元胞自动机模型的尺度敏感性分析

摘要

以深圳市龙华镇为案例区,构建了土地利用/覆被变化的元胞自动机模型,从时间和空间两个方面定量研究了LUCC模型的尺度效应。通过改变模型输入数据的空间分辨率和模型模拟的时间长度,探讨了尺度对土地利用变化模型的影响。分别采用龙华镇1990年30,60,90,120,150,180,210和240 m空间分辨率的土地利用数据作为元胞自动机模型的输入,模拟研究区1995年和2000年的土地利用变化状况以诠释CA模型内在的尺度依赖特征,并依据模型的点对点模拟精度、Kappa系数、实际变化元胞的模拟精度3个指标评价了该模型的尺度敏感性,最后分析了CA模型尺度敏感性的来源。结果表明:空间尺度上,元胞的空间分辨率越高,模型的模拟精度越高,时间尺度上,模型模拟的实际时间跨度越长,精度越高;孤立元胞的路径依赖是CA模型空间尺度敏感性的重要来源;特定地理过程在不同时间段的发展规律是CA模型时间尺度敏感性的重要来源。研究结果对元胞自动机的尺度选择具有重要意义。