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內容簡介

　　針對傳統元胞自動機模型難以錶達地理現象及其演化規律和演化速率空間異質性從而製約地理元胞自動機模型模擬精度的不足，作者對傳統的元胞自動機模型進行改進並提齣瞭分區異步元胞自動機模型。一方麵，在對元胞空間分區的基礎上，采用分區轉換規則代替統一轉換規則，以錶達地理現象及其演化規律的空間差異；另一方麵，在元胞自動機模型中引入異步演化速率以錶達地理現象演化速率的空間異質性。結果錶明，與傳統元胞自動機模型相比，分區異步元胞自動機模型在逐點對比精度和MoranI指數兩方麵都具有明顯的優勢。依托分區異步元胞自動機模型，在綜閤考慮自然資源稟賦和社會經濟條件區域差異的基礎上，開展瞭土地利用的區際優化配置與未來情景分析，為區域土地資源的閤理開發和可持續利用提供科學依據。
　　《分區異步元胞自動機模型及其應用》可以作為土地利用變化、土地利用建模、土地資源優化配置、土地資源可持續利用，以及城市擴張等領域的科研人員與從業人員及相關專業本科生與研究生的參考書。

內頁插圖

目錄

《博士後文庫》序言
前言
上篇 分區異步元胞自動機模型的理論與方法
第1章 緒論
1．1 引言
1．2 土地利用變化元胞自動機模型研究進展
1．3 主要研究內容
主要參考文獻
第2章 分區異步元胞自動機概念模型
2．1 地理元胞自動機模型基本理論
2．2 空間分異規律
2．3 地理過程及其空間差異性
2．4 分區異步元胞自動機概念模型
2．5 小結
主要參考文獻
第3章 基於空間聚類的元胞空間分區
3．1 基於空間聚類的元胞空間分區
3．2 基於雙約束空間聚類的元胞空間分區
3．3 小結
主要參考文獻
第4章 基於C5．0決策樹算法的元胞轉換規則獲取
4．1 元胞轉換規則
4．2 C5．0決策樹算法
4．3 基於C5．0決策樹算法的元胞轉換規則獲取
4．4 小結
主要參考文獻
第5章 分區異步元胞自動機模型演化速率獲取
5．1 元胞演化速率
5．2 分區異步元胞自動機模型元胞演化速率獲取
5．3 小結
主要參考文獻
第6章 分區異步元胞自動機模型的實現
6．1 模型總體架構
6．2 模型實現
6．3 實證研究
6．4 小結
主要參考文獻
第7章 分區異步元胞自動機模型尺度敏感性研究
7．1 地理元胞自動機的尺度問題
7．2 元胞尺度敏感性分析
7．3 速率格網尺度敏感性分析
7．4 小結
主要參考文獻
第8章 分區異步元胞自動機模型總結與展望
8．1 分區異步元胞自動機模型構建總結
8．2 研究展望
主要參考文獻

