湖北省自然科学基金(2009CDB342)
- 作品数：7 被引量：119H指数：6
- 相关作者：柯新利邓祥征边馥苓何书金刘成武更多>>
- 相关机构：咸宁学院中国科学院武汉大学更多>>
- 发文基金：湖北省自然科学基金国家自然科学基金湖北省教育厅人文社会科学研究项目更多>>
- 相关领域：经济管理天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 基于空间数据挖掘的分区异步元胞自动机模型研究被引量：15
- 2010年
- 传统的元胞自动机模型采用统一的转换规则和相同的演化速率进行演化,忽略了地理现象演变的时空差异性:演化规律的空间异质性和演化速率的空间差异性。针对这一问题,提出了基于空间数据挖掘的分区异步元胞自动机模型,采用双约束空间聚类的方法对元胞空间进行分区,用分区转换规则替代统一转换规则可以体现地理现象演化规律的空间差异性;采用标准格网划分的方法求取异步元胞演化速率,用异步演化速率替代同步演化速率可以体现地理现象演化速率的空间差异性。以杭州市土地利用变化为例对基于空间数据挖掘的分区异步元胞自动机模型进行了实证研究,结果表明:与传统的元胞自动机模型相比,基于空间数据挖掘的分区异步元胞自动机模型具有较高的模拟精度,并且适用于较大区域较长时间段地理现象的动态变化模拟。基于空间数据挖掘的分区异步元胞自动机模型是地理元胞自动机研究的新视角,它将地理现象演变的空间异质性和时间差异性引入到地理元胞自动机模型中,使模型对地理过程的模拟更接近实际地理过程。然而,由于有关分区异步的元胞自动机模型还处于尝试性研究阶段,在元胞空间分区方法、双约束空间聚类算法中权重的确定方法、元胞演化速率的获取方法、元胞转换规则的获取方法、模拟精度评估以及分区异步元胞自动机模型在较大区域较长时间的地理现象模拟中的应用等方面有待进一步的研究与探讨。
- 柯新利边馥苓
- 关键词：元胞自动机空间数据挖掘异步
- 地理元胞自动机模型的尺度敏感性及原因被引量：34
- 2010年
- 地理元胞自动机模型的模拟精度会受到元胞尺度的影响。以杭州市土地利用变化模拟为例,分析了元胞尺度分别为50m×50m、100m×100m、150m×150m和200m×200m时地理元胞自动机模型的模拟精度,对地理元胞自动机模型的尺度敏感性进行了分析;并从元胞转换规则入手,研究了元胞自动机模型尺度敏感性产生的原因:(1)元胞尺度会对地理元胞自动机模型的模拟精度产生影响,元胞尺度越精细模拟精度越高;(2)元胞自动机模型的尺度敏感性与元胞尺度相关,在有些尺度区间上表现得明显,而在有些尺度区间上表现并不明显;(3)孤立元胞是元胞自动机模型尺度敏感性产生的主要原因。研究表明,随着元胞尺度的增大,元胞空间的孤立元胞增多,这些孤立元胞本身及其周围元胞具有较低的邻域函数值和较小的转换概率值,并影响了地理元胞自动机模型的模拟精度。
- 柯新利邓祥征何书金
- 关键词：元胞自动机土地利用
- 基于分区异步元胞自动机模型的耕地利用布局优化——以武汉城市圈为例被引量：21
- 2010年
- 以武汉城市圈为例,根据城市圈内各县域社会经济发展对土地资源需求的区域差异,探讨分区异步元胞自动机模型在耕地利用布局优化中的应用。模型根据各县域建设用地需求优先度确定异步演化速率,根据各县域土地利用变化的规律结合粮食自给率和建设用地满足程度确定分区转换规则,根据全区域的粮食安全得到全局终止条件,以此实现武汉城市圈2020年耕地利用优化布局。优化结果显示,在武汉城市圈耕地总量满足全区域粮食安全的基础上,黄陂区、应城市、新洲区、汉阳区、潜江市、黄冈市市辖区、鄂州市市辖区、孝感市市辖区、武昌区、仙桃市、黄梅县、武穴市、阳新县、咸宁市市辖区和赤壁市等建设用地优先度较高的区域建设用地需求均得到了满足;团风县和通城县虽然建设用地优先度较低,但是建设用地需求量较小,建设用地需求也得到了满足;其他县(市、区)由于建设用地需求量和建设用地优先度之间存在一定的矛盾,建设用地需求量没有得到完全满足。结果表明,基于分区异步元胞自动机的耕地区际优化模型在全区域耕地保护和粮食安全的基础上,考虑了社会经济发展对建设用地需求的区域差异,能够协调建设用地和耕地之间的矛盾,实现在区域间合理配置建设用地和耕地保护指标。
