化学已醉，语文没背，物理已废，而我已睡。
3) 上联：也许似乎大概是;下联：然而未必不见得。
4) 缘分，默默地守候在某个渡口，等待着爱情的携带。两颗空洞的心，不约而同。
5) 一直向西走，越过晨昏线，越过日界线，回到初识你的那一天。
6) 春节都不胖，对得起死去的猪鸭鱼肉吗。
7) 刚毕业后会有期;毕业一年后会有妻;后来后悔有妻;再后来会有后妻;最后悔有后妻。
8) 只要是喜剧收尾，过程你让我怎么哭都行。
9) 三好学生。我们的目标我们的努力：好吃、好玩、好睡。
空间的多重奏 篇6
——高岩
“多·展”于4月19号在得色空间开幕，将近半年的筹备终于开花结果。该展的艺术家们是来自南京的一个艺术小组——多攒艺术小组，由南京艺术学院的老师和研究生组成。这次展览策划是源于他们的一个艺术项目——《南京艺术地图》项目，这也是这个小组走到一起的原因。
小组发起人之一的马翀，从法国布尔日艺术学院学成归国，到南艺任教。他发现南京这个城市文化艺术气氛之匮乏，与其城市形象和定位不符。一到周末，顿觉无所事事，有心看看展览、参加一些艺术活动，但也很难获得这方面信息，这和他在国外的生活体验大相径庭。于是他召集了几位志同道合的朋友，经过商议，决定借鉴国外的经验，办一份南京当地的艺术地图。每月一期，预告下月的当地各类文化艺术活动。他们自筹资金，免费发行，拒绝任何广告，只为能保持观点的独立和自主。此次展览的推荐人高岩如此评价该项目，“他们借用了地图这个媒介，在不断采集信息与传播信息的过程中潜移默化地改变着城市的文化生态。我们无法用艺术的某一种现有模式来定义这次无商业目的的举动，甚至不用去定义多攒小组的地图项目是否是艺术作品，我们能看到的是他们带着明确的观点与更加开放、多元的姿态逐渐地还给艺术生态一个健康的面貌。”
《南京艺术地图》项目是“多·展”的缘起和引子，而“多·展”则是多攒艺术小组针对得色空间量身打造的一个作品，并为此对得色空间进行了内部改造。整个展览共分9个单元，与其说这是由9件作品组成的一个展览，而不如说是由9个部分组成的一件作品，一件提问当下艺术生态的作品，各个部分则是这个问题在不同方向的分支。这种复合式的语言结构我们在诸如马修·巴尼的电影中也能见到，比如《悬丝》系列，是由发生在多个场景中的行为表演串联而成。只不过在电影中各部分间的关系是随时间展开的，而在“多·展”中，这个关系是随空间展开的，是共时的。相对于单一媒介或者多媒介的单件作品，复合结构的作品各部分间既保持相对独立，又通过空间相互产生联系，空间也被作为作品中的元素而使用，因此在表达上也具有更大的自由度。
“你们下月的展览确定了吗？”这是艺术家们在艺术地图项目中和外界说得最多的一句话，现在被炭笔固定在墙上，重复的笔触似乎在模仿之前的话语经验。不断地追问“下月、下月”，是公众对有规律、有品质的艺术生活的需求，也是公众对艺术机构的要求。时明时灭的灯泡是对这个呼吁的回应。灯泡的设置让我想到卡通片里的场景：当主人公想出一个主意的时候，头顶就会“噔”地亮起一盏灯。
“艺术生活”是一张嵌在墙上的多攒小组设计的艺术地图，后面透光，形成灯箱效果。这面墙是为此次展览增设的，封掉了后面的一个窗户，只预留了一个洞口，地图后面的所透出的光，实际上是来自外部的天光。距墙1.2米处还设置了一条灰色隔离带，把观众挡在外面不能靠近。艺术地图作为这个展览的源文本在这被直接引用，但身份和放在门口供人随便领取的那份地图已然不同。它嵌在墙上，散发着灯箱般柔和的白光，隔离带发出的“禁止入内”的暗示，使得这个狭窄的走廊充满了具有话语权力的美术馆意味，它似乎赋予了这张地图以艺术品的身份，令人屏息注目。而外部天光的引入还暗含了另一层思考：外部社会和美术馆空间之间是什么关系呢？地图作为中间介质，为美术馆引入的又是什么呢？
“艺术的时间”也具有这样的多重文本结构，在此引用的是过去14期艺术地图中出现过的展览海报。这里面我们能看到成名大腕诸如岳敏君的展览资讯，也有公务员书画展这类“官办”的展览信息，这既是对以往艺术事件的追溯，也是一个共时的并置比较，尤其是和当时当下正在发生的“多·展”的比较。艺术家和大众对艺术的认知到底存在多大的差异？这之间是否真的存在不可跨越的鸿沟？或是有逐渐弥合的可能？
