基于元胞自动机的建设用地规模边界的确定——以扬中市为例

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随着城市化、工业化的发展,人口与土地资源分布越来越不均衡,土地面积的有限性和对土地需求的增长性之间的矛盾需要借助合理地组织土地利用来解决,人类在利用土地资源时,必须要有一个整体观念、全局观念和系统观念。随着新一轮土地利用总体规划的开展和深入,建设用地空间管制制度作为这一轮规划修编的新要求被业内给予了更多的关注。建设用地规模边界就是空间管制因素之一,如何确定建设用地规模边界成了土地利用总体规划研究的新课题。   元胞自动机作为一种具有时空动态特征的动力学方法,在城市增长和土地利用演化模拟方面具有巨大的优势,利用元胞自动机模型确定建设用地规模边界是本研究的重点。本文以江苏省扬中市中心城区作为实证研究区域,在元胞自动机理论模型、GIS软件和Idrisi软件的支持下,以2005年、2007年、2009年的土地利用现状图为数据支撑,分析近些年的土地利用动态变化特征。依据马尔科夫模型计算土地利用变化的转移矩阵,确定合理的邻居及转换规则,用元胞自动机模型模拟2010年的土地利用现状用地情况,最终确定扬中市中心城区的建设用地规模边界,并对模拟结果进行分析和比较。   结果表明,本研究的模拟模型不仅具有元胞自动机空间模拟的优势,还具有了马尔科夫模型的优良性质。模拟结果证实了本文的研究方法和构建的模型是有效的,建立基于元胞自动机的建设用地规模边界模型,进行土地利用规划建设用地规模边界的模拟与预测,对于我们了解土地利用演化的发展规律和特征,指导土地利用规划师和城市决策者的实际工作具有重大的实用价值。但受到数据质量和规划调整等因素的影响,预测结果的精确度有待进一步研究。
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