城市扩张元胞自动机模型的参数敏感性与不确定性度量

发布时间：2023-10-22 11:19

　　近年来,中国的城市化水平不断提高,城镇规模在急剧扩张的同时,土地利用类型也发生了翻天覆地的变化,由此产生了诸多环境问题。因此如何科学、合理地指导城市建设,高效利用土地资源显得十分重要。元胞自动机凭借强大的时空计算能力,能够依靠局部相互作用来模拟复杂的地理变化过程,已经被广泛应用于土地利用变化模拟研究中。利用元胞自动机模型进行城市扩张模拟时,其结果由转换规则、元胞大小、邻域形状、邻域窗口和时间步长等因素共同制约,不同的参数对模拟结果的贡献度不同,准确度量元胞自动机的参数敏感性对提高模型的精度至关重要。同时,遥感影像解译结果作为模型基础数据源,在采集、处理过程中不可避免地会产生误差,这部分误差经过元胞自动机的模拟会发生传递,对模拟结果造成一定程度的不确定性。然而,现有研究主要集中于探究单一参数对模拟结果的影响,参数尺度水平的选取不具有代表性,缺乏考虑多个因素交互作用的敏感性,且难以准确度量误差传递后对模拟结果造成的不确定性。针对上述问题,本文开展了以下工作:(1)系统地分析了元胞自动机模型的构成和机理以及城市土地利用类型演化的动力机制。在此基础上,利用多准则判断法和Markov模型法获取了...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究综述
        1.2.1 参数敏感性分析
        1.2.2 误差传递的不确定性分析
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 城市扩张元胞自动机模型UG-CA
    2.1 元胞自动机模型
        2.1.1 元胞
        2.1.2 元胞状态
        2.1.3 邻域
        2.1.4 转换规则
        2.1.5 时间步长
        2.1.6 随机扰动
    2.2 城市土地利用类型演化的动力机制
    2.3 UG-CA模型构建
第三章 UG-CA模型的参数敏感性评价
    3.1 参数敏感性概述
    3.2 试验方案设计
        3.2.1 均匀试验设计思想
        3.2.2 参数敏感性试验方案
    3.3 参数敏感性评价
第四章 UG-CA模型的不确定性评价
    4.1 不确定性来源
    4.2 模拟误差策略
    4.3 不确定性特征分析
        4.3.1 数量特征
        4.3.2 空间分布特征
        4.3.3 随时间传递特征
第五章 案例分析
    5.1 研究区与数据来源
        5.1.1 研究区域
        5.1.2 数据来源
        5.1.3 预处理
    5.2 UG-CA模型构建
    5.3 参数敏感性度量
        5.3.1 参数的水平范围确定
        5.3.2 均匀设计试验
        5.3.3 敏感性结果分析
        5.3.4 最优尺度组合
    5.4 误差传递不确定性度量
        5.4.1 数据源误差模拟结果
        5.4.2 不确定性结果分析
        5.4.3 最优抗干扰组合
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3856414