“艺术的平方”自身也是由两部分组成，一部分是贴在墙上1平方尺的金箔和地上1平方米的大理石，之间以线连接。另一部分是展場中央的白色倒锥形台，上下底面积也分别是1平方米和1平方尺。平方尺众所周知是中国书画的计量单位，在平方尺的限定下，金箔的形象明确地指向了艺术品的价值。地上的1平米的大理石很容易让人联想到房地产经济，也可以指涉进一步商业价值。连接二者的黑线是表明二者之间的映射关系，抑或类比？将艺术品如同房地产一样按照单位面积进行计价售卖，显然是把艺术视为艺术品上附着的某种均质的可量化的特性，这样的认识又在多大程度上影响着大众对艺术的判断呢？至于那个倒锥形台子，其象征艺术价值的1平尺在下，象征商业价值的一平米在上，且高度为人的视线高度，似乎隐含以商业价值作为评价艺术标准的寓意。只不过，艺术家们习惯了欧洲的标准，把这个高度定为1.6m，这对身材娇小的中国女性似乎不太公平。
“艺术之路”是一份具有乌托邦意味的地图。艺术家把从艺术词典中抠出来的词条覆盖了地图上原有的地名，地图作为对现实的复述变为主观的描述和臆想，通过个人对城市的认识刷新了城市的定义。诸如“野兽派公园”和“逸事广场”这样的地名在让人忍俊不禁之余，也会让我多少有些好奇：这两个地方到底有什么特质，能让人产生如此联想。一千个人眼里就有一千个哈姆莱特，个人对城市的认知千人千面、不一而足，对城市文化氛围的需求也未必统一，但总归都是有的。一千个人心里可能也有一千份这样的乌托邦地图。
“艺术的身体”是这个展览中我最喜欢的一个单元。这是一条仅一肩宽的狭长走道，墙面还刻意刷成了深灰色，顶部还加了射灯，面面相觑的两面墙上也挂了几幅作品，有油画，也有照片，不过这些都是从楼下的工作室借来的，只能算是道具，在这个单元里，真正的作品是空间。无论灰色的墙面、顶部的射灯还是墙上的“作品”，都在暗示这是一个“艺术空间”。在狭窄的空间的约束下，观众不得不贴近作品观看，这种贴近，既是身体上的，也是心理上的。对于艺术，我们不光需要视觉上的感知，还需要身体的综合感知以及参与。当视觉感知的途径越来越多样化，对身体 “在场”的需要反而显得弥足珍贵了。
关于空间关系的串联，“艺术的颜色”这个单元表现最为突出。它选取了艺术地图中的3种指示色，把空间里的一个空画框、一盏射灯和一个门把手分别喷成了黄色、蓝色和绿色，各自指代展览、演出和活动。“画框——展览”、“射灯——演出”、“门把——活动”，这几对指涉关系设计得颇为巧妙，尤其门把和射灯的元素都是取自现场。
多空间分析模式 篇7
物联网[1]被称为继计算机、互联网之后的“第三次信息技术革命”, 它代表下一代信息技术发展的重要方向。智能化和泛在化的物联网将打破传统人类世界和物理世界的界限, 实现任何信息主体在任何时间、任何地点访问任何信息源的世界形态, 使地球真正变成一个整合统一的立体化信息系统。我们基于动力学体系的研究视角, 将“人 (H) -机 (M) -物 (T) ”三元主体形成的系统运行状态理解为{用户需求域, 信息空间域, 物理空间域}之上的{控制流, 数据流, 感知流}之间的复杂性动态交互过程。在这个过程中, 物联网三元空间域的多主体适配问题成为关键, 既提供了多域融合共享的实现前提, 又提供了体系错综交互的可行途径。在完备体系形成之初, 我们基于空间关系和运动状态的研究特点, 选取泛函分析[2]和Lyapunov稳定性分析[3]方法, 源自数理抽象层面的切入视角使问题得到极大简化的同时又不失一般性, 从而为本研究提供了适宜的方法论借鉴。
二、理论解析
按照研究对象的“交互模式-空间结构-适配机制”逐层递进的分析思路, 第2节基于USN演化的开放式环路模拟物联网时空关联的多主体交互形态, 从而具备动力学由内在机制出发探索外在规律的实证条件;第3节运用泛函分析运算方法抽象出各主体要素集合之间的映射关系, 从而构建物联网三元主体的无限维线性空间框架;第4节构造Lyapunov向量函数进而运用La Salle不变原理推导误差系统线性化方程零解的判定条件, 作为三元主体实现状态适配的可行性判据。通过理论推导和算法解析, 证明了运用上述方法求解物联网三元空间域多主体适配机制的合理性。
2.1交互模式
近年来国内外对物联网体系均有广泛深入的研究, 提出了多种具有不同样式的参考架构, 如SENSEI、Io T-A、Networked Auto-ID、u ID Io T、USN、Physical-net、M2M、AOA、MNN&SOF等[4]。通过对网络水平性、信息感知性、环境交互性等符合协同适配特性的多种相关属性指标的比较分析, 我们选取基于USN演化的一种包含感知、传输、决策和控制四个过程的开放式循环物联网体系[5], 从而为本研究刻画物联网信息交互基本模式提供了初步分析思路。
上述体系着重描述了物联网系统中通过传感器和执行器的双向交互传输, 形成物理进程和计算进程相互影响的反馈循环:从对物理世界的动态感知, 到对感知信息的传输和处理, 再到对事件进程的判断和决策, 最后回到对物理空间的反馈控制, 从而影响物理实体的状态和行为, 形成从物理空间到信息空间再到物理空间的开放式循环过程。
