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申请/专利权人：河海大学

摘要：本发明公开了一种山地城市土地利用演变的模拟方法，包括如下具体步骤：S1、预处理数据：获取山地城市遥感影像数据，并进行预处理，S2、确定驱动因子，贡献分析：选取该城市驱动因子数据，并对不同土地利用类型进行因子贡献分析，S3、模型模拟：通过确定转换规则、邻域权重等参数，对土地利用情况进行模拟，S4、精度评价：将模拟结果与真实土地利用数据对比，通过Kappa系数和FoM指数验证精度。本发明通过在改进后的CA模型‑PLUS模型的基础上进行模拟，该模型中新的转换规则数据挖掘框架可以用于识别土地利用变化的规则，结合了转化分析策略和格局分析策略的优势，通过增加山地城市特殊的驱动因子，区分各因子贡献度，提高山地城市的土地利用模拟精度，从而精准分析山地城市土地利用演变的驱动因子，精确模拟土地利用变化。

主权项：1.一种山地城市土地利用演变的模拟方法，其特征在于：包括如下具体步骤：S1、预处理数据：获取山地城市遥感影像数据，并进行预处理；S2、确定驱动因子，贡献分析：选取该城市驱动因子数据，并对不同土地利用类型进行因子贡献分析；S3、模型模拟：通过确定转换规则、邻域权重参数，对土地利用情况进行模拟；S4、精度评价：将模拟结果和真实土地利用数据进行对比，通过Kappa系数和FoM指数验证精度；所述S2中，分析各因子对于不同土地利用类型变化的贡献，采用均方根误差和随机森林特有的袋外均方根误差检测值计算自变量对因变量变化的重要性；采用随机森林方法对各个地类进行随机采样，用于输出i栅格的土地利用类型k的增长概率公式如下： 式1中，d＝1表示存在由其他用地类型转换成k类型，其余情况用d＝0表示；x表示驱动因子向量；I·函数是关于随机森林中的决策树集；hnx表示向量x在第n个决策树下的预测类型；m是所有决策树的个数；结合各土地利用类型的发展概率、邻域权重、转换规则以及区域约束条件实现对未来各土地利用类型像元空间分布的合理化配置；所述S4中，Kappa系数综合了用户精度和制图精度两个参数来检验栅格土地利用类型空间精度，计算公式为： 式2中，Ps为实际土地利用类型与模拟的土地利用类型相一致的比例，即模拟的正确率；Pr为随机条件下期望的正确率；Kappa系数的取值范围是在0～1之间，Kappa系数越接近于1，说明一致性越好，模拟的土地利用图与实际土地利用图越接近；FoM指数衡量实际观测转换数量与模拟预测转换之间的一致性，具体计算公式为： 式3中，NA表示实际观测中发生转换而模拟过程中未发生转换的像元数；NB表示实际观测中发生转换且模拟正确的像元数；NC表示实际观测中发生变化而模拟过程中发生转换但转换类型错误的像元数；ND表示实际观测中未发生转换而模拟过程中发生转换的像元数。

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