基于d-s證據(jù)理論的城市用地擴張模擬模型建立方法
【專利摘要】基于D-S證據(jù)理論的城市用地擴張模擬模型建立方法。本發(fā)明涉及一種基于D-S證據(jù)理論的城市用地擴張模擬模型建立方法。為了解決傳統(tǒng)方法中無法獲得驅(qū)動因子對城市用地擴張影響程度，以及D-S證據(jù)理論無法應(yīng)用于城市用地擴張模擬模型建立的問題。一種基于D-S證據(jù)理論的城市用地擴張模擬模型建立方法，通過以下步驟實現(xiàn)，分析影響城市用地擴張的驅(qū)動因子，并通過數(shù)據(jù)處理軟件獲取研究區(qū)域城市用地擴張的驅(qū)動因子的空間變量：距離變量、社會經(jīng)濟和自然環(huán)境；定義識別框架函數(shù)并確定識別框架函數(shù)；定義基本概率分配BPA函數(shù)組；采用數(shù)據(jù)驅(qū)動方法將步驟三獲得的所述基本概率分配BPA函數(shù)組確定化；通過D-S證據(jù)理論進行驅(qū)動因子對城市用地擴張的影響程度進行分析；多種空間變量的融合。本發(fā)明應(yīng)用于城市用地擴張模擬模型建立。
【專利說明】基于D-S證據(jù)理論的城市用地擴張模擬模型建立方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于D-S證據(jù)理論的城市用地擴張模擬模型建立方法。

【背景技術(shù)】
[0002] D-S證據(jù)理論是Dempster在1976年首次提出，后由他的學(xué)生化afer規(guī)范成一個 完整理論體系。D-S證據(jù)理論是將待識別對象所有可能的集合所構(gòu)成的空間定義為識別框 架0 = {Ti，Ti，...T。}，?為識別框架，并把@的幕集記作2@。對于2@中的任何假設(shè)集合 T，都有基本概率分配函數(shù)m (T)，并且滿足W下條件

【權(quán)利要求】
1. 一種基于D-S證據(jù)理論的城市用地擴張模擬模型建立方法，其特征在于：所述模型 建立方法通過以下步驟實現(xiàn)： 步驟一：定性地選擇影響城市用地擴張的驅(qū)動因子：距離變量驅(qū)動因子、社會經(jīng)濟驅(qū) 動因子和自然環(huán)境驅(qū)動因子，通過數(shù)據(jù)處理軟件獲取研究區(qū)域內(nèi)驅(qū)動因子圖層，實現(xiàn)把所 述驅(qū)動因子對城市擴張的影響程度進行量化的過程； 所述距離變量驅(qū)動因子包括距道路距離、距河流距離和距居民點距離，所述社會經(jīng)濟 包括⑶P、人口密度、房價和城市用地鄰域狀況；所述自然環(huán)境驅(qū)動因子包括高程、坡度、坡 向和土壤； 步驟二：將基于D-S證據(jù)理論的城市用地擴張中的識別框架函數(shù)定義為： 丨，0 =丨7；，?；丨；式中，?為識別框架，20為?的冪集，m為識別框 架?上的分配基本概率函數(shù)BPA，0為空集，目標(biāo)事件Tp表示柵格p是城市用地，對立目標(biāo) 事件G是目標(biāo)事件Tp的對立面，表示柵格p是非城市用地； 步驟三：根據(jù)已有的城市用地分布圖與多種空間變量的定量關(guān)系，通過目標(biāo)事件Tp的 概率比R (& ^和對立目標(biāo)事件的概率比R tfP Iw定義并獲取基本概率分配BPA函數(shù)組：
證據(jù)Eij表示證據(jù)Ei的第j種屬性，且證據(jù)Eij用于分配目標(biāo)事件T p的概率分布， 證據(jù)Ei (i = 1，2. .. L)表示將空間變量作為目標(biāo)事件Tp的證據(jù)， L表示研究區(qū)域的空間變量分析城市用地擴張模擬的種類， N(S n Eij)表示在證據(jù)Eij城市用地柵格總數(shù)量， N(S)表示研究區(qū)域A中現(xiàn)存總的城市用地柵格總數(shù)量， N(Eij)表示證據(jù)Eij中的柵格總數(shù)量， N(A)表示研究區(qū)域A的柵格總數(shù)量； 相應(yīng)的，定義所述對立目標(biāo)事件^的概率比為：

計算各驅(qū)動因子的城市用地擴張的不信任函數(shù)； 根據(jù)步驟三所述基本概率分配BPA函數(shù)三：m(?、=1-mfd -111(?計算各驅(qū)動 因子的城市用地擴張不確定性函數(shù)； 最后，根據(jù)步驟三所述基本概率分配BPA函數(shù)四獲取各驅(qū)動因子的城市用 地擴張的似真函數(shù)。 步驟五、通過D-S證據(jù)理論進行驅(qū)動因子對城市用地擴張的影響程度進行分析，得到 定量結(jié)論：距道路距離、距河流距離、距居民點距離、GDP、人口密度、房價、城市用地鄰域狀 況、高程、坡度和土壤這些驅(qū)動因子對城市用地擴張的影響程度大，而坡向?qū)Τ鞘杏玫財U張 的影響程度小； 步驟六、對步驟五分析出的影響程度大的驅(qū)動因子進行多種空間變量的融合： 根據(jù)多種空間變量的基本概率分配BPA函數(shù)組的概率值和空間變量融合規(guī)則：
n為步驟五分析出的影響程度大的驅(qū)動因子的個數(shù)，選擇步驟五得到影響程度大的驅(qū)動因 子中的兩種進行空間變量融合，從而得到研究區(qū)域各驅(qū)動因子的最終的城市用地擴張的 信任函數(shù)、最終的城市用地擴張的不信任函數(shù)、最終的城市用地擴張的不確定函數(shù)以及最 終的城市用地擴張的似真函數(shù)，完成基于D-S證據(jù)理論的城市用地擴張模擬模型建立所需 函數(shù)；式中，IV1和mn為兩個基本概率分配BPA函數(shù)，K表示沖突概率，反映證據(jù)沖突程度，
表示歸一化因子，其作用是避免在合成時將非零概率賦給空集0 ^
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于D-S證據(jù)理論的城市用地擴張模擬模型建立方法，其特征 在于，步驟三所述在定義分配基本概率BPA二時，當(dāng)坡度大于24°時，基本概率分配BPA函 數(shù)二的城市用地擴張不信任函數(shù)為1
【文檔編號】G06F17/50GK104331582SQ201410679542
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】王桂林, 王保云, 楊昆 申請人:云南師范大學(xué)