山地城市空間擴展的特征及模擬研究——以重慶市主城區(qū)為例.pdf

1、我國是一個典型的山地國家，山地城市占全國城鎮(zhèn)總數的一半有余。隨著全國城市快速擴展，山地城市規(guī)模也處于迅速擴展階段。作為人均土地資源稀缺的國家，必須科學合理配置城市土地，控制城市規(guī)模，實現城市的可持續(xù)發(fā)展。城市用地擴展具有開放性、非線性、不確定性和動態(tài)性特征，傳統(tǒng)方法難以真實準確的描述城市用地數量和空間上的變化。以多智能體(ABM)模型表述城市擴展過程中決策者的主觀意愿，結合元胞自動機“自下而上”的動態(tài)演化能力，更真實的模擬城市用地的時空

2、演化過程，為城市規(guī)劃工作提供參考。
　　重慶市作為典型山地城市及西部唯一直轄市，改革開放以來經濟實力增強，作為西部經濟核心區(qū)，城市擴展資源豐富。本文以山地城市的空間擴展特征和模擬研究為題，以期探求山地城市擴展演變過程，進行多智能體模擬。據此對城市擴展的國內外研究作了簡要概括，提出本文技術路線。城市擴展度量方式繁多，結合研究區(qū)特殊地形地貌，對城市擴展程度、形態(tài)做出概括，結合驅動力定性分析得出城市擴展驅動因素，構成ABM模型基礎數據，

3、將模擬結果對照現狀地物，歸納多智能體模型在山地城市的效用。
　　本文首先闡述城市擴展度量方法，元胞自動機和多智能體模型在城市擴展中的研究進展，選取土地利用轉換、城市擴展速度、人口城鎮(zhèn)彈性系數、水體及交通緩沖區(qū)、景觀指數指標計算研究區(qū)1988、2001、2010年的城市擴展特征;綜合考慮經濟、社會、自然和政策因素對城市擴展的影響歸納重慶市擴展的宏觀驅動力;為架構ABM模型，對研究區(qū)矢量進行采樣，歸納微觀驅動力構成ABM模型參數;以2

4、001年為基期，建立城市擴展模型，將模擬結果比對2010年土地利用現狀圖，分析模擬結果。
　　研究表明:(1)2001-2010年研究區(qū)城市擴展程度遠超過1988-2001年間，且表現在對農田濕地的侵占;研究區(qū)經歷了從沿河谷發(fā)展到沿交通沿線聚集的過程。(2)1988年組團概念模糊，2001年初見雛形，2010年各組團齊發(fā)展，各主城質心皆以核心組團為中心，彰顯山地城市的“多中心組團式”擴展格局。(3)山地城市擴展的建模需要首要考慮自

5、然因素的制約，定義約束層，既避開陡坡又保持山水格局;本次ABM模型總體擬合精度為88.72％，Kappa系數為0.77，模擬結果與2010年土地利用變化趨勢基本符合。
　　本次研究構建的ABM模型無法量化特定時期某區(qū)域的宏觀政策，如重慶市“組團式”開發(fā)模式、“兩江新區(qū)”的規(guī)劃無法量化到多智能體層中，導致模擬結果與實際存在偏差。今后將在ABM模型的閾值和權重分配上選取更合理的數值，采用精度更高的亞米級數據進一步探索ABM模型，優(yōu)化代