基於多智慧型體元胞自動機理論的城市開發邊界劃定方法

《基於多智慧型體元胞自動機理論的城市開發邊界劃定方法》是依託西南交通大學，由韓效擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於多智慧型體元胞自動機理論的城市開發邊界劃定方法
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：韓效
• 依託單位：西南交通大學

項目摘要

新型城鎮化的加速推進給人類社會帶來巨大利益的同時，也引發了諸如交通擁擠、環境惡化和資源過度消耗等諸多問題。城市開發邊界的劃定是控制城市規模和形態的關鍵，能為城市未來的潛在發展提供合理的疏導，將城市增長空間引向最適合開發的地區。傳統的城市開發邊界劃定方法存在許多不足，現階段國內大城市規劃中大多以“限建區”控制開發強度，沒有完全引入“城市開發邊界”的概念。本項目擬對城市開發邊界相關理論體系進行梳理，分析現階段中國城鎮化進程中的主要問題，以國內外城市發展的對比研究為基礎，歸納提煉出城市空間發展的一般規律、動力機制及城市空間發展影響指標體系，並在GIS平台上建立多智慧型體元胞自動機的城市動態演變模型，進一步總結城市開發邊界演變背後的動力約束機制；隨後建立多智慧型體元胞自動機的城市開發邊界計算模型，並利用該模型對案例城市的未來開發邊界進行預測，最終提出基於城市開發邊界管理的城市規劃最佳化建議。

結題摘要

隨著我國城市化進程不斷深入，城市空間形態在快速城鎮化進程中的劇烈變化帶來了眾多問題，城市空間無序蔓延、土地利用低效、生態環境破壞嚴重、資源短缺、城鄉結構失衡等。城市空間形態的演變過程表現出高度的動態性和複雜性，歷史上已有的巨觀、靜態和確定的城市模型已經不適應當前形勢的要求，亟需開展城市空間演變動態模型的深入研究。城市開發邊界的劃定是控制城市規模和形態的關鍵，它為城市未來的潛在發展提供合理的疏導，將城市擴展空間引向最適宜開發的地區。傳統的城市開發邊界劃定方法存在許多不足，需要更深入的研究和定量的科學探索。 本研究以城市開發邊界為主要研究對象，完成了資料收集、整理及現場踏勘等工作；在釐清城市開發邊界的發展歷史及國內外現狀對比基礎上，分析了現階段中國城鎮化進程中的主要問題；並同國內外城市發展進行了對比研究，歸納提煉出城市空間發展的一般規律、動力機制及城市空間發展七大影響因子；引入了支持向量機和多智慧型體等理論，構建了支持向量機多智慧型體元胞自動機(SVMMA-CA)模型，利用支持向量機理論最佳化基礎元胞層的轉換規則，在原有多因子元胞自動機模型的基礎元胞層上增加智慧型層，綜合考慮複雜的人為因素和個體決策行為，使模型更加真實地模擬城市在自然環境要素和複雜空間決策行為作用下的形態變化；並利用成都、綿陽地區的城市發展歷史數據對模型參數進行了擬合和最佳化；隨後利用該模型對成都、綿陽等城市的未來開發邊界進行了仿真預測，最終提出了基於城市開發邊界管理的城市規劃最佳化建議。在城市擴張動態演變的仿真模擬中，尋找城市開發邊界可能的劃定方案，並通過調整城市發展的影響因子來預測城市的發展趨勢，以期找到城市可持續健康發展的有效控制手段。