[發(fā)明專利]一種基于CA模型的增量遞減的城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110234636.2
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN113011720B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊國平;陳冰紅;李鵬程
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/26;G06Q30/02;G06F16/21
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

1.一種基于CA模型的增量遞減的城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定方法，其特征在于，城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定方法包括如下步驟：

S1、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集和多因子數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建；

S1.1、在開源數(shù)據(jù)平臺(tái)采集某城市的多源數(shù)據(jù)，包括不同年份的遙感信息數(shù)據(jù)、生態(tài)保護(hù)紅線及永久基本農(nóng)田數(shù)據(jù)與城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)展影響因子；

S1.2、數(shù)據(jù)的空間校正

將S1.1中采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入至地理信息平臺(tái)中，利用空間校正工具，進(jìn)行坐標(biāo)與高程匹配，并統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式；

S1.3、土地利用類型分類

在地理信息平臺(tái)中，運(yùn)用最大似然法分類的影像分類方法，依據(jù)三調(diào)分類標(biāo)準(zhǔn)，將城市土地利用類型分為耕地、園地、林地、草地、建設(shè)用地、水域及水利設(shè)施用地以及其他土地，共七種類型；

S1.4、單因子處理

針對城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)展影響因子，計(jì)算市域內(nèi)每個(gè)象元到各因子的歐氏距離，為消除量綱影響，運(yùn)用柵格計(jì)算器進(jìn)行歸一化處理，使得各個(gè)變量因子的取值范圍為0～1；

S1.5、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫生成

在地理信息平臺(tái)中整合各種數(shù)據(jù)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，形成完整的城鎮(zhèn)開發(fā)邊界劃定數(shù)據(jù)庫；

S2、基于CA模型的城鎮(zhèn)增量遞減模擬；

所述S2包括S21,S21、CA模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則確定

基于logistic-CA模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則，嵌入根據(jù)時(shí)間變化的線性衰減函數(shù)，模擬城鎮(zhèn)發(fā)展的增量遞減模式，表示為：

其中，A₀為土地利用慣性值，a₀為常量，x_i為土地利用空間影響因子i的集合，i＝1,2,3,…,k，b_i為logistic回歸系數(shù)，即空間影響因子i的參數(shù)值，將其轉(zhuǎn)換為土地利用開發(fā)概率A'₀，即L_ij為元胞受到的鄰域影響，即在N×N鄰域中的城市元胞密度，S_ij為元胞狀態(tài)，con(S_ij＝urban)表示一個(gè)條件函數(shù)，若元胞狀態(tài)為城鎮(zhèn)用地，則返回1，否則返回0；Z_ij為限制約束，Z_ij＝con(S_ij＝suitable)，當(dāng)元胞ij位于土地利用限制開發(fā)區(qū)內(nèi)時(shí)，Z＝0，不能發(fā)展為城鎮(zhèn)用地；當(dāng)元胞ij位于允許開發(fā)建設(shè)區(qū)時(shí)，Z＝1，允許發(fā)展為城鎮(zhèn)用地；為使運(yùn)算更加符合實(shí)際，反映城市形態(tài)演化過程中存在的各種政治因素、人文因素、隨機(jī)因素和偶然事件的影響和干預(yù)，引入隨機(jī)干擾因子R，R＝1+(-lna)^k，a為隨機(jī)數(shù)，取值在0～1之間，k為整數(shù)，是調(diào)控隨機(jī)干擾強(qiáng)度的系數(shù)，取值在1～10之間；Ω＝-ux+d，u為衰減強(qiáng)度，x為年份,Ω為隨時(shí)間變化的衰減函數(shù),d為常量；

S3、增量遞減模式下的城鎮(zhèn)開發(fā)邊界智能化生成；

S4、增量遞減模式下的城鎮(zhèn)開發(fā)邊界應(yīng)用。