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《安徽工业大学》 2012年
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基于CA的石漠化演化模拟预测模型

余利  
【摘要】:近年来,我国专家学者从不同角度对西南喀斯特地区石漠化问题进行了研究,主要研究了石漠化的分布、成因和防治。特别是,随着3S及其集成技术在石漠化研究中的大量使用,使石漠化的研究取得了长足的发展,但3S技术在石漠化演化的动态模拟方面存在不足,而元胞自动机(CA)具有强大的空间动态模拟功能。鉴于此,在GIS技术的支持下,以CA理论为基础建立了石漠化演化模拟预测模型,对广西都安地区石漠化的演化情况进行动态模拟与预测。 首先,介绍了本课题的研究背景及意义,国内外关于元胞自动机在土地荒漠化方面的研究情况及本课题的主要研究内容与研究思路。同时,简单介绍了元胞自动机的基本理论,包括元胞自动机的发展历史、定义及其构成。 然后,对基本的CA模型进行扩展,引入了对系统个体行为产生影响的外部因素,局部规则也同样考虑这些因素的影响。本文考虑了岩性、地貌、植被、降雨等自然因素对土地石漠化的影响,并用层次分析法确定了各影响因素的权值。在此基础上,建立了基于转移概率和基于BP神经网络的两套CA模型。每套模型又分别建立了两个模型,一个采用标准的Moore型邻域,另一个采用扩展的Moore型邻域。 最后,在理论分析的基础上,在Microsoft Visual Studio2008环境下实现了CA模型,并利用广西都安的石漠化数据来运行和修正模型,最终得到了满足要求的CA模型,并选择效果最佳的模型对广西都安2015年的石漠化情况进行了预测。 实验结果表明:建立石漠化演化模拟预测CA模型是对石漠化演化进行模拟预测研究的有效方法。通过对该区石漠化演化的模拟、预测和分析,挖掘石漠化演化的内在规律,为石漠化的防治提供科学的支持。
【学位授予单位】:安徽工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP301.1;X171

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【参考文献】
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