当前位置:主页 > 科技论文 > 测绘论文 >

基于矢量元胞自动机的城市土地利用演化模拟

发布时间:2018-02-14 08:11

  本文关键词: 城市规划 元胞划分 矢量元胞自动机 土地利用变化模拟 出处:《南京师范大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:元胞自动机是(Cellular Automata, CA) 一种时间、空间均离散的网格动力学模型,因其具有模拟空间演化过程的能力而被广泛应用于模拟和预测城市土地利用变化和城市发展形态。现有将城市规划要素纳入规则的模型普遍缺少对城市政策时空分异性、阶段性、区域性特征的量化表达,且多集中在栅格形式,而实际上,不规则网格体系演化更加接近城市真实的社会、经济、自然变化过程。国家自然科学基金项目“顾及城市扩展模式的不规则矢量元胞自动机和多主体模型研究”(41671385)致力于采用不规则矢量CA弥补以上不足。本文受到该基金支持,结合空间信息理论,从矢量元胞与空间地理格网的共性入手,分析空间层次推理方法在元胞划分中的可应用性,并采用该方法划分矢量元胞。归纳并重分类了土地利用变化因子,尤其是动态规划因子对土地利用变化的影响,并将因子约束分类为静态约束条件和动态约束条件。最后在此基础上构建了矢量元胞自动机模型并进行实例验证。主要研究内容和成果如下:(1)总结并回顾了元胞自动机的发展,现状和不足,梳理了模型的基本原理与要素。(2)从地理空间网格体系的视角审视矢量元胞,并将空间信息理论的层次空间推理方法运用到矢量元胞划分过程。设计划分方法,并根据本文研究目的划分土地利用矢量元胞。(3)定性并定量描述了空间因子对土地利用变化的影响,并对因子进行重分类为自然因子、交通因子、城市格局因子、城市规划因子四种类型。并将四类因子的约束作用归纳为静态约束与动态约束。并利用二元逻辑回归模型、土地利用转移矩阵、规划参数等将约束条件模型化。(4)以南京市为研究区,使用多期历史土地利用数据、总体规划数据和交通道路数据等对以上模型进行实例验证。模拟了南京市市区2000年、2005年的土地利用变化,通过Kappa系数验证了模型的精度和实用性。
[Abstract]:Cellular automata (CA) is a dynamic model with discrete time and space. Because of its ability to simulate spatial evolution process, it is widely used to simulate and predict urban land use change and urban development. In fact, the evolution of irregular grid systems is closer to the real society and economy of the city. Natural change process. The National Natural Science Foundation of China "irregular Vector Cellular Automata and Multi-agent Model Research taking into account the Urban expansion Model" is committed to using irregular vector CA to make up for the above deficiency. Based on the theory of spatial information and the generality of vector cell and spatial geographical grid, the applicability of spatial hierarchical reasoning method in cell division is analyzed. The method is used to divide the vector cells. The effects of land use change factors, especially dynamic programming factors, on land use change are summarized and classified. Factor constraints are classified into static constraints and dynamic constraints. Finally, a vector cellular automaton model is constructed and verified by an example. The main research contents and results are as follows: 1) the development of cellular automata is summarized and reviewed. This paper reviews the basic principles and elements of the model from the perspective of geo-spatial grid system, and applies the hierarchical spatial reasoning method of spatial information theory to the process of vector cell division. According to the purpose of this study, the paper classifies the land use vector cell. 3) qualitative and quantitative description of the influence of spatial factors on land use change, and reclassifies the factors as natural factors, traffic factors, urban pattern factors. There are four types of urban planning factors. The constraints of the four types of factors are divided into static constraints and dynamic constraints. And using the dual logic regression model, the land use transfer matrix, Planning parameters, etc., model the constraints. 4) take Nanjing City as the research area and use multi-period historical land use data. The land use change in Nanjing city on 2000 and 2005 is simulated, and the accuracy and practicability of the model are verified by Kappa coefficient.
【学位授予单位】:南京师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:F299.23;P208

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 闫广武;元胞自动机中的组织生长[J];吉林大学学报(理学版);2002年03期

2 孙德山;;元胞自动机研究进展[J];五邑大学学报(自然科学版);2011年04期

3 周子力,王新伟,王成道;一种交通流的元胞自动机模型及分析[J];计算机工程;2004年09期

4 闫满,李万龙,闫广武;任意相邻元胞自动机中的复制斑图[J];吉林大学学报(理学版);2005年04期

5 熊玉;肖莹;;结合Monte Carlo方法用元胞自动机模拟传染病[J];甘肃农业;2005年12期

6 周涛;周佩玲;汪秉宏;杨春霞;蔡世民;;元胞自动机用于金融市场建模[J];复杂系统与复杂性科学;2005年04期

7 秦大康;禁止字方法在元胞自动机中的一个应用[J];苏州大学学报(自然科学版);2005年01期

8 平萍;赵学龙;张宏;刘凤玉;;基于耦合触发元胞自动机的并行加密模型[J];信息与控制;2006年03期

9 张宏军;高峰;;扩散系统的元胞自动机模拟[J];安徽教育学院学报;2006年03期

10 杨青生;黎夏;;基于动态约束的元胞自动机与复杂城市系统的模拟[J];地理与地理信息科学;2006年05期

相关会议论文 前10条

1 刘碧川;吴秋轩;;零边界条件下二维元胞自动机矩阵可逆性分析[A];浙江省信号处理学会2012学术年会论文集[C];2012年

2 陈军华;赵凛;张星臣;;基于元胞自动机理论的交通流模拟研究进展[A];第10届计算机模拟与信息技术会议论文集[C];2005年

3 应尚军;魏一鸣;蔡嗣经;;元胞自动机及其在经济学中的应用[A];面向复杂系统的管理理论与信息系统技术学术会议专辑[C];2000年

4 田欢欢;薛郁;;考虑行人占据影响的元胞自动机疏散模型[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