- 柯新利邓祥征刘成武
- 关键词：耕地保护武汉城市圈
- 内嵌空间聚类算法的分区地理元胞自动机建模与应用被引量：6
- 2010年
- 传统的地理元胞自动机(Geo-Cellular Automata;GeoCA)模型,大多采用统一的转换规则驱动元胞空间内的所有元胞进行演变。然而,许多地理现象都存在着空间异质性,统一的元胞转换规则忽略了空间异质性的存在。针对这一问题,本文提出了空间聚类的分区地理元胞自动机模型,采用空间聚类算法对元胞空间进行分区,对不同的分区分别求取转换规则,以此来提高地理元胞自动机的模拟精度。以杭州市为案例区,采用本文提出的空间聚类的分区地理元胞自动机模型,对研究区2000-2005年的城市用地变化进行了模拟。结果表明:与采用统一转换规则的GeoCA相比,引入空间聚类算法的分区GeoCA具有较高的模拟精度,尤其是在空间形态和整体结构上,具有较好的模拟效果。
- 柯新利邓祥征
- 关键词：元胞自动机空间聚类土地利用
- 基于层次分析法的城市土地集约利用评价——以湖北省钟祥市为例被引量：19
- 2009年
- 以湖北省钟祥市为例,从土地经济效益、土地利用程度、投入强度、可持续利用度4个层次构建了城市土地集约利用评价指标体系,采用层次分析法确定研究区域城市土地集约利用评价指标的权重。以湖北省各指标的数值为标准值,对研究区域各指标值进行评分,结合层次分析法得到的指标权重,采用加权平均的方法对研究区域城市土地集约利用情况进行评价。结果表明,钟祥市城市土地集约利用水平远低于湖北省城市土地利用集约度的平均水平,钟祥市城市土地还有很大的潜力可以挖掘;投入强度不够是钟祥市城市土地利用集约度的主要制约因素之一,应加强对钟祥市城市土地的投入;钟祥市城市土地利用程度较低,有待进一步提高;钟祥市城市土地利用产出水平较低,尤其是城市工业用地效益远低于湖北省平均水平;钟祥市城市土地利用持续性较高,但与湖北省平均水平相比仍有一定的差距。
- 罗新茂何宏伟柯新利
- 关键词：城市土地集约利用层次分析法
- 基于C5.0决策树算法的元胞自动机土地利用变化模拟模型被引量：30
- 2010年
- C5.0决策树算法可以揭示数据中的结构化信息,建立直观、易于理解的树形结构,可以用于元胞自动机转换规则的获取。提出了基于C5.0决策树算法的元胞自动机模型,分析了模型构建的理论和原理以及实现方法。在此基础上,以杭州市城市用地演变为例,利用C5.0决策树算法从已有的城市用地及其影响因子数据中挖掘出城市用地的演变规则,并将获得的转换规则应用到元胞自动机模型中进行城市用地演变的动态模拟与预测。结果表明:(1)利用C5.0决策树算法获取转换规则可以在较低采样率的前提下保证具有较高的精度;(2)与其它获取元胞自动机转换规则的方法相比,C5.0决策树算法生成的规则清晰明确,很适合用来获取元胞转换规则;(3)基于C5.0决策树算法的元胞自动机模型在模拟城市用地演变方面具有较高的模拟精度,模拟结果可靠。
- 柯新利边馥苓
- 关键词：元胞自动机土地利用变化
- 元胞空间分区及其对GeoCA模型模拟精度的影响被引量：8
- 2011年
- 采用双约束空间聚类方法对元胞空间进行分区,在此基础上对不同的分区分别求取元胞转换规则,从而提高元胞自动机的模拟精度。以杭州市土地利用变化为例,采用本文提出的基于双约束空间聚类的分区元胞自动机模型对研究区域2000年—2005年的土地利用变化进行模拟,并利用逐点对比法和MoranI指数对模拟结果进行精度评估。结果表明:(1)采用双约束空间聚类算法对元胞空间进行分区,可以保证同一分区内的元胞既在空间上邻近,又具有相对一致的非空间属性信息,分区效果较好;(2)与不分区元胞自动机模型和基于空间聚类的分区元胞自动机模型相比,双约束空间聚类元胞自动机模型具有较高的模拟精度,尤其是在空间形态和整体结构上具有较好的模拟效果。
- 柯新利邓祥征陈勇
- 关键词：地理元胞自动机
