Mixed-cell cellular automata: A new approach for simulating the spatio-temporal dynamics of mixed land use structures

细胞自动机 土地利用 计算机科学 混合模型 土地覆盖 比例(比率) 地理 算法 生态学 地图学 生物 机器学习
作者
Xun Liang,Qingfeng Guan,Keith Clarke,Guangzhao Chen,Song Guo,Yao Yao
出处
期刊:Landscape and Urban Planning [Elsevier]
卷期号:205: 103960-103960 被引量:86
标识
DOI:10.1016/j.landurbplan.2020.103960
摘要

When used for land use change modeling, Cellular Automata (CA) usually assume that each cell has only one land use type at each time step, ignoring the mixed land use structures that are often found in land units. Mixed cells, composed of cover proportions of multiple land use types, provide a new perspective for modeling the spatio-temporal dynamics of mixed land use structures. Simulating land use change with mixed cells is challenging because mixed-cell CAs are fundamentally different from conventional CAs. This study develops a mixed-cell CA (MCCA). The structure of the CA is re-designed based on the cover proportion of land uses, including the representations of cell state, lattice, and neighborhood. The transition rules are automatically constructed by random-forest regression using historical data and a competition mechanism among multiple land use types at the sub-cell scale is proposed. In addition, a mixed-cell figure of merit (mcFoM) accuracy measure is proposed to validate the MCCA. The MCCA was applied to the Wuhan metropolitan area in China, and the results show that the MCCA was able to simulate the subtle changes of land use proportions within land units. The MCCA represents a new breed of geospatial CA models for spatio-temporal dynamics of mixed land use structures, which enables mixed land use research to leap from static analysis to dynamic simulation. The software for MCCA has been made available at https://github.com/HPSCIL/Mixed_Cell_Cellullar_Automata.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ZSZ完成签到,获得积分10
1秒前
zhaoyang完成签到 ,获得积分10
1秒前
curtain完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
zzw发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
phy完成签到,获得积分10
4秒前
口外彭于晏完成签到,获得积分10
4秒前
彪壮的小玉应助wub采纳,获得50
4秒前
7秒前
wood发布了新的文献求助10
8秒前
xx完成签到 ,获得积分10
8秒前
zyy完成签到,获得积分10
10秒前
英姑应助Chrisiu采纳,获得10
13秒前
十七发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
科研通AI2S应助大清采纳,获得10
15秒前
整齐的初阳完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
自觉的高丽关注了科研通微信公众号
16秒前
研友_xnEOX8发布了新的文献求助50
18秒前
19秒前
wang发布了新的文献求助30
19秒前
21秒前
xie老板完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
脑洞疼应助乐乐乐乐乐乐采纳,获得10
22秒前
正常发布了新的文献求助10
23秒前
iaminter完成签到 ,获得积分10
23秒前
25秒前
机智向松完成签到,获得积分10
26秒前
荼蘼如雪发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
29秒前
单身的逍遥完成签到,获得积分20
29秒前
31秒前
wood发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3145219
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2796603
关于积分的说明 7820639
捐赠科研通 2452983
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1305309
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627466
版权声明 601464