《基於主體學習的城市空間增長微動力模擬模型研究》是依託南京大學，由李飛雪擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於主體學習的城市空間增長微動力模擬模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李飛雪
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
城市空間增長的時空過程模擬是地理學、地理信息科學的研究熱點。自下而上的動態模擬模型由於其微觀動力觀察視角對於揭示過程和機制的有效作用而得到廣泛關注，微動力模擬模型研究是目前該領域中的前沿問題。考慮到城市空間增長過程中主體學習行為的客觀存在及其重要影響，針對現有基於主體的城市空間增長微動力模擬研究中缺失主體學習建模的不足，研究擬在GIS、RS、空間統計分析等技術的支持下，建立基於主體學習的城市空間增長微動力模擬模型：分析主體的適應性行為及其與城市空間增長之間的關係，探討主體學習過程及其對主體空間決策的影響路徑；借鑑行為博弈理論中的主體學習算法研究，建立主體學習模型及相應的空間決策等模型；結合多主體分析和時間序列分析構建並實現基於主體學習的城市空間增長微動力模擬模型。並以南京市為研究區，模擬其城市空間增長微動力過程，以期為相關規劃方案的論證、編制以及制定科學的城市發展策略提供決策支持。
結題摘要
城市空間增長的時空過程模擬有助於了解城市發展歷程，預見城市發展未來情景，尋找城市發展的科學道路，對於區域發展規劃、空間發展戰略的制定和實施有重要的現實價值。研究基於複雜適應系統理論，採用MAS建模方法，從微觀動力視角構建城市空間增長模擬模型。針對研究目標和任務，項目開展了研究區城市空間增長特徵分析，城市空間增長微動力模擬模型的概念設計、模型構建和原型實現，進行了研究區城市空間增長模擬和預測。項目執行期間，共發表論文9篇（EI4篇，ISTP3篇），申請專利4項（授權1項），參加國際會議10人次，培養博士生2人次（已畢業），碩士生3人（畢業1人），完成了項目預期目標，目前部分成果處於文章撰寫、專利和軟體著作權申請準備階段。項目主要取得以下研究成果：（1）利用CAS複雜系統認知範式分析城市空間增長微觀動力過程，建立了由城市微觀主體子系統、城市空間環境子系統、相關政策規劃調控子系統，以及各子系統之間相互適應過程共同組成的城市空間增長微觀動力過程概念模型，完成地理環境要素、主體類型、政策要素的抽取；（2）針對城市空間增長過程中主體行為過程的特徵，抽取主體學習、主體決策、主體行為這一普遍主體適應性行為過程，主體在交流過程中通過主觀學習，更新自身的決策知識庫，並參考周圍環境的狀態，產生適應性生存和發展策略，在這一策略基礎上實施有目的的主體行為；（3）通過調查、統計分析，選取了影響主體區位選擇的環境質量、交通通達性、公共設施、教育資源等4類因素，9個因子，據此建立了主體決策影響因素評價模型，開展了主體決策影響因素綜合評價；（4）綜合考慮城市空間中大量主體在空間決策過程中對過去經驗和他人經驗的參考和借鑑，改進經驗權重吸引力值模型，建立了主體空間行為過程中的學習模型—SEWA模型；（5）融合主體主觀學習的結果，主體對客觀條件的判斷，基於用地效用分析，採用Monto Carlo 方法建立了主體空間決策模型，並建立用地單元轉化模型，模擬城市土地利用類型轉化；（6）綜合自然環境和政策規劃等因素，開發實現了基於主體學習的城市空間增長微動力模擬模型原型；（7）利用原型系統進行模擬實驗並修正參數，套用修正後的模型預測研究區未來城市空間增長，結果表明，模型能夠實現對城市空間增長的有效模擬，相比未加入學習模型的模擬結果，該原型模擬的新增城市用地在空間上更趨於集中，更符合個體空間區位選擇的特點。
