姓 名：贺泽亚

院 系：城市与环境学院

专 业：地理学（城市与区域规划）

研究方向：区域旅游规划

导师姓名：吴必虎教授

毕业时间：2016年6月

论文摘要：

本研究着眼于经典地理学领域中空间相互作用经典理论的争鸣和模型使用的混杂不清情况，试图将信息科学领域发展较为完善的网络拓扑结构研究和信息熵理论用引入地理学领域，用以辅助空间相互作用的理论和实践研究。

在理论上，本文一方面通过综述大量的拓扑网络文献，对近几十年人类重点研究的几种拓扑网络类型：规则网络、随机网络、小世界网络和无标度网络的拓扑结构特征进行总结，并将其结构特征和不同的的信息熵水平和系统复杂度对应起来。另一方面，本文又从空间相互作用的经典模型的理论出发点着手，将两种最基本的理论模型形式：引力模型和最大熵模型分别进行了系统有序性和距离衰减作用的差异化比较。最终，本文将拓扑网络理论和空间相互作用理论通过信息熵理论完整地结合在一起，并给出了网络拓扑理论指导下的空间相互作用模型求解的一般路径。这一路径给出了网络拓扑结构判断和检验的普遍方法、几种空间相互作用模型的适用网络拓扑结构、空间相互作用模型的求解和检验方法等，首创性地建立了空间相互作用的一般研究范式，为后续相关理论和实践研究提供了可行的指导框架。

在实证方面，本文取了时间跨度为一年的社交网络用户生成的海量跨城市地理位置签到大数据进行处理计算，采取了优化粒子群（PSO）的方法，借助Python 语言，使用引力模型逆向推导，逐渐逼近了城市空间相互作用的距离衰减函数。研究同时模拟出了该系统中全国三百多个城市节点吸引力值和排序，借助Arcgis 软件进行了空间呈现。将所得出的距离衰减函数与其他系统中的距离衰减函数进行比较后得出：微博签到数据所代表的城市空间相互作用更少地受距离的影响。城市节点吸引力值和排序结果表明：较为发达的地区如四个直辖市和东南沿海地区以及内陆的一些旅游城市呈现出较高的节点吸引力。在此基础上本研究通过引入经济发展水平、产业结构、人口规模和结构、旅游竞争力、教育水平五个方面的共十二项变量，经过因子分析和回归分析，探究了这几个方面的因素对节点吸引力的影响作用。研究进一步发现，与城市发展成熟度、旅游竞争力、人口规模这几个维度相关的因子，对微博签到系统中的城市节点吸引力起着显著的正向影响作用。其中，旅游竞争力因素对节点吸引力的影响最高，城市综合发展成熟度因素次之，人口规模因素的影响比前两者低很多，这表明了微博签到系统与其他许多空间交互系统中的节点吸引力内涵有着较为明显的不同。进一步的深入研究表明，由于空间相互作用流量在连接强度较小的一些城市间的分配有更大的不确定性，所以这些城市的节点吸引力估计值与其实际规模有所偏离，使得回归整体的拟合优度下降；且地理位置签到网络系统中的节点吸引力是一个较为复杂的值，现有的变量不足以解释其全部的内涵。

最后研究指出地理位置签到行为已在目前有限的研究中被发现带有“炫耀”成分,并伴随着更高的自我感知价值。由于现有的研究较多地对签到行为的社会性和自我性方面做出解读，较少有从地理要素的角度来理解其在旅行者认知中的价值和吸引力。本文的发现也将为更好的理解人类签到和移动行为、为进一步了解复杂网络系统中节点吸引力的内涵做出一定理论和实际贡献。

关键词：网络拓扑结构，空间相互作用，信息熵，引力模型，最大熵模型，地理位置签到