多因素约束的城市空间扩张元胞自动机构建及其应用研究

发布时间：2021-02-17 00:08

　　城市空间扩张是复杂的社会经济进程,伴随着人口、政策和城市要素向外推进等现象,是评判城市化水平的重要指标。元胞自动机（Cellular Automata, CA）是可以模拟事物发展演化过程的系统动力学模型,可以有效揭示城市空间扩张过程的特征和机制,具有广阔的应用前景。根据Geo-CA的内涵与特征,以湖南省衡阳市为例,考虑城市空间扩张的主要影响因素,本文提出了多因素制约的城市空间扩张过程元胞自动机模拟模型（Multi-factors Constrained Expanding Simulation CA, MCESCA）。结合多期LANDSET影像、DEM和规划数据等数据源,论文构建并实现了MCES-CA模型,取得了较好的模拟结果。经检验,MCES-CA的模拟精度总体达89.24%。模拟结果显示衡阳主城区的空间扩张具有多方向、多阶段的特征,受到城市的自然环境和发展规划等因素的制约。本文研究表明,MCES-CA是一种简洁、易实现且高效的城市空间扩张模拟工具,今后应该结合人工智能方法提高模拟结果的精度。 

【文章来源】：地球信息科学学报. 2020,22(03)北大核心

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

衡阳市主城区区位

Geo-CA包括地理空间维度、空间位置、元胞状态、输入信息、转换规则和绘制机制（图3），是一种复杂的地理系统演化发展过程描述模型。地理空间维度可以是0维、1维、2维、3维或多维。空间位置是描述地理对象、现象和过程的基本参数。状态是描述某时刻的元胞的存在属性特征。输入信息是元胞的邻居以及它们的存在状态，是促使元胞的状态发生转换的基本前提。转换规则是元胞在某时刻根据输入信息发生状态转换的规则集合。绘制机制是将某时刻元胞的存在状态可视化的方法。图3 Geo-CA的概念

Geo-CA的概念

【参考文献】：
期刊论文
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[3]区位商视角下粤港澳大湾区制造业与服务业集聚分析[J]. 柳颖.  市场周刊. 2019(02)
[4]城镇化与生态环境耦合动态模拟模型研究进展[J]. 崔学刚,方创琳,李君,刘海猛,张蔷.  地理科学进展. 2019(01)
[5]中国县域土地城镇化的区域差异及其影响因素[J]. 高金龙,包菁薇,刘彦随,陈江龙.  地理学报. 2018(12)
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[9]中国东部沿海地区四大城市群生态效率评价[J]. 任宇飞,方创琳,蔺雪芹.  地理学报. 2017(11)
[10]诗意栖居:中国传统人居思想及其现代启示[J]. 刘沛林.  社会科学战线. 2016(10)

硕士论文
[1]基于约束logistic-CA模型的城市扩张空间形态研究[D]. 甘喜庆.中南大学 2008



本文编号：3037130