多智能体与元胞自动机结合及.pdf

第 2 7卷 第 4期 　　地 　理 　科 　学 Vol. 2 7 　No. 4 2 0 0 7年 0 8月 　　　　　　　　　　　　SC IEN TIA GEO GRA PH ICA SIN ICA 　　　　　　　　　　　A ug. , 2 0 0 7 多智能体与元胞自动机结合及 城市用地扩张模拟 杨青生1, 2 ,黎 　夏1 (中山大学地理科学与规划学院 , 广东 广州 510275; 2. 广东商学院旅游环境学院 , 广东 广州 510320) ( ) ( ) 摘要 :运用多智能体 A gent 和元胞自动机 CA 结合来模拟城市用地扩张的方法 ,将影响和决定用地类型转变 的主体作为 A gen t引进元胞自动机模型中 , A gen t在 CA 确定的城市发展概率的基础上 ,通过 自身及其周围环境 的状况 ,综合各种因素的影响做出决策 ,决定元胞下一时刻的城市发展概率 。运用 A gent 的决策结果 ,对 CA 模 型中以随机变量体现的不确定性通过 A gent决策行为给予地理意义的新解释 。以城市郊区 —樟木头镇为例 ,对 1988～1993年城市用地扩张进行了模拟研究 ,取得了良好的模拟效果 。 ( ) 关 　键 　词 :智能体 A gent ; 元胞自动机 ;不确定性 ;城市模拟 中图分类号 : P209; TU 984　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 1000 - 0690 (2007) 04 - 0542 - 07 　　城市系统是复杂的非线性系统 [ 1 ] 。模拟城市 1　CA 、A gent与土地利用变化 ( ) 系统时 ,元胞 自动机 Cellu lar Au tom ata, CA 已能 很好地模拟出与实际非常接近 的城市格局和形 1. 1　元胞自动机 态 [ 2 ～9 ] 。CA 模拟的城市系统主要体现城市增长的 元胞 自动机是一种通过简单的局部运算模拟 自然性 、均衡性 、同质性 、同步性特征 [ 10 ] 。为了反 空间上离散 、时间上离散的复杂性现象的模型 [ 2 ] 。 映城市系统的非线性 、不确定性特征 , CA 模拟城市 元胞 自动机 由以下五个 主 要 部 分 组 成 : 元 胞 ( ) ( ) ( ) 系统时 ,引入一随机变量 ,通过随机变量体现城市 cell 、状态 State 、邻近范围 neighborhood 、转 CA 模型的不确定性 [ 11～14 ] 。这种通过随机变量体 换规则函数 ( tran sfer function ) 、时间 ( temporal) 。 现的不确定性缺乏明确的地理意义 。 元胞自动机的基本运算法则是 :某元胞在下一时刻