地理特征元胞自動機(jī)及城市土地利用演化研究.pdf

1、論文首先從經(jīng)典地理過程分析的基本理論入手,從理論上分析和闡述了CA對于經(jīng)典地理過程分析概念的表達(dá)程度,從而得出CA模擬地理過程的局限性實質(zhì);接著提出了基于地理特征概念的元胞自動機(jī)模型(GeoFeature-CA),并從理論上分析了其解決元胞自動機(jī)模擬地理過程局限性的可能性.鑒于城市土地利用演化是元胞自動機(jī)在地學(xué)應(yīng)用研究的一大熱點和其本身具有的研究意義,論文選擇其作為GeoFeature-CA理論模型的實證研究對象,構(gòu)建了城市土地利用演化

2、仿真模型(GFCA-Urban),并以深圳特區(qū)為例進(jìn)行了應(yīng)用研究.最后,論文得出了一系列研究結(jié)論.該研究的主要內(nèi)容和成果如下:1 元胞自動機(jī)地理過程模擬機(jī)制;對比CA與經(jīng)典地理過程研究模型,模型表達(dá)的實質(zhì)均是空間、梯度、流和空間關(guān)系.CA模型通過元胞、狀態(tài)與元胞空間等概念實現(xiàn)了地理空間的基本表達(dá),元胞空間與基于幾何定位的地理空間概念有類似的意義,而元胞狀態(tài)則是CA模型中唯一的地理變量.CA模型通過鄰居概念實現(xiàn)了地理梯度的有效表達(dá),鄰居規(guī)

3、則與地理梯度的實質(zhì)均是確定空間相互作用對象,其差別在于鄰居規(guī)則是一種基于幾何特性的選擇方式,而地理梯度是基于幾何和屬性綜合來選擇作用對象.2 元胞自動機(jī)地理系統(tǒng)模擬的局限性實質(zhì);CA在地理系統(tǒng)模擬中的局限性實質(zhì)是元胞地理特征表達(dá)不夠,無法描述更深層次的地理屬性信息.3 基于地理特征的元胞自動機(jī)概念模型(GeoFeature-CA);地理特征元胞自動機(jī)的核心思想是將地理實體的幾何和非幾何屬性綜合引入元胞自動機(jī),對其元胞、鄰居模型和局部演化

4、規(guī)則三個方面進(jìn)行了擴(kuò)展.4 基于地理特征CA的城市土地利用演化仿真模型(GFCA-Urban);城市土地利用演化的實質(zhì)是人為干預(yù)下,城市生態(tài)景觀自組織機(jī)制的作用過程,從邏輯上看,模型較好地體現(xiàn)了城市土地利用演化系統(tǒng)的本質(zhì)規(guī)律.5 深圳特區(qū)土地利用演化;GFCA-Urban模型運行結(jié)果表明,特區(qū)土地從數(shù)量和結(jié)構(gòu)演化方面來看,有如下特征:(1)從建設(shè)用地總量變化來看,增加速率緩慢,特區(qū)今后開發(fā)建設(shè)的重點應(yīng)放在土地利用的結(jié)構(gòu)調(diào)整和效益提高上;