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多智能体城市土地扩张模型及其应用 总被引：22，自引：5，他引：17
传统的城市土地扩张模型多为静态模型,无法呈现空间上每一时间点的土地利用状况,以元胞自动机（Cellular Automata）模型为代表的新型城市土地扩张模型虽然具有动态特性,但其无法描述影响城市土地扩张的智能体（Agent）之间所产生的多元变化结果。以多智能体系统（Multi—Agent System）理论为基础,建立城市土地资源时间和空间配置规则,构建了动态且能描述影响城市土地扩张的智能体（Agent）间互动关系的城市土地扩张模型,并以长沙市区为例,应用所构建之模型进行了城市土地扩张的实证分析。结果表明：该模型可以反映城市土地扩张的基本特征和规律．对于解释城市土地扩张的成因、理解智能体行为对城市土地扩张过程的影响是合适的。并且将模拟结果与遥感土地利用解译结果对比．1998年、2001年、2005年城市土地扩张模拟的点对点精度均达到68％以上,从而能够为政府和城市规划者制定用地政策提供辅助决策支持。 相似文献
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基于多智能体系统的城市增长时空动态模拟——以江苏省连云港市为例 总被引：3，自引：2，他引：1
城市化是土地利用/覆盖变化中最典型形式之一,探索城市增长的驱动机制并预测其未来变化,对于实现城市可持续发展十分重要。鉴于多智能体系统强大的模拟复杂空间系统的能力,基于联合"自上而下"和"自下而上"决策行为的视角,构建了一个城市增长时空动态模拟多智能体模型,在模型中,宏观Agent实施的"自上而下"的宏观土地利用规划行为和微观Agent自主发起的"自下而上"的微观土地利用空间诉求行为通过二维空间网格相互作用,并通过联合决策共同推动研究区域的城市化进程。以连云港市中心城区为例,考虑了基于目前趋势、经济发展优先和环境保护优先的3种目标情景,并进行了相应的城市增长情景模拟。模拟结果表明:联合"自上而下"和"自下而上"决策行为的城市增长时空动态模拟多智能体模型能够充分发挥多智能体系统的潜力来了解城市化的驱动机制,为城市管理提供基于情景分析的决策支持。 相似文献
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基于1993-2008 年间4 个时相的遥感影像,应用SLEUTH模型模拟与预测自组织和规划引导两类情景下泉州中心城区的城市用地增长过程,并借助空间关联法分析其城市增长的空间格局演化特征,为“两规”空间协调提供科学依据。结果表明：① SLEUTH模型适用于研究区的城市增长模拟与预测,其对城市用地扩展的数量拟合要优于空间匹配,可作为多方案情景模拟的一个技术手段。② 规划引导预案的MPS、ED、AWMSI、MPI 四类景观指数均优于自组织预案,城市用地斑块的整体性、连接性较优,未来城市发展较为紧凑,利于实现土地的集约利用与城市的集聚发展。③ 随预测时间推移,研究区城市用地扩展的速率以及空间集聚性将有所减弱,城市增长的热点区也会发生演变与迁移。2008-2020 年,热点区分布总体呈现“圈层式”结构,局部以“跨江发展”为主要特征;2020-2030 年,热点区总体布局较为发散,局部则呈“环湾发展”与“孤立分布”特征。本研究将情景模拟、景观指数、空间分析等方法有效结合,有助于深刻理解研究区的城市空间增长过程,可为城市管理工作提供决策支持。 相似文献
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运用自下而上的多智能体建模方法构建城市扩张模型,研究城市扩张的基本特征和规律,对新型城镇化建设具有重要的理论和现实意义。但传统的多智能体模拟大多是基于栅格数据构建,不同的格网大小、邻域形状及邻域大小将产生不同的模拟结果。为克服传统栅格数据受模拟尺度的影响,采用城市土地利用现状图,构建矢量多智能体城市扩张动态模型。智能体依据“宜居性”评价指标,并遵从个人偏好,选择合适区位,模拟城市扩张的时空动态过程。将模型应用于广州市番禺区,模拟了其2003-2008年城市扩张情况。最后将模拟结果与实际土地利用现状图进行对比,结果表明,地块的转化精度为63.09%,非转化精度为90.74%,总精度为85.83%,具有较好的模拟精度,可以为新型城镇化建设提供有效的决策支持。 相似文献
