基于层级渗流的英国城市与区域研究

城市系统在不同尺度上呈现出层级结构。这些结构表现为行政区域的划分，它们是复杂的地理、政治和历史过程的产物，并在街道网络等基础设施上留下了几乎不可磨灭的印记。在这项工作中，我们利用渗流理论对街道网络及其交叉口（交互与城市集聚的主要节点）进行分析，揭示了英国在不同尺度上的一系列层级结构。在较大尺度上，观察到的层级结构可解释为英国的区域断裂，其表现为多种形式，从自然边界（如国家公园）到基于社会阶层与财富的区域划分（如众所周知的南北分化）。在较小尺度上，城市是通过对每个新兴区域簇进行递归渗流而产生的。我们通过测量渗流中每个距离阈值下簇的分形维数，考察了整个系统形态的演化。我们观察到分形维数在特定距离达到最大平台期。在该距离阈值下定义的簇与根据卫星图像以及先前基于人口密度方法恢复出的城市边界高度吻合。