地理科学进展 ›› 2015, Vol. 34 ›› Issue (8): 937-946.doi: 10.18306/dlkxjz.2015.08.001
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陈凯1,2(), 刘凯1,2*(
), 柳林1,2, 朱远辉1,2
出版日期:
2015-08-25
发布日期:
2015-08-25
作者简介:
作者简介:陈凯(1988-),男,湖南湘潭人,硕士研究生,主要从事土地利用模拟与GIS应用研究,E-mail:
基金资助:
CHEN Kai1,2(), LIU Kai1,2,*(
), LIU Lin1,2, ZHU Yuanhui1,2
Online:
2015-08-25
Published:
2015-08-25
Contact:
LIU Kai
摘要:
本文提出一种基于随机森林的元胞自动机城市扩展(RF-CA)模型。通过在多个决策树的生成过程中分别对训练样本集和分裂节点的候选空间变量引入随机因素,提取城市扩展元胞自动机的转换规则。该模型便于并行构建,能在运算量没有显著增加的前提下提高预测的精度,对城市扩展中存在的随机因素有较强的容忍度。RF-CA模型可进行袋外误差估计,以快速获取模型参数;也可度量空间变量重要性,解释各空间变量在城市扩展中的作用。将该模型应用于佛山市1988-2012年的城市扩展模拟中,结果表明,与常用的逻辑回归模型相比,RF-CA模型进行模拟和预测分别能够提高1.7%和2.6%的精度,非常适用于复杂非线性特征的城市系统演变模型与扩展研究;通过对影响佛山市城市扩展的空间变量进行重要性度量,发现对佛山城市扩张模拟研究而言,距国道的距离与距城市中心的距离具有最重要的作用。
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表3
随机森林模型与逻辑回归模型模拟的混淆矩阵"
年份 | 类型 | 随机森林模型 | 逻辑回归模型 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
非城市 | 城市 | 精度/% | 非城市 | 城市 | 精度/% | ||||
1988-2000年 | 遥感分类图 | 非城市 | 3444759 | 220694 | 94.0 | 3406151 | 259302 | 92.9 | |
城市 | 220008 | 383507 | 63.6 | 253128 | 350387 | 58.1 | |||
总精度 | 89.7 | 88.0 | |||||||
Kappa | 0.580 | 0.508 | |||||||
2000-2012年 | 遥感分类图 | 非城市 | 2901659 | 360751 | 88.9 | 2844209 | 418201 | 87.2 | |
城市 | 360647 | 645911 | 64.2 | 416346 | 590212 | 58.6 | |||
总精度 | 83.1 | 80.5 | |||||||
Kappa | 0.531 | 0.458 |
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