基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟方法技术

本发明专利技术提供的基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟方法，涉及地理信息科学技术领域，包括：对原始土地利用数据进行分类和编号，叠加后得到城市扩张斑块分布图；利用空间分析工具对空间因子进行处理，得到驱动变量栅格数据，进而对驱动变量栅格数据进行斑块平均处理并抽样，得到样本数据和斑块平均的驱动变量栅格数据；利用样本数据和斑块平均的驱动变量栅格数据进行训练，构建斑块潜力规则；在模拟迭代中，对模拟土地利用栅格数据矩阵化，采用二维卷积算法构建网格交互规则；基于斑块潜力规则、网格交互规则和模拟空间约束，计算斑块状态转换概率并构建斑块面积规则，进而确定城市扩张模拟结果，有效提高了城市扩张的模拟精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地理信息科学，尤其涉及基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟方法。

技术介绍

1、元胞自动机(ca)模型是近年来模拟城市土地利用变化的主流模型。元胞自动机是一种时间、空间、状态都离散，空间相互作用和时间因果关系都为局部的网格动力学模型，具有模拟复杂系统时空演化过程的能力。元胞自动机能够通过简单规则刻画复杂系统的演变过程，因而具有强大的时空过程建模和仿真能力，在地理模拟研究中应用十分广泛。由于栅格数据的获取、处理和计算相对矢量数据更为简便，目前城市扩张ca多为栅格数据模型，但其不具备矢量数据模型能够更加真实地反应现实城市扩张过程的优势。因此，现有研究多在栅格数据模型中采取斑块策略刻画矢量数据模型中的斑块变化过程。然而，这些研究存在较大的局限，难以实现不同尺度的斑块和网格规则的融合。

技术实现思路

1、本专利技术点目的在于：为解决当前的城市扩张ca难以实现不同尺度的斑块和网格规则的融合的问题，本专利技术提供一种基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟的方法。

2、本申请实施例的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟的方法，其特征在于，所述基于土地使用类型对原始土地利用栅格数据进行分类，识别所述原始土地利用的斑块结构并编号，叠置得到城市扩张斑块分布图，包括：

3.根据权利要求1所述的基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟的方法，其特征在于，所述利用空间分析工具对影响城市扩张的空间因子进行处理，得到驱动变量栅格数据，包括：

4.根据权利要求1所述的基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟的方法，其特征在于，所述的对驱动变...

【技术特征摘要】

1.一种基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟的方法，其特征在于，所述基于土地使用类型对原始土地利用栅格数据进行分类，识别所述原始土地利用的斑块结构并编号，叠置得到城市扩张斑块分布图，包括：

3.根据权利要求1所述的基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟的方法，其特征在于，所述利用空间分析工具对影响城市扩张的空间因子进行处理，得到驱动变量栅格数据，包括：

4.根据权利要求1所述的基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟的方法，其特征在于，所述的对驱动变量栅格数据进行斑块平均处理并抽样，得到斑块尺度的训练样本数据，将所述训练样本数据输入至随机森林模型，得到构建城市扩张模拟的斑块潜力规则，包括：

5.根据权利要求1所述的基于斑块和网格规则多尺度融合的城市扩张模拟的方法，其特征在于，所述在每次模拟迭代中，对模拟土地利用栅格数据二值化，采用二维卷积算法计算邻域交互效应，构...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彬，胡守庚，张道军，曾浩然，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：