城市擴(kuò)展是城市發(fā)展、建設(shè)和完善過程中的客觀存在,一方面為城市發(fā)展提供必需的土地資源,而另一方面城市快速擴(kuò)展過程中也給有限的土地資源尤其是耕地資源帶來巨大壓力。因此,掌握城市用地演變的規(guī)律和趨勢、準(zhǔn)確模擬城市擴(kuò)展過程,對于制定科學(xué)合理的城市空間發(fā)展策略,保障土地資源可持續(xù)利用和實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展有重要意義。元胞自動機(jī)在城市擴(kuò)展模擬應(yīng)用中得到了廣泛地關(guān)注,轉(zhuǎn)換規(guī)則是CA的核心,是影響地理模擬優(yōu)劣程度的最主要因素。因此,如何有效的獲取轉(zhuǎn)換規(guī)則是應(yīng)用CA模型進(jìn)行城市擴(kuò)展模擬的重要工作。本文探索基于一種新的仿生智能優(yōu)化——生物地理學(xué)優(yōu)化算法——自動挖掘轉(zhuǎn)換規(guī)則的模型,研究了算法的數(shù)學(xué)模型、關(guān)鍵算子與實(shí)現(xiàn)方法,并以實(shí)例論證詳細(xì)分析了算法模型的模擬精度、有效性及相比與現(xiàn)有方法的優(yōu)勢。本文的研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1.研究設(shè)計基于生物地理學(xué)優(yōu)化算法自動挖掘元胞自動機(jī)轉(zhuǎn)換規(guī)則的模型以生物地理學(xué)優(yōu)化算法與元胞自動機(jī)的基本理論為基礎(chǔ),研究設(shè)計一種基于生物地理學(xué)優(yōu)化算法的元胞自動機(jī)轉(zhuǎn)換規(guī)則挖掘算法（BBO-TR-CA）,重點(diǎn)研究了 BBO-TR-CA的核心思想、數(shù)學(xué)模型和關(guān)鍵算子等問題,完成了 BBO-TR-CA... 

【文章來源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－３武漢市中心城區(qū)交通道路網(wǎng)??２．２研究方法與技術(shù)路線??

（ａ）馮諾依曼型?（ｂ）摩爾型?（ｃ）擴(kuò)展的摩爾型??圖３－１元胞自動機(jī)的鄰域結(jié)構(gòu)類型??（４）轉(zhuǎn)換規(guī)則??ＣＡ模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則是一種函數(shù)關(guān)系式，是確定元胞下一時刻的狀態(tài)的描述，??公式表達(dá)為：??

Ａｑ對每次迭代的元胞轉(zhuǎn)換數(shù)進(jìn)行約束，每次迭代時將轉(zhuǎn)換概率最高的一個元胞??轉(zhuǎn)換為城市用地，直到該次迭代的元胞轉(zhuǎn)換數(shù)達(dá)到Ａｔ才進(jìn)行下一次迭代，模擬??結(jié)果如圖４－３所示。??專美??ｆ?ｍｉ?＿姐＿?丫??、?＼＇￣＾?非ｔｅｎ？用龍?＼??＿＊＊?．??—??（ａ）?２００５年（實(shí)際）?（ｂ）?２００５年（線性ｌｏｇｉｓｔｉｃ回歸模擬）??圖４－３線性ｌｏｇｉｓｔｉｃ回歸模型的模擬結(jié)果??４．３模擬結(jié)果驗(yàn)證與對比分析??不同ＣＡ模型的模擬結(jié)果可以通過與實(shí)際發(fā)展情況對比進(jìn)行檢驗(yàn)，在此即將??ＢＢ０－ＴＲ－ＣＡ模型的模擬結(jié)果、線性ｌｏｇｉｓｔｉｃ回歸模型的模擬結(jié)果和武漢市中心城??區(qū)２００５年的城市發(fā)展情況進(jìn)行對比分析。本文從模擬精度、城市發(fā)展空間格局??共兩個方面對兩種模型的模擬結(jié)果進(jìn)行全面的驗(yàn)證分析。??４．３．１模擬精度對比分析??點(diǎn)對點(diǎn)精度對比是一種可以量化的評價方式，能夠科學(xué)客觀的比較兩種模擬??３４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用生物地理學(xué)優(yōu)化算法挖掘城市擴(kuò)展元胞自動機(jī)模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則[J]. 朱玨然,夏暢,王海軍.  地理與地理信息科學(xué). 2018(01)
[2]利用生物地理學(xué)優(yōu)化算法獲取城市擴(kuò)展元胞自動機(jī)模型參數(shù)[J]. 王海軍,夏暢,張安琪,張文婷.  武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2017(09)
[3]生物地理學(xué)優(yōu)化算法理論及其應(yīng)用研究綜述[J]. 張國輝,聶黎,張利平.  計算機(jī)工程與應(yīng)用. 2015(03)
[4]生物地理學(xué)優(yōu)化(BBO)在圖像分割中的應(yīng)用[J]. 鄭肇葆.  武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2011(08)
[5]元胞鄰域?qū)臻g直觀模擬結(jié)果的影響[J]. 馮永玖,韓震.  地理研究. 2011(06)
[6]基于CA的南京市城市空間結(jié)構(gòu)演變模擬[J]. 張磊.  測繪與空間地理信息. 2010(06)
[7]基于進(jìn)化規(guī)劃的新型生物地理學(xué)優(yōu)化算法研究[J]. 蔡之華,龔文引,LING Charles-X.  系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2010(06)
[8]城市形態(tài)演化的粒子群智能隨機(jī)元胞模型與應(yīng)用——以上海市嘉定區(qū)為例[J]. 馮永玖,童小華,劉妙龍.  地球信息科學(xué)學(xué)報. 2010(01)
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[10]地理模擬優(yōu)化系統(tǒng)GeoSOS及前沿研究[J]. 黎夏,李丹,劉小平,何晉強(qiáng).  地球科學(xué)進(jìn)展. 2009(08)

博士論文
[1]生物地理學(xué)優(yōu)化算法研究及其應(yīng)用[D]. 封全喜.西安電子科技大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于蜂群智能的地理元胞自動機(jī)轉(zhuǎn)換規(guī)則挖掘方法研究[D]. 陽建逸.南京師范大學(xué) 2014



本文編號：2926771