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利用生物地理学优化算法挖掘城市扩展元胞自动机模型的转换规则 预览
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作者 朱珏然 夏畅 王海军 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2018年第1期6-11,39共7页
元胞自动机(CA)作为一种强有力的时空动态模拟工具,被广泛应用于具有复杂空间特征的系统模拟研究中。确定转换规则是构建CA模型的难点和核心,智能进化算法因其强大的搜索和寻优能力在此类问题中受到极大关注。生物地理学优化算法(Bio... 元胞自动机(CA)作为一种强有力的时空动态模拟工具,被广泛应用于具有复杂空间特征的系统模拟研究中。确定转换规则是构建CA模型的难点和核心,智能进化算法因其强大的搜索和寻优能力在此类问题中受到极大关注。生物地理学优化算法(Biogeography-based Optimization,BBO)作为一种新近提出的仿生智能优化算法,因其独特的性能和全局搜索寻优机制而得到广泛应用。为了更准确模拟快速城市化进程下的城市扩展过程,该文提出利用BBO算法自动挖掘CA模型转换规则,通过构建BBO-TR-CA模型模拟武汉市东湖新技术产业开发区2010-2015年的城市扩展情况。结果表明,BBO算法可有效获取CA模型转换规则,在模拟廊道型城市扩展形态方面优势明显,BBOTR-CA模型模拟结果的精度和Kappa系数较逻辑回归分别提高了0.6%和0.01,FoM系数提高了0.024,且模拟的城市空间格局更符合实际情况,拓展了该算法的应用领域,验证了该算法应用的合理性及有效性。 展开更多
关键词 生物地理学优化算法 城市扩展 元胞自动机 地理模拟
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利用生物地理学优化算法获取城市扩展元胞自动机模型参数 被引量:2
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作者 王海军 夏畅 +1 位作者 张安琪 张文婷 《武汉大学学报:信息科学版》 CSCD 北大核心 2017年第9期1323-1329,共7页
提出了一种基于生物地理学优化算法寻找城市扩展元胞自动机(cellular automata,CA)模型最佳参数的方法。转换规则制定及相应权重参数获取是构建城市扩展CA的核心和难点。生物地理学优化算法(biogeography-based optimization,BB0... 提出了一种基于生物地理学优化算法寻找城市扩展元胞自动机(cellular automata,CA)模型最佳参数的方法。转换规则制定及相应权重参数获取是构建城市扩展CA的核心和难点。生物地理学优化算法(biogeography-based optimization,BB0)通过模拟生物物种在栖息地的分布、迁移和灭绝来求解优化问题。利用BBO算法自动获取城市扩展CA模型参数值,构建BBO-CA模型进行城市扩展模拟实验,并与粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)、蚁群算法(ant colony optimization,ACO)、遗传算法(genetic algorithm,GA)及逻辑回归(logistic regression,LR)等方法相比较。结果表明,BB0算法具有较好的收敛性,可有效地快速自动寻找城市扩展cA模型最佳参数组合,获取的空间变量权重参数较为合理;BBO—CA模型明显提升了城市用地模拟精度,城市用地模拟精度为72.5%,相对PSO、ACO、GA、LR各算法分别提升了1.1%、1.2%、2.7%和4.0%,Kappa系数达到0.700,分别提升了0.015、0.016、0.034和0.046,且整体空间布局与实际情况更为接近,验证了应用BBO算法的可行性与优势。 展开更多
关键词 生物地理学优化算法 城市扩展 元胞自动机 地理模拟
高中地理模拟活动教学初探 预览 被引量:1
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作者 王友强 《学周刊》 2017年第16期144-145,共2页