我们基于“物理进程 计算进程”的反馈循环, 增加“用户需求”元素, 于是需求进程和计算进程再度形成反馈循环:人类世界的动态需求通过人机交互接口进入计算进程, 依据需求信息改进上一循环的判断和决策, 最后回到对需求空间的反馈响应, 从而影响用户需求的变动和调整, 形成从需求空间到信息空间再到需求空间的开放式循环过程。
2.2空间结构
“异质同构”的特征提炼引入一种全新的研究视角, 我们继续通过类比和联想, 将物联网三元空间域中的具体问题抽象到一种更加纯粹的代数、拓扑的形式中加以刻画, 综合运用分析学、代数学、几何学中处理问题的方法。
所谓空间, 即是集合加上一定的结构。泛函分析[2]将古典分析的概念和方法几何化, 并将函数概念的代数结构和几何特征赋予更为一般化的意义。我们知道, 多元函数可以用几何学的语言解释成多维空间的映射, 多维空间主体的交互也相应地可以用空间元素之间的变换 (映射关系) 来表示。作为无穷维空间上的几何学和微积分学, 我们运用泛函分析方法抽象出{人 (H) , 机 (M) , 物 (T) }三元主体之间的映射关系, 由此建立起物联网三元无穷维空间框架, 进而研究从无穷维空间到无穷维空间的线性运算。
首先定义物联网的三元空间域。
{用户需求域}:
{信息空间域}:
{物理空间域}:
在贯穿“人 (H) -机 (M) -物 (T) ”三元空间的交互进程中, 物联网实现着{控制流, 数据流, 感知流}的协同运行。我们将两组彼此关联的双向交互行为“ ”的请求与响应、“ ”的控制与感知分别纳入上面定义的函数空间加以描述。
“人 (H) →机 (M) ”的请求行为 (信息流形式) 可以用{用户需求域}中 (H, ei) 到{信息空间域}中 (M, ei) 的映射关系表征:
“物 (T) →机 (M) ”的感知行为 (感知流形式) 可以用{物理空间域}中到{信息空间域}中的映射关系表征:
由此形成两个空间向量 与 ( ) , 它们初始独立并无关联, 只有当{信息空间域}中的 准确重合, 与 无缝对接, 才能实现“人 (H) -机 (M) -物 (T) ”的三元连通, 使物联网追求的人类世界与物理世界的“通信”成为可能。
“人 (H) →机 (M) ”需求向量维度与“物 (T) →机 (M) ”感知向量维度的一致性由系统中相关性匹配机制来实现, 即“机 (M) →物 (T) ”的控制与“机 (M) →人 (H) ”的响应双向执行 (控制流形式) , 由此形成动力学体系的完整链条。
于是, 我们在函数空间中抽象出这样一个问题, 即加入两个控制变量后, 一元空间中两个状态函数的空间距离的极值求解问题。“空间距离”的概念引入即给出空间元素的“度量”, 并由此形成一个线性赋范空间, 定义为 。于是, 主体间状态函数的适配问题即转化为如下方程的求解问题:
无穷维求模是一个逐次逼近的极限过程, 下面通过构造Lyapunov向量函数进而运用La Salle不变原理的方法予以证明。
2.3适配机制
同理, {感知映射集}中N个节点的状态方程为:
下面设计动力学体系的自适应控制方法。
首先对上述方程添加控制变量:
其中, ,
联立方程 (2) 和 (3) 得到误差系统表达式:
Lyapunov稳定性分析[3]提供了解决此类问题的有效判定方法, 我们构造Lyapunov向量函数:
其中, L取每个分量均大于NP+N2CQA的常向量;P和Q为Lipschitz常数。
Lipschitz条件分别定义如下:
然后, 对函数V沿着方程 (4) 求导:
现在考虑两种情况:
1) 如果
2) 如果
则有
仍然成立。
由稳定性理论中的La Salle不变原理得到, 从任意初始状态都有误差系统趋于零解, 且零解具有渐近稳定性, 我们回到预判方程 (1) , 于是三元主体状态函数的适配性从理论上获得证明。
上述解析结果既与第3节主体动态交互中形成的空间映射关系相吻合, 又与第2节系统持续优化后形成的协同适配状态相印证, 智能交通中的最佳行车路线[10,11]与智能电力中的最佳级联负荷[12,13]均是很好例证。更进一步, “对于描述物理系统的任何微分方程模型, 当满足特定稳定性这一假设条件时, 都可以构造一个与之近似等价的有限状态抽象”[15], 这为计算领域的数理模型和工程领域的实用模型间建立起一座桥梁, 解释了理论必然和更多应用的实现可能。
虽然在物联网体系尚未完全成熟的今天, 我们对于协同适配过程的终态涌现性结果尚难精确定量, 对其发展演化中的诸多未知性因素也尚难完备预估, 但我们发现任一物联网系统中多主体适配稳态的存在必然性, 并由此形成三元主体在应用场景中构建状态适配机制的可行性判据。