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政府规划约束下的城市空间增长多智能体模拟模型 总被引：1，自引：0，他引：1
构建政府规划约束下的包含多种类型智能体和环境因素的城市空间增长多智能体模拟模型,通过居民、开发商和政府三类智能体之间以及智能体与环境之间的相互作用模拟了城市空间增长情况。模型将城市建设用地规划区纳入政府的土地利用政策,探讨了政府规划因素对城市建设用地增长的影响,并根据土地集约利用的原则对模拟结果进行了优化。在Repast和ArcGIS的实验环境下,以南京市中心城区(长江以南)为研究区设置了四组土地利用情景,模拟了2001-2007年研究区的城市建设用地增长情况,对比不同情景下模型的模拟精度,说明正确合理的政府规划引导对城市空间增长的重要作用以及对模拟结果进行优化的必要性。该模型有助于揭示城市空间增长机制,为政府宏观调控政策和规划制定提供参考。 相似文献
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基于CA-ABM模型的福州城市用地扩张研究 总被引：3，自引：2，他引：1
以中国海西地区重要门户福州市为研究区,结合其地理位置多层次约束性条件,以地理加权回归模型作为元胞自动机(CA)层的转换规则,同时以2000-2015年多期LandsatTM/ETM+影像的城市用地情况为参照,借助GIS空间分析技术,对CA和多智能体(ABM)相耦合的城市用地扩张模型进行改进。然后利用传统的和改进后的CA-ABM模型,多角度、多层次地模拟福州市2000年、2005年、2010年、2015年城市用地扩张在微观格局上的变化。结果表明,传统的和改进后的CA-ABM模型的整体精度均在80%以上,模拟结果具有较强的可信度;改进的 CA-ABM模型模拟的点对点总体精度和Kappa系数均高于传统的CA-ABM模型,而且模拟结果更加接近实际的城市用地扩张分布情况。结论可为平衡城市化进程和合理规划城市用地提供重要的理论技术支撑。 相似文献
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基于交通可达性的广佛都市区城市扩展的模拟与分析 总被引：6，自引：6，他引：0
可达性是连接土地利用与交通建设的关键环节,对城市扩展具有指向性。利用Auto-Logistic回归的CLUE-S模型,预测区域发展与交通规划两种情景下2020年广佛都市区的城市扩展,分析了1982~2020年交通可达性格局演变与城市扩展特征,并在此基础上揭示二者的耦合关系。结果表明：CLUE-S模型在城市扩展上具有较好的预测能力,且加入可达性因子有助于提高模拟精度;1982~2020年广佛都市区空间和时间可达性格局由双核心圈层结构演变为单核心圈层结构,且时间可达性格局有明显的交通主干道指向性;城市扩展强度与扩展差异逐渐拉大,预测2020年扩展区域集中在白云与花都交界处、天河黄埔一带、顺德部分乡镇;都市区由无序扩张转变为交通指向性,随着可被开发的土地的减少,交通指向性的影响减弱;初期的城市用地规模越大,交通可达性提高越显著,但随着交通基础设施先行建设的开展,城市规模对交通可达性的正向影响减弱。未来侧重于完善站点的公共配套设施和提高土地利用效率等方面。 相似文献
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首先采用队列因素法和CA-Markov模型对区域未来人口规模和土地利用格局进行模拟预测,并结合POI地理大数据,利用多源信息融合法构建区域未来人口精细化空间分布模拟模型,以珠江三角洲城市群2030年各区县精细化的人口空间分布预测进行实证分析。结果表明：① 采用队列因素法进行珠江三角洲各区县人口规模预测的相对误差大部分在5%以下,基于CA-Markov模型土地利用模拟的Kappa系数达到0.97;② 珠江三角洲城市群精细化的人口空间分布模拟数据与实际人口数据的拟合趋势线R2达到了0.90,模拟效果优于Worldpop数据集,体现了POI地理大数据与多源信息融合在精细化人口空间分布模拟上的优势;③ 珠江三角洲未来人口呈现由中心向外围扩散和递减的空间分布格局,空间差异显著且较为稳定,70%的人口集中在广州、深圳、东莞和佛山等核心城市。 相似文献
