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运用元胞自动机模型对研究区农村居民点变化进行模拟分析,采用案例推理方法获取元胞转换规则,以MARKOV方法对模型进行数量控制,采用改进的Kappa系数对模拟结果进行精度验证。以湖北省鄂州市1991-2004年农村居民点变化作为模型训练数据,2004-2009年变化数据对模型进行参数校验,模拟得到2009年农村居民点分布情景,对照2009年研究区实际情况,模拟结果总体百分比精度为96.68%,改进的Kappa系数值为0.93。研究结果表明基于案例推理元胞自动机模型具有较高的模拟精度,可用于农村居民点变化模拟分析。 相似文献
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《资源科学》2016,(8)
本文探索了最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)获取元胞转换规则的可行性,并应用于复杂土地利用变化模拟预测。以湖北省鄂州市为研究区,以1991-2004年土地利用变化数据作为模型训练数据,运用改进的ROC分析方法对比分析了LSSVM和逻辑回归方法获取的元胞转换规则,在此基础上运用LSSVM-CA模型模拟了研究区2013年的土地利用情景,并对2020年和2030年土地利用情景进行预测。研究结果表明:1LSSVM对数量较大、变化过程较复杂土地利用类型的空间分布模拟效果更好,如耕地、建设用地、养殖水体和其他用地;2与2013年实际土地利用情景相比,LSSVM-CA模拟结果总体精度为0.80,Kappa系数为0.73,处于较高一致性水平,优于逻辑回归-CA模型结果;3未来,鄂州市主城区、城西新区、"葛华新城"、"红莲湖新城"以及南部的花湖开发区、沼山镇、太和镇建设用地需求较大,将占用大量耕地,东部和南部低丘岗地区的耕地将大量转变为林地。研究结论为LSSVM方法可用于获取元胞转换规则进行复杂土地利用变化模拟,并能取得较好的效果,模拟结果可为研究区土地规划、耕地和生态环境保护等提供决策参考。 相似文献
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本文探索了最小二乘支持向量机（Least Squares Support Vector Machine ,LSSVM）获取元胞转换规则的可行性,并应用于复杂土地利用变化模拟预测。以湖北省鄂州市为研究区,以1991-2004年土地利用变化数据作为模型训练数据,运用改进的ROC分析方法对比分析了LSSVM和逻辑回归方法获取的元胞转换规则,在此基础上运用LSSVM-CA模型模拟了研究区2013年的土地利用情景,并对2020年和2030年土地利用情景进行预测。研究结果表明：①LSSVM对数量较大、变化过程较复杂土地利用类型的空间分布模拟效果更好,如耕地、建设用地、养殖水体和其他用地;②与2013年实际土地利用情景相比,LSSVM-CA模拟结果总体精度为0.80,Kappa系数为0.73,处于较高一致性水平,优于逻辑回归-CA模型结果;③未来,鄂州市主城区、城西新区、“葛华新城”、“红莲湖新城”以及南部的花湖开发区、沼山镇、太和镇建设用地需求较大,将占用大量耕地,东部和南部低丘岗地区的耕地将大量转变为林地。研究结论为LSSVM方法可用于获取元胞转换规则进行复杂土地利用变化模拟,并能取得较好的效果,模拟结果可为研究区土地规划、耕地和生态环境保护等提供决策参考。 相似文献
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基于元胞自动机的莫莫格湿地土地覆被预测模拟 总被引：6，自引：0，他引：6
本文运用元胞自动机结合人工神经网络方法,利用1986年和2004年两时期的ETM遥感影像,对莫莫格国家级湿地自然保护区的土地覆被变化进行了动态的模拟和预测,探讨了元胞自动机模型在湿地土地覆被变化预测和湿地资源保护方面的重要作用,为湿地资源的动态监测与可持续发展提供参考和决策支持。在模型实现过程中,以正六边形元胞取代传统的四边形元胞,克服了传统四边形元胞各向异性的先天不足,减小了模型预测的误差。应用BP神经网络与元胞自动机相结合自动挖掘出元胞自动机模型的转换规则,不仅降低建立多种土地覆被类型预测模拟的难度,而且减少了人为的主观因素,提高了准确性。将模型应用到莫莫格湿地保护区,预测的结果与实际土地覆被类型比较得出预测精度达到约80%,通过对该地区未来34年土地覆被变化的预测,反映出了该地区耕地面积增大、湿地减少的生态环境变坏的趋势,为该保护区的管理和发展提供了参考。 相似文献
