基于隨機森林的元胞自動機城市擴展模擬——以佛山市為例

作者：陳凱,劉凱,柳林,朱遠輝

摘要：本文提出一種基于隨機森林的元胞自動機城市擴展(RF-CA)模型。通過在多個決策樹的生成過程中分別對訓練樣本集和分裂節點的候選空間變量引入隨機因素,提取城市擴展元胞自動機的轉換規則。該模型便于并行構建,能在運算量沒有顯著增加的前提下提高預測的精度,對城市擴展中存在的隨機因素有較強的容忍度。RF-CA模型可進行袋外誤差估計,以快速獲取模型參數;也可度量空間變量重要性,解釋各空間變量在城市擴展中的作用。將該模型應用于佛山市1988-2012年的城市擴展模擬中,結果表明,與常用的邏輯回歸模型相比,RFCA模型進行模擬和預測分別能夠提高1.7%和2.6%的精度,非常適用于復雜非線性特征的城市系統演變模型與擴展研究;通過對影響佛山市城市擴展的空間變量進行重要性度量,發現對佛山城市擴張模擬研究而言,距國道的距離與距城市中心的距離具有最重要的作用。

發文機構：中山大學地理科學與規劃學院綜合地理信息研究中心 廣東省城市化與地理環境空間模擬重點實驗室

關鍵詞：隨機森林元胞自動機城市擴展佛山random forestcellular automataurban expansionFoshan City

分類號： TU984.113[建筑科學—城市規劃與設計]P208[天文地球—地圖制圖學與地理信息工程][天文地球—測繪科學與技術]