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《中国地质大学(北京)》 2011年
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基于群体智能及CA的城市土地利用时空动力学模型构建与应用

宁敢  
【摘要】:土地是人类赖以生存的物质基础,城市土地承担着人类社会经济活动的功能,而城市土地利用系统本质上则是一个复杂的、开放的巨系统,为准确的掌握土地利用数据和土地利用变更动态,控制城市化进程,实现城市土地资源的可持续利用和城市发展的可持续性,需要利用城市土地利用时空动力学模型来模拟城市土地利用的动态变化。论文依托于国家公益性行业(土地)科研专项经费项目:中国多目标国土空间规划支撑技术研究与应用(201011018)对城市土地利用时空动力学模型进行研究。 本文综述了目前国内外城市土地利用演化模拟与预测的研究方法,提出了构建基于群体智能及CA的城市土地利用时空动力学模型的设想;概述了复杂系统理论、元胞自动机理论和群体智能理论,归纳了各种理论应用到城市土地利用系统中的结合点与优势,阐述了基于群体智能与CA模型结合的复合模型模拟城市发展变化的可行性;构建了基于群体智能及CA的城市土地利用时空动力学模型。该模型以土地利用历史数据为数据源,应用群体智能中的蚁群算法对城市土地利用变化的转换规则进行了挖掘,与标准CA结合进行模拟预测。研究可知,通过蚁群算法挖掘出的转换规则明确、清晰,同时还有较强的自适应能力。 本文选取1988年、1998年北京市为研究区域,对基于群体智能及CA的城市土地利用时空动力学模型进行了实证研究,并以2008年北京市土地利用空间结构对该模型进行了验证。结果显示,基于群体智能及CA的城市土地利用时空动力学模型模拟预测效果较好,能够较为客观、准确地预测出2008年北京市土地利用各地类数量及空间分布状况。 研究表明,本文构建的基于群体智能及CA的城市土地利用时空动力学模型预测出的结果能够为土地管理部门制定土地利用总体规划、合理利用和开发土地资源提供可靠依据,同时还能够为各级政府部门提供即时准确的各类土地信息,以此作为国民经济、区域规划、农业区划的科学依据。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU984.113

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