矢量元胞自动机中的邻域影响力度量--以深圳市为例.docx
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矢量元胞自动机中的邻域影响力度量 矢量元胞自动机(Cellular Automata,CA)是一种常用于土地用途变更或城市增长现象的仿真模拟方法。传统 CA 模型将空间划分为规则网格,网格单元称为元胞,元胞的演化主要基于其自身和邻居的状态,并由转换规则进行控制。然而,在针对城市系统的 CA 模型研究领域中,学者们对 CA 的基本原则进行松弛化并构建了若干其他模型,这些模型称为基于 CA 的模型。 在基于矢量元胞自动机的土地用途变更模拟中,邻域影响力是一个关键要素。邻域通过空间要素间的邻近关系进行定义,依赖于空间位置和影响关系。在矢量 CA 模型中,邻域影响力的模拟可以通过矢量密度因子(vector enrichment factor,vEF)和矢量邻域索引(vector neighborhood index,vNI)来实现。 矢量密度因子(vEF)是衡量邻域影响力的一个重要指标。它可以根据邻域内的土地用途类型和分布情况来计算邻域影响力的强度。矢量邻域索引(vNI)则可以根据邻域内的空间关系来计算邻域影响力的强度。通过将 vEF 和 vNI 结合使用,可以获得更为准确的邻域影响力模拟结果。 在本研究中,我们使用矢量元胞自动机来模拟深圳市城市土地利用变更,并对邻域影响力的模拟进行了讨论。我们选择了边界邻近邻域作为模型的邻域类型,并基于实验数据对邻域影响力量化方法的选择进行了讨论。结果表明,邻域距离半径为 50 m 时结合邻域影响力函数可以获得比较好的模拟结果。 此外,我们还使用 Kappa 系数来评估模拟结果与实际数据的一致性。评估结果表明,邻域影响力模拟结果与实际数据存在较高的一致性。 本研究表明,基于矢量元胞自动机的邻域影响力模拟可以为城市土地利用变更模拟提供一个有用的工具。通过模拟邻域影响力,可以更好地理解城市土地利用变更的机理,并为城市规划和管理提供科学依据。
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