基于SLEUTH模型的焦作市城市空間結(jié)構(gòu)演化研究.pdf

1、城市作為人類生產(chǎn)和生活的載體,具有開放性、動(dòng)態(tài)性、自組織性等特點(diǎn)。城市模型是研究城市空間結(jié)構(gòu)演變的有效工具。由于城市模型往往需要大量的數(shù)據(jù)和科學(xué)計(jì)算,因此直到1954年,第一臺(tái)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生后,城市模型的研究,尤其是模型應(yīng)用才得到迅速發(fā)展,Wilson認(rèn)為真正實(shí)質(zhì)性的模型應(yīng)用于城市系統(tǒng)則是在20世紀(jì)60年代以后,城市模型經(jīng)歷了以中心地為代表的城市形態(tài)和結(jié)構(gòu)模型、以空間相互作用模型為代表的靜態(tài)城市模型、以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)為代表的宏觀動(dòng)態(tài)城市模型和以

2、元胞自動(dòng)機(jī)為代表的微觀動(dòng)態(tài)城市模型。SLEUTH模型是元胞自動(dòng)機(jī)城市模型的改進(jìn)產(chǎn)品,是根據(jù)城市的交通、地形條件等設(shè)定適當(dāng)?shù)膮?shù),建立了與GIS松散集成的模型,它是坡度(Slope),土地利用(Landuse),排除層(Excluded),城市范圍(Urban),交通(Transportation)和背景層(Hillshade)6個(gè)數(shù)據(jù)層(模型參數(shù))首字母的縮寫?；谝陨峡紤],本文采用基于元胞自動(dòng)機(jī)原理的SLEUTH模型對焦作市城市空間結(jié)

3、構(gòu)演化進(jìn)行模擬。
　　 首先,闡述了本文的選題目的和意義,對主要概念進(jìn)行了界定,簡單介紹了國內(nèi)外空間結(jié)構(gòu)的基本理論,然后分析了影響城市空間結(jié)構(gòu)的內(nèi)部、外部因素,對常見的空間結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行了梳理。其次,對焦作城市空間結(jié)構(gòu)的歷史演化進(jìn)行了介紹,然后用SELTUH模型對焦作城市空間結(jié)構(gòu)演化過程進(jìn)行了模擬。在模擬過程中,通過焦作市的不同歷史時(shí)期遙感影像圖進(jìn)行模型參數(shù)校核,獲取模型對于焦作市模擬的最佳模型參數(shù)系列,實(shí)現(xiàn)SELTUH模型的地方

4、化,進(jìn)而對焦作市城市空間結(jié)構(gòu)演化作歷史模擬和未來預(yù)測。分析模擬了焦作市1988-2008年間的城市空間結(jié)構(gòu)演化歷史過程,并將模擬結(jié)果與遙感影像進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證SLEUTH模擬的準(zhǔn)確性,并利用最佳模型參數(shù)預(yù)測了2009-2020年間焦作城市空間演化趨勢,將預(yù)測結(jié)果與焦作市的空間布局規(guī)劃圖進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩者之間存在著較大差別,其因?yàn)槭荢LEUTH模型無法模擬城市化區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)榉浅鞘谢瘏^(qū)域的過程,隨后對SLEUTH模型進(jìn)行了修正并重新進(jìn)行了預(yù)