基于矢量元胞自動(dòng)機(jī)的啟東市城區(qū)土地利用變化模擬與分析.pdf

1、在一系列土地利用變化模型中，元胞自動(dòng)機(jī)(Cellular Automata, CA)模型是一種時(shí)間、空間、狀態(tài)都離散的微觀動(dòng)力學(xué)模型，它可以通過局部轉(zhuǎn)換規(guī)則對(duì)研究區(qū)全局的時(shí)空演化過程進(jìn)行空間運(yùn)算，是最常用的土地利用變化模型之一。
　　傳統(tǒng)的柵格CA具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、計(jì)算效率高等特點(diǎn)，但是由于柵格CA的元胞呈規(guī)則排列，鄰居的劃分方式相對(duì)單一和固定并且存在尺度依賴性，使得柵格CA在較真實(shí)地表達(dá)不規(guī)則研究區(qū)的土地利用變化過程中存在一定的

2、不足，限制了柵格CA模擬復(fù)雜地理現(xiàn)象的能力。本文針對(duì)柵格CA的形狀規(guī)則一致等問題，以復(fù)雜性科學(xué)和離散數(shù)學(xué)方法為基礎(chǔ)理論，研究矢量元胞自動(dòng)機(jī)的原理與方法，構(gòu)建基于矢量CA的VecCA土地利用變化模型。同時(shí)，以啟東市城區(qū)為研究區(qū)域，模擬研究區(qū)在2002-2007年間的土地利用變化過程，并對(duì)模擬的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。
　　本文的主要研究內(nèi)容與研究成果如下:
　　(1)對(duì)矢量元胞自動(dòng)機(jī)和柵格元胞自動(dòng)機(jī)在元胞定義、鄰居劃分方法、轉(zhuǎn)換規(guī)

3、則等方面的差異進(jìn)行對(duì)比和分析。
　　(2)根據(jù)對(duì)研究區(qū)土地利用的空間統(tǒng)計(jì)，分析研究區(qū)土地利用變化的空間驅(qū)動(dòng)因子的影響，并利用變異分析、相關(guān)分析和主成分分析方法，建立研究區(qū)土地利用變化空間因子權(quán)重公式。研究基于促進(jìn)關(guān)系的鄰居元胞劃分方法，針對(duì)矢量CA的轉(zhuǎn)換規(guī)則設(shè)定方法。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合矢量元胞定義和矢量元胞空間定義等參數(shù)，建立基于矢量CA的土地利用變化模型VecCA。
　　(3)在Visual Studio2008平臺(tái)上，基于