山地城市空间扩展的特征及模拟研究

【摘要】我国是一个典型的山地国家,山地城市占全国城镇总数的一半有余。随着全国城市快速扩展,山地城市规模也处于迅速扩展阶段。作为人均土地资源稀缺的国家,必须科学合理配置城市土地,控制城市规模,实现城市的可持续发展。城市用地扩展具有开放性、非线性、不确定性和动态性特征,传统方法难以真实准确的描述城市用地数量和空间上的变化。以多智能体(ABM)模型表述城市扩展过程中决策者的主观意愿,结合元胞自动机“自下而上”的动态演化能力,更真实的模拟城市用地的时空演化过程,为城市规划工作提供参考。重庆市作为典型山地城市及西部唯一直辖市,改革开放以来经济实力增强,作为西部经济核心区,城市扩展资源丰富。本文以山地城市的空间扩展特征和模拟研究为题,以期探求山地城市扩展演变过程,进行多智能体模拟。据此对城市扩展的国内外研究作了简要概括,提出本文技术路线。城市扩展度量方式繁多,结合研究区特殊地形地貌,对城市扩展程度、形态做出概括,结合驱动力定性分析得出城市扩展驱动因素,构成ABM模型基础数据,将模拟结果对照现状地物,归纳多智能体模型在山地城市的效用。本文首先阐述城市扩展度量方法,元胞自动机和多智能体模型在城市扩展中的研究进展,选取土地利用转换、城市扩展速度、人口城镇弹性系数、水体及交通缓冲区、景观指数指标计算研究区1988、2001、2010年的城市扩展特征；综合考虑经济、社会、自然和政策因素对城市扩展的影响归纳重庆市扩展的宏观驱动力；为架构ABM模型,对研究区矢量进行采样,归纳微观驱动力构成ABM模型参数;以2001年为基期,建立城市扩展模型,将模拟结果比对2010年土地利用现状图,分析模拟结果。研究表明：(1)2001-2010年研究区城市扩展程度远超过1988-2001年间,且表现在对农田湿地的侵占；研究区经历了从沿河谷发展到沿交通沿线聚集的过程。(2)1988年组团概念模糊,2001年初见雏形,2010年各组团齐发展,各主城质心皆以核心组团为中心,彰显山地城市的“多中心组团式”扩展格局。(3)山地城市扩展的建模需要首要考虑自然因素的制约,定义约束层,既避开陡坡又保持山水格局；本次ABM模型总体拟合精度为88.72%,Kappa系数为0.77,模拟结果与2010年土地利用变化趋势基本符合。本次研究构建的ABM模型无法量化特定时期某区域的宏观政策,如重庆市“组团式”开发模式、“两江新区”的规划无法量化到多智能体层中,导致模拟结果与实际存在偏差。今后将在ABM模型的阈值和权重分配上选取更合理的数值,采用精度更高的亚米级数据进一步探索ABM模型,优化代码对宏观政策的体现,提高ABM模型在山地城市的模拟精度。
【作者】罗瑾；
【导师】刘勇；
【作者基本信息】西南大学，土地资源管理，2014，硕士
【副题名】以重庆市主城区为例
【关键词】山地城市；城市扩展；ABM模型；重庆市；

【参考文献】
[1]詹世革,张攀峰,王立峰,许向红.2013年度力学科学处面上项目、青年科学基金和地区科学基金资助情况介绍[J].力学学报,2013,05:797-814.
[2]白朝阳.石墨资源消耗过快相关概念股集体逆市大涨[J].中国经济周刊,2014,24:67.
[3]裴跃林.随机脉冲信号检测及其分割获取技术研究[D].中北大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[4]阎小奂.基于J2EE的上海工程技术大学学生工作管理系统[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[5]褚然然.用于检测生物体内碘离子的新颖反应型荧光探针的设计合成及生物应用[D].山东师范大学,2014.
[6]钱勇.异构数据交换平台的研究与实现[D].西南交通大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[7]尹红燕.硅藻土改性机理及其沥青混合料干法拌制的应用研究[D].重庆交通大学,道路与铁道工程,2012,硕士.
[8]陆富琪.数据仓库与电信企业信息支撑系统建设的前景分析[J].当代通信,2003,23:58-61.
[9]李伟.基于能量感知的Hadoop平台调度器研究[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2014,硕士.
[10]熊富浩.东昆仑造山带东段古特提斯域花岗岩类时空分布、岩石成因及其地质意义[D].中国地质大学,矿物学、岩石学、矿床学,2014,博士.
[11]王旭.我国突发公共事件应急管理研究[D].吉林财经大学,行政管理,2014,硕士.
[12]秦广胜.三维观测系统对叠前成像效果的影响分析[J].石油地球物理勘探,2010,S1:6-8+239+245.
