福州市城市用地扩张分析与模拟研究
本文选题：城市用地扩张 + 元胞自动机 ； 参考：《西安科技大学》2017年硕士论文
【摘要】：在全球经济大发展的浪潮中,城市用地扩张作为一种必然现象应运而生。目前,我国处于城市用地扩张飞速发展阶段,面临快速发展与城市用地规划、供给与需求、资源利用与环境保护等方面的矛盾。因此,城市用地扩张的模拟研究和预测分析对于平衡城市化进程和合理规划城市用地以及城市的可持续发展显得尤为重要。本研究以我国海西地区重要门户福州市为研究区,首先以2000-2015年多期Landsat TM/ETM+影像为数据基础,对福州市城市用地空间分布信息进行提取,分析了2000-2015年福州市城市用地扩张的时空特征;同时借助福州市2000-2015年社会经济数据和人文数据,探讨了城市扩张的主要驱动因素;然后,结合地理位置多层次约束性条件创造性地以地理加权回归模型作为元胞自动机(CA)层转化规则,从微观角度出发充分考虑地理位置、自然因素以及各智能体(ABM)对环境变化决策的多准则性和意愿性,借助GIS空间分析技术,构建了CA和ABM相耦合的城市用地扩张模拟模型;之后,基于Visual Studio 2010开发平台和C#语言对模型进行了实现;最后,利用优化的模型对福州市2020和2030年不同情境下的城市用地扩张情况进行了预测,为城市用地的可持续发展提供了支撑和建议。主要结论如下:(1)福州市城市用地时空变化特征:2000-2015年福州市城市用地不断扩张,而且扩张的速度不断提高;在城市用地扩张的过程中,侵占未利用地的面积最多,其次是林地,两者之和占城市扩张侵占其他用地类型面积比例的78.89%;同时在2000-2015年内,福州市城市用地的重心主要向西偏北方向偏移,扩张量最高值逐渐远离城市重心;而2000-2015年,福州市的土地利用效率由粗放逐渐走向集约。(2)福州市城市用地扩张驱动力分析:在2000-2015年,人口增加、GDP增长、港口发展的增长趋势和同期福州市城市用地的变换态势是同向正相关,且总体上升走向大致相同,因此他们的共同作用主导了福州市城市用地的扩张;同时通过全局性逻辑回归和地理加权逻辑回归分析可知,整体上,地形、区位、河流、交通、教育及医疗条件对城市用地扩张的影响较为显著,而到高程、坡度、灯光、一般公路、河流、学校和医院的距离等因素则对城市用地空间差异性的扩张表现显著。(3)CA-ABM城市用地扩张模型设计实现及情景预测:在对福州市城市用地时空特征和驱动力分析的基础上,借助元胞自动机、多智能体和GIS空间分析相关理论,利用ArcGIS Engine二次开发对设计好的CA-ABM模型进行了实现,以2000-2015年实际城区分布情况对模型参数进行调整,完善模型;然后,从微观角度出发利用CA-ABM模型多层次地真实地模拟城市用地在微观格局上的变化,同时对模拟结果进行了点对点和Kappa系数验证,整体精度均在0.8以上,表明基于CA-ABM模型来模拟福州市城市用地扩张的模拟结果有较强的可信度;最后,设计了以利用主体、开发主体、政府主体为主导的三种预测情景,对福州市不同情景下2020和2030年城市用地扩张情况进行了预测,并借助景观格局指数对预测结果进行评价。结果表明利用主体、开发主体、政府主体在城市用地扩张的过程中至关重要,三者的有机结合才可以使城市用地在空间规划上朝着健康、有序、稳定地方向发展,同时提高土地利用效率。
[Abstract]:This paper analyzes the spatial and temporal characteristics of urban land use in Fuzhou from 2000 to 2015 . ( 2 ) Analysis of the driving force of urban land use in Fuzhou city : in 2000 - 2015 , the population increase , GDP growth , the growth trend of port development and the change trend of urban land use in Fuzhou city in the same period are the same as those of the same direction , and the overall upward trend is about the same , so the influence of the terrain , location , river , transportation , education and medical conditions on the urban land expansion is obvious . Based on the analysis of spatial and temporal characteristics and driving force of urban land in Fuzhou city , this paper forecasts the urban land expansion in Fuzhou in 2020 and 2030 based on the analysis of spatial and temporal characteristics and driving force of urban land in Fuzhou .
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：F299.23;P208;P237
【参考文献】
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，本文编号：2004464
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