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城市土地利用演化的实质是人为干预下城市生态景观的自组织机制作用过程；元胞自动机（CA）所独有的特征和构模方式使其在模拟复杂性系统如城市系统等方面表现出强大的模拟能力。利用ASTER影像数据，在CA模型下对福州市2010年和2020年的城市用地进行了模拟。从而为城市规划提供决策支持服务，对真正合理地利用城市土地，实现城市可持续发展具有重要意义。 相似文献
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《干旱区地理》2016,(5)
以中国西北绿洲工业城市嘉峪关为研究对象,基于遥感影像数据,应用地理优化模拟系统(Geo SOS)的MCE-CA模型,整合"正规划"和"反规划"理念,研究了嘉峪关城市2020年和2030年的城市开发边界划定,以期为嘉峪关市土地利用和城市管理提供依据。结果表明:(1)在研究的19 a间,嘉峪关市扩张迅速,2014年的城市用地面积是1995年的2.1倍,城市外围轮廓形态的紧凑度呈减小的趋势,由1995年的0.25减小到2014年的0.14,城市蔓延性增长特征明显。斑块密度逐渐增大,由1995年的0.02增加到2014年的0.12,城市发展趋于松散,城市用地破碎度增加,城市用地连通度下降。(2)嘉峪关市2020年和2030年的弹性城市开发边界规模分别为106.78 km2和149.35 km2,刚性城市开发边界为246.92 km2。(3)划定的城市开发边界提升了嘉峪关市紧凑度和连通度,城市用地紧凑度指数增加了0.014和0.015,斑块密度指数下降了0.003和0.002,优化了城市空间布局,遏制了城市蔓延式的发展趋势,更符合生态型城市建设的要求。应用MCE-CA模型实现了影响城市发展因素的量化和空间表达,将"反规划"理念和GIS空间技术应用到城市用地布局规划实践中,具有较高的模拟精度和准确的结果,且易于操作。 相似文献
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中国城市土地城市化水平与进程的空间评价 总被引：6，自引：1，他引：5
土地城市化在中国快速而持续的城市化进程中扮演的支撑与制约角色越来越明显,但目前对土地城市化水平的测度框架依然没有明确统一的认识。基于此,提出了一种可供参考的土地城市化率的概念与测度方法,并确定其阈值。以中国656个城市的城区为研究单元,以2000年和2010年城市建设用地面积为基本数据,采用城市建设用地面积、土地城市化率、城市土地扩展面积和城市土地扩展速度分别评价了中国城市的土地城市化规模、水平、绝对进程和相对进程的空间分异格局。并分析了九大类城市建设用地类型对土地城市化进程的贡献率。结果表明：① 近10年来,中国城市总体土地城市化率提高近一倍,由“金字塔式”等级分布逐渐转为“钥匙式”的分布格局;东部地区城市建设用地规模较大,但城区面积更大,使其土地城市化率的数值较低。② 省会城市和沿海城市群的城市土地扩展面积最大,呈现出行政等级式分异和空间集聚式分异的空间格局;城市土地扩展速度呈现出沿海城市群与其他城市分异的空间格局。规模越大的城市,土地城市化进程越明显。③ 近10年来中国土地城市化进程的两大核心用地增长类型是居住用地和工业用地;规模越大的城市,工业用地增长的驱动作用越显著;中西部地区和中小规模城市以居住用地增长为核心,沿海城市群和重要交通轴线城市以工业用地增长为主。 相似文献
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天津开发区与城市空间结构演进分析 总被引：4，自引：0，他引：4