[13]陈彪.聚乙烯亚胺接枝氧化石墨烯作为基因传递载体的研究[D].苏州大学,2011.
[14]耿若楠.金庸武侠剧的审美特征分析[D].河北大学,艺术学,2014,硕士.
[15]王德利.网络营销视角下的网络段子[J].电子商务,2014,04:93-96.
[16]刘江,吴思达,徐佳,王潜,杨全红,王璞.基于氧化石墨烯锁模的2μm掺铥超短脉冲光纤激光器[J].中国激光,2012,03:228.
[17]韩冬.基于博弈论的建筑业农民工工伤保险问题研究[D].天津财经大学,社会保障,2012,硕士.
[18]姜俊.电容储能缝焊控制系统的研究[D].南昌航空大学,材料加工工程,2012,硕士.
[19]江道灼,申屠刚,李海翔,吴志力,杨贵玉.基础信息的标准化和规范化在智能电网建设中的作用与意义[J].电力系统自动化,2009,20:1-6.
[20]张晗.天王补心汤加减治疗心阴不足型广泛性焦虑的临床疗效观察[D].北京中医药大学,中医内科学,2014,硕士.
[21]唐昊.成像系统与场景动态范围匹配的方法研究[D].大连海事大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[22]陈伟玉.三亚市古树名木资源调查与景观分析[D].中南林业科技大学,林业,2014,硕士.
[23]吴迪.CPUP模型在高中化学优质课评价中的应用[D].华中师范大学,学科教学,2014,硕士.
[24]武文斌.基于资产质量的企业价值分析[D].河北大学,会计学,2014,硕士.
[25]杨书华.动力锂离子电池管理系统研究[D].南昌大学,2014.
[26]莫舒涵.政府购买社工服务探索研究[D].吉林大学,社会工作,2014,硕士.
[27]傅文学.矿井开采沉陷影响土地利用系统的GIS分析方法[D].合肥工业大学,环境工程,2004,硕士.
[28]付英梅.辽宁联通网格化营销支撑系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2013,硕士.
[29]冯转.文化的冲突与融合：陌生化视域下《喜福会》解读[D].兰州大学,英语语言文学,2014,硕士.
[30]冯晓青,王翔.我国知识产权学历教育及教学科研机构研究[J].武陵学刊,2015,02:131-139.
[31]张文英.高校体育专业健美操普修课“四阶段创新学法”的实验研究[D].湖南师范大学,体育教育训练学,2003,硕士.
[32]王春强.应用CTM与MRI评估青少年特发性脊柱侧凸患者顶椎置钉的风险[D].山西医科大学,外科学,2013,硕士.
[33]杨传得.花生脂肪酸分析技术研究及鲁丰2号高油酸突变体差异表达基因分离[D].吉林农业大学,作物生物技术,2012,硕士.
[34]田建肖.转SV40大T抗原基因昆虫细胞系的研究[D].河北农业大学,农业昆虫与害虫防治,2004,硕士.
[35]张锋.新型固载酶体系的构建及其应用研究[D].华东理工大学,2010.
[36]王晓宇.冷却猪肉食用品质评定方法的标准化[D].南京农业大学,食品科学,2012,硕士.
[37]周桂倩.基于连续泊位区域化的泊位分配策略[D].大连海事大学,物流工程与管理,2013,硕士.
[38]王鑫.我国国库集中支付制度改革研究[D].华中师范大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[39]秦春秀,赵捧未.网络信息组织模式研究[J].电子科技,2004,03:6-10.
[40]武娇.慢性肾衰竭大鼠主动脉钙化与血管收缩张力关系的研究[D].河北医科大学,内科学,2014,硕士.
[41]石鑫.物联网智能交通系统中车载模块的设计[D].湖北大学,微电子学与固体电子学,2012,硕士.
[42]陈茹.智利圣地亚哥中学汉语教学现状研究[D].广东外语外贸大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[43]李新泉.金凯集团薪酬激励方案优化[D].西北大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[44]张霄军,张凌岚,刘军.基于Web语料挖掘技术及其系统设计[J].上海电力学院学报,2004,02:39-43.
[45]马庆祥.知识创新管理观研究[D].吉林大学,2005.
[46]卢文娟.泉州五大演艺剧团发展影响因素及路径研究[D].华侨大学,企业管理,2013,硕士.
[47]徐明辉.基于复合储能的混合动力电动汽车再生制动能量回馈研究[D].兰州理工大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[48]陈真.女性尿道中静态尿道压力分布特点的研究[D].华中科技大学,外科学,2013,硕士.
[49]朱纪全.行政赔偿司法确认若干问题研究[D].安徽大学,法律,2003,硕士.
[50]刘来宾.论社会公正视角下的中国农村扶贫开发[D].首都师范大学,马克思主义哲学,2013,硕士.