地理特征元胞自动机及城市土地利用演化研究
  • 【摘要】

    论文首先从经典地理过程分析的基本理论入手,从理论上分析和阐述了CA对于经典地理过程分析概念的表达程度,从而得出CA模拟地理过程的局限性实质;接着提出了基于地理特征概念的元胞自动机模型(GeoFeature-CA),并从理论上分析了其解决元胞自动机模拟地理过程局限性的可能性.鉴于城市土地利用演化是元胞自动机在地学应用研究的一大热点和其本身具有的研究意义,论文选择其作为GeoFeature-CA理论模... 展开>>论文首先从经典地理过程分析的基本理论入手,从理论上分析和阐述了CA对于经典地理过程分析概念的表达程度,从而得出CA模拟地理过程的局限性实质;接着提出了基于地理特征概念的元胞自动机模型(GeoFeature-CA),并从理论上分析了其解决元胞自动机模拟地理过程局限性的可能性.鉴于城市土地利用演化是元胞自动机在地学应用研究的一大热点和其本身具有的研究意义,论文选择其作为GeoFeature-CA理论模型的实证研究对象,构建了城市土地利用演化仿真模型(GFCA-Urban),并以深圳特区为例进行了应用研究.最后,论文得出了一系列研究结论.该研究的主要内容和成果如下:1 元胞自动机地理过程模拟机制;对比CA与经典地理过程研究模型,模型表达的实质均是空间、梯度、流和空间关系.CA模型通过元胞、状态与元胞空间等概念实现了地理空间的基本表达,元胞空间与基于几何定位的地理空间概念有类似的意义,而元胞状态则是CA模型中唯一的地理变量.CA模型通过邻居概念实现了地理梯度的有效表达,邻居规则与地理梯度的实质均是确定空间相互作用对象,其差别在于邻居规则是一种基于几何特性的选择方式,而地理梯度是基于几何和属性综合来选择作用对象.2 元胞自动机地理系统模拟的局限性实质;CA在地理系统模拟中的局限性实质是元胞地理特征表达不够,无法描述更深层次的地理属性信息.3 基于地理特征的元胞自动机概念模型(GeoFeature-CA);地理特征元胞自动机的核心思想是将地理实体的几何和非几何属性综合引入元胞自动机,对其元胞、邻居模型和局部演化规则三个方面进行了扩展.4 基于地理特征CA的城市土地利用演化仿真模型(GFCA-Urban);城市土地利用演化的实质是人为干预下,城市生态景观自组织机制的作用过程,从逻辑上看,模型较好地体现了城市土地利用演化系统的本质规律.5 深圳特区土地利用演化;GFCA-Urban模型运行结果表明,特区土地从数量和结构演化方面来看,有如下特征:(1)从建设用地总量变化来看,增加速率缓慢,特区今后开发建设的重点应放在土地利用的结构调整和效益提高上;(2)从各类型用地占建设用地比重变化来看,居住、仓储、交通、政府等类型用地变化不大,工业和商业比重下降幅度稍大,绿化及休憩用地比重增加最大,表明城市功能转化基本定型,城市生态组织机制发生了重要变化;(3)从各类型用地增量及其占建设用地增量比例来看,未来20年特区土地开发的重点将是居住、交通和休憩. 收起<<

  • 【作者】

    罗平 

  • 【学科专业】

    地图学与地理信息系统

  • 【授予学位】

    博士

  • 【授予单位】

    武汉大学

  • 【导师姓名】

    杜清运

  • 【学位年度】

    2004

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    元胞自动机  经典地理过程分析  地理特征  深圳  城市土地利用演化