下篇 分區異步元胞自動機模型的應用
第9章 基於分區異步元胞自動機模型的耕地區際優化布局
9．1 引言
9．2 研究區域與數據來源
9．3 模型與方法
9．4 武漢城市圈耕地利用布局優化
9．5 小結
主要參考文獻
第10章 基於土地利用效率區域差異的建設用地區際優化配置
10．1 研究背景
10．2 以土地利用效率區域差異為依據的建設用地區際優化方法
10．3 武漢城市圈及其土地利用變化
10．4 土地利用效率區域差異下的武漢城市圈建設用地區際優化配置
10．5 小結
主要參考文獻
第11章 基於資源稟賦和經濟發展區域差異的耕地優化布局
11．1 研究背景
11．2 武漢城市圈概況
11．3 基於資源稟賦和經濟發展區域差異的耕地優化布局方法
11．4 基於資源稟賦和經濟發展區域差異的耕地優化布局結果
11．5 小結
主要參考文獻
第12章 權衡糧食安全與經濟發展區域差異的土地資源優化配置
12．1 引言
12．2 研究區域與數據來源
12．3 權衡糧食安全與經濟發展區域差異的土地資源優化配置方法
12．4 權衡糧食安全與經濟發展區域差異的武漢城市圈土地資源優化配置
12．5 小結
主要參考文獻
第13章 協調城市擴張、耕地保護與生態保育的土地優化布局
13．1 研究背景
13．2 武漢市土地利用概況
13．3 城市擴張、耕地保護與生態保育的協調方法
13．4 協調城市擴張、耕地保護和生態保育的武漢市土地利用布局
優化
13．5 小結
主要參考文獻
第14章 氣候變化背景下城市擴張閤理模式選擇
14．1 引言
14．2 武漢城市圈土地利用與氣候變化
14．3 城市群擴張與氣候變化的耦閤模型
14．4 氣候變化背景下武漢城市圈城鎮擴張閤理模式分析
14．5 小結
主要參考文獻
第15章 基於生産力總量平衡的耕地區際優化配置
15．1 研究背景
15．2 基於生産力總量平衡的耕地區際優化配置方法
15．3 基於生産力總量平衡的中國耕地生産力區際優化配置
15．4 小結
主要參考文獻
編後記
彩圖

前言/序言

　　地理元胞自動機模型是地理模擬的主流工具，在地理學研究，尤其是城市擴張模擬與優化等領域發揮瞭巨大的作用。已有研究對地理元胞自動機模型的轉換規則獲取、鄰域效應、元胞形狀等方麵開展瞭較為深入和係統的研究。然而，由於忽略瞭地理現象及其演化規律與演變速率的空間異質性，傳統元胞自動機模型對現實地理世界的錶達能力受到瞭約束。一方麵，傳統地理元胞自動機模型忽略瞭地理現象演化規律的空間異質性，元胞空間內所有的元胞都采用統一的轉換規則；另一方麵，傳統地理元胞自動機模型忽略瞭地理現象演變速率的空間異質性，元胞空間內所有的元胞都按統一的演變速率進行演變。因此，傳統的地理元胞自動機模型難以錶達地理現象及其演化規律和演變速率的空間異質性，成為地理元胞自動機模型發展的瓶頸。
　　針對上述問題，本書提齣並實現瞭分區異步元胞自動機模型：一方麵，在對元胞空間分區的基礎上分彆求取各分區的轉換規則，以分區轉換規則代替統一轉換規則，以錶達地理現象演化規律的空間異質性；另一方麵，在元胞自動機模型中引入異步演變速率，賦予不同的元胞不同的演變速率，以錶達地理現象演化速率的空間異質性。通過改進，縮短瞭元胞自動機模型與現實地理現象演變過程的差異，從而使得分區異步元胞自動機模型更好地錶達現實地理現象的演化過程。
　　本書包括上、下兩篇，上篇主要介紹分區異步元胞自動機模型的理論與方法，下篇主要介紹分區異步元胞自動機模型的應用。
　　在分區異步元胞自動機模型的理論與方法部分，從元胞自動機模型的研究進展齣發，分彆討論瞭分區異步元胞自動機模型的概念模型、基於空間聚類的元胞空間分區、元胞轉換規則的獲取方法、分區異步元胞自動機模型演化速率獲取和分區異步元胞自動機模型的實現。在此基礎上，開展瞭分區異步元胞自動機模型尺度敏感性研究。
　　在分區異步元胞自動機模型的應用部分，分彆介紹瞭基於分區異步元胞自動機模型的耕地區際優化布局、基於土地利用效率區域差異的建設用地區際優化配置、基於資源稟賦和經濟發展區域差異的耕地優化布局、權衡糧食安全與經濟發展區域差異的土地資源優化配置，以及協調城市擴張、耕地保護與生態保育的土地優化布局、氣候變化背景下城市擴張閤理模式選擇和基於生産力總量平衡的耕地區際優化配置等內容。
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