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技术创新横向扩散的元胞自动机模型及实证分析 总被引：7，自引：0，他引：7
本文简要回顾了传统技术创新扩散的定量分析的发展过程，并针对传统定量分析研究的不足，建立了基于元胞自动机技术创新的横向扩散模型。本文利用中国移动通信手机用户数据进行了实证研究，研究显示该元胞自动机模型所模拟出来的结果符合实际情况。 相似文献
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平谷区农村居民点用地的时空特征及优化布局研究 总被引：8，自引：3，他引：5
农村居民点的优化布局必须在分析现状的基础上,按照农村产业发展规划目标,针对不同类型进行分类调控,科学评价农村居民点的综合发展潜力是村庄量化分类的基础,也是协调推进村庄整治的关键所在.本文以北京市平谷区为例,利用2004年、2009年土地利用现状数据库,研究了平谷区2009年农村居民点空间分布特征及2004年-2009年间居民点用地的变化情况.结合山区和平原区的不同发展条件,分别制定山区和平原区农村居民点的综合发展潜力评价指标体系,运用GIS的地理空间分析功能,对评价要素的空间叠加、计算,评价村庄的综合发展潜力.并将评价结果与城镇发展规划相结合,针对农村居民点用地的区位条件,提出居民点用地调控的类型及区域产业发展布局的方向.研究结果体现了土地利用的现状及适宜性,对推进农村居民点整理具有一定的指导意义. 相似文献
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利用元胞自动机理论,建立了反映信息服务扩散过程的元胞自动机演化模型,分别模拟了用户的需求以及服务-需求匹配度这两个因素对信息服务扩散程度的影响,通过分析模拟结果,得出开展信息服务的一些启示. 相似文献
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基于高原河谷城市西宁市2000-2020年土地利用数据，选取9类自然因素与社会经济因素驱动因子，运用MCE-CA-Markov耦合模型，以2000-2010年土地利用为基期，模拟2020年土地利用变化并对预测结果精度验证，最后以2020年为基期数据，预测2030年研究区土地利用空间格局。结果表明：MCE-CA-Markov模型模拟2020年土地利用精度验证结果 Kappa系数为0.869 1，土地利用变化预测方法可行；2000-2020年研究区土地利用变化显著，2030年建设用地增长趋势明显，耕地、草地面积有所减少；在服务于国土空间规划的实践中，西宁市在未来城市发展过程中土地利用冲突问题明显。 相似文献
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基于地理元胞自动机的土地利用变化研究 总被引：14，自引：0，他引：14
土地利用及其变化是一个相当复杂的现象与过程,它既受自然因素的制约,在一定地域上又受社会、经济、技术等因素的强烈影响,具有明显的综合性和地域性.同时,土地利用变化对区域和全球环境变化又起着十分重要的作用.因而,土地利用变化研究已成为国内外近期研究的热点问题之一.本文介绍了采用地理元胞自动机进行土地利用变化研究的优点、原理及方法,并以河西走廊地区为实例,采用Idrisi的CA-MARKOV模块进行了土地利用变化的分析和预测,得出河西走廊地区1995年到2005年土地利用变化的特点.研究表明,与一般的研究土地利用变化的GIS方法和统计方法相比,地理元胞自动机具有快速、准确、实时性强的特点;与动态模型相比,采用地理元胞自动机进行土地利用变化研究具有简明易行的特点. 相似文献
