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目前空间数据库的研究集中于基于对象 (Object)空间数据模型的研究 ,而基于场 (Field)空间数据模型的研究相对进展较慢 ,将来的需求要求空间数据库增加基于场模型的功能 ,特别是考虑到空间动态过程模拟的需要。该文的目的是设计一种能镶嵌在GIS系统里的空间动态模型语言 ,为模拟复杂时空过程提供数据库管理和算法优化支持 ,并支持逻辑清晰的模型框架结构。该语言可为自然资源管理和生态环境应用提供定量和模拟工具 ,扩展了空间数据库基于场模型的应用。 相似文献
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目前空间数据库的研究集中于基于对象（Object）空间数据模型的研究,而基于场（Field）空间数据模型的研究相对进展较慢,将来的需求要求空间数据库增加基于场模型的功能,特别是考虑到空间动态过程模拟的需要。该文的目的是设计一种能镶嵌在GIS系统里的空间动态模型语言,为模拟复杂时空过程提供数据库管理和算法优化支持,并支持逻辑清晰的模型框架结构。该语言可为自然资源管理和生态环境应用提供定量和模拟工具,扩展了空间数据库基于场模型的应用。 相似文献
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基于场模型的空间动态数据建模及空间动态模型语言设计 总被引：11，自引：1，他引：10
目前空间数据库的研究集中于基于对象（Ｏｂｊｅｃｔ）空间数据据模型的研究,而基于场（Ｆｉｅｌｄ）空间数据模型的研究相对进展较慢,将来的需求要求空间数据库增加基于场模型的功能,特别是考虑到空间动态过程模拟的需要,该文的目的是设计一种能镶嵌在ＧＩＳ系统里的空间动态模型语言,为模拟复杂时空过程提供数据库管理和算法优化支持,并支持逻辑清晰的模型框架结构。该语言可为自然资源管理和生态环境应用提供定量和模拟工具,扩展了空间数据库基于场模型的应用。 相似文献
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土壤侵蚀模型是定量研究土壤侵蚀的有效工具,探讨土壤侵蚀模型研究中的有关问题对于土壤侵蚀模型的发展及相关研究具有重要意义。从模型的过程模拟、模型时空尺度变异、模型验证和不确定性几方面对模型研究现状及局限进行了归纳和分析,认为:不同过程的模拟及其模拟方法的不同导致了各具特色的土壤侵蚀模型的出现;大多水蚀模型是对不同时空尺度上的水流及相应侵蚀过程进行模拟预测,在不同的时空尺度上,不同的侵蚀过程占主导地位;现实过程和现象的复杂性、观测方法和手段的限制以及模型的自身的局限性是导致土壤侵蚀模型预测的不确定性的主要原因;与GIS结合的强预测力、低数据要求的模型是土壤侵蚀模型发展的趋势。 相似文献
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以山洪灾害风险评价的多准则决策模型、最大熵模型、信息量模型三种常见模型为研究对象，选取河西走廊和张掖市为地理区划（大中）、市域（小）空间尺度研究区，构建山洪灾害风险评价指标体系，分别完成基于三种模型的两种空间尺度的山洪灾害风险评价制图，基于甘肃省地质灾害调查与区划报告数据从模型验证、空间自相关、精度对比和尺度效应等角度对比分析三个模型应用于不同空间尺度的适应性，并给出优选模型。结果表明：最大熵模型是河西走廊（地理区划）空间尺度上山洪灾害风险评价的优选模型；多准则决策模型不适用于张掖市（市域）空间尺度评价，且三个模型运行结果均没有河西走廊（地理区划）空间尺度上表现良好；三个模型的尺度效应明显，在地理区划空间尺度上应用较良好，缩小至市域空间尺度上模拟结果误差增大；不同空间尺度上，最大熵模型均优于多准则决策模型和信息量模型，适用于地理区划（大中）、市域（小）空间尺度的山洪灾害风险评价。 相似文献
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基于多目标决策和CA 模型的土地利用变化 预测模型及其应用 总被引：17，自引：1，他引：16
结合宏观用地总体需求与微观土地利用适宜性, 集成灰色预测模型、多目标决策模型、 元胞自动机模型、地理信息系统技术方法, 建立了GCMG 土地利用变化预测模型。GCMG 模型包括非空间和空间2 个模块, 非空间模块侧重依据宏观社会经济发展趋势预测研究区未 来的总体用地需求变化, 而空间模块集成多目标决策模型、元胞自动机、地理信息系统等技 术方法实现了基于土地适宜性的土地利用空间配置。运用该模型对龙海市2000-2010 年土地 利用变化进行了情景模拟, 结果表明园地和建设用地是该区域内变化最为显著的用地类型, 基本农田保护政策严格实施与否将对龙海市未来土地利用变化产生深远的影响。GCMG 模型 在龙海市的应用实例表明, 该模型将土地利用系统作为一个整体, 兼顾到区域宏观水平上的 土地利用需求与局部尺度上的土地利用适宜性, 能够较好地同时模拟不同土地利用类型以及 不同人类决策情景下的土地利用转换概率, 因而可为理解土地利用多尺度复杂系统提供一定 的帮助。 相似文献
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贺缠生 《资源与生态学报(英文版)》2010,1(1):25-30