高中地理是整体高中学习中的基础性学科,地理学科的涵盖范围十分广泛,包括区域文化、人文精神、自然风貌等各个方面,是综合性极强的一门学科。传统教学只是将地理现象及地理知识简单地进行叙述罗列,不能够满足现如今新课改对学生进... 高中地理是整体高中学习中的基础性学科,地理学科的涵盖范围十分广泛,包括区域文化、人文精神、自然风貌等各个方面,是综合性极强的一门学科。传统教学只是将地理现象及地理知识简单地进行叙述罗列,不能够满足现如今新课改对学生进行综合性灵活直观教育的教学要求。高中地理学科进行模拟活动教学不仅能够改善整体教学质量,还能进一步培养学生的创新性思维。 展开更多
关键词 地理模拟 教学改革 创新形式 提高素质
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2000年-2014年间自然地理模拟实验教学研究与未来响应 被引量:1
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作者 黄莉敏 杨刚玲 《中学地理教学参考》 北大核心 2015年第11期16-19,共4页
地理模拟实验教学作为课程目标第一次以"合法"身份出现是在1956年的《中学地理教学大纲(草案)》中,大纲有如下要求:"在初级中学一年级里必须用地球仪做实验"。这一要求虽然没有得到中学一线地理教师的重视,但却为后来进一步的研... 地理模拟实验教学作为课程目标第一次以"合法"身份出现是在1956年的《中学地理教学大纲(草案)》中,大纲有如下要求:"在初级中学一年级里必须用地球仪做实验"。这一要求虽然没有得到中学一线地理教师的重视,但却为后来进一步的研究和地理教学方法的创新指明了一条新途径,成为《全日制义务教育地理课程标准》(实验稿)和《普通高中地理课程标准》(实验)的一条不舍追求。本文借助重庆维普网和中国知网学术搜索引擎,对2000年-2014年间144篇有关自然地理模拟实验的论文进行梳理与分析,试图厘清这15年间自然地理模拟实验研究的内容,对已有实验方案进行文献追踪介绍,通过研究为地理教师今后进行实验教学提供参考与借鉴,并为未来地理模拟实验研究取向提供建设性建议。 展开更多
关键词 中学地理教学 地理课程标准 地理模拟 模拟实验教学 建设性建议 模拟实验研究 重庆维普网 中国知网 实验教学研究 地理教育
城市扩张经典CA模型模拟精度的时空衰减效应——以广州市2000-2010年城市扩张为例 预览 被引量:2
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作者 马世发 高峰 念沛豪 《现代城市研究》 CSSCI 北大核心 2015年第7期88-93,共6页
城市快速增长是我国当前城市化过程的典型特征,而利用地理模拟工具预测未来城市空间形态有助于城市规划政策制定。元胞自动机(CA)是一种模拟城市扩张的有效建模工具,但由于城市是一个自然人文复合系统,仅根据地理学第一定律构建的CA... 城市快速增长是我国当前城市化过程的典型特征,而利用地理模拟工具预测未来城市空间形态有助于城市规划政策制定。元胞自动机(CA)是一种模拟城市扩张的有效建模工具,但由于城市是一个自然人文复合系统,仅根据地理学第一定律构建的CA模型模拟精度存在时空衰减效应。研究以广州市2000-2010年的城市扩张为案例,通过对经典CA模拟结果时间和空间两个维度的精度分析,探讨了经典CA模型模拟精度的时空衰减规律。 展开更多
关键词 地理模拟 元胞自动机 地理学第一定律 衰减效应 空间分异
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基于地理模拟方法的昆明市空间拓展情景分析 被引量:7
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作者 赵耀龙 张珂 +2 位作者 彭永俊 付迎春 张洪 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2014年第1期119-131,共13页
改革开放以来,西部高原湖滨城市经历的快速城镇化进程给湖泊流域带来了较为严重的生态环境问题,未来城市空间发展政策的调整需要关注城市空间拓展对区域生态环境的影响。以位于滇池湖滨地区的昆明市为例,设定6种不用的城市空间拓展... 改革开放以来,西部高原湖滨城市经历的快速城镇化进程给湖泊流域带来了较为严重的生态环境问题,未来城市空间发展政策的调整需要关注城市空间拓展对区域生态环境的影响。以位于滇池湖滨地区的昆明市为例,设定6种不用的城市空间拓展政策情景,应用SLEUTH模型预测了6种情景下未来20年的城市空间格局,采用空间指数和空间分析方法对预测结果进行了分析评价。结果表明:昆明市城市建成区具有典型的摊大饼式空间拓展模式,城市道路网对城市形态具有重要的影响。6种情景模式下未来昆明市建成区空间格局既有相似性,也表现出显著的差异。城市建设用地空间格局总体上呈集约、紧凑型的发展趋势。生态保护与城市发展管制相结合的政策情景对滇池湖滨地区的景观影响最小。多中心城市发展格局和城市发展管制相结合的政策情景对城市总体空间规模的控制具有明显的效果,但不宜在湖滨地区实施。滇池湖滨地区需要划定景观或生态保护区,严格禁止城市建设用地对湖滨用地景观的占用与分割。滇池湖滨以外的区域,适宜执行生态保护与城市发展管制相结合的多中心发展模式。 展开更多