从天津各开发区的概况分析入手,总结了天津开发区与城市的关系以及开发区对天津城市发展的贡献。开 发区建设成为天津重要的经济增长点,带动了整个城市经济的发展。并在此基础上从开发区布局建设对天津城市 空间结构的影响即导致城市空间增长和城市形态变化两个方面, 阐述了开发区与天津城市空间结构演进的关系。 开发区与天津城市空间结构的演进属于双核式。开发区高速的经济增长和建设导致天津城市空间的增长。利用中 国科学院资源与环境数据中心提供的关于天津市20 世纪80 年代中后期,20 世纪90 年代中期,2000 年度的三期 1∶10 万土地利用数据以及覆盖整个天津市的2007 年中巴地球资源卫星02 星(CBERS-02)遥感数据,以GIS 为制 图和数据提取的分析手段,总结了天津城市用地面积的变化和空间扩展规律。90 年代,天津各级各类开发区大量建 设,产业空间迅速蔓延,使得天津市城市空间布局从“单核增长”转为沿海河“轴线铺开”,形成现今“一条扁担挑两 头”,以中心城区和滨海新区为主副中心,工业与商业功能分工明确的“双核心”、双中心组团式中心城市布局结构。 相似文献
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基于土地开发强度的长春市城市空间效率分异研究 总被引：3，自引：1，他引：2
以地块容积率和建筑密度为基础数据,从土地开发强度这一微观视角出发,针对长春市建成区圈层式快速发展的现实,运用替代原理和竞租理论分析长春市中心城区1 460个地块的土地开发强度的分布特征,并采用核密度估计法对城市空间扩展过程中的低效地块和“超效”地块进行判断,总结分异特征和原因。研究发现：长春市土地开发强度的分布不符合替代原理,地块容积率的分布总体呈现“高-低-高”的环状分布特征;长春市城市空间结构组织总体上符合竞租理论,公共服务设施对传统竞租函数及其空间结构组织模式具有很大的影响;长春市在城市空间扩展过程中,低效与“超效”并存;商业用地和居住用地是低效地块和“超效”地块的主要用地类型,以商业、居住、娱乐、休闲、办公为一体的城市商业综合体建设或许可在一定程度上缓解该矛盾。 相似文献
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南京市区建设用地扩张模式、功能演化与机理 总被引：5，自引：2，他引：3
以南京市区不同时段遥感影像为基础,在综合凸壳方法与公共边方法基础上,通过矩阵分析对1985-2007年南京市区建设用地扩张模式进行划分,探讨不同扩张模式的空间结构特征。结果表明：① 1985年以来,南京市区建设用地扩张迅速。其中,填充扩张由主城区逐渐向外推移,飞地扩张分散在远离主城区的开发区、工业园及大学城内,蔓延扩张则介于二者之间,多表现为前期扩张的继续发展。② 功能上,填充扩张由居住主导向居住与工业混合转变;蔓延扩张由居住与工业混合向工业主导转变;飞地扩张一直以工业主导,并伴随科教的区域性集中。③ 驱动机理,填充与蔓延扩张属于收益驱动型,飞地扩张更多地受成本制约。随着城市空间向外拓展,建设用地扩张的成本约束作用均逐渐加强;而城市建设用地中工业用地比重的增加,又使三种扩张模式的收益驱动作用加强。 相似文献
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创新活动正向特大城市集中,按地租理论,市区旧厂房用地将形成土地租金剩余。城市政府通过调整城市更新政策,在不同主体间分配旧厂房改造带来的土地租金剩余并向市场供应创新空间。文章以广州、深圳为例,讨论城市政府在财政和土地资源约束下,选择相应旧厂房改造政策管控工具和土地租金剩余的分配方式,形成不同的创新空间供给路径,从而塑造了不同的城市景观。深圳由于土地财政依赖程度较低,但新增土地资源严重困乏,在旧厂房的功能转换、开发强度、产权等方面的管控相对较为宽松,大力推进全面改造的“工改工”项目,向市场让渡较多土地租金剩余并供给大量中高成本、高品质的创新空间。广州则在债务及财政压力下,选择通过国有土地旧厂房“工改居”和“工改商”获取较多土地剩余,而市内的村级工业园则在政府严格管控下通过“非正式”更新的方式自行获取租金剩余,并提供大量中低成本及品质的创新空间。对此,建议广州应进一步加强对国有旧厂房及村级工业园等存量工业用地的梳理摸查,结合空间规划与城市功能布局,分类整治,分区引导一批集体旧厂房完善用地、规划、建设、环保等手续,实现“正式”、全面、彻底的功能转换升级,为创新型产业发展提供优质空间支撑;而深圳则应通过进一步的精细化管控,防止“工改工”项目的房地产化,保障创新型产业空间的供给。 相似文献
