上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金(SSC09018)
- 作品数：9 被引量：99H指数：7
- 相关作者：冯永玖韩震刘妙龙刘丹刘艳更多>>
- 相关机构：上海海洋大学同济大学昆士兰大学更多>>
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- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术经济管理环境科学与工程更多>>
- 集成遥感和GIS的元胞自动机城市生长模拟——以上海市嘉定区为例被引量：10
- 2011年
- 元胞自动机(Cellular Automata,CA)因其"自下而上"的自组织性能够呈现复杂的全局结构,越来越多地应用于城市生长和演化模拟。从历史遥感影像中提取了对城市生长影响较大的空间距离变量,结合实测数据和规划数据,挖掘基于Logistic回归的地理CA转换规则,建立了Logistic-CA模型。在自主开发的基于GIS的地理模拟框架下,以中小尺度城市上海市嘉定区为例,利用该Logistic-CA模型模拟和重建了该区1989～2006年城市生长过程。将模拟结果与遥感影像分类的结果进行逐象元比较,获取混淆矩阵和Kappa系数,从而对模型模拟结果进行评价。研究表明:Logistic-CA模型适合于中小尺度城市生长模拟,模拟结果与城市实际形态相符,精度较好。最后,基于嘉定区城市发展态势不变的假设,预测了其2010年城市生长的可能情景。
- 冯永玖刘妙龙韩震
- 关键词：元胞自动机遥感GIS
- 基于GIS的地理元胞自动机模拟框架及其应用被引量：13
- 2010年
- 提出了一种基于GIS的地理元胞自动机模型框架:SimUrban,用于城市发展和演化的模拟与预测。该框架基于面向对象技术,在GIS环境下利用VS.NET开发而成,可以集成遥感和GIS数据以及新的转换规则和地理CA模型,从而模拟城市演化并进行精度评定。以上海市嘉定区为例,在SimUrban环境下利用基于主成分分析(PCA)的地理CA模型模拟了该区域1989-2006年城市发展和演化过程。
- 冯永玖童小华刘妙龙韩震
- 关键词：元胞自动机GIS
- 大区域尺度下地理系统的空间直观模拟与景观演变
- 2011年
- 元胞自动机(CA)支持下的地理系统空间直观模拟(SEM),能够以空间可视化方式显示模拟结果,不仅能够弥补缺失的资料,更能够推演土地利用的未来趋势和可能情景,从而揭示土地利用的时空过程与变化规律。基于Logistic回归的CA模型,模拟了大区域尺度下的上海市陆域土地利用变化,并利用景观指标对结果进行刻画和分析。研究表明:上海市城市建设用地面积持续增加,植被面积不断减少,而水域面积保持稳定;此外,景观指标揭示的土地利用空间形态变化过程及趋势,与所采用的元胞尺度有较大关系,即空间直观模拟结果与景观指标具有显著的尺度敏感性。
- 冯永玖
- 关键词：元胞自动机土地利用
- 海岸带土地利用模拟结果对元胞邻域的响应研究被引量：4
- 2010年
- 通过元胞自动机(Cellular Automata,CA)动态模拟能够重建和预测复杂系统的全局结构及其演变。海岸带土地利用变化模拟是CA应用研究的重要领域之一。元胞邻域及其组合作为CA的必要组成部分,对海岸带模拟结果有显著影响。以半径为1,2和3的Moore邻域为例,测试并分析了模拟结果对元胞邻域的响应。研究表明:这种影响表现在3个方面:分别是元胞数量、空间形态和不确定性。小范围邻域组合模拟结果形态真实、不确定性较低,但是模拟变化容易过早终止;大范围邻域组合模拟结果形态真实性较差、不确定性较高,但是模拟结果能够保持延续。针对具体的模拟案例,元胞邻域的选择需要结合影响系统演变的全局因素而确定。模拟结果的响应特征不仅适合海岸带土地利用模拟,也适合其他类型的空间系统演变模拟。
- 冯永玖韩震
- 关键词：海岸带元胞自动机
- 遥感和GIS支持下的九段沙岸线提取及变迁研究被引量：20
- 2012年