三、结论
按照研究对象的“交互模式-空间结构-适配机制”逐层递进的分析思路, 本文运用泛函分析和Lyapunov稳定性分析方法, 从数理抽象层面提出了一种物联网三元空间域的多主体自适应控制算法, 以此建立起三元主体间基于动力学体系的协同适配机制, 为物联网实现多域融合共享的技术理念提供了根本前提, 也为物联网系统在工程实践领域的应用可行性提供了理论依据。
多空间分析模式 篇8
1 国内外边缘区界定主要方法
1.1 国外研究状况
国外对城市边缘区空间范围的研究, 主要通过对社会经济数据的分析和通过实证研究得出经验数据两种方法来进行。如印度学者加纳·德塞斯密塔·森·古普塔根据聚集指数和郊区化指数来判定城市边缘区的范围[1];加拿大地理学家布理安特用城市边缘区内人口结构的差异来确定城市边缘区的界限[1]。
另外, 一些研究者则根据实证研究归纳给出了一定经验数值的范围。如L卢斯旺认为城市边缘区一般在建成区10km左右的环城地带[2];巴特尔姆克斯研究英国几个大都市及卫星城的开发经验中认为城市边缘区在城市建成区与卫星城范围之间, 距离到城市核心的8—15km的范围[2];伯里安特在对加拿大多伦多地区研究后, 则认为城市边缘区是城市向外延伸6-10英里 (大体相当于10-16km) [2]。
1.2 国内研究状况
国内较早用定性方法对大城市边缘区划分问题进行研究的代表性学者是顾朝林[4], 他在对广州市调查研究的基础上进一步提出了城市边缘区由内缘区和外缘区两部分组成, 并借鉴城市核心区划分的结节地域和均质地域理论与方法, 对广州城市内缘区和外缘区进行了划分。
90年代以来, 国内关于大城市边缘区地域范围定量划分的研究陆续出现, 从边缘区划分看, 其大致可分为两种类型。通过社会经济数据分析对边缘区的范围进行划分, 如人口密度梯度率分析法 (顾朝林, 1996) [4]、断裂点分析法 (陈佑启, 1996) [5]和模糊综合评价指标法 (李世峰, 2006) [3];通过对遥感数据进行分析从空间角度对边缘区的范围进行划分, 如景观紊乱度分析法 (程连生, 1995) [6]、突变检测分析法 (章文波, 1999) [7]、和K-means空间聚类法 (王海鹰, 2010) [8]。
1.3 边缘区空间界定方法评析
已有的边缘区空间界定方法, 以单要素独立的统计分析与空间分析为主。其划分结果和划分方法都存在一定问题。问题主要包括划分结果无法准确反映边缘区空间特征以及定量分析的方法无法解释部分区域的形成机理。
2 基于多要素分析的城市边缘区空间界定方法
2.1 方法构建
基于多要素分析的城市边缘区空间界定方法实际上是在前人研究成果的系统综合基础上对研究方法进行完善, 从而更为准确的界定边缘区空间范围, 反映城市边缘区基于空间、人口和经济等要素的过渡性、交错性和模糊性。方法主要按照影响因子选取、数据预处理、单要素判定、权重判断、参数修正和符合性检验6个步骤。 (图1)
2.2 要素选取
本文从空间、人口和经济三个角度分别选取要素对边缘区进行判定。空间要素指区域建设用地的分布情况, 人口要素指各街道 (乡镇) 的人口密度, 经济要素指各街道 (乡镇) 的一产产值比重。 (表1)
2.3 数据预处理
2.3.1 空间数据矢量化
空间数据来源主要为区域的Landsat TM/ETM+卫星影像数据, 为了将遥感图像以数据的形式纳入到指标体系内, 需将其矢量化。
以1:10000数字化地形图、卫星遥感图像为基础, 并结合航空相片判读, 利用遥感影像处理软件GEOSTAR3.0对土地利用进行了分类。将做完土地评价的地形数据导入ARCGIS10.0, 对各个街道 (乡镇) 范围内的建设用地比例以500M2的栅格作为判定单元进行计算, 得出城市边缘区以街道 (乡镇) 在空间角度的划分结果。
2.3.2 数据的级差标准化处理
经济、人口和景观指标之间由于计量单位和数量级不尽相同, 从而使得各指标间不具有综合性, 不能直接进行综合分析, 必须对各指标数值进行无量纲化处理, 解决各指标数值不可综合性问题。
将各要素的数据形成要素矩阵, 通过极差的标准化处理, 即
经过这种标准化处理所得的新数据, 各要素的极大值为1, 极小值为0, 其余的数值均在0到1之间。
2.4 确定要素权重
城市边缘区具有复杂的社会经济属性, 单凭个人或数理统计方法难以对其进行全面的判断, 采用专家判断法可以集这一领域众多专家的智慧。对特征的重要程度进行较客观的判断。本文采用判断矩阵分析法确定3类要素的权值, 即:
2.5 空间界定评价
