揭示现代澳大利亚与美国城市演化中的构型吸引子

现代城市的空间结构呈现出高度多样化的模式，并在众多约束下不断演化。近期，异质性与扩散两个关键维度在刻画这种多样性方面日益凸显。然而，现代聚落并未填满整个异质性—扩散空间。尽管如此，导致所观测到的布局出现的动态机制仍不清楚。在此，我们评估了25个澳大利亚城市和175个美国城市人口密度分布的异质性与扩散程度。我们观察到，较大的城市往往形成一个低扩散程度、高异质性的簇，并将这一观测与这些城市内部迁移的动态特性相联系。为此，我们引入了一个与迁移数据相一致的模型，该模型预测大多数城市具有高度紧凑且异质的结构，与实际布局数据相符。此外，我们分析了城市构型长期动态在 mobility 特征（如社会倾向与平衡态附近的迁移阻抗）变化下的稳定性。结果表明，我们报告了三种性质上不同的可行城市结构相：均匀相、单中心相与多中心相。这些相被证明在适当选择的构型参数空间中由平滑或急剧的相变所分隔。最后，该分析揭示出所有可能平衡构型之集合（“构型吸引子”）在异质性—扩散空间中形成一条狭窄区域，从而解释了聚类模式的出现。