Page 356 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

· 352 · 环境工程技术学报 第 13 卷

表 4 FLU 模型模拟试验相关参数及具体设置情况
S
Table 4 Relevant parameters and specific settings of FLUS model simulation experiment
模型运行模块 主要参数 说明及要求 具体设置
初始年份用地类型栅格数据，用地类型编号从1开
Land Use Data 始，属于区域内的用地类型设置为“Valid Data”， 初始年份为2015年
区域外设置为“NoData Value”
采样模式为均匀采样模式；采样比例为20，即采样
基于神经网络的出现 ANN Training 设置神经网络获取训练样本的采样模式、 点占研究区有效像元的2%；隐藏层数为12（默认
概率计算模块 采样比例及隐藏层数 值），层数增高可降低误差，提高概率数据精度
Save Path 设置存放路径及输出概率数据的精度类型 数据精度类型为Single Accuracy
加载驱动因子栅格数据，各因子数据的行列数要与 研究区驱动因子共12个，用于神经网络
Driving Data
用地类型栅格数据保持一致 适宜性概率计算
初始年份用地类型栅格数据，用地类型编号从1开
Land Use Data 始，属于区域内的用地类型设置为“Valid Data”， 初始年份为2015年和2020年
区域外设置为“NoData Value”
基于神经网络的适宜性概率计算模块得到的各用
Probability Data 加载适宜性概率数据
地类型的分布概率数据
输入约束用地变化的限制数据。该数据为二值数 研究区内的现状河流、核心源地、高安全格局
Restricted Data 据，即0和1。数值0表示不允许用地类型发生转化，
基于自适应惯性机制 1表示允许发生转化 作为限制区域
的元胞自动机
初始年份的用地类型像元数为2015年各用地类型
数量；模拟的目标像元数为2020年各用地类型数
设置模拟参数：Maximum Number of Iteration，300； 量；成本转换矩阵根据研究区2015—2020年建设用
Simulation Setting
Neighborhood，3；Accelerate(0-1)，0.1；Thread，1 地面积转移矩阵设置；邻域因子参数为0～1，越接
近1表示该用地类型的扩张能力越强，该参数设置
情况经多次对比调整后确定
Save Simulation 设置模拟结果保存路径

表 5 2000—202 年长株潭都市圈建设用地增长速率与强度 说明在此期间该方向上的株洲都市区和长沙都市区
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Table 5 The growth rate and intensity of construction land in 的建设用地扩张起到了主要拉力作用。
the Changzhutan metropolitan area from 2000 to 2020 2010 —201 年 ， 椭 圆 重 心 坐 标 由 （ 112°99 ′E，
5
时间段 增长速率/% 增长强度 27°92′N）移至（112°99′E，27°93′N），移动距离 为 1.030
2000—2005年 1 159.4 5.28 km，重心移动方向为西北方向，仍居于岳塘区。椭圆
2005—2010年 3 921.91 14.13 面积 由 3 200.48 km²缩小 至 3 196.75 km²，都市圈规
2010—2015年 446.65 0.94
2015—2020年 183.33 0.37
根据标准差椭圆分析结果可知（ 图 2），2000—
202 年长株潭都市圈建设用地总体呈现由南向北，
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由西向东的增长趋势。2000—200 年，椭圆重心坐
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标由（112°97′E，27°86′N）移至（112°97′E，27°96′N），
移动距离 为 13.285 km，重心移动方向为西北方向，
从湘潭市岳塘区偏移至湘潭市雨湖区。椭圆面积由
3 512.81 km 减 至 2 766.06 km ，都市圈规模整体呈
2
2
收缩态势。椭圆短轴 由 22.092 k m 减 至 18.823 km，
长轴 由 50.619 k m 减 至 46.781 km，表明该都市圈新
增建设用地在向中心地带集聚。
2005 —201 年 ， 椭 圆 重 心 坐 标 由 （ 112°97 ′E，
0
27°96′N）移至（112°99′E，27°92′N），移动距离 为 7.846
km，重心移动方向为东南方向，从湘潭市雨湖区偏移
至湘潭市岳塘区。椭圆面积 由 2 766.06 km 增至
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3 200.48 km ，都市圈规模整体呈扩张态势。椭圆短 图 2 2000—202 年长株潭都市圈建设用地标准差椭圆
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轴 由 18.823 k m 增 至 21.251 km，长轴 由 46.781 km Fig.2 Standard deviation ellipse used for the construction land
增 至 47.943 km，椭圆受东南-西北方向的拉力较大， of Changzhutan metropolitan area from 2000 to 2020