5 邓方;陈杰;陈文颉;朱琳;;元胞自动机及其在兵力推演中的建模与仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

6 巩小波;李志鹏;刘允才;;基于元胞自动机的城市道路仿真系统[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C];2005年

7 周涛;周佩玲;汪秉宏;杨春霞;蔡世民;;元胞自动机用于金融市场建模[A];全国复杂系统研究论坛论文集(二)[C];2005年

8 罗平;;元胞自动机的地理过程模拟机制及扩展应用[A];中国地理学会2004年学术年会暨海峡两岸地理学术研讨会论文摘要集[C];2004年

9 畅春玲;张运杰;于东;董云影;;建立在模糊逻辑上的模糊元胞自动机[A];第12届全国模糊系统与模糊数学学术年会论文集[C];2004年

10 谢俊奇;;序言[A];新观点新学说学术沙龙文集18:土地生态学——生态文明的机遇与挑战[C];2008年

相关重要报纸文章 前10条

1 王华丽;土地利用需合理[N];新农村商报;2014年

2 南京农业大学土地管理学院 张颖 王群 王万茂;树立土地利用立体观[N];中国国土资源报;2008年

3 浙江大学公共管理学院教师、博士 杨遴杰;强化土地调控 统筹土地利用[N];中国国土资源报;2008年

4 记者 丁洪美;土地利用每年造成10亿吨碳排放[N];中国绿色时报;2009年

5 周永恒;土地利用总规通过市级评审[N];六盘水日报;2011年

6 记者 陈岩 通讯员 胡志喜;土地利用绩效有了统一评判标准[N];湖北日报;2011年

7 本报驻江苏记者站记者 杨应奇;警惕土地利用中的“闯黄灯”现象[N];中国国土资源报;2013年

8 本报记者 冯培丽 通讯员 贺楚华 臧翊 邓凡;打破土地利用“先违法后治理”怪圈[N];中国国土资源报;2013年

9 记者 陈诗圆;提升土地利用和管理水平 为经济社会持续发展提供保障[N];钦州日报;2013年

10 首席记者 杨应奇 通讯员 薛建;土地利用的“3D”时代[N];中国国土资源报;2013年

相关博士学位论文 前10条

1 蒋雪玲;基于元胞自动机的机械车间紧急疏散建模研究[D];贵州大学;2015年

2 张星;多层元胞自动机加密算法的研究与实现[D];南京理工大学;2016年

3 平萍;元胞自动机原理及其在密码学的应用研究[D];南京理工大学;2009年

4 秦大康;元胞自动机生成的时间序列的复杂性研究[D];苏州大学;2005年

5 江志松;元胞自动机的语法复杂性[D];苏州大学;2001年

6 曹兴芹;复杂系统的元胞自动机方法研究[D];华中科技大学;2006年

7 汪洋;博斯腾湖流域土地利用变化与经济重心迁移分析[D];新疆大学;2015年

8 陈学渊;基于CLUE-S模型的土地利用/覆被景观评价研究[D];中国农业科学院;2015年

9 胡文敏;环洞庭湖区土地利用变化及其生态环境效应[D];湖南农业大学;2014年

10 张云鹏;基于主体的常州市新北区土地利用情景模拟研究[D];南京大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 米洁琼;基于矢量元胞自动机的城市土地利用演化模拟[D];南京师范大学;2017年

2 翟莹;关于二维170规则元胞自动机的研究[D];广西师范大学;2006年

3 Maikel Issermann;基于元胞自动机和流动成本场的高效降雨径流模型[D];清华大学;2014年

4 蒲昕;基于元胞自动机的道路瓶颈交通流的研究[D];长安大学;2015年

5 曹韦华;基于元胞自动机的两轮车流建模与仿真[D];江西理工大学;2015年

6 安宁;基于元胞自动机的无线传感器网络节能路由协议的研究[D];电子科技大学;2014年

7 李意芬;基于元胞自动机的城市道路偶发性拥堵时交通行为模拟[D];长沙理工大学;2014年

8 刘敏;Cu-Co合金液—液相变过程的元胞自动机模拟[D];东北大学;2014年

9 金龙;驾驶心态与无信号十字交叉口通畅性的元胞自动机仿真研究[D];兰州交通大学;2015年

10 张泽森;基于元胞自动机的多代产品扩散研究[D];广西师范大学;2015年



本文编号:1510254

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dizhicehuilunwen/1510254.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e01fa***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com