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基于ABM的城市扩张、耕地保护与湿地流失的模拟研究

汪锐良  
【摘要】:我国正处在城市化加速阶段,社会经济活动高度集中,在空间上表现为城镇用地的快速扩张对耕地、湿地的占用。在城市发展和耕地保护的双重目标下,城市扩张将更多地占用生态用地,尤以湿地为主。城市扩张过程及其驱动因素十分复杂,而传统的研究方法难以全面的分析其驱动因素,尤其是社会经济人文层面的驱动力。因此,将CA和ABM结合,更真实地模拟城市扩张的过程,研究微观主体决策交互对城市扩张-耕地保护-湿地流失的作用机理,为理性的城市发展、合理的城市空间规划与布局以及城市可持续的、协调的发展政策制定提供建设性参考。 本文首先阐述CA和ABM的相关理论及二者结合在城市扩张研究中的应用。然后从土地利用结构、土地利用程度和土地利用空间格局三个角度分析研究区城市扩张-耕地保护-湿地流失的格局演化。然后,本文建立了CA和ABM相结合的城市扩张模拟模型,通过不同模型之间的比较分析选择最适宜的模型来模拟不同政府角色下的城市扩张并分析其对耕地、湿地流失的影响。最后,根据上述分析,研究微观主体决策行为交互作为城市扩张-耕地保护-湿地流失的驱动因素对其影响的内在作用机理。 研究表明,包含政府、开发商和农户三类智能体的CA-ABM模型在模拟城市扩张上的精度最高。城市扩张-耕地保护-湿地流失间的相互作用在三类智能体决策交互的影响下,随着城市扩张强度的加深不断变化。


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