大城市边缘区模糊界定综合评价指标体系中的每一单项指标, 都从不同侧面反映了特定地域单元的特征属性。为考虑各指标的综合作用, 得到特定地域单元的特征属性全貌, 在单项指标模糊评价的基础上, 采用多目标线性加权函数法确定综合评价结果, 其函数表达式为:
式中M为各地域单元的综合属性评价值, ai为第i个特征权重值, uij为第i类特征第j个指标的数值。
根据形成的数据结果, 建立相关的判别准则, 对城市边缘区的范围进行界定。
3 应用实例
3.1 研究对象概况
杭州位于中国东南沿海北部, 是浙江省省会, 副省级城市, 浙江第一大城市, 也是长江三角洲经济圈两个副中心城市之一。本次研究范围主要为杭州市区, 包括上城、下城、拱墅、西湖、江干、滨江、萧山、余杭共8个区, 总面积约3068平方千米, 常住人口约624万。
3.2 要素数据采集
数据主要分为人口数据、产业数据和景观数据三类, 人口数据主要来源于杭州第六次人口普查有关数据, 产业数据主要来源于各区统计年鉴, 空间数据来源主要为杭州市辖区范围内的Landsat TM/ETM+卫星影像数据、街道 (乡镇) 行政界限空间数据、数字高程模型 (DEM) 数据。对收集到的经济、人口的相关数据进行标准化处理, 得出各单项指标的测度值。利用杭州2010年统计年鉴, 得出各街道 (乡镇) 一产占总产值比重的评价数据 (图2) ;利用第六次人口普查的人口统计数据, 得出人口密度的评价数据 (图3) 。
3.2 特殊区域分析
西湖风景区由于受到发展限制, 其与周边的街道在人口密度、建筑密度、禁建限建情况和工业发展等方面受到影响, 发展水平低于同等区位条件下的其他街道。将受政策影响的区域与其他区域一起进行研究会对研究结果的正确性产生影响。因此在本次边缘区的统计中, 首先将西湖风景区以及周边的灵隐街道、北山街道从统计范围内独立出来。
3.3 空间数据矢量化
通过GEOSTAR3.0、ARCGIS10.0等相关软件, 对杭州市辖区范围内的2009年的Landsat TM/ETM+卫星影像数据、数字高程模型 (DEM) 数据进行分析, 首先得出杭州市区用地分类情况。
按照信息熵的运算方法, 对所处理的图形形成一个个最基本的判定单元., 从而运用网格法来划分城市用地。本次研究采用0.5km2的方格, 通过对基本单元内建设用地比例的判定。 (图4)
3.4 边缘区空间界定
3.4.1 要素权重的确定
在已有的研究成果基础上[3], 根据判断矩阵进行分类算术平均, 将各类进行加权平均得到如下的特征重要性判断矩阵:
利用SPSS10.0软件, 计算得到的最大特征根, 其对应的特征向量, 归一化处理后得到特征指标权值。 (经济要素权值0.1960, 人口要素权值0.4397, 空间要素权值0.3561) 经查表后计算得到。判断矩阵符合一致性要求, 特征指标权值有效。
3.4.2 综合评价
利用式 (3) , 计算得到各地域单元的综合地域特征值。根据计算出的数据结果, 结合笔者现场调研、访谈的情况, 对空间栅格图进行修正, 得出结果如 (图5) 所示。
3.5 符合性检验
由于西湖区内既有大量的城市边缘区分布, 由受到诸多政策因素的限制, 用地情况较为复杂颇具代表性, 因此本次符合性检验以西湖区作为检验样本。在对特殊区域进行分析并单独分类后, 将综合判定的情况与各单要素进行比较, 得出综合计算后的结果与经济要素判定结果的符合程度达到75%, 与人口要素判定结果的符合程度达到87.5%, 与空间要素判定结果的符合程度达到87.5%。可见, 判定结果能较真实的反映边缘区的准确属性。
4 结束语
基于多要素分析的城市边缘区空间界定方法的优点在于: (1) 以500米栅格网的划分模式取代了以行政区划作为划分依据的模式, 真实的反映城市边缘区在空间分布中所具有的过渡性、交错性和跳跃性等特征; (2) 通过数据的标准化处理, 将不同类型的数据纳入同一指标体系内, 有利于边缘区的特征判定和符合性检验。 (3) 定性分析特殊发展条件的区域, 增加了边缘区判定的准确性。对杭州市城市边缘区空间界定的实践, 初步印证了本文提出的边缘区空间界定方法的科学性和有效性。在实际应用过程中, 应针对当地的实际情况确定各指标的区间, 并应适当增加市政配套与生态环境方面的评价指标。
参考文献
[1]范磊.城市边缘区的发展——国际经验与中国前景[M].南京:南京大学, 1998.165
[2]张晓军.国外城市边缘区研究发展的回顾及启示[J].国外城市规划, 2005, 20 (4) :72-75
[3]李世峰.大城市边缘区的形成演变机理与发展策略研究[M], 北京:中国农业大学, 2005.121.
