城市元胞自動機擴展鄰域效應的測量與校準研究

作者：廖江福,唐立娜,王翠平,許通

摘要：城市元胞模型由于在定量分析與預測城市動態的潛力而受到眾多研究者的持續關注。鄰域規則是主導城市元胞模型模擬過程的關鍵組件。研究表明,不同土地利用組合間存在顯著的鄰域效應,且鄰域效應具有慣性、排斥和吸引等影響。然而,傳統城市元胞模型主要考慮的是特定分辨率下較小窗口的鄰域范圍。本文嘗試刻畫更大窗口的鄰域效應及其對元胞模型的影響。基于測量的擴展鄰域因子,應用粒子群優化算法校準大窗口鄰域規則,并創建了考慮擴展鄰域效應的城市元胞模型。為驗證模型有效性,將其應用于模擬廈門市1995-2010年期間的城市擴張動態。與3×3摩爾鄰域的邏輯回歸模型相比較,1995-2010年期間的建設用地模擬精度從80.7%提高到83.9%,總體精度從87.8%提高到89.6%,Kappa系數從70.0%提高到74.5%,表明考慮擴展鄰域效應的城市模型取得了更好的模擬效果。

發文機構：中國科學院城市環境研究所城市環境與健康重點實驗室 集美大學計算機工程學院 集美大學理學院

關鍵詞：城市擴張元胞自動機擴展鄰域效應粒子群智能廈門市urban expansioncellular automataextended neighborhood effectparticle swarm optimizationXiamen

分類號： 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]