【摘要】：土地系統(tǒng)是一個(gè)涉及自然地理與人文社會(huì)的復(fù)雜系統(tǒng),其空間演變是自然因素與社會(huì)因素綜合作用的結(jié)果。其中,自然因素包括:地形地貌、高程、氣候、土壤等,而社會(huì)因素則與人類(lèi)活動(dòng)息息相關(guān),主要表現(xiàn)為人類(lèi)利用土地的意圖和方式。一方面,人類(lèi)為了實(shí)現(xiàn)自身經(jīng)濟(jì)社會(huì)目的對(duì)土地進(jìn)行一系列改造、利用等活動(dòng),從而改變土地系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和特性。另一方面,土地系統(tǒng)的原始狀態(tài)會(huì)較強(qiáng)地約束人類(lèi)活動(dòng),當(dāng)人類(lèi)行為與其原始的土地利用情況相悖時(shí)則會(huì)發(fā)生諸如干旱、沙漠化等自然災(zāi)害。因此,人類(lèi)活動(dòng)與土地利用演變應(yīng)是相輔相成的,對(duì)于不同特性的土地系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采取不同的改造手段,而深刻理解土地利用的演變機(jī)制及其與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系是合理地進(jìn)行土地改造、滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)生活活動(dòng)的基本要求。由于人類(lèi)活動(dòng)的各類(lèi)行為主體具有不同的利益訴求、重要性以及影響程度等特性,因此在分析其行為與土地利用之間的關(guān)系時(shí)將上述特性基本一致的主體劃分為同一類(lèi)行為主體可以簡(jiǎn)化研究的繁冗度,土地系統(tǒng)演變則可以看成是在自然環(huán)境限制下這幾類(lèi)主體行為共同作用的結(jié)果。本文以遙感、地理空間信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),以土地利用變化為因變量,多方面分析其影響因素,結(jié)合多智能體理論與方法,根據(jù)各類(lèi)土地行為主體的特性分別構(gòu)建符合其結(jié)構(gòu)的智能體,并深入分析各類(lèi)智能體的行為特征、決策方式、相互作用及其與自然環(huán)境間的相互關(guān)系,利用計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)構(gòu)建土地利用變化分析與模擬的動(dòng)態(tài)模型,將所建模型用于佛山市順德區(qū)土地利用演變動(dòng)態(tài)模擬和分析應(yīng)用研究以驗(yàn)證該模型的有效性。選用美國(guó)西北大學(xué)開(kāi)發(fā)并持續(xù)維護(hù)的Net Logo軟件平臺(tái)進(jìn)行理論模型構(gòu)建,該軟件在多元素的多智能體建模仿真中具有突出優(yōu)點(diǎn),并可依據(jù)項(xiàng)目需求自行編程�；谠撥浖哪Ｐ蛯�(shí)現(xiàn)為土地系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)演變提供了一個(gè)良好的平臺(tái),能夠輔助認(rèn)識(shí)和理解演變過(guò)程中的非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題,從而提高人類(lèi)行為的合理性和科學(xué)性,為促進(jìn)土地可持續(xù)發(fā)展提供參考�；诖四康�,本文的研究?jī)?nèi)容及成果如下:(1)綜合考慮影響研究區(qū)土地利用的各類(lèi)條件因素。針對(duì)研究區(qū)土地利用系統(tǒng)的復(fù)雜性,總結(jié)了影響土地利用的自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件及政策驅(qū)動(dòng)等因素,基于收集到的各類(lèi)自然地理環(huán)境數(shù)據(jù)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)地理數(shù)據(jù),對(duì)土地利用現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)和空間格局特征進(jìn)行了定量分析,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析獲得土地利用變化情況受上述各因素的影響因子,并通過(guò)參與式土地利用動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)方法,初步構(gòu)建各類(lèi)用地的發(fā)展概率模型。(2)將土地利用主體劃分為政府、企業(yè)和居民三類(lèi),深入探討了這三大行為主體的土地利用行為的價(jià)值取向、行為特征、行為選擇方式和行為規(guī)范機(jī)制,并詳細(xì)分析各類(lèi)主體之間的相互關(guān)系,設(shè)計(jì)基于多智能體交互的土地利用空間決策行為和規(guī)則體系,構(gòu)建以多智能體系統(tǒng)為核心的土地利用變化動(dòng)態(tài)模擬模型。(3)以廣東四小虎之一的佛山市順德區(qū)為例進(jìn)行模型實(shí)例研究。以該區(qū)2004及2014年的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)遙感數(shù)據(jù)處理、地理空間數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算等步驟,將處理得到的數(shù)據(jù)作為原始全局變量輸入基于NetLogo建模的模型中,以時(shí)間幀為一個(gè)時(shí)間單位開(kāi)展土地利用動(dòng)態(tài)模擬。將2014年的模擬土地利用分布與該年實(shí)際土地利用分布作對(duì)比,結(jié)果顯示水體、植被、耕地、企業(yè)用地和城市用地的空間擬合度分別為:92.71%、68.35%、71.82%、79.03%和81.44%,總體的空間擬合度為77.51%,Kappa系數(shù)達(dá)0.8151充分表明模型具有一定的可信度。并將該模型用于研究區(qū)2024年的土地利用情況分布預(yù)測(cè),從理論上為該區(qū)的城市規(guī)劃和管理提供決策支持和政策參考。將3S技術(shù)與智能體技術(shù)結(jié)合,同時(shí)吸取地理學(xué)、土地規(guī)劃學(xué)、行為科學(xué)、智能學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的研究成果,將其綜合運(yùn)用于土地利用行為的研究中。基于Net Logo多因素建模平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了在順德區(qū)自然客觀環(huán)境約束下,多個(gè)智能體共同行為作用引起的宏觀土地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征變化的模擬研究,深化了智能體對(duì)土地利用影響的理解,為土地利用變化模擬的探索提供了一個(gè)新思路、新方法。
【圖文】：

