基于約束logistic-CA模型的城市擴張空間形態(tài)研究.pdf

1、準(zhǔn)確把握城市擴張過程中空間形態(tài)的變化規(guī)律對城市規(guī)劃水平的提高具有顯著的現(xiàn)實意義，尤其對中國這樣一個處在快速城市化階段的發(fā)展中國家更是如此。城市的發(fā)展具有“自下而上”的自組織特征，這與元胞自動機(Cellular Automata，CA)的“自下而上”自組織演變特性是相符合的。因此，以CA為基礎(chǔ)建立城市模型是一條值得探索的道路。 本文在前人研究的基礎(chǔ)上，建立了約束logistic-CA模型。該模型采用logistic回歸的方法，從

2、歷史數(shù)據(jù)中挖掘幾個位置特征變量對元胞狀態(tài)轉(zhuǎn)換的影響，增強了模型的客觀性及科學(xué)性，避免了人工設(shè)置影響因子權(quán)重的主觀性。該模型還引入了約束條件作用及隨機因素作用，克服了標(biāo)準(zhǔn)CA在地理研究領(lǐng)域內(nèi)的真實性不足的弱點。在CA模型核心的鄰域作用上，約束logistic-CA采用了一種新的可控鄰域作用模式，通過改變鄰域因子的值，可以模擬出不同的城市空間形態(tài)，實現(xiàn)了對CA鄰域作用的擴展。 在ArcGIS Model Builder中實現(xiàn)了約束l

3、ogistic-CA模型后，本文選取長沙市市區(qū)及其附近區(qū)域為實驗區(qū)，對模型進(jìn)行了實證研究。首先用模型模擬了1993-1998、1998-2006年兩個時期內(nèi)的實驗區(qū)的城市擴張過程，分別獲得了87.92％和76.51％的模擬精度；接下來以2006年為起點，分別用兩套模型參數(shù)模擬了至2022年研究區(qū)域內(nèi)的城市擴張情況。 為了更加科學(xué)地對城市空間形態(tài)及模型模擬結(jié)果進(jìn)行分析，本文借鑒了景觀生態(tài)學(xué)中有關(guān)方法，從景觀空間格局指數(shù)中提取了一組