[发明专利]一种基于元胞自动机的城市扩展模拟方法

权利要求书

1.一种基于元胞自动机的城市扩展模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1 根据城市模拟图，将城市用地分为工业用地、商服用地、住宅用地、水体、道路及未利用地六种类型，根据城市规划划分出规划重点区域；

S2用地元胞属性层的定义：

S2-1 定义用地元胞距道路距离属性层                                                ：

分别计算得到各未利用地元胞距一级道路及二级道路的距离、，并定义用地元胞距道路距离属性，其中，为运算符号，可根据不同城市发展特征和条件来确定；为元胞空间大小；同时对进行归一化得到用地元胞距道路距离属性层；

S2-2 定义未利用地元胞的规划限制属性层--： 

其中，表示处于元胞空间中第i行、第j列的元胞，；

S3定义用地元胞在时刻的邻居矩阵：

其中，

r为邻居范围的半径；、分别表示邻居范围内的第行、第列的元胞，，； 

表示时刻处元胞的第个邻居元胞，，表示时刻处元胞的第个邻居元胞，从上至下依次增加，从左至右依次增加；

为增加边界的扩展矩阵，为未利用地元胞在时刻的状态；

S4 对时刻邻居矩阵进行一个步长的迭代，得到未利用地元胞在时刻的状态，其中，表示矩阵运算； 

S5 根据邻居矩阵，计算未利用地元胞转化为城市用地的转化概率：

其中，表示某一个邻居矩阵距中心元胞的距离，表示t时刻所有邻居矩阵的集合，l表示第l个邻居元胞，、、为运算符号，可根据不同城市发展特征和条件来确定； 

S6 当时，，未利用地转化为建设用地；否则，，未利用地不发生转化；其中，可视城市发展速度而定。

2.根据权利要求1所述的基于元胞自动机的城市扩展模拟方法，其特征在于： 

所述的步骤S2-1中采用地图代数障碍距离变换，分别计算得到各个用地元胞距一级道路及二级道路的距离、。