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近几年来,地震、火灾等自然灾害频繁发生,恐怖袭击事件突发频率也呈日益攀升之势,公共安全问题成为社会热点,灾难突发时人员疏散问题的建模与仿真技术成为研究热点。立足已有的元胞自动机模型,充分考虑了人员在疏散时的心理特点和行为特点,提出了一种改进的元胞自动机模型,通过改进的元胞自动机模型对人员疏散问题进行建模与仿真,更加真实再现了行为人在紧急疏散时表现出来的从众性和自组织性,其研究成果为人群疏散仿真研究提供了有力支持。 相似文献
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基于最坏情景理论的连云港土地利用变化情景模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
预测和模拟土地利用情景变化对于进一步评估土地利用变化的生态环境影响以及优化土地利用规划方案具有重要作用。本文基于最坏情景理论,以基于人工神经网络（ANN）和元胞自动机（CA）的FLUS模型为支持,模拟了最坏情景模式（WSB）和非最坏情景模式下（NWSB）的沿海城市连云港2020年土地利用变化。结果表明：①基于生态因子耐受度测算得出研究区最坏情景区域共计489.67 km2,该区域主要包括连云港中部云台山国家自然保护区内海拔较高、坡度较大、分布大量天然林地的区域以及重要的河流湖泊水库等生态水体;②两种情景模式下城镇用地均有较大程度的扩张,在WSB情景下城镇用地扩张避开了最坏情景区域;③由于村庄的存量利用率较高,因此在WSB模式下对于耕地的占用相对较小,表明该模式下可在一定程度上减少村庄建设对耕地的占用,从而提高了存量建设用地的使用效率;④由于最坏情景区域的约束和限制转化作用,城镇用地扩张在WSB模式下不得不占用更多的耕地,从而对耕地保护工作提出了更高的要求。基于最坏情景理论进行土地利用变化模拟对于生态环境保护及区域可持续发展具有重要的支撑作用,因而既可为区域土地规划和管理提供支持,也可为其他地区土地利用模拟提供参考和借鉴。 相似文献
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综合区域环境影响下的农村居民点空间分布变化及影响因素分析 总被引：5，自引：2，他引：3
农村居民点空间分布变化对农村地域景观变化具有重要影响。本文应用GIS空间分析以及景观指数的定量分析方法,以河南巩义市为研究区域,分析了综合区域环境影响下的农村居民点空间分布变化特征。结果表明：①随着农村经济社会发展,农户居住用地总面积及相应的占地比重有较大幅度增加;②现有农村居民点分布扩展表现出规模集中化和局部分散化并存的现象;③外部调控因素对聚居斑块的作用力度不断增强,农户聚居空间形态逐步向规则化的方向发展;④农村居民点空间扩展由地理位置偏僻、交通不便利、居住环境条件差的区域逐渐向地势相对平缓、交通基础设施相对优越、经济发展环境较好地方集中,表现出较为明显的区位集中指向。规模化、集约化和空间区位的合理化应是今后农村居民点整合发展的主要趋势。 相似文献
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综合区域环境影响下的农村居民点空间分布变化及影响因素分析——以河南巩义市为例 总被引：16，自引：1，他引：15
农村居民点空间分布变化对农村地域景观变化具有重要影响.本文应用GIS空间分析以及景观指数的定量分析方法,以河南巩义市为研究区域,分析了综合区域环境影响下的农村居民点空间分布变化特征.结果表明:①随着农村经济社会发展,农户居住用地总面积及相应的占地比重有较大幅度增加;②现有农村居民点分布扩展表现出规模集中化和局部分散化并存的现象;③外部调控因素对聚居斑块的作用力度不断增强,农户聚居空间形态逐步向规则化的方向发展;④农村居民点空间扩展由地理位置偏僻、交通不便利、居住环境条件差的区域逐渐向地势相对平缓、交通基础设施相对优越、经济发展环境较好地方集中,表现出较为明显的区位集中指向.规模化、集约化和空间区位的合理化应是今后农村居民点整合发展的主要趋势. 相似文献
