[发明专利]一种村镇聚落空间演化模拟预测方法及计算机设备

说明书

本发明实施例公开了一种村镇聚落空间演化模拟预测方法及设备，包括：制作GeoDetector模型所需的因变量图层和自变量图层；制作SLEUTH模型模拟所需的排除图层及其他图层；将多个图层输入SLEUTH模型进行参数校正，得到最优参数；设置SLEUTH模型模拟的起始年份和终止年份，采用最优参数对研究区域的村镇聚落空间演化进行模拟及预测。本发明实施例采用GeoDetector模型与SLEUTH模型融合的方法对村镇聚落空间的演化进行模拟预测，将不同转型驱动力对村镇聚落空间的驱动关系镶嵌到土地利用模拟模型之中，实现了两个模型的优势互补，能够有效提高模拟模型的精度，使之更好地刻画村镇聚落空间的演化趋势。

技术领域

本发明涉及人文地理和城乡规划技术领域，具体涉及一种村镇聚落空间演化模拟及预测方法。

背景技术

土地利用是反映村镇空间变化的重要指标，受经济、社会、人口、政策等多种转型动力影响，向来是人文地理学和城乡规划学领域的研究重点。土地利用的动态变化模拟能够分析预测村镇空间的变化过程，预判村镇建设用地的拓展方向和规模，帮助土地管理者制定切实有效的村镇发展政策，而基于元胞自动机(CA)模型的土地利用变化模拟和预测是其中的热门话题。其中，关键问题与难点之一是如何识别村镇聚落空间转型的驱动力，以及将驱动力与土地利用模拟模型进行有效融合，进而提高模拟模型的精度，使之更好地预测村镇空间的演化趋势。

但是，采用现有技术，已有的元胞自动机(CA)模型存在尚不能很好地将村镇聚落空间转型动力与土地利用动态变化模拟在空间上进行很好的镶嵌，导致不能有效预测不同时期村镇建设用地空间扩展的动态变化过程。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明实施例的目的在于提供一种村镇聚落空间演化模拟预测方法及计算机设备，以便将村镇聚落空间转型动力识别模型与土地利用动态变化模拟模型进行有效融合，实现两个模型的优势互补，最终科学地刻画村镇聚落未来用地的发展趋势和空间布局。

为实现上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种村镇聚落空间演化模拟预测方法，包括：

S1：获取预设研究区域范围的历史与现状遥感影像，根据所述遥感影像的土地利用解译结果制作GeoDetector模型所需的因变量图层；

S2：采集预设研究区域范围内的驱动因子数据，根据所述驱动因子数据制作GeoDetector模型所需的自变量图层；

S3：利用GIS平台制作采样点，根据所述采样点采样提取所述因变量图层和自变量图层中的数据，并将采样结果以excel格式导出；

S4：将所述采样结果导入GeoDetector模型进行计算，得到各驱动因子对村镇聚落空间演化的驱动强度；

S5：根据所述驱动强度制作SLEUTH模型模拟所需的排除图层；

S6：制作SLEUTH模型模拟所需的坡度图层、土地利用图层、城市范围图层、交通图层和山体阴影图层；

S7：将SLEUTH模型的多个图层输入SLEUTH模型进行参数校正，得到SLEUTH模型模拟的最优参数；

S8：设置SLEUTH模型模拟的起始年份和终止年份，采用所述最优参数对研究区域的村镇聚落空间演化进行模拟及预测。

作为本申请一种具体的实施方式，步骤S1具体包括：

S11：获取多个时期内预设研究区域范围的历史与现状遥感影像；

S12：对每一个时期的所述遥感图像进行解译，得到多个时间段内村镇聚落的土地利用现状矢量数据；

S13：根据所述土地利用现状矢量数据，利用GIS平台制作GeoDetector模型所需的因变量图层。

作为本申请一种具体的实施方式，步骤S5具体包括：