[4]顾朝林.中国大城市边缘区研究[M].北京:科学出版社, 1995.163.
[5]陈佑启.试论城乡交错带及其特征与功能[J].经济地理, 1996, 16 (3) :27—31
[6]程连生, 赵红英.北京城市边缘带探讨[J].北京师范大学学报, 1995, 31 (1) :127—133
[7]章文波, 方修琦, 张兰生.利用遥感影像划分城乡过渡带方法的研究[J].遥感学报, 1999, 3 (3) :199—202, 250.
黄河流域经济空间开发模式效率分析 篇9
黄河流域是中华文明的摇篮, 跨我国东、中、西三大地带, 但是改革开放以来黄河流域经济远远落后于长江、珠江等流域, 不仅经济发展缓慢、区域差距扩大, 而且生态环境日渐脆弱, 资源浪费严重。只有抓住经济增长的效率问题才能在资源有限的情况下保持经济增长的持续性, 也只有注重效率问题才能促进经济增长和快速发展。
本文研究的黄河流域范围除参照水利部黄河水利委员会划定的自然流域范围外, 还包括下游引黄灌溉区, [1]由于四川省历来习惯性的归于长江流域, 且位于黄河流域的所辖面积较小, 经济开发程度不高, 对黄河流域经济空间开发模式的研究整体影响较小, 为了简化研究及计算过程, 没有计算在内。据此, 以2000年行政区划为标准, 本文所研究的黄河流域范围包括省级行政单元8个, 地市级行政单元71个。
二、黄河流域经济空间开发模式识别
为了能够更好地识别黄河流域经济开发模式, 本文运用GDP、人均GDP和GDP密度三个指标来描绘不同时期整个黄河流域的经济增长状况和经济增长空间格局, 以便识别其开发模式。将1990、1995、2000、2005年GDP总量指标按全流域平均水平<0.5、0.51-1、1.1-1.5、1.51-2以及>2划分为低水平区域、中低水平区域、中等水平区域、中高水平区域和高水平区域五种类型, 采用GIS技术, 将数据信息可视化。
从GDP总量的4个空间分异图看, 黄河流域经济空间开发格局中的高水平区域和低水平区域等各种类型区成片分布, 黄河上游大部分区域经济发展程度较低, 上、中、下游之间梯度差异明显;GDP总量的高值区在流域内总体上分散分布的基础上呈现出围绕河道集中分布的特征;黄河流域经济重心呈现偏东的特点;经济空间分异格局向资源、区位等条件较好的区域集中;相邻区域的经济发展水平具有明显的空间近邻效应。
由图1至图4的GDP总量演变格局中可以看出, 黄河流域经济空间开发中主要存在以下几种模式:
(1) 圈层开发模式:主要是黄河下游山东、河南一带, 由中心的高水平区域到中高水平区域逐步向外扩展到中等水平区域、中低水平区域和低水平区域, 尤其是山东境内这种圈层结构发展更为完善, 主要包括以济南、淄博、东营、潍坊、临沂、济宁为高水平区域, 以泰安、德州、聊城三个中高水平区域为第二层, 枣庄、滨州、菏泽三个经济中等水平区域为边缘;河南境内以郑州为核心的圈层结构则以郑州、焦作、洛阳三个高水平区域为第一层, 濮阳、开封、新乡为第二层, 商丘、鹤璧、安阳、三门峡等外围。
(2) 多中心空间开发模式:主要是内蒙古河套地区, 这里的空间开发模式主要以包头、呼和浩特、鄂尔多斯作为三个中心城市, 另外还包括位于黄河河套地区的周围较为发达的乌海、阿拉善、银川和石嘴山以及其他非中心地市为边缘。
(3) “点-轴”开发模式:黄河中游经济空间开发模式主要呈现以几个经济发展水平较高的城市作为节点城市, 以黄河干流和主要支流以及重要铁路线为轴带的“点-轴”开发结构, 主要包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川、延安轴带和太原、阳泉、临汾、吕梁、长治、晋中轴带等。
(4) 增长极开发模式:黄河上游地区基本上属于增长极开发模式, 人口、经济都在若干个经济条件较好的区域集中, 形成散点状的增长极开发模式。
三、黄河流域经济空间开发模式效率分析