关键词 地理模拟 城市空间拓展 情景分析 SLEUTH模型 空间指数
广州市城镇用地扩展及预测分析 被引量:15
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作者 秦鹏 董玉祥 李裕梨 《资源科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2012年第10期1881-1890,共10页
了解城镇用地扩展相关规律,可以有效减缓建设用地对基本农田和重要生态环境用地的侵占,为未来土地科学合理地利用提供科学依据。本文对多期遥感影像数据进行解译,提取城镇用地信息,选取相关指标,运用指数分析法,对城镇用地扩展量化分析... 了解城镇用地扩展相关规律,可以有效减缓建设用地对基本农田和重要生态环境用地的侵占,为未来土地科学合理地利用提供科学依据。本文对多期遥感影像数据进行解译,提取城镇用地信息,选取相关指标,运用指数分析法,对城镇用地扩展量化分析,从而探求其城镇用地扩展的相关规律。结果表明,广州市城镇用地扩展强度是有起伏的,城镇用地的重心向东北方向偏移,正南方向的城镇用地扩展稳定且较强,西南和正西方向较弱,其它方向则起伏较大。自然地理条件对城市扩展难易程度起宏观作用;经济对其有带动作用;交通设施则引导城镇用地扩展的方向;政策的作用是具有决定性的。通过总结广州市城镇用地扩展规律,选取相关因子进行广州市城镇用地未来变化预测模拟,并阐述了相关变化规律,并对未来城市用地扩展提供指导建议。 展开更多
关键词 城市化 城镇用地扩展 地理模拟 广州市
基于数据同化的元胞自动机 被引量:11
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作者 张亦汉 黎夏 +1 位作者 刘小平 乔纪纲 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期475-491,共17页
提出基于集合卡尔曼滤波(EnKF)的元胞自动机(CA)模型。在CA模型中,由于不同的样本会训练出不同参数值的转换规则,且获取的转换规则在整个模拟过程中不能改变等原因,误差在模拟过程中会不断累积。本文在CA模型中引入集合卡尔曼滤波... 提出基于集合卡尔曼滤波(EnKF)的元胞自动机(CA)模型。在CA模型中,由于不同的样本会训练出不同参数值的转换规则,且获取的转换规则在整个模拟过程中不能改变等原因,误差在模拟过程中会不断累积。本文在CA模型中引入集合卡尔曼滤波的数据同化方法,建立了基于集合卡尔曼滤波的数据同化CA模型,同化遥感观测数据,根据得出的同化值修正模拟结果使之向真实情况逼近。利用该模型模拟了广东省东莞市的发展情景(1995年—2005年),实验表明,与传统CA模型相比,基于集合卡尔曼滤波的CA模型能够融合遥感观测数据,并能更有效地模拟城市扩张过程,达到良好的模拟效果。 展开更多
关键词 元胞自动机 地理模拟 城市扩张模型 数据同化 集合卡尔曼滤波
地理元胞自动机研究综述 预览 被引量:10
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作者 柯新利 边馥苓 《咸宁学院学报》 2009年第3期 103-106,共4页
从地理元胞自动机的应用范围、地理元胞自动机转换规则的获取、地理元胞自动机空间划分、元胞自动机与GIS的集成等方面回顾了地理元胞自动机模型的研究,对地理元胞自动机模型研究的发展趋势进行了分析,认为地理元胞自动机模型研究在... 从地理元胞自动机的应用范围、地理元胞自动机转换规则的获取、地理元胞自动机空间划分、元胞自动机与GIS的集成等方面回顾了地理元胞自动机模型的研究,对地理元胞自动机模型研究的发展趋势进行了分析,认为地理元胞自动机模型研究在以下几个方面需要进一步深入:(1)应用范围应进一步扩大;(2)在确定地理元胞自动机的转换规则时应综合考虑自然因素和社会经济因素;(3)应加强地理元胞自动机与多智能体系统的集成研究;(4)应加强对地理元胞自动机的尺度划分及尺度效应的研究;(5)应进一步深化地理元胞自动机与GIS的集成研究。 展开更多
