[发明专利]一种村镇聚落空间发展数字模拟方法及系统

说明书

本申请实施例公开了一种村镇聚落空间发展数字模拟方法及系统，在模型初始化后，进行路网变化的模拟，再根据变化后的路网，更新土地利用变化驱动力，再按照更新后的土地利用驱动力，使用土地利用模型模拟土地利用变化。再在此基础上，根据土地利用变化模拟结果，进行下一时间段的路网模拟。通过模拟时间段的累加，从而实现基于土地利用与交通互动的村镇聚落数字化模拟，克服传统的空间模拟模型使用静态路网、不能够反映土地利用与交通相互作用这一缺陷。

技术领域

本申请实施例涉及村镇聚落模拟技术领域，具体涉及一种村镇聚落空间发展数字模拟方法及系统。

背景技术

快速城镇化、工业化、信息化背景下，我国乡村地域面临资源环境约束、区域发展不平衡、人口流失严重、地域文化衰微等突出问题，迫切需要科学转型与重构。村镇聚落空间发展的数字化模拟是基于村镇聚落发展内外的驱动机制，通过模拟村镇聚落空间要素与其发展驱动力间相互作用关系，模拟村镇聚落要素的空间演变过程，进而为科学制定村镇聚落转型与重构相关政策和村镇空间规划提供支撑。

交通与土地利用的动态交互作用是村镇空间动态变化的一个主要驱动力。已有的空间演变模拟模型通常使用静态不变的路网，因而不能表达交通与土地利用之间的动态交互作用过程。

发明内容

为此，本申请实施例提供一种村镇聚落空间发展数字模拟方法和系统，基于道路增长与土地利用变化同步模拟，从道路需求和路线选择的角度构建道路增长模型。在此基础上，改进原有的土地利用变化模拟模型，模拟土地利用变化，实现村镇聚落土地利用与路网的同步变化模拟，为村镇聚落数字化模拟提供一种新的模拟方法。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种村镇聚落空间发展数字模拟方法，所述方法包括：

初始化模拟模型基础参数，所述基础参数包括初始路网、初始土地利用分布、土地利用变化模拟需求矩阵、初始驱动力分布、初始土地利用驱动力权重、初始模拟时段T、模拟时段间隔和路网变化结果；

基于初始路网和初始土地利用分布，使用路线增长模块计算初始模拟时段T的新增道路，并更新新增线路池和当前T时段路网；

根据所述路网变化结果更新土地利用驱动力权重；

使用土地利用模拟模型，进行T时段的土地利用变化模拟，得到T时段的土地利用空间分布；

根据预设值，判断是否达到模拟终止条件，若未达到模拟终止条件，设T＝T+Δt，进行下一时段模拟；若达到模拟终止条件，模拟结束。

可选地，所述土地利用模拟模型的土地利用变化模拟需求矩阵是根据基期与模拟目标期的土地利用分布数据按照如下公式得到：

ΔL_a＝L_a，t-L_a，b

其中，ΔL_a为土地利用类型L从模拟基年到模拟目标年面积变化；L_a，b为基期土地利用类型L面积；L_a，t为目标期土地利用类型L面积。

可选地，所述根据所述路网变化结果更新土地利用驱动力权重，包括：

据所述路网变化结果更新T时段土地利用变化驱动力，重新计算元胞的交通通达性指标；其中，交通通达性指标按照如下公式进行计算：