耦合约束动态地块分裂和矢量元胞自动机的城市扩张模拟

被引:10
作者
刘鹏华 [1 ,2 ]
刘小平 [1 ,2 ]
姚尧 [1 ,2 ]
张金宝 [1 ,2 ]
何执兼 [1 ,2 ]
洪晔 [1 ]
机构
[1] 中山大学地理科学与规划学院
[2] 广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室
关键词
约束动态地块分裂; 矢量元胞自动机; 逻辑回归; 城市扩张; 热点分析;
D O I
暂无
中图分类号
F299.23 [城市经济管理]; TU984 [城市规划];
学科分类号
120405 ; 081303 ; 083302 ; 1204 ;
摘要
矢量元胞自动机模型(VCA)能精细地模拟城市土地利用变化,在VCA中引入合理的地块分裂规则更符合城市扩张高度破碎化的特点。由于地块破碎及其模拟实现的复杂性,目前已有研究尚未考虑地块的动态分裂。该文提出了一种对地块分裂进行约束的矢量元胞自动机模型(Constrained Dynamic Land Parcel Subdivision and Vectorbased Cellular Automata,CDLPS-VCA),通过形状、坡度、邻域来约束动态地块分裂过程,采用逻辑回归模型挖掘转换规则,并耦合矢量元胞自动机进行城市扩张模拟。该模型被应用于深圳市宝安区2009-2014年的城市扩张模拟,结果表明:与VCA和DLPS-VCA相比,CDLPS-VCA能获得最高的模拟精度(FoM=0.266,分别提高了0.046和0.020)和最相似的空间格局(al=86.08%,分别提高了11.30%和3.11%),说明在VCA中有机融合合理的地块分裂过程,能更精确地模拟土地利用变化;同时,基于模拟结果识别出了宝安中心组团、西部工业组团、西部高新组团3个城市发展热点区域。该方法能准确地模拟城市化进程,为城市土地利用监测和城市发展规划提供依据。
引用
收藏
页码:74 / 82+1 +1
页数:10
相关论文
共 28 条
[1]  
A Vector-based Cellular Automata Model for Simulating Urban Land Use Change[J]. LU Yi,CAO Min,ZHANG Lei.Chinese Geographical Science. 2015(01)
[2]   中国特大城市空间形态演变研究 [J].
叶昌东 ;
周春山 .
地理与地理信息科学, 2013, (03) :70-75
[3]   一个求解多边形最小面积外接矩形的算法 [J].
程鹏飞 ;
闫浩文 ;
韩振辉 .
工程图学学报, 2008, (01) :122-126
[4]   从高维特征空间中获取元胞自动机的非线性转换规则 [J].
刘小平 ;
黎夏 .
地理学报, 2006, (06) :663-672
[5]  
Knowledge discovery for geographical cellular automata[J]. Anthony Gar-On Yeh.Science in China(Series D:Earth Sciences). 2005(10)
[6]  
深圳统计年鉴[M]. 中国统计出版社 , 深圳市统计局, 2016
[7]   Simulating urban land-use changes at a large scale by integrating dynamic land parcel subdivision and vector-based cellular automata [J].
Yao, Yao ;
Liu, Xiaoping ;
Li, Xia ;
Liu, Penghua ;
Hong, Ye ;
Zhang, Yatao ;
Mai, Ke .
INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOGRAPHICAL INFORMATION SCIENCE, 2017, 31 (12) :2452-2479
[8]  
From raster to vector cellular automata models: A new approach to simulate urban growth with the help of graph theory[J] . Pablo Barreira-González,Montserrat Gómez-Delgado,Francisco Aguilera-Benavente.Computers, Environment and Urban Systems . 2015
[9]   Characterization of neighborhood sensitivity of an irregular cellular automata model of urban growth [J].
Dahal, Khila R. ;
Chow, T. Edwin .
INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOGRAPHICAL INFORMATION SCIENCE, 2015, 29 (03) :475-497
[10]   An agent-integrated irregular automata model of urban land-use dynamics [J].
Dahal, Khila R. ;
Chow, T. Edwin .
INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOGRAPHICAL INFORMATION SCIENCE, 2014, 28 (11) :2281-2303