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《测绘学报》 2001年02期
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集成GIS和细胞自动机模型进行地理时空过程模拟与预测的新方法

张显峰  崔伟宏  
【摘要】:目前商用地理信息系统 (GIS)不能完整地表达地理实体的时态信息和时空关系 ,缺乏时空分析和时空动态模拟的能力 ,这已成为 GIS界的一个共识。然而 ,未来 GIS在各应用领域的深入发展以及在实现“数字地球”战略过程中 ,都要求发展新的时空分析和模拟方法。细胞自动机 (Cellular Automaton)是一种“自下而上”的动态模拟建模框架 ,具有模拟地理复杂系统时空演化过程的能力。首先将标准 CA模型的 4元组进行扩展以满足 GIS环境下时空动态模拟的要求 ,然后以城市土地利用演化这一动态过程为例 ,建立了土地利用演化动态模拟与预测模型 (L ESP) ,最后运用此模型对包头市城市扩展和土地可持续利用演化进行了比较成功的模拟和预测。

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗平,李满春,雷元新,陈芮新,曹伟明;深圳特区土地利用演化时空模拟实验研究[J];城市规划;2005年04期
2 阎金凤,陈曦;基于GIS的干旱区LUCC分析和模拟方法探讨[J];干旱区地理;2003年02期
3 韩玲玲,何政伟,唐菊兴,李少达;基于CA的城市增长与土地增值动态模拟方法探讨[J];地理与地理信息科学;2003年02期
4 罗平,杜清运,雷元新,陈芮新,曹伟明;城市土地利用演化CA模型的扩展研究[J];地理与地理信息科学;2004年04期
5 曾辉,夏洁,张磊;城市景观生态研究的现状与发展趋势[J];地理科学;2003年04期
6 丛沛桐,祖元刚,王瑞兰,李翠霞;GIS与ANN整合技术在森林资源蓄积量预测中的应用[J];地理科学;2004年05期
7 韩玲玲,何政伟;GeoCA-Urban模型在城市增长与土地增值研究中的应用[J];国土资源科技管理;2003年02期
8 周明;成筠;;浅谈GIS和CA的集成方法[J];福建电脑;2006年08期
9 危双丰;黎景良;邵振峰;;基于空间信息多级网格的CA模型研究[J];计算机工程与应用;2007年09期
10 张金区;汤世华;王云鹏;;MapInfo中元胞自动机集成开发方案及其应用[J];计算机工程与应用;2006年13期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁菡;中国沿海经济发达地区土地利用变化及其驱动机制与预测模型研究[D];浙江大学;2006年
2 俞勇军;赣江流域空间结构模式研究[D];南京师范大学;2004年
3 吴晓军;复杂性理论及其在城市系统研究中的应用[D];西北工业大学;2005年
4 赵晶;上海城市土地利用与景观格局的空间演变研究[D];华东师范大学;2004年
5 胡希军;城市化主导的景观结构演变机制研究[D];中南林业科技大学;2006年
6 赵赟;苏皖地区土地利用及其驱动力机制(1500~1937)[D];复旦大学;2005年
7 贾科利;基于遥感、GIS的陕北农牧交错带土地利用与生态环境效应研究[D];西北农林科技大学;2007年
8 景楠;基于多智能体与GIS的城市人口分布预测研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2007年
9 徐昔保;基于GIS与元胞自动机的城市土地利用动态演化模拟与优化研究[D];兰州大学;2007年
10 王文博;喀斯特小流域土地利用/覆被变化和土壤侵蚀研究[D];北京大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李健文;细胞自动机在杆系结构中的应用[D];武汉理工大学;2002年
2 孙忠华;时空过程数据引擎[D];武汉大学;2004年
3 王新云;基于CA模型的城市空间扩展研究[D];武汉大学;2005年
4 杨亮洁;基于图形图像信息特征的城市动力学研究[D];中国地质大学;2005年
5 罗平;地理特征元胞自动机及城市土地利用演化研究[D];武汉大学;2004年
6 雍丽英;基于多智能体的战损建模[D];哈尔滨理工大学;2004年
7 李森林;基于细胞自动机的城市模型研究——以福州市为例[D];福州大学;2005年
8 景方;城市发展模型的研究[D];哈尔滨理工大学;2003年
9 罗家豪;长沙县星沙镇景观格局动态变化研究[D];中南林业科技大学;2006年
10 陈坤;GIS在城市土地评价和动态模拟中的应用[D];汕头大学;2006年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 师庆东,肖继东,潘晓玲,吕光辉,陆海燕;近20a来新疆植被覆盖变化特征研究[J];干旱区研究;2004年04期
2 刘淼;胡远满;布仁仓;张薇;;岷江上游耕地景观变化研究[J];农业工程学报;2006年07期
3 廖克,陈文惠,陈毓芬,余明,戴文远,武国胜,陈菁,张明锋;生态环境综合信息图谱的初步研究——以福建省为例[J];测绘科学;2005年06期
4 王秀兰;基于遥感的呼伦贝尔盟农牧业土地利用变化及其对地区农业持续发展影响的研究[J];地理科学进展;1999年04期
