中国土地科学
中國土地科學
중국토지과학
HINA LAND SCIENCE
2012年
6期
62-67,F0002
,共7页
土地利用%模拟方法%元胞自动机%多类支持向量机%地理信息系统
土地利用%模擬方法%元胞自動機%多類支持嚮量機%地理信息繫統
토지이용%모의방법%원포자동궤%다류지지향량궤%지리신식계통
land use%simulation method%cellular automata%multi-class support vector machine%geographic information system
研究目的:探索一种基于多类支持向量机自动获取地理元胞自动机非线性转换规则的方法(MSVM—CA),并将其用来模拟复杂的土地利用动态演化。研究方法:以长江口北岸启东市2002—2007年的土地利用演变模拟为例,采用1—A-1方法在每两类样本数据间训练一个分类器,将模拟土地利用变化的主要特征变量映射到Hilbert空间,通过多类支持向量机建立最优分割超平面,运用决策函数计算元胞到最优分割超平面的距离,并转换为元胞土地利用类型的转换概率。然后利用蒙特卡罗方法,确定元胞的转化状态,循环完成土地利用演变模拟,最后对模拟结果进行精度分析。研究结果:对照2007年遥感影像分类得到的实际土地利用分类图,实验模拟结果数量上正确率平均达到88.99%,模拟结果的总体分类精度为86.75%,Kappa系数为0.85。研究结论:基于多类支持向量机的非线性元胞自动机方法具有较高的模拟精度,可以应用于模拟多类土地利用类型之间的演变。
研究目的:探索一種基于多類支持嚮量機自動穫取地理元胞自動機非線性轉換規則的方法(MSVM—CA),併將其用來模擬複雜的土地利用動態縯化。研究方法:以長江口北岸啟東市2002—2007年的土地利用縯變模擬為例,採用1—A-1方法在每兩類樣本數據間訓練一箇分類器,將模擬土地利用變化的主要特徵變量映射到Hilbert空間,通過多類支持嚮量機建立最優分割超平麵,運用決策函數計算元胞到最優分割超平麵的距離,併轉換為元胞土地利用類型的轉換概率。然後利用矇特卡囉方法,確定元胞的轉化狀態,循環完成土地利用縯變模擬,最後對模擬結果進行精度分析。研究結果:對照2007年遙感影像分類得到的實際土地利用分類圖,實驗模擬結果數量上正確率平均達到88.99%,模擬結果的總體分類精度為86.75%,Kappa繫數為0.85。研究結論:基于多類支持嚮量機的非線性元胞自動機方法具有較高的模擬精度,可以應用于模擬多類土地利用類型之間的縯變。
연구목적:탐색일충기우다류지지향량궤자동획취지리원포자동궤비선성전환규칙적방법(MSVM—CA),병장기용래모의복잡적토지이용동태연화。연구방법:이장강구북안계동시2002—2007년적토지이용연변모의위례,채용1—A-1방법재매량류양본수거간훈련일개분류기,장모의토지이용변화적주요특정변량영사도Hilbert공간,통과다류지지향량궤건립최우분할초평면,운용결책함수계산원포도최우분할초평면적거리,병전환위원포토지이용류형적전환개솔。연후이용몽특잡라방법,학정원포적전화상태,순배완성토지이용연변모의,최후대모의결과진행정도분석。연구결과:대조2007년요감영상분류득도적실제토지이용분류도,실험모의결과수량상정학솔평균체도88.99%,모의결과적총체분류정도위86.75%,Kappa계수위0.85。연구결론:기우다류지지향량궤적비선성원포자동궤방법구유교고적모의정도,가이응용우모의다류토지이용류형지간적연변。
The purpose of this paper is to develop a MSCM-CA model to simulate the dynamics of multiple land use change, which is a new method for automatically getting nonlinear transition rule of geographic Cellular Automaton by integrating multi-class support vector machine. Method employed is to simulate changes by taking Qidong city between 2002 and 2007 in the north branch of the Yangtze River estuary as an example. The steps of simulation included that 1 ) to transform the data from nonlinear boundaries in the original space to linear boundaries in the Hilbert space and establish the optimal separating hyperplane by adopting one-against-one method to train a classifier in every two kinds of the sample dates; 2) to calculate the distance between the cells to the optimal partition hyperplane by the decision-making function and convert to land use conversion probability of the cells; 3 ) to determine the transformation of the cell state and to complete cycle of land use evolution simulation by using the Monte Carlo method; 4) and finally to analysis the precision of simulation results. By comparing the simulation map with the actual land-use map from remote sensing image, results indicate that the average simulation accuracy rate is 88.99%, spatially the simulation overall classification accuracy is 86.75%, and the Kappa coefficient is 0.85. It is concluded that the proposed model in the paper has high accuracy of simulating complex land use changes and can be used to simulate the multiple land use evolution.