MAUP效应在城市扩张元胞自动机模拟中的敏感性分析

摘要

利用元胞自动机模型进行城市扩张模拟时,其使用的栅格数据格式和基于统计的转换规则提取方法必然会导致可变面积单元问题(the Modifiable Areal Unit Problem,MAUP)的出现。采用系统的敏感性分析方法对该问题的粒度效应、划区效应和综合效应进行了分析,研究表明:1)MAUP问题在CA模拟时是客观存在的,且会对模拟结果造成影响,研究时不能忽视该问题。应进行系统的敏感性分析,获取其对研究问题的影响,寻找适宜的研究粒度和分区方案。2)该研究中粒度效应会呈现明显的尺度阈值,尺度域内的拟合优度和模拟精度较为稳定。尺度阈值在最精细粒度后随即出现,且该阈值与景观指数的尺度阈值一致,反映了景观对象大小对城市扩张模拟的重要影响。3)良好的划区方案能够提高拟合优度和模拟精度,其划区方案应使区域内城市扩张规律差异最小,区域间城市扩张规律差异最大。在大尺度城市扩张模拟时更应采用合理的划区方案以提高模拟精度。4)粒度效应和划区效应的综合影响表现为各区域模型的拟合优度和模拟精度在粒度范围内所受到的影响存在差异,但大多数区域都较为明显地表现出相同的尺度阈值。