The allometric models on the relationships between area and population of urban systems: underlying rationale,generalized equation, and empirical analyses

从基于广义Beckmann-Davis模型的关于城市人口规模分布的三参数Zipf模型P(r)=C(r-α)-dz和城市人口-城区面积的异速生长定律A(r)=aP(r)b出发,导出关于城区面积规模分布的三参数Zipf模型A(r)=K(r-α)-d,然后将它们还原为一组奇异对称序列:Pm=P1λ1-m, Am=A1γ1-m, fm=f1δm-1, 从这一组几何级数序列出发推导出城市人口-城区面积异速生长模型的一般形式,进而证明:当令Ps=∑rP(r)、As=∑rA(r)时,下式成立:As(t)∝Ps(t)bs,且当λ≤δ、γ≤δ,即城市规模分布的分维D≥1 时,标度因子bs=1;当λ>δ, γ>δ ,即分维D＜1时,有bs=(d-1)/(dz-1),从而将城市人口-城区面积异速生长关系推广到城市体系的总量分析领域,并且发现bs=(lnA1-lna)/lnP1,即城市体系总量的异速生长系数在理论上等于最大城市的异速生长系数.以河南省的城市和城市体系为检验对象对本文的理论推导结果进行了实证分析.国家自然科学基金中文核心期刊要目总览(PKU)中国科学引文数据库(CSCD)03375-3803