效率是经济学中非常重要的主题之一, 经济学常倾向于用效率这个标准来评价各种经济活动。提高区域经济开发的效率, 首先要解决的问题就是如何科学、准确地评价开发模式的效率。从近年来国内外的相关研究看, 关于区域间经济运行效率的比较, 通常可以从区域经济增长速度或产出总额等方面来进行。而系统性的经济运行效率的评价方法则主要有比率分析法、回归分析法、数据包络分析法和随机前沿分析法等。[2]
数据包络分析法是A.Charnes和W.W.Cooper等在“相对效率评价”概念基础上发展起来的一种新的系统分析方法。其基本功能是“评价”, 特别是进行多个同类样本间的“相对优劣性”的评价。[3]它充分考虑对于决策单元本身最优的投入产出方案, 因而能够更理想地反映评价对象自身的信息和特点, 同时对于评价复杂系统的多投入多产出分析具有独到之处。但是这种方法所得到的效率值是相对效率而非绝对效率, 并不能据此确定某一区域的实际效率。基于以上论述, 本文选用数据包络分析法对黄河流域经济空间开发模式效率进行评价。
在投入产出项的选择上, 以经济增长理论中的生产要素为基础, 即劳动、资本要素, 选择从业人员数量、全社会固定资产投资和政府财政支出为投入项, 以反映经济总量的国内生产总值、反映人民生活水平的城乡居民储蓄存款年底余额和社会消费品零售总额作为产出项。
求解后得出的效率分为总体效率、技术效率、规模效率和规模报酬状况四类, 其中总体效率是经济运行的综合效率;技术效率是指在一定的投入要素组合下, 获得最大产出的能力, 或在一定的产出组合下, 取得最少要素投入的能力;规模效率是指经济运行是否处于相对最佳效率;规模报酬状态分为drs和irs两种。drs表示该地区处于规模递减的状态, irs表示该地区处于规模递增的状态。
根据以上对黄河流域经济空间开发模式的划分, 这里采用2005年黄河流域各地市的截面数据, 使用软件DEAP_2.0进行效率测度的计算, 具体结果见表1。
从表1可以看到, 黄河上游和黄河中游经济空间开发的总体效率均在全流域总体效率之上, 而黄河下游则大大低于全流域水平, 仅为0.852;山东和河南经济圈属于圈层开发模式, 总体效率分别为0.957、0.884, 山西和陕西经济带属于“点-轴”开发模式, 总体效率分别为0.943、0.864, 河套经济带属于多中心开发模式, 总体效率为0.946, 上游甘肃和青海经济区为增长极开发模式, 总体效率较低, 分别为0.83、0.746。
从以上对黄河流域目前存在的四种经济空间开发模式下区域经济运行效率的计算分析中可以看出, 不同开发模式下经济运行效率从高到低依次圈层开发模式、多中心开发模式、增长极开发模式和“点-轴”开发模式。
黄河流域在地形地貌、气候降水、矿产资源、人口分布、经济活动、发展阶段, 以及社会资源的分布等方面都存在巨大的空间差异性, 因此, 识别黄河流域经济空间开发模式, 并对其经济运行效率进行评价, 为未来黄河流域经济空间开发模式的选择提供一些初步探索。
参考文献
[1].常炳炎, 薛松贵, 张会言.黄河流域水资源合理分配和优化调度[M].郑州:黄河水利出版社, 1998
[2].徐玖平等.运筹学 (第二版) [M].北京:科学出版社, 2004
多空间分析模式 篇10
2015年,全国范围的“双创”热潮席卷神州大地,众创空间迎来一个突飞猛进的发展时代,全国报备的众创空间已突破2300家,重庆市经市科委审核授牌的就达到了266家。虽然众创空间呈井喷之势,但业内运营及服务水平却参差不齐。本文从众创空间建设及运营入手,以重庆本土品牌“微托帮·众创空间”为例,探讨“互联网+”背景下如何进行众创空间的建设及运营。
1众创空间建设及运营典型案例
1.1微托帮·众创空间发展概况
微托帮·众创空间作为专业众创空间建设及运营服务品牌,立足互联网、智能制造、工业设计等领域,依托线下线上服务载体,为崇尚创新技术研究、项目开发的创客企业及团队提供链式服务,目前已成功打造观音桥和大渡口两个众创空间,运营面积超2万平米,集聚了各类服务机构358家,吸引入驻项目近100个,逐渐成为重庆众创空间的样板。
1.2微托帮·众创空间建设及运营实践
(一)制定标准规范,构建众创样本