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空间统计视角下的农村居民点分布变化及驱动因素分析——以鄞州区滨海平原为例 总被引：7，自引：0，他引：7
农村居民点分布变化研究是优化农地利用、村庄规划的基础,以空间自相关等为核心的空间统计方法能定量刻画居民点分布演变的态势,成为当前学界探索热点。本文采用空间自相关方法、标准距离与标准差椭圆空间统计方法、密度分析方法,分析了鄞州滨海平原咸祥镇、瞻岐镇2005年、2011年的农居点分布特征及变化和驱动因素,研究结果显示:1农村居民点分布由2005年的空间随机分布演变为2011年的集聚模式,农村居民点分布呈现向外扩张的态势,分布区域、尺度扩大;2农村居民点主要以西南-东北轴为布局方向,东北、南、东三个方向为2005-2011年重点发展方向,其中东北方向最为突出;比较2005年,2011年农村居民点分布出现了多个密集中心,新增农村居民点密集核心分布于滨海平原东北部与南部;3政策和规划因素,包括鄞州区滨海投资创业区块、象山港大桥、交通线路规划等工程项目,以及高程、河流等自然因素是其分布特征变化的主要驱动因素。 相似文献
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唐山海岸带土地利用格局的情景模拟 总被引：10，自引：3，他引：7
本文以唐山海岸带为研究区,基于2000年和2005年TM遥感影像,运用3S技术,通过人机交互目视解译提取了精度较高的两期该区土地利用/土地覆被数据.以2000年土地利用数据为基期,选取距农村居民点距离、距城镇距离、距道路距离、距河流距离、距海岸线距离、地下水埋深、土壤类型、成因地貌、工程地质条件9个自然和社会经济因素作为驱动因素,运用CLUE-S模型模拟了2005年的土地利用类型空间格局,并用2005年的实际解译数据加以验证.结果表明:正确模拟比例达88.95%,Kappa指数为0.8711.说明CLUE-S模型能够较准确地模拟小尺度海岸带地区的土地利用,土地覆被变化.在此基础上又分别模拟了自然增长、土地结构优化、经济发展、生态保护4种情景方案下2015年研究区的土地利用格局.结果表明:在不同情景方案下的土地利用,土地覆被格局存在显著的空间差异,对该区域制定合理的土地管理政策有着指导意义. 相似文献
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农村居民点适宜性评价是优化农村土地利用布局的基础性工作之一,解决该研究领域存在的问题,提高评价结果的科学合理性,使之更好地服务于农村土地资源的转型、优化利用,事关乡村振兴战略的实施。本文引入机器学习方法,通过对小规模已知样本的学习实现大规模未知数据的高精度分类与评价,从方法可行性、数模结合、优化策略和预测实现等方面进行探讨,应用随机森林算法对湖北省房县农村居民点利用的适宜性问题展开实证研究。结果显示：① 房县农村居民点适宜性受其可通达能力、海拔高度、地块面积及当地农业生产活跃程度的影响较大,也与农民生活、收入水平紧密相关;② 训练模型的性能受特征（评价因子）规模变化的影响较小,其中,16维特征集合模型的测试精度可达83.54%;③ 不同训练模型的预测结果均反映出房县的非适宜型居民点规模较大,该算法的鲁棒性强,评价结果稳定可靠。研究表明,机器学习方法能较好地支撑农村居民点适宜性评价工作,评价结果能为优化农村土地利用和基层治理提供数据基础。 相似文献
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本文应用青海省水利厅主持调查的2009年度青海省人口数据、饮水不安全人口数据,以及青海省县级土地面积、财政收入、耕地面积、降水量、海拔等数据,利用ArcGis软件建立青海省农村地区饮水安全地理信息系统,绘出青海省农村地区农牧民饮水不安全人口的数量及不安全率分布图,利用SPSS软件从自然条件、人口经济、社会文化等方面解读造成青海省农村地区饮水安全现状和区域间差异的原因。研究结果显示:青海省农村地区的饮水不安全问题依然值得认真对待,2009年饮水不安全人口达到总人口的25%,其中饮水不安全人口分布比较集中的区域为:青海省的东部、东南部地区以及玉树州的东南部地区;饮水不安全率比较高的区域为:青海省的南部地区,即三江源地区。 相似文献