"水资源域"为在某一时段向河口或某一地点,传送水、水中营养物、泥沙或其它物质的空间范围。这一新概念与"流域"概念既相似又不同:1)流域边界以地貌特征来确定,相对稳定。而水资源域的边界以水文事件中的水和物质传播范围来确定,随时空而变化;2)流域强调给定空间范围内水和物质的时间分布,而水资源域强调水和物质随时间和空间二者相互变化的动态分布;3)水资源域综合考虑了不同尺度的时空即时变化对水资源及物质传播的影响。这一新概念应用遥感、空间分析、追踪及模拟技术分析流域空间模式与过程,为水资源探索、分析、模拟及预测提供了一种全新的方法与途径。该文以美国伊利湖茅密河为例,应用分布式大流域模型计算了水资源域的分布。 相似文献
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《地理与地理信息科学》2017,(2)
元胞自动机是模拟土地利用时空演变的重要建模工具,但其经典框架主要根据历史变化规律进行空间"自下而上"驱动,这种模拟机制缺乏对宏观土地供需平衡以及空间发展政策等"自上而下"机制的整合,难以科学解释中长期土地利用变化过程。该文利用金字塔架构解释城市空间增长的复合驱动力,提出了"顶层土地供需平衡-中层空间政策引导-底层元胞状态演化"多尺度联合驱动的土地利用变化模拟框架。以广州都市区为案例,利用改进模型对其2010-2030年的城市扩张过程进行了模拟,并对结果进行了精度对比和案例举证。研究表明,多尺度联合驱动进一步增强了元胞自动机模型对现实世界的仿真能力,多尺度空间协同是地理时空过程建模的发展方向。 相似文献
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许多多样性模型仅注重模拟多样性单一方面的信息,忽略了空间尺度因素的作用。比较分析不同模型对空间尺度变化的响应是开展多尺度生态多样性模拟和评估的基础。本文以新疆维吾尔自治区阜康市为案例区,运用7个生态多样性模型对景观元多样性进行了模拟。分析模拟结果发现:①随着空间分辨率的粗化,景观元均匀性方面的多样性变化幅度大于丰富性;②Shannon多样性和Turner多样性在较小的空间尺度上具有一定的规律性;③Whit-taker模型和Margalef模型单纯考虑景观元类型数相对于个体数的变化,景观元类型数对后者贡献更大,前者模拟结果的规律性明显优于后者;④Mladenoff模型和Scaling生态多样性模型综合考虑了景观元多样性的两个方面,但景观元类型数对前者的影响更大,其模拟结果缺乏规律性;Scaling生态多样性模型同时考虑了空间尺度因素的作用,模拟结果具有很好的规律性,更适于多尺度生态多样性的模拟与评估。 相似文献
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基于分区域的元胞自动机及城市扩张模拟 总被引：4，自引：1，他引：3
元胞自动机用于模拟城市扩张具有很好的空间建模能力,通常采用的建模方式将影响因子的空间条件作为线性要素对待,而在元胞转换规则建模中考虑影响因子的空间非线性特征更逼近真实状况.该文提出一种基于分区域的元胞自动机模型,通过划分各个全局影响因子的重要性子区域,计算不同类型区域中各因子对土地利用转换的影响强度,从而得到全区域的空间非线性转换规则.利用该模型模拟东莞市1988-1993年的城市扩展过程,并与Logistic模型模拟结果对比,表明这种有空间约束条件的分区域元胞自动机模拟精度更高,能有效模拟城市扩张的空间格局. 相似文献
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基于神经网络的元胞自动机及模拟复杂土地利用系统 总被引：57，自引：9，他引：57
本文提出了基于神经网络的元胞自动机(CellularAutomata),并将其用来模拟复杂的土地利用系统及其演变。国际上已经有许多利用元胞自动机进行城市模拟的研究,但这些模型往往局限于模拟从非城市用地到城市用地的转变。模拟多种土地利用的动态系统比一般模拟城市演化要复杂得多,需要使用许多空间变量和参数,而确定模型的参数值和模型结构有很大困难。本文通过神经网络、元胞自动机和GIS相结合来进行土地利用的动态模拟,并利用多时相的遥感分类图像来训练神经网络,能十分方便地确定模型参数和模型结构,消除常规模拟方法所带来的弊端。 相似文献
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基于动态约束的元胞自动机与复杂城市系统的模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
为获得复杂城市系统更理想的模拟效果,提出时空动态约束的城市元胞自动机(CA)模型。用不同区域、不同时间新增加的城市用地总量作为CA模型的约束条件,形成时空动态约束的CA模型,并利用该模型模拟1988—2010年东莞市和深圳市城市扩张过程。结果表明,利用CA模型模拟的1993年城市用地总精度比静态CA模型提高了5.86%,而且模型中的动态约束条件可以反映城市发展的时空差异性。 相似文献
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基于粗集的知识发现与地理模拟——以深圳市土地利用变化为例 总被引：18，自引：0，他引：18
为了更有效地模拟地理现象的复杂演变过程,提出了用粗集理论来确定元胞自动机 (CA)不确定性转换规则的新方法。CA可以通过局部规则来有效地模拟许多地理现象的演变过程。但目前缺乏很好定义CA转换规则的方法。往往采用启发式的方法来定义CA的转换规则,这些转换规则是静态的,而且其参数值多是确定的。在反映诸如城市扩张、疾病扩散等不确定性复杂现象时,具有一定的局限性。利用粗集从GIS和遥感数据中发现知识,自动寻找CA的不确定性转换规则,基于粗集的CA在缩短建模时间的同时,能提取非确定性的转换规则,更好地反映复杂系统的特点。采用所提出的方法模拟了深圳市的城市发展过程,取得了比传统MCE方法更好的模拟效果。 相似文献
