基于核主成分元胞模型的城市演化重建与预测

• 作者: 冯永玖 刘妙龙 刘艳 童小华 韩震
• 来源期刊: 地理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 城市演化模拟 元胞自动机 核主成分分析 精度分析 上海市嘉定区
• 年，卷（期）: 2010,（6）
• 所属期刊栏目: 城市地理
• 页码范围: 665-675
• 分类号: TU98
• 字数: 8123字
• 语种: 中文

摘要

通过元胞自动机(CA)模拟和重建城市演化的复杂非线性过程,对于城市土地利用规划和决策具有指导意义.利用传统线性方法获取的地理CA转换规则,较难刻画城市演化的时空动力学过程.基于核主成分分析方法(KPCA),通过核函数映射,在高维特征空间下不仅能够对多重共线的空间变量进行非线性降维,且南此建立的地理元胞模型KPCA-CA参数物理意义明确,能够较好地体现城市化过程的非线性本质.基于GIS环境下自主研发的地理模拟框架SimUrban,利用该KPCA-CA模型模拟和重建了快速城市化区域上海市嘉定区1989-2006年城市演化过程,并预测了研究区2010年的城市空间格局.模拟结果显示,嘉定区城市主要沿中心区域及主干道路而扩展,体现了KPCA方法提取的前两个主成分的作用,与城市实际发展情况相符.利用混淆矩阵和面积控制精度等指标,对模拟结果进行了评价,得到总体精度为80.67%、Kappa系数为61.02%,表明模拟结果与遥感分类结果及统计结果符合程度较好;与传统基于线性方法的地理CA模型比较,KPCA-CA模型模拟结果精度更高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	韩震	上海海洋大学海洋科学学院	73	441	15.0	18.0
2	童小华	同济大学测量与国土信息工程系	148	1672	23.0	32.0
3	刘妙龙	同济大学测量与国土信息工程系	56	1023	19.0	29.0
4	冯永玖	上海海洋大学海洋科学学院	30	343	12.0	17.0