基于CA-Markov模型的建設(shè)用地模擬預(yù)測(cè)研究-以湖北省隨縣厲山鎮(zhèn)為例的開(kāi)題報(bào)告

基于CA-Markov模型的建設(shè)用地模擬預(yù)測(cè)研究——以湖北省隨縣厲山鎮(zhèn)為例的開(kāi)題報(bào)告摘要：建設(shè)用地?cái)U(kuò)張是城市化進(jìn)程中的重要現(xiàn)象，對(duì)土地資源的利用、生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、城市規(guī)劃與管理有重要影響。因此，建設(shè)用地模擬預(yù)測(cè)成為近年來(lái)城市規(guī)劃研究的熱點(diǎn)之一。本文以湖北省隨縣厲山鎮(zhèn)為例，采用CA-Markov模型進(jìn)行建設(shè)用地模擬預(yù)測(cè)研究。模型分為兩個(gè)步驟：第一步，利用CA模型模擬建設(shè)用地動(dòng)態(tài)變化，確定建設(shè)用地轉(zhuǎn)移概率；第二步，利用Markov模型預(yù)測(cè)未來(lái)建設(shè)用地格局。通過(guò)對(duì)厲山鎮(zhèn)歷史建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行提取、分析和建模，獲得了該鎮(zhèn)2009~2016年建設(shè)用地變化特征和轉(zhuǎn)移概率，預(yù)測(cè)了未來(lái)三個(gè)年度的建設(shè)用地格局，為該鎮(zhèn)城市規(guī)劃和土地管理提供了科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞：建設(shè)用地；模擬預(yù)測(cè)；CA-Markov模型；隨縣厲山鎮(zhèn)一、研究背景與意義隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，建設(shè)用地的需求不斷增加。同時(shí)，建設(shè)用地的擴(kuò)張也帶來(lái)了一定的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，如土地資源過(guò)度利用、環(huán)境污染等。因此，建設(shè)用地模擬預(yù)測(cè)成為近年來(lái)城市規(guī)劃研究的熱點(diǎn)之一。建設(shè)用地模擬預(yù)測(cè)研究是指通過(guò)建設(shè)用地變化規(guī)律，利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制。目前常用的模型有基于統(tǒng)計(jì)的模型、基于規(guī)劃的模型和基于模擬的模型。其中，基于模擬的模型具有模擬精度高、對(duì)未來(lái)建設(shè)用地格局的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于建設(shè)用地模擬預(yù)測(cè)研究中。CA-Markov模型是一種基于模擬的建設(shè)用地模擬預(yù)測(cè)模型，可模擬建設(shè)用地在空間和時(shí)間上的動(dòng)態(tài)變化，具有預(yù)測(cè)效果好、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，本文選擇此模型進(jìn)行建設(shè)用地模擬預(yù)測(cè)研究，并以湖北省隨縣厲山鎮(zhèn)為例，進(jìn)行具體應(yīng)用。二、研究方法與內(nèi)容（一）研究方法本文采用CA-Markov模型進(jìn)行建設(shè)用地模擬預(yù)測(cè)研究，主要包括以下步驟：1.數(shù)據(jù)處理：收集厲山鎮(zhèn)2009~2016年的建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和篩選。2.CA模型模擬：采用CA模型模擬建設(shè)用地在時(shí)間和空間上的動(dòng)態(tài)變化，并計(jì)算每一時(shí)刻的建設(shè)用地轉(zhuǎn)移概率。3.Markov模型預(yù)測(cè)：利用Markov模型對(duì)未來(lái)的建設(shè)用地格局進(jìn)行預(yù)測(cè)。（二）研究?jī)?nèi)容1.數(shù)據(jù)處理：通過(guò)遙感圖像解譯、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)和地面調(diào)查等方法，獲取厲山鎮(zhèn)2009~2016年的建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理和篩選得到規(guī)范的數(shù)據(jù)集。2.CA模型模擬：采用CellularAutomata（CA）模型對(duì)厲山鎮(zhèn)建設(shè)用地動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行模擬。CA模型是一種細(xì)胞自動(dòng)機(jī)模型，可模擬建設(shè)用地在時(shí)間和空間上的動(dòng)態(tài)變化，通過(guò)迭代計(jì)算，獲得每一時(shí)刻的建設(shè)用地布局。建設(shè)用地轉(zhuǎn)移概率是CA-Markov模型的重要輸入?yún)?shù)，本文采用信息熵法進(jìn)行計(jì)算。3.Markov模型預(yù)測(cè)：利用Markov模型分析歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)未來(lái)的建設(shè)用地格局。Markov模型是一種隨機(jī)過(guò)程模型，基于過(guò)去的狀態(tài)轉(zhuǎn)移情況，預(yù)測(cè)未來(lái)狀態(tài)的概率分布。本文采用轉(zhuǎn)移矩陣法進(jìn)行計(jì)算。三、預(yù)期成果與意義預(yù)計(jì)本文的研究成果包括：1.歷史建設(shè)用地變化特征和轉(zhuǎn)移概率的分析結(jié)果；2.未來(lái)三個(gè)年度建設(shè)用地格局的預(yù)測(cè)結(jié)果；3.CA-Markov模型在建設(shè)用地模擬預(yù)測(cè)中的應(yīng)用案例。本研究的意義在于：1.提供隨縣厲山鎮(zhèn)建設(shè)用地變化特征和趨勢(shì)的