5 魏建兵;肖笃宁;解伏菊;;人类活动对生态环境的影响评价与调控原则[J];地理科学进展;2006年02期
6 于兴修,杨桂山,王瑶;土地利用/覆被变化的环境效应研究进展与动向[J];地理科学;2004年05期
7 潘耀忠,龚道溢,邓磊,李京,高静;基于DEM的中国陆地多年平均温度插值方法[J];地理学报;2004年03期
8 廖顺宝,李泽辉;积温数据栅格化方法的实验[J];地理研究;2004年05期
9 徐燕,周华荣;初论我国生态环境质量评价研究进展[J];干旱区地理;2003年02期
10 黄俊芳,王让会,师庆东;基于RS与GIS的三工河流域生态景观格局分析[J];干旱区研究;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 倪绍祥;谭少华;;近年来我国土地利用/覆被变化研究的进展[A];土地覆被变化及其环境效应学术会议论文集[C];2002年
2 肖笃宁;;干旱区生态安全研究的意义与方法[A];生态安全与生态建设——中国科协2002年学术年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李轶冰;江河源区生态环境演变与时空格局[D];西北农林科技大学;2006年
2 朱建军;层次分析法的若干问题研究及应用[D];东北大学;2005年
3 李鸣骥;西北干旱区内陆河流域城镇化过程与区域生态环境响应关系研究[D];西北师范大学;2007年
4 谭少华;区域土地利用变化及其分析方法研究[D];南京师范大学;2004年
5 吴晓军;复杂性理论及其在城市系统研究中的应用[D];西北工业大学;2005年
6 陈圣磊;强化学习及其在MAS协同概念设计中应用的研究[D];南京理工大学;2006年
7 江志松;元胞自动机的语法复杂性[D];苏州大学;2001年
8 常歌;基于遥感数据的城市景观建模技术研究与实践[D];解放军信息工程大学;2001年
9 张山山;地理信息系统时空数据建模研究及应用[D];西南交通大学;2001年
10 延昊;中国土地覆盖变化与环境影响遥感研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张玉进;干旱区土地利用与土地覆盖变化对绿洲稳定性的影响研究[D];新疆大学;2004年
2 赵黎光;基于GIS、RS和CA的城市郊区化模拟研究[D];东北师范大学;2007年
3 王寒梅;内江市土地利用动态变化及其预测研究[D];四川农业大学;2007年
4 韩冬梅;临沂市生态用地规划布局研究[D];河北师范大学;2007年
5 田梓文;基于神经网络模型的土地利用变化模拟[D];山东科技大学;2005年
6 周奇;元胞自动机及其在创新扩散中的应用[D];大连理工大学;2006年
7 杨丽群;考虑停车行为的交通流元胞自动机模型的研究与应用[D];合肥工业大学;2007年
8 仲国强;分子元胞自动机的DNA自组装实现[D];北京工业大学;2007年
9 林文鹏;基本农田信息系统设计与实例研究[D];福建师范大学;2001年
10 张雷;对OpenGIS标准的分析和空间数据引擎的实现[D];浙江大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄粤;陈曦;包安明;马勇刚;;近15a乌鲁木齐市城市用地扩展动态及其空间特征研究[J];冰川冻土;2006年03期
2 滕明君;周志翔;王鹏程;郑忠明;谢启姣;;快速城市化城市生态基础设施结构特征与调控机制[J];北京林业大学学报;2006年S2期
3 宁艳杰;;城市景观生态问题的探讨[J];城市管理与科技;2005年06期
4 龚兆先;周永章;;城乡边缘带的景观生态构建功能[J];城市问题;2006年03期
5 罗平,杜清运,雷元新,陈芮新,曹伟明;城市土地利用演化CA模型的扩展研究[J];地理与地理信息科学;2004年04期
6 后立胜,蔡运龙;土地利用/覆被变化研究的实质分析与进展评述[J];地理科学进展;2004年06期
7 黄翀,刘高焕;元胞模型在地貌演化模拟中的应用浅析[J];地理科学进展;2005年01期
8 黄宏胜;岳天祥;;资源环境模型库管理系统研究进展[J];地理科学进展;2007年01期
9 方中权;广州市白云区的发展与空间控制研究[J];地理科学;2005年02期
10 雷军,张雪艳,吴世新,张小雷,鲁奇;新疆城乡建设用地动态变化的时空特征分析[J];地理科学;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 卓莉;黎夏;郑璟;艾彬;;CA在自然灾害现象模拟及其风险分析中的应用[A];中国灾害防御协会风险分析专业委员会第二届年会论文集(二)[C];2006年
2 曹明;舒华英;;灰局势理论在信息系统招投标中的应用[A];全国第八届工业工程与企业信息化学术会议论文集[C];2004年
3 王云才;;由生态城市多元化格局看生态比较教育体系[A];中国风景园林教育学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王黎明;吉林省西部区域遥感蒸散模型研究及其应用[D];吉林大学;2005年
2 赵峰;吉林省中部土地利用/覆被变化对水资源环境影响研究[D];吉林大学;2005年
3 卢远;吉林西部土地利用/土地覆盖变化及其生态效应[D];吉林大学;2005年
