土地規(guī)劃約束下的城市土地利用變化元胞自動(dòng)機(jī)模擬.pdf

1、元胞自動(dòng)機(jī)模型是(Cellular Autumata，CA)一種時(shí)間、空間、狀態(tài)都離散，空間上的相互作用及時(shí)間上的因果關(guān)系皆局部的網(wǎng)格動(dòng)力學(xué)模型。CA以其自身“自下而上”的模擬能力，強(qiáng)大的離散計(jì)算功能，固有的時(shí)空平行算法被廣泛應(yīng)用于城市形態(tài)和土地利用變化的模擬和預(yù)測(cè)研究中，體現(xiàn)了城市土地利用在空間和數(shù)量上的雙重變化。但現(xiàn)有的研究中，將自上而下的土地規(guī)劃引導(dǎo)與約束加入元胞自動(dòng)機(jī)中模擬土地利用變化的模型較少且針對(duì)性不強(qiáng)，缺少對(duì)土地規(guī)劃和空間

2、發(fā)展策略的時(shí)空分異性約束，階段性約束和區(qū)域性約束的量化表達(dá)。因此，本文利用土地規(guī)劃的用地功能分類和約束條件的動(dòng)態(tài)性改進(jìn)了約束性城市土地利用變化元胞自動(dòng)機(jī)，構(gòu)建了土地規(guī)劃約束下的城市土地利用變化元胞自動(dòng)機(jī)模型。
　　本研究首先從元胞自動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)理論和土地規(guī)劃“三界四區(qū)”對(duì)于土地利用變化的影響分析出發(fā)，歸納分類了土地利用變化因子，分析了土地規(guī)劃約束對(duì)于土地利用變化的影響并將其分類為全局約束條件、區(qū)域約束條件和土地規(guī)劃功能分區(qū)約束條件。

3、最后在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了土地規(guī)劃約束下的城市土地利用變化元胞自動(dòng)機(jī)模型并進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　(1)梳理了元胞自動(dòng)機(jī)模型在城市用地變化模擬的應(yīng)用和表達(dá)。分析了土地規(guī)劃對(duì)于城市土地利用變化的影響并對(duì)土地利用變化影響因子進(jìn)行了分析和重分類。
　　(2)研究了土地利用因子和土地規(guī)劃和城市規(guī)劃相關(guān)性數(shù)據(jù)，劃分土地規(guī)劃約束條件為三類即全局約束條件、區(qū)域約束條件和土地規(guī)劃功能分區(qū)約束條件。利用二元邏輯回歸模型、緩沖區(qū)

4、、規(guī)劃系數(shù)等約束條件的模型化，提出了動(dòng)態(tài)規(guī)劃發(fā)展因子，依據(jù)一般發(fā)展與優(yōu)先發(fā)展級(jí)別確定了規(guī)劃發(fā)展影響表達(dá)式和系數(shù)的推演，建立了土地利用變化約束條件的最終表達(dá)模型。
　　(3)在耦合土地規(guī)劃約束條件于元胞自動(dòng)機(jī)模型中的基礎(chǔ)上，建立了土地規(guī)劃約束下的城市土地利用變化元胞自動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換規(guī)則，構(gòu)建了土地規(guī)劃約束下的城市土地利用變化元胞自動(dòng)機(jī)并確立了模型參數(shù)的設(shè)立與糾正規(guī)則。
　　(4)以南京市區(qū)多期歷史土地利用數(shù)據(jù)、總體規(guī)劃數(shù)據(jù)和交通道路