关键词 元胞自动机 地理模拟 研究综述
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利用蚁群智能挖掘地理元胞自动机的转换规则 被引量:43
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作者 刘小平 黎夏 +2 位作者 叶嘉安 何晋强 陶嘉 《中国科学:D辑》 CSCD 北大核心 2007年第6期824-834,共11页
提出了基于蚁群智能算法(Ant Colony Optimization,ACO)的地理元胞自动机(ACO-CA).元胞自动机(CA)具有模拟和预测复杂的地理现象演变过程的能力.CA的核心是如何定义转换规则,但目前的方法所获取的转换规则大都是隐含的,是通过数... 提出了基于蚁群智能算法(Ant Colony Optimization,ACO)的地理元胞自动机(ACO-CA).元胞自动机(CA)具有模拟和预测复杂的地理现象演变过程的能力.CA的核心是如何定义转换规则,但目前的方法所获取的转换规则大都是隐含的,是通过数学公式来表达.当研究区域较复杂时,确定CA的模型结构和参数有一定困难,需要使用智能式的方法获取有效的转换规则.提出了一种基于蚁群智能来自动获取地理元胞自动机转换规则的新方法.该方法所提取的转换规则毋需通过数学公式来表达,能更方便和准确地描述自然界中的复杂关系,并且这些规则比数学公式更容易让人理解.将ACO-CA应用于广州市的城市模拟实验中,取得了较好的结果.并与See5.0决策树模型进行了对比研究,对比实验结果表明:蚁群智能算法在提取CA转换规则时比See5.0模型更具有优势. 展开更多
关键词 蚁群算法 元胞自动机 地理模拟 人工智能
2006年高考地理模拟试卷 预览
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作者 卢大亮 《中学政史地:高中地理》 2006年第4期46-54,共9页
关键词 地理模拟 田纳西河流域 太阳高度 红色旅游区 气候类型 石漠化治理 库姆塔格沙漠 重工业基地 喀斯特
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2006年高考地理模拟试卷 预览
12
作者 罗华明 《中学政史地:高中地理》 2006年第Z1期93-102,共10页
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关键词 地理模拟 太阳高度 太阳直射点 月牙泉 成渝经济区 可再生能源 城市发展 地转偏向力 自然灾害损失
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2006年高考地理模拟试卷 预览
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作者 黄春玲 《中学政史地:高中地理》 2006年第4期55-64,共10页
关键词 地理模拟 太阳直射点 神舟六号 克拉地峡 太阳高度 气候类型 天然橡胶产量 铁路干线 亚欧板块 管道
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知识发现及地理元胞自动机 被引量:72
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作者 黎夏 叶嘉安 《中国科学:D辑》 CSCD 北大核心 2004年第9期865-872,共8页
提出了将数据挖掘技术应用于元胞自动机(CA)进行地理模拟的新方法.CA具有很强的模拟复杂系统的能力.CA的核心是如何定义转换规则,但目前还没有很好定义转换规则的方法.主要是采用启发式的方法来定义转换规则,受主观因素影响很大.... 提出了将数据挖掘技术应用于元胞自动机(CA)进行地理模拟的新方法.CA具有很强的模拟复杂系统的能力.CA的核心是如何定义转换规则,但目前还没有很好定义转换规则的方法.主要是采用启发式的方法来定义转换规则,受主观因素影响很大.而且,这些转换规则基本是通过数学公式来隐含表达,在反映复杂关系时有一定的局限性.利用数据挖掘技术从GIS和遥感数据中发现知识,自动找到CA的转换规则,大大缩短了建模所需要的时间,并改善了模拟效果. 展开更多
关键词 知识发现 元胞自动机 地理模拟 地理信息系统 知识挖掘 GIS
地理模拟测试题 预览
15
作者 宋文远 《山西成人教育》 北大核心 1995年第Z1期59-65,共7页
