在土地利用時空變化模擬研究中,探索地理信息系統(tǒng)(GIS)與系統(tǒng)動力學(xué)(SD)模型、元胞自動機(CA)模型以及多智能體模型(ABM)的集成,構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)時空動力學(xué)仿真,一直以來都是本領(lǐng)域的研究熱點和難點。本研究首先通過理論研究探究了多模型集成的可能性,以網(wǎng)格單元為核心,實現(xiàn)了各子模型之間的信息交流與傳遞,基于此,構(gòu)建了SD-CA-ABM-GIS耦合的土地利用變化時空動力學(xué)方法(LandTSDM),并在京津冀城市群進行了相關(guān)情景模擬研究。主要研究成果包括:(1)將SD模型的宏觀干擾引入到了CA轉(zhuǎn)換規(guī)則中,對CA轉(zhuǎn)換規(guī)則進行了擴展研究,在宏觀和微觀兩個尺度上控制CA模擬演化�；诘乩韺W(xué)第一定律與空間鄰近度概念,對傳統(tǒng)CA鄰域規(guī)則進行了擴展改進,通過細化鄰域元胞類型,構(gòu)建了“方+圓”型鄰域規(guī)則,彌補了傳統(tǒng)鄰域的不足。(2)通過在SD模型和CA模型之間選擇合適的指標作為通信機制,以最小的元胞單元為基礎(chǔ),實現(xiàn)了SD-CA模型之間的雙向?qū)崟r數(shù)據(jù)通信模式。(3)在網(wǎng)格的單元級上對SD-CA-ABM-GIS進行一體化集成融合,構(gòu)建了LandTSDM,以CA模型為突破點,實現(xiàn)了各子模型之間的無縫融合,通過...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 LUCC模型回顧
        1.2.2 SD模型研究進展
        1.2.3 CA模型研究進展
        1.2.4 ABM研究
        1.2.5 多模型集成研究
        1.2.6 存在的問題
    1.3 研究目的與研究內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
2 CA模型規(guī)則擴展
    2.1 CA基本構(gòu)成要素
        2.1.1 元胞
        2.1.2 元胞狀態(tài)
        2.1.3 元胞空間
        2.1.4 元胞鄰域
        2.1.5 轉(zhuǎn)換規(guī)則
    2.2 CA轉(zhuǎn)換規(guī)則擴展
    2.3 CA鄰域規(guī)則擴展
    2.4 本章小結(jié)
3 SD-CA雙向交互機制構(gòu)建
    3.1 SD-CA交互集成構(gòu)建
        3.1.1 SD-CA雙向交互原理
        3.1.2 SD-CA集成過程
        3.1.3 SD-CA交互機制實現(xiàn)步驟
    3.2 研究區(qū)及數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.2.1 研究區(qū)概況
        3.2.2 數(shù)據(jù)及其預(yù)處理
    3.3 SD-CA耦合模型應(yīng)用
        3.3.1 CA子模型構(gòu)建
        3.3.2 SD子模型構(gòu)建
        3.3.3 精度驗證
        3.3.4 情景模擬研究
    3.4 SD-CA雙向數(shù)據(jù)通信分析
        3.4.1 與傳統(tǒng)SD-CA集成模型對比
        3.4.2 通信數(shù)據(jù)實時監(jiān)測
        3.4.3 宏觀參數(shù)對微觀單元分配影響
    3.5 本章小結(jié)
4 土地利用變化時空動力學(xué)方法構(gòu)建
    4.1 基本原理
    4.2 系統(tǒng)子模型之間耦合
        4.2.1 CA-GIS時空互操作
        4.2.2 CA-ABM耦合集成
        4.2.3 ABM規(guī)則構(gòu)建
    4.3 原型系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
        4.3.1 NetLogo平臺簡介
        4.3.2 系統(tǒng)界面設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
5 京津冀土地利用情景模擬預(yù)測
    5.1 研究區(qū)概況
        5.1.1 地理位置
        5.1.2 社會經(jīng)濟條件
    5.2 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理
        5.2.1 數(shù)據(jù)來源
        5.2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        5.2.3 精度驗證
    5.3 土地利用政策情景
        5.3.1 情景1:京津冀三地獨立發(fā)展
        5.3.2 情景2:京津冀區(qū)域整體協(xié)同發(fā)展
        5.3.3 情景3:雄安新區(qū)對京津冀地區(qū)發(fā)展的影響
        5.3.4 多種發(fā)展情景下對北京市影響
    5.4 不同鄰域規(guī)則模擬對比
    5.5 京津冀可持續(xù)發(fā)展政策建議
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要研究成果
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3860415