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基于元胞自动机与多智能体模型的城市空间扩展研究

发布时间:2019-07-02 08:41 来源:未知 编辑:admin

  中国在现阶段和将来的一段时间内都将处于城市化高速发展的阶段,而城市化的进程必然引起土地利用状态和土地利用结构的巨大变化。大量非城市用地转变为城市用地,城市建成区向外扩展,内部空间重新配置,这也必然导致了人类赖以生存的自然环境发生了极大改变。因而如何引导城市发展,控制城市的无序蔓延,是当前亟待解决的难题,而面对这样一个复杂的动态系统,建立合理准确的城市土地利用演化模型,对城市的发展过程进行分析模拟以及预测,为城市的规划决策提供理论支持,降低城市化带来的潜在风险,具有重要的理论与实践意义。故本论文将元胞自动机和多智能体模型进行结合,建立了约束Logistic-CA-Agent模型。本论文通过对泉州的土地利用数据和相关资料进行了充分的研究后,从环境保护角度出发,划定了生态控制区,作为模型的约束条件。采用了二分logistics回归的方法,从历史演变数据中,挖掘四个位置特征变量对元胞状态转换的影响,引入邻域因子和随机变量,并对政府智能体和居民智能体对城市用地的影响进行了分析,建立了基于元胞自动机和多智能体的研究模型。本论文以泉州市为背景,在ArcGIS中实现了生态控制线约束下的Logistic-CA-Agent模型,对泉州市2005年和2010年城市用地情况进行了模拟,精度评定采用混淆矩阵方式,城市用地的模拟精度分别达到77.3%和91.6%。

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