【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長,土地開發(fā)建設(shè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,土地利用情況也在逐年發(fā)生變化。準(zhǔn)確預(yù)測土地利用的發(fā)展趨勢,可以為本地區(qū)的土地利用規(guī)劃提供科學(xué)合理的依據(jù),提升本地區(qū)的土地利用效率,使得該地區(qū)的土地利用更加合理。本文選取的研究區(qū)域?yàn)楣枮I市香坊以及平房地區(qū),提取三年的土地利用情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化分析,構(gòu)建多個(gè)模型來預(yù)測2020年這兩個(gè)地區(qū)土地利用情況,主要研究方案如下:選取2005年、2010年和2015年的Landsat遙感影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),應(yīng)用ENVI5.1和ArcGIS10.2把數(shù)據(jù)解譯成為分辨率為30-100米的柵格形式,并將研究區(qū)域分為耕地、林地、草地、城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民地、其他建設(shè)用地和未利用地七大類,按區(qū)域范圍外的矩形框的范圍剪裁柵格數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù),即將待預(yù)測區(qū)域及待預(yù)測區(qū)域周圍的數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù),在得到模型預(yù)測結(jié)果之后,使用該地區(qū)的矢量文件對結(jié)果再次剪裁,這可以提高數(shù)據(jù)的使用效率,消除由于數(shù)據(jù)缺失對預(yù)測邊界區(qū)域準(zhǔn)確率的影響。傳統(tǒng)方法一般采用CA_Markov、ANN以及CA_ANN模型進(jìn)行預(yù)測,存在訓(xùn)練時(shí)間長、預(yù)測精度不足、缺乏說服力等問題。本文針對上述問題,建立一種自適應(yīng)可變?yōu)V鏡網(wǎng)絡(luò)模型,針對特定大小區(qū)域內(nèi)的土地類別數(shù),創(chuàng)建多類數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練參數(shù)不同的多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),該模型不僅可以成功預(yù)測未來土地變化的情況,而且避免了訓(xùn)練單一網(wǎng)絡(luò)時(shí)數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的抵消。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于傳統(tǒng)的CA_Markov模型和CA_ANN模型,新方法總體預(yù)測精度提高了4.46%,各種地類轉(zhuǎn)化預(yù)測精度提高了2.93%-13.87%,模型訓(xùn)練時(shí)間也縮減了66.39%,新提出的自適應(yīng)可變?yōu)V鏡模型最初是基于哈爾濱市香坊地區(qū)的土地利用數(shù)據(jù)通過機(jī)器訓(xùn)練構(gòu)建的,相比其它模型,不僅可以更準(zhǔn)確的預(yù)測未來土地利用情況,并且訓(xùn)練模型耗時(shí)更短。在實(shí)驗(yàn)中我們又將新模型應(yīng)用于平房區(qū)的土地變化預(yù)測,實(shí)驗(yàn)測試得到的準(zhǔn)確率與香坊區(qū)接近,從而表明該模型具有良好的可推廣性能。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：F301.2;TP751;TP183

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 余慧容;蒲春玲;;土地利用覆被/變化(LUCC)研究進(jìn)展[J];經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊;2012年19期

2 史培軍;葉濤;;第5屆亞洲土地利用/覆蓋變化與環(huán)境問題國際研討會(huì)[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2006年02期

3 張明媛;基于GIS和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測土地利用變化[J];燕山大學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

本文編號：2713383