4 陈志泊;GIS中栅格数据时空数据模型及其应用的研究[D];北京林业大学;2005年
5 李新运;城市空间数据挖掘方法与应用研究[D];山东科技大学;2004年
6 杨丽徒;空间分析与电网规划理论的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
7 郑新奇;基于GIS的城镇土地优化配置与集约利用评价研究[D];解放军信息工程大学;2004年
8 李新举;黄河三角洲土壤质量时空演变及可持续利用评价研究[D];山东农业大学;2005年
9 吴晓军;复杂性理论及其在城市系统研究中的应用[D];西北工业大学;2005年
10 何国松;多尺度丘陵山区耕地演变机理及预警系统研究[D];武汉大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓琴;基于空间动力学的城市用地扩张策略研究[D];武汉大学;2005年
2 任军;城市游憩空间开发与土地利用相互关系研究[D];华南师范大学;2007年
3 姜玲玲;长岭县土地利用/土地覆盖景观格局变化及驱动因素研究[D];吉林大学;2005年
4 李谢辉;MODIS数据在干旱区土地覆盖变化与气候因子敏感性分析中的应用[D];新疆大学;2005年
5 季斌;基于GIS的水流信息动态可视化研究[D];合肥工业大学;2006年
6 孙妍;基于事件的面向对象时空数据模型研究与应用[D];大连理工大学;2008年
7 郭丽丽;县域土地利用动态变化研究[D];西南农业大学;2005年
8 李俊霖;宁陕县长安河流域土地覆被与景观格局特征变化研究[D];陕西师范大学;2005年
9 宋毓;基于GIS和Geo-CA的土地利用模型研究[D];陕西师范大学;2005年
10 管相荣;基于GeoCA-Urban的古城市土地利用时空演化研究[D];河南大学;2005年
【相似文献】
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1 周明;成筠;;浅谈GIS和CA的集成方法[J];福建电脑;2006年08期
2 朱莹;刘学军;赵静;;DEM构建中的断裂线处理[J];武汉大学学报(信息科学版);2011年09期
3 刘启亮;李光强;邓敏;;一种基于局部分布的空间聚类算法[J];武汉大学学报(信息科学版);2010年03期
4 钟业勋;童新华;;地图网络数学定义的研究[J];海洋测绘;2009年03期
5 李爱民;吕安民;隋春玲;;集成GIS的元胞自动机在城市扩展模拟中的应用[J];测绘科学技术学报;2009年03期
6 钟业勋;胡宝清;;山地与平原数学定义的研究[J];黑龙江工程学院学报(自然科学版);2009年03期
7 何青,熊桢;基于邻域的混合象元解译[J];北方交通大学学报;1999年04期
8 张奇;朱彦刚;施秧秧;;基于地理环境的CA模型演变规则研究[J];四川测绘;2008年04期
9 吕晓芳;王仰麟;彭建;吴健生;;深圳快速城市化地区公路沿线土地利用空间集聚[J];地理学报;2008年08期
10 李小英,彭望琭,曹彤;土地利用演化信息图谱的研究——以北京市顺义县为例[J];地球信息科学;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 赵耀龙;;论城市地理模拟系统中的邻域影响[A];地理学核心问题与主线——中国地理学会2011年学术年会暨中国科学院新疆生态与地理研究所建所五十年庆典论文摘要集[C];2011年
2 沈焕锋;;面向定量反演的遥感数据预处理方法[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
3 赵元;张新长;康停军;;并行蚁群算法及其在区位选址中的应用[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
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1 记者 滕艳 田雪莲 通讯员 曹雪晴;中国海及邻域地学系列图编制项目启动[N];地质勘查导报;2009年
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1 海涛;彩色交通栅格地图中城市道路与公路的自动获取[D];中国科学技术大学;2013年
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1 管相荣;基于GeoCA-Urban的古城市土地利用时空演化研究[D];河南大学;2005年
2 谢琨磊;基于GIS和扩展CA的快速城市化地区土地利用演化研究[D];中南大学;2007年
3 李伟;地面三维激光扫描技术在西安地裂缝监测中的应用研究[D];长安大学;2012年
4 张苏;数学形态学与元胞自动机相结合的土地利用制图综合方法研究[D];西北大学;2011年
5 王琳;土地利用变化CA模拟的尺度敏感性研究[D];太原理工大学;2011年
6 李旭芳;基于CA与经济模型的土地利用格局演变研究[D];中南大学;2009年
7 惠林虎;基于细胞自动机的城市土地利用变化研究[D];江南大学;2011年
8 啜国明;无人驾驶智能车三维环境建模与地图构建[D];大连理工大学;2011年
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