基于CA-Markov模型的建設用地模擬預測研究-以湖北省隨縣厲山鎮(zhèn)為例的開題報告

基于CA-Markov模型的建設用地模擬預測研究——以湖北省隨縣厲山鎮(zhèn)為例的開題報告摘要：建設用地擴張是城市化進程中的重要現(xiàn)象，對土地資源的利用、生態(tài)環(huán)境的保護、城市規(guī)劃與管理有重要影響。因此，建設用地模擬預測成為近年來城市規(guī)劃研究的熱點之一。本文以湖北省隨縣厲山鎮(zhèn)為例，采用CA-Markov模型進行建設用地模擬預測研究。模型分為兩個步驟：第一步，利用CA模型模擬建設用地動態(tài)變化，確定建設用地轉(zhuǎn)移概率；第二步，利用Markov模型預測未來建設用地格局。通過對厲山鎮(zhèn)歷史建設用地數(shù)據(jù)進行提取、分析和建模，獲得了該鎮(zhèn)2009~2016年建設用地變化特征和轉(zhuǎn)移概率，預測了未來三個年度的建設用地格局，為該鎮(zhèn)城市規(guī)劃和土地管理提供了科學依據(jù)。關鍵詞：建設用地；模擬預測；CA-Markov模型；隨縣厲山鎮(zhèn)一、研究背景與意義隨著城市化進程的不斷推進，建設用地的需求不斷增加。同時，建設用地的擴張也帶來了一定的問題和挑戰(zhàn)，如土地資源過度利用、環(huán)境污染等。因此，建設用地模擬預測成為近年來城市規(guī)劃研究的熱點之一。建設用地模擬預測研究是指通過建設用地變化規(guī)律，利用數(shù)學模型進行預測和控制。目前常用的模型有基于統(tǒng)計的模型、基于規(guī)劃的模型和基于模擬的模型。其中，基于模擬的模型具有模擬精度高、對未來建設用地格局的預測準確度高等優(yōu)點，因此被廣泛應用于建設用地模擬預測研究中。CA-Markov模型是一種基于模擬的建設用地模擬預測模型，可模擬建設用地在空間和時間上的動態(tài)變化，具有預測效果好、靈活性強等特點。因此，本文選擇此模型進行建設用地模擬預測研究，并以湖北省隨縣厲山鎮(zhèn)為例，進行具體應用。二、研究方法與內(nèi)容（一）研究方法本文采用CA-Markov模型進行建設用地模擬預測研究，主要包括以下步驟：1.數(shù)據(jù)處理：收集厲山鎮(zhèn)2009~2016年的建設用地數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行預處理和篩選。2.CA模型模擬：采用CA模型模擬建設用地在時間和空間上的動態(tài)變化，并計算每一時刻的建設用地轉(zhuǎn)移概率。3.Markov模型預測：利用Markov模型對未來的建設用地格局進行預測。（二）研究內(nèi)容1.數(shù)據(jù)處理：通過遙感圖像解譯、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術和地面調(diào)查等方法，獲取厲山鎮(zhèn)2009~2016年的建設用地數(shù)據(jù)，并進行預處理和篩選得到規(guī)范的數(shù)據(jù)集。2.CA模型模擬：采用CellularAutomata（CA）模型對厲山鎮(zhèn)建設用地動態(tài)變化進行模擬。CA模型是一種細胞自動機模型，可模擬建設用地在時間和空間上的動態(tài)變化，通過迭代計算，獲得每一時刻的建設用地布局。建設用地轉(zhuǎn)移概率是CA-Markov模型的重要輸入?yún)?shù)，本文采用信息熵法進行計算。3.Markov模型預測：利用Markov模型分析歷史數(shù)據(jù)，預測未來的建設用地格局。Markov模型是一種隨機過程模型，基于過去的狀態(tài)轉(zhuǎn)移情況，預測未來狀態(tài)的概率分布。本文采用轉(zhuǎn)移矩陣法進行計算。三、預期成果與意義預計本文的研究成果包括：1.歷史建設用地變化特征和轉(zhuǎn)移概率的分析結果；2.未來三個年度建設用地格局的預測結果；3.CA-Markov模型在建設用地模擬預測中的應用案例。本研究的意義在于：1.提供隨縣厲山鎮(zhèn)建設用地變化特征和趨勢的