- 在遥感和GIS的支持下,利用集成了非监督分类、地图综合、离散地物去除和岸线追踪等技术的shoreline-Extractor软件,解译上海市九段沙自然保护区2001年、2005年和2008年的岸线信息;对解译的目标岸线分别进行空间分辨率为30 m,90 m,150 m,210 m和270 m的重采样,计算其分维数,并进行岸线长度、沙洲面积和分形特征的分析,进而对九段沙岸线变迁的重点区域进行了分析。研究表明,随时间推移,九段沙的上沙、中沙和下沙3个沙洲淤长的部位并不一致,其中上沙北部区域、中沙东北和西南区域、下沙东北和西南区域淤长较为明显;岸线长度与沙洲面积的变化区域几乎一致,即上沙增长较快、下沙次之、中沙缓慢;九段沙岸线具有显著的分形性质,整体分维数呈增加态势,其中上沙和中沙的分维数小于整体分维数,而下沙的分维数大于整体分维数。
- 冯永玖刘丹韩震
- 关键词：海岸线遥感影像分形九段沙
- 基于遥感的黄浦江沿岸土地利用时空演化特征分析被引量：14
- 2010年
- 以上海市1992年和2008年的TM/ETM＋卫星影像为基础,在GIS技术的支持下,选择黄浦江沿岸东西分别宽5 km的范围,并以上海市内外环线分割整个沿岸成为4个子区域,利用遥感监督分类方法获取土地利用图。采用土地利用动态度、强度和相对变化率等指标进行定量描述,结合GIS图形空间分析功能绘制新增建设用地图,进而从定性和定量两个方面分析了黄浦江沿岸土地利用的时间演化和空间格局。研究表明,1992~2008年黄浦江沿岸建设用地大量增长,园林用地微量上升,耕地骤减;外环外南部土地利用变化强度较大,东部区域土地利用动态度和强度大于整体平均水平。
- 冯永玖韩震
- 关键词：土地利用变化遥感
- 基于遥感和GIS的海岸带水域生态景观格局演变研究——以杭州湾北岸上海市段为例被引量：18
- 2011年
- 以杭州湾北岸上海市段为例,利用谱间关系法从多时相遥感影像中提取出1992年、2001年和2008年的水域信息,通过水域斑块数量、面积、密度、形状、分维数和景观动态度等分析其动态变化;利用G IS空间分析方法绘制了水域密度的空间分布图。结果显示,由于受人类活动的干扰,16 a来杭州湾北岸上海段水域景观格局发生了显著变化,表现为总面积减少、斑块增加、形态更趋复杂。
- 冯永玖韩震
- 关键词：海岸带
- 不同样本方案下遗传元胞自动机的土地利用模拟及景观评价被引量：15
- 2011年
- 利用元胞自动机(cellular automata,CA)模拟土地利用情景,有助于理解其变化机理,并为土地资源持续利用提供空间决策支持.本文基于生物进化过程的遗传算法(generic algo-rithm,GA)将CA参数编码成为染色体,在模拟结果与真实结果差异值的引导下,通过选择、杂交和变异算子使最优的染色体得以遗传和保留,从而建立智能优化的元胞自动机模型.以浙江省嘉兴市1992—2008年土地利用变化为例,分别利用6%(66个.km-2)和3%(33个.km-2)两种样本方案构建遗传CA模型进行土地利用变化模拟,并通过混淆矩阵、Kappa系数和景观指数对模拟结果进行评估.结果表明:遗传CA模拟结果能在数量、位置和景观格局上以超过80%的水平接近真实分类,且大样本量构建的遗传CA的模拟精度更高;2008年的模拟精度和景观综合指数低于2001年,表明遗传CA的模拟精度和景观综合指数随模拟时间而衰减.
- 冯永玖刘艳韩震
- 关键词：元胞自动机遗传算法景观评价
- 元胞邻域对空间直观模拟结果的影响被引量：14
- 2011年
- 作为一种空间直观模拟模型,地理元胞自动机（Geo-CA）能够模拟及预测城市扩展与土地利用情景。地理CA模拟中,元胞邻域及其空间构型会对转换规则的挖掘与空间直观模拟结果的可靠性产生显著影响,从模拟进度和精度、景观格局及运行效率等角度可以定量分析这种影响。以logistic回归CA模型为例,基于Von Neumann型和Moore 3/4/5型邻域,模拟了上海市宝山区1992~2008年土地利用变化过程,结果显示不同邻域产生的模拟结果在数量和空间形态方面呈现显著差异。分析表明：随模拟时间推进每次模拟新增的城市元胞呈衰减态势,且模拟精度也呈衰减态势,其中Moore 5×5邻域的模拟精度较高、模拟效果较好。在土地利用形态方面,各邻域产生的结果特点各异,总体看来Moore 3/5两种邻域产生的结果与实际分类较接近。对于模拟效率而言,元胞邻域范围越大则效率越低、稳定性也降低。研究表明,在土地利用空间直观模拟中,选择Moore3/5两种邻域类型比较适合。
- 冯永玖韩震
- 关键词：元胞自动机景观分析
