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《新疆大学》 2011年
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神经网络与元胞自动机在城市土地利用规划中的应用研究

井长青  
【摘要】:为保障城市发展用地,合理安排城市各业各类用地,实现土地资源可持续利用和建设用地的集约节约利用,开展城市土地利用规划就显得尤为重要。选用先进的、适应性强的方法进行应用研究,通过模拟城市土地利用动态演化趋势,预测未来城市各土地利用类型面积及演变方向,可为城市土地利用规划提供可靠依据。 城市是一个复杂的系统,城市外部扩张及内部土地利用动态演化的系统模拟涉及到自然、社会、经济等多个方面,如何定义转换规则和模型结构也很复杂。元胞自动机(CA)以其框架简单、开放,可模拟复杂的系统行为等特点,利用CA模型研究城市土地利用动态演化过程为城市土地利用系统的模拟研究提供了一种新的思路与方法,是城市土地利用动态模拟的一个新的方向。 喀什市地处喀什噶尔三角洲中上部,受大地形控制,整个地形北高南底,地理位置相对特殊,近年来经济发展迅速,城市扩张较为典型。同时,因国家政策倾斜,已将喀什市定级为经济特区,发展前景广阔,自然发展与政策影响并存,是进行城市模拟的理想场所。把模型应用到喀什市城市土地利用动态演化中,模拟该市的城市发展过程,合理预测未来该市的土地利用状况,为其城市发展规划提供合理建议的同时,亦可检验模型的有效性及通用性。 本文提出了一种基于ANN与CA的城市土地利用动态演化模型。利用CA建立模型最大的问题就是确定模型中复杂的空间变量及参数,即转换规则的确定。本研究利用人工神经网络训练研究区域获取模型参数,以Matlab软件为开发平台构建模型,并对喀什市主城区进行实证研究,首先以1996年、2002年、2009年喀什市土地利用图及其相关资料为原始数据,预处理后进行神经网络训练、模型校准等过程,构建出该市的土地利用动态演化模型,继而预测出2015年喀什市城市土地利用状况。因为此方法能获得较高的研究精度,并能准确的模拟城市发展过程及对城市未来发展进行预测,可为城市规划提供可靠依据。
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU984.113

【参考文献】
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