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旅游特色街区是一种新兴的旅游景区类型，具有不同于传统旅游景点类型的诸多特点。作为一个刚起步的新产业领域，它受到来自地理学、旅游学、旅游地理学等各个学科的重视，但相关的研究才刚刚起步。它作为一个典型的人群密度高，流动情况复杂的旅游目的地内环境，研究掌握其中的人群活动规律对于景区管理而言非常关键。目前的旅游行为、模拟研究对这类景区内部范围的人员时空活动关注较少，本文从人地关系角度出发，遵循虚拟地理实验理念思路，围绕旅游特色街区这个专题下的人群活动环境，研究设计了一个按照“对象-网络-场”描述人地关系的人地模型，以人的行为划分层次的人群时空行为模型与模拟计算实验方法，对建立研究旅游特色街区中的旅游行为、人群安全乃至人地关系的理论与方法进行了初步探索，本文主要工作与研究成果如下: 1)研究建立了一个面向旅游特色街区的人地模型，该模型针对街区空间范围大、路网交织的特点，采用网络-场混合模型对旅游特色街区从整体空间范围到局部区域进行统一描述，相比以交通路网表达人群活动的旅游研究、和以单一栅格图表达局部个体行为的人群模拟研究在表达旅游特色街区这一特殊空间内的人地关系有很大的优势;基于人与地相互匹配的建模方式，模型实现了在街区不同尺度间对人与地、人与人间关系的一体化表达，既体现了街区环境本身的客观特点、又综合了个体在其中的行为、社会特征要素。 2)基于人地模型研究建立了旅游特色街区中的个体时空行为模型，行为模型分别从目标决策、道路寻径、局部行为三个层面进行个体行为的表达:目标决策能够分别按照旅游与疏散两种行为表达需求替换相应的决策模型，使得模型具有模拟不同情景下人群活动的灵活性;道路寻径利用了人地模型对街区不同尺度一体化表达的特性能够处理复杂的路网寻径;局部行为则通过联合连续场模型与社会力模型的模拟方法设计和基于栅格场的空间统计方法，兼顾了个体在局部空间的寻径移动及与其它个体间的交互行为。 3)人群模拟的运行效率是影响其模拟效果的重要因素，高效实时的模拟不仅意味着可以更快的模拟结果，也能让基于本研究模型的模拟有了更多的交互性及实用性的提升。在人地模型与个体时空行为模型的基础上，研究设计了基于GPU通用计算的模型计算流程，利用人地模型的区域分块与行为模型的独立性，模型计算的主要步骤都通过并行处理在GPU上完成，实现了大规模人群在旅游特色街区这种环境下的复杂时空行为可交互实时模拟。 4)在人地模型、行为模型、高性能计算设计的基础上，实现了基于对象-网络-场的人地模型和多层次个体行为模型的人群模拟原型系统平台。以西塘古镇为实验区，实验了旅游情景下的游客人群漫游过程，说明了模型从数据采集、模型参数确定及拟合、模拟应用的流程，并用模拟结果与实际观测进行比对获得较好的验证结果;实验了景区疏散情景下的人群活动过程，通过对实验中的人群活动分布分析，以及不同策略的疏散过程比较，提出了一个改进的疏散方案，并对景区存在的疏散问题进行了分析与建议。