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Guan Yuan Jie Zhao Yanmei Zhang Wen Li 《International journal of geographical information science》2017,31(3):435-462
With the development of location-based services, more moving objects can be traced and a great deal of trajectory data can be collected. Periodicity is very commonly used to analyse the habits of moving objects, so finding objects’ periodic patterns can aid in understanding their behaviour. However, objects’ periodic patterns are always unknown previously, and describing their periods with different granularities will create some surprised findings. This article proposes a multi-granularity periodic activity discovery (MPAD) approach for moving objects. First, a multi-granularity model is introduced to describe the spatial and temporal information of an object’s activities. Then, two algorithms, namely, spatial first and temporal first multi-granularity activity discovery algorithms, are provided to transfer objects’ activities into different granularities. Finally, a novel periodic discovery algorithm is described to find the periodicities of objects’ activities. Experiments on both synthetic and real datasets demonstrate both the efficiency and effectiveness of the proposed work and its notably improved running performance compared to the same algorithms. Additionally, the discovered periodic patterns are more practically significant. 相似文献
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对基于案例推理的元胞自动机模型(CBR-CA)进行改进,将各类别的宏观转移概率添加到目标函数中,体现各类别的转变特征,并增加时间权重来确定转移概率,实现时间尺度上的模拟;由于土地覆盖变化的多样性和空间结构的复杂性,利用Monte Carlo(M-C)法确定土地覆盖的最终转换类别。选择黄河源区为试验区,利用1977年、1985年土地覆盖数据建立原始案例库,模拟了该区域1995年、2000年和2006年的土地覆盖变化,模拟的各类别转换的数量精度与实际相吻合,各年份的总体误差分别为0.002%、0.012%和0.005%,空间位置精度总体在70%以上,并进行未来土地覆盖情景预测。该模型可用于多类别、长时间序列区域土地覆盖变化的模拟与预测。 相似文献
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区域土地利用变化信息图谱模型研究 总被引：8，自引：0，他引：8
信息图谱为区域土地利用变化提供了一种谱系化、定量化与定位化相结合的研究方法,借助信息图谱模型探讨区域土地利用变化及其时空过程的多维性与复杂性,为土地利用变化的驱动力诊断、机理模型与预测模型的构建提供科学依据。选取吉林省长岭县为研究区,在遥感与GIS技术支持下,以土地利用时空演变模式、空间扩展过程、景观特征等为框架,建立土地利用变化信息图谱模型,对图谱方法在土地利用变化研究中的应用进行实证分析。 相似文献
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一种基于GIS与Multi-Agent System 的城市交通管理虚拟实验系统 总被引：1，自引：0，他引：1
张仁军 《地理与地理信息科学》2005,21(3):43-46
该文从研究城市交通系统中个体的空间行为特征出发,开发城市交通管理虚拟实验系统(VLUTM),该系统利用GIS管理城市交通系统的空间数据,用Multi-Agent System模拟城市交通系统中个体的空间行为。VLUTM引入最佳路径表实现动态最佳路径的快速检索;采用矢量一栅格形式表达城市道路;用Agent状态数据库记录个体在不同时刻的位置与状态。VLUTM供实验条件输入模块和实验结果分析模块,用户可根据实际情况自定义实验内容,可对实验结果进行可视化分析和指标分析。 相似文献