地理模拟测试题宋文远一、选择题下列各题的四个选项中,有一个或一个以上是正确的,请在正确选项的下面画一横线。1.以赤道长度为准,本初子午线的长度:①不足赤道的一半②超过赤道的两倍③比赤道稍短④比赤道稍长2.本初子午线是... 地理模拟测试题宋文远一、选择题下列各题的四个选项中,有一个或一个以上是正确的,请在正确选项的下面画一横线。1.以赤道长度为准,本初子午线的长度:①不足赤道的一半②超过赤道的两倍③比赤道稍短④比赤道稍长2.本初子午线是:①东西半球的分界线②地球仪上的0... 展开更多
关键词 地理模拟 测试题 晨昏圈 慢行冷锋 辽中南工业基地 地理事物 苔原气候 商品粮基地 太阳高度 地表形态
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高中会考地理模拟题(一)
16
作者 梁颖 《中学地理教学参考》 1994年第4期30-32,共3页
关键词 地理模拟 陆地自然带 海上内循环 赤道低压 正午太阳高度角 气压带 周日运动 大洋环流 地理现象 地转偏向力
地理模拟测试题 预览
17
作者 东方时英 《山西成人教育》 北大核心 1994年第Z1期17-23,共7页
地理模拟测试题东方时英一、选择题1.下面四个省级行政区地图的图幅大小相同。其中比例尺大的是:①天津市B②海南省图③山西省图④西藏自治区图2.下面有关地图知识的叙述,正确的是:①地球上或地图上的任何一点都有四个基本方向... 地理模拟测试题东方时英一、选择题1.下面四个省级行政区地图的图幅大小相同。其中比例尺大的是:①天津市B②海南省图③山西省图④西藏自治区图2.下面有关地图知识的叙述,正确的是:①地球上或地图上的任何一点都有四个基本方向②注记是地图上用来表示山脉、河流、... 展开更多
关键词 地理模拟 地图知识 测试题 行政区地图 太阳直射点 地形剖面图 亚寒带针叶林带 中比例尺 图幅 太阳高度
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高中会考地理模拟题(二)
18
作者 梁颖 《中学地理教学参考》 1994年第4期33-35,共3页
关键词 地理模拟 太阳直射点 水平气压梯度力 太阳高度角 地转偏向力 地球公转 地面状况 一寸土 我国土地资源 单项选择题
地理模拟中数学方法的选择问题 预览 被引量:1
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作者 张宝光 《天津师大学报:自然科学版》 1993年第1期 54-58,共5页
本文从方法论角度,从空间和时间方法、归纳和演绎方法角度讨论数学工具对解决具体的地理任务的适用性问题。
关键词 地理模拟 归纳法 演绎法 地理
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质量平衡古地理模拟的新进展 预览
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作者 C.A.Shaw 龚一鸣 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 1989年第4期61-62,共2页
质量平衡古地理图程序(BPAM)是根据质量平衡原理(均衡论)和沉积物的侵蚀一沉积旋回再造物源——沉降系统的古地形和古深度.质量平衡古地理图是对过去某一时期地表的定量再造.该程序考虑如下九个方面:(1)由于大量沉积物转移所造成的高... 质量平衡古地理图程序(BPAM)是根据质量平衡原理(均衡论)和沉积物的侵蚀一沉积旋回再造物源——沉降系统的古地形和古深度.质量平衡古地理图是对过去某一时期地表的定量再造.该程序考虑如下九个方面:(1)由于大量沉积物转移所造成的高度和深度变化;(2)沉积物的压实作用;(3)与质量转移有关的均衡调整:(4)海平面的变化;(5)随年龄增长的洋壳沉降作用:(6)随年龄增长的被动大陆边缘的沉降作用;(7)在大陆内部的隆起和沉降作用;(8)古排水系统的变化;(9)在古排水盆地内的可变隆起速率.输出由七个部分组成:(1)在模拟过程中表示多个主变量值的综合文件:(2)古地形和古深度图资料;(3)再造的隆起/沉降图(4)在所考虑的时间间隔内从每一个方格面积中侵蚀掉的沉积物厚度资料显示;(5)计算出的洋壳和衰减陆壳厚度图;(6)在每一方格面积中平均总沉积物厚度图;(7)再造的排水盆地方面的测高学资料. 展开更多
关键词 地理模拟 沉降作用 地理 排水盆地 被动大陆边缘 大陆内部 古地形 沉积旋回 压实作用 厚度图
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