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我国是一个人多地少、土地资源极度稀缺紧张、且正处在加速城市化发展阶段的发展中国家,如何落实城镇建设用地投入与地区社会经济、居民生活以及资金短缺之间的协调发展是当前城镇化发展过程中一个亟需解决的问题。城镇建设用地不仅是城镇人口城镇化、产业就业城镇化(经济城镇化)、社会城镇化(基础服务设施城镇化)的外在表征,更是一个国家(地区)资源使用效率、经济发展模式(集约抑或粗放)、社会公平公正(城镇基本服务设施的均等化)主要参考指标。故此,为了考查我国城镇建设用地投入的协调性,该文借用非协调性指数模型、分别评价城镇建设用地投入与城镇人口、GDP、地方财政税收、产业就业非农化以及社会非农化之间的非协调程度,并对其产生的原因进行了剖析。结果表明:我国城镇建设用地投入总体而言是比较协调的,从各单个省份(自治区、直辖市)来看,城镇建设用地投入至于各变量指标而言大体可以分为超前、滞后和相对协调三种类型,其中上海由于行政区划的调整以及当前户籍管理体制的作用而表现出相当程度的超前发展(粗放式发展)。最后就如何推进我国城镇建设用地投入的协调发展提供建议。 相似文献
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在城乡统筹发展战略的指引下,探讨武汉市城市边缘区实现生态框架构建、区域经济发展诉求、城市整体空间优化与农用地资源保护协调共赢的土地利用机制。分析武汉市城市边缘区的土地利用特点、产业发展规划及其导向作用对村镇建设模式与土地利用政策的要求,将该区涉及的12个区、37个乡(镇、街、场)分为生态控制型乡镇、引导发展型乡镇和城镇发展型乡镇3类。以区域产业布局为支撑,构建"镇区+社区+园区"的区域村镇发展体系;将区域内650个原有村庄分为搬迁型、控制性和发展型进行社区化建设,以期为促进城市边缘区村镇发展提供模式借鉴;并从城乡建设用地增减挂钩、集体建设用地流转、农用地制度改革及区域土地综合整治等方面,探索相关土地利用政策的应对机制。 相似文献
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1979-2014年长沙市城市功能用地扩展与驱动力研究 总被引：1，自引：1，他引：0
基于长沙市中心城区1979年、1989年、2003年、2011年、2014年5个年份的土地利用现状图,借助ArcGIS、SPSS分析工具,提取居住、工业、服务三大功能用地,从方向、圈层、强度、用地间转变及轴带趋向对长沙城市功能用地扩展的时空特征及驱动力进行研究。结果表明：① 用地扩展模式以“圈层式、轴带式”为主,并逐渐向“多组团式”过渡,由单一的向外扩展向内部功能间演替和外部扩展相结合转变。整体扩展方向经历了由“东、南、东南-西北、东、东南、北”的变化,但各类用地的扩展方向有所差异;② 从扩展强度看,居住用地远远高于城市总体扩展强度,造成了城市功能空间失衡的现象,服务配套明显滞后,部分分区在扩展过程中,出现了与规划定位严重不符的矛盾;③ 功能用地间的转变主要集中在城市核心区,表现出以核心-外围明显分异的差距。外围片区的功能较为单一,融合度不够,未来应增强配套服务功能。④ 从经济驱动力、政策调控力、生态制约力与吸引力、社会助推力四个方面分析了功能用地扩展时空差异的驱动因素。⑤ 从“问题导向-现象归纳-本质剖析-策略应对”提出了城市功能用地扩展研究的基本研究框架。 相似文献
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京津冀城市群高科技园区协同发展动力机制与合作共建模式——以中关村科技园为例 总被引：4，自引：1，他引：3
在推进京津冀城市群高科技园区的协同发展进程中,三地园区之间是否深度融合,决定京津冀协同发展的质量和深度。目前京津冀城市群的天津与河北高科技园区与中关村科技园签有政府间合作协议的有10家,其对接的产业类型依次为电子信息、先进制造、新能源与节能、环境保护、生物医药产业,与中关村科技园总收入占比居前5位的产业类别恰好相对应。三地园区协同发展动力机制可分为产业梯度转移机制、市场需求吸引机制、科技产业孵化转化机制、政府引导驱动机制、市场合作驱动机制5类。合作共建模式主要有：政府引导驱动机制为主的中关村海淀园秦皇岛分园模式、市场合作驱动的类似于固安工业园的产业新城模式、科技产业孵化转化机制为主的保定中关村创新中心模式等。 相似文献