2.1.1 地理位置及行政區(qū)劃研究區(qū)位于廣州省佛山市順德區(qū)。佛山市（112°23′-113°23′E，23°34′-22°39′N(xiāo)）位于中國(guó)廣東省中南部，是全國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，也是廣東省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的領(lǐng)頭羊，同時(shí)也是最具發(fā)展?jié)摿Φ牡赜�。地處珠江三角洲腹地，是“廣佛都市圈”、“廣佛肇經(jīng)濟(jì)圈”、“珠江-西江經(jīng)濟(jì)帶”的重要組成部分。佛山毗鄰港澳，與香港、澳門(mén)相距車(chē)程均在 2 小時(shí)左右，隨著廣深高鐵、廣珠城際軌道的開(kāi)通，佛港澳形成“1 小時(shí)交通圈”。佛山市總面積達(dá) 3797.72 平方公里，常住人口 735.06 萬(wàn)人，下轄禪城區(qū)、南海區(qū)、順德區(qū)、高明區(qū)和三水區(qū)。本文研究區(qū)域——順德區(qū)（113°00′-113°23′E，23°01′-22°40′N(xiāo)）是佛山市的經(jīng)濟(jì)人口大區(qū)，全區(qū)總面積 806 平方公里，登記人口 120 萬(wàn)人，常住人口 89萬(wàn)人。地處珠三角腹地，有著得天獨(dú)厚的地理?xiàng)l件，與眾多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市相連，東接廣州市番禺區(qū)，北連佛山市禪城區(qū)和南海區(qū)，西鄰江門(mén)市新會(huì)區(qū)，南界中山市，并與香港特別行政區(qū)、澳門(mén)特別行政區(qū)等著名城市隔海相望，交通位置十分便利。研究區(qū)位置見(jiàn)圖 2-1。

圖 2-2 研究區(qū)示意圖（來(lái)源：TM2014 年 4 月份遙感影像紅綠藍(lán)波段組合）2.1.2 自然氣候情況順德區(qū)地處珠江三角平原地區(qū)，全區(qū)土地平坦，河流縱橫，土壤肥沃，氣候宜人。全區(qū)地勢(shì)高低起伏較小，東西地勢(shì)略高，海拔約為 2 米，西北海拔相對(duì)較低，約為 0.7 米，偶有零散的小山丘，西臨錦屏山，東接順?lè)迳�。同時(shí)該區(qū)河網(wǎng)交織，大型河流如西江干流、平洲水道、眉焦河、南沙河等貫穿境內(nèi)，自西北向東南流淌，河寬可達(dá) 200-300 米，而水深則為 5-10 米，為城市商業(yè)的發(fā)展提供絕佳的交通環(huán)境，成為該區(qū)農(nóng)業(yè)及工業(yè)等發(fā)展的重要紐帶。該區(qū)土地常年受水流灌溉，形成了土質(zhì)極佳的土壤區(qū)域，營(yíng)養(yǎng)豐富、面積寬廣，非常適合用于耕作，遠(yuǎn)離水源的地區(qū)則非常林地資源豐富，總體的土地利用率非常高，，接近 100%。由于研究區(qū)地屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，氣候溫暖潮濕、降水豐富、鮮有冰雹、常年無(wú)雪，為農(nóng)作物的種植及林地的發(fā)展提供極佳的氣候條件。由于臨近水域，偶有洪澇、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害發(fā)生，對(duì)于順德區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及用地分布等總體發(fā)
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：F301.24

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本文編號(hào)：2528146