结合8年国家级公共服务平台运营经验,剖析社会主体开展众创空间建设及运营的共性制约因素,从线上服务平台、线下空间载体、6V服务体系和管理体系建设四个方面制定标准规范,强化多元发展下的共性服务功能,目前已通过直营和技术输出方式在重庆市内多家众创空间运行。
(二)夯实平台基础,建设服务体系
众创空间核心价值不在于提供办公场地,而在于提供培育企业成长壮大的服务体系。微托帮坚持以线上线下平台为支撑,聚集服务资源,夯实平台基础,着力建设6V服务体系。
V融资:提供债权、股权、知识产权质押等各类融资服务。
V平台:提供智能实验室、底层开发云等共性平台,缩短研发周期。
V圈子:提供人脉拓展、信息交流、资源互通、商机共享机会。
V成本:提供财税、法律、科技、咨询等集成服务采购,降低采购成本。
V市场:提供“品牌战略+营销战术+渠道拓网”的市场拓展服务。
V秘书:提供共享商务中心、产品体验中心等强化品牌形象。
(三)紧跟时代步伐,坚持品牌运营
结合国内外产业发展趋势,提前聚焦科技型小微企业,于2013年便启动了“微托帮”品牌打造,将中小企业服务拓展到双创服务,坚持采用“公益+增值”相结合的模式持续开展服务活动,不断提升知名度和美誉度,塑造微托帮的品牌形象。
(四)创新运营模式,线上线下互动
借助互联网和移动互联网,创新运营模式,采用线上线下结合的“O2O”模式,引导服务从线下物业载体向线上平台延伸扩展,实现7*24小时服务,扩大了创客空间服务的覆盖能力和时效,使更多创客能随时随地交流分享和享受平台服务。
(五)构建专业团队,完善导师队伍
众创空间运营成败在人,微托帮立足企业服务专家的定位,组建了涵盖公共行政、平台运营、创业服务、活动策划、宣传推广的专业运营服务团队。同时聘请企业家、天使投资人、行业专业人士等组成创业导师队伍,充实团队实力。
2众创空间建设及运营建议
2.1寻求政府合作,争取政策扶持
众创空间在一定程度上是创新、创业要素资源的集成器,既需要市场建设主体的参与,也需要政府的引导与支持。为此,空间建设主体需加强与政府相关部门的汇报和沟通,积极争取针对众创空间建设及运营的服务政策,通过政策导向助力众创空间建设质量的提升。比如,可以通过共建共营方式,与政府约定项目数量、税收、产值等指标,政府给予相应的支持,也可以围绕产业方向,联合举办众创活动,通过政策引导和氛围营造,推动空间发展。
2.2明确空间主题,引导专业发展
目前国内众创空间同质化现象严重,市场竞争严峻。众创空间不是写字楼出租,重点是生态链打造。众创空间需明确主题,设置进入门槛,吸引同类型的创业群体集聚发展。同时还要为创业者提供专业化服务,主要包括企业价值链流程(如设计、检验检测、中试、产品推广等)和资源能力要素(如技术、资本、人力、创业辅导等)的专业化服务,这些服务的专业化程度越高,越能实现竞争的差异化,从而帮助众创空间摆脱同质竞争。
2.3强化多元合作,打通出路体系
创新企业发展初期需要大量资金,由于初期风险大,企业融资难问题普遍存在,这就需要众创空间加强与天使投资、私募基金等风投合作,形成资金供给链,帮助企业渡过创业初期资金难关。初创企业小有成功就会面临产业化发展,或者被大公司收购或上市,“出路体系”亦是众创生态链中不可或缺的组成部分,这也需要众创空间引入相关资源进行支持。
总之,众创空间建设及运营是一个系统工程,空间的发展既要充分发挥市场配置资源的决定性作用,政府层面也应积极参与和支持,通过提供公共产品和公共服务,营造适宜众创空间发展的政策环境,推动众创空间的专业化、市场化、集成化和网络化。
摘要：随着国家双创战略的推进,众创空间建设成为时代的热点。本文以“微托帮”众创空间为例,从建设标准制定、服务体系建设、服务平台构建、空间品牌运营等方面总结了市场化主体建设及运营众创空间的实践经验,并从众创空间和政府政策层面,提出了众创空间建设及运营的建议。
关键词：众创空间,运营模式,微托帮
参考文献
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[2]曾庆军,夏大平,黄霞梅.新时期众创空间建设实践与发展思考——以长沙中电软件园为例[J].经贸实践,2015(16).