(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210633343.6 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 同济大学 地址 200092 上海市杨 浦区四平路1239号 (72)发明人 肖扬　苗丝雨　 (74)专利代理 机构 上海科律专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 31290 专利代理师 叶凤 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06V 20/10(2022.01) G06V 10/762(2022.01) G06V 10/764(2022.01) (54)发明名称 一种细分类别的城镇开发边界模拟预测方 法 (57)摘要 本发明涉及一种基于遥感数据对市域空间 细分类型的城镇开发边界模拟和预测技术方法。 提出了一种细分类别的城镇开发边界模拟预测 方法， 其特征在于， 包括以下步骤： (1)通过K均值 聚类对所有t1时刻是非城镇建设用地且t2时刻 是城镇建设用地的空间单元a进行聚类； (2)运用 K最近邻算法对所述研究区域所有空间单元b进 行聚类； (3)运用分层逻辑斯蒂模型计算各空间 因素影响权重； (4)计算研究单元用地转移概率 pc； (5)制定约束性元胞自动机模型转换规则， 模 拟和预测未来城镇开发边界。 本发 明可实现对研 究单元空间扩张类型的细分， 提升模 型模拟和预 测准确度， 且适用性高， 可广泛接入现有元胞自 动机模型及其 衍生模型。 权利要求书2页 说明书4页 附图8页 CN 115099470 A 2022.09.23 CN 115099470 A 1.一种细分类别的城镇 开发边界模拟预测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)运用研究区域范围内的t1和t2两个时刻的遥感影像和城镇建设用地空间扩散驱动 因素数据， 通 过K均值聚类对所有t1时刻是非城镇建设用地且t2时刻是城镇建设用地的空间 单元a进行聚类， 获得 各空间单 元类型Si； (2)在第(1)步的基础上， 运用K最近邻算法对所述研究区域所有空间单 元b进行聚类； (3)在第(2)步的基础上， 运用分层逻辑 斯蒂模型计算各空间因素影响权 重； (4)在第(3)步基础上， 计算研究单 元用地转移概率pc， 计算公式如下： pc＝PMlogit*Prestricti on                     (4) 式中Prestricti on取值为0即禁止转变为城镇建 设用地或1即允许转变为城镇建 设用地； (5)在第(4)步的基础上制定约束性元胞自动 机模型转换规则， 模拟和预测未来城镇开 发边界， 具体公式如下： 为在t时刻， 栅格ij周围n*n的邻域对其影响作用， 为栅格ij在t时刻是城镇建设 用地的转换概 率， Pthreshold为迭代概 率。 2.如权利要求1所述一种细分类别的城镇开发边界模拟预测方法， 其特征在于， 所述K 均值聚类公式如下： 式中k为聚类数量， Si为第i类， μi为第i类点中心平均值， argsmin为求得后续公式最小 值时s和a的集 合， VarSi为Si的方差。 3.如权利要求1所述一种细分类别的城镇开发边界模拟预测方法， 其特征在于， 所述K 最近邻算法具体 计算公式如下： 式中Si为第i类， aj为Si中的第j个空间单元， K为aj最近邻范围内空间单元集合， argsmax 为求得后续公式最大值时s和b的集合， sim(b,aj)为b和aj相似性检验， k(aj,Si)取值0(当aj 不属于Si)或1(当aj属于Si)。 4.如权利要求1所述一种细分类别的城镇开发边界模拟预测方法， 其特征在于， 所述分 层逻辑斯蒂模型 具体计算公式如下： 式中PMlogit为土地利用类型变更状态， 包括1或0两种状态， 其中1为非城镇建设用地转 换为城镇建设用地， 0则表示未变更， x为城镇建设用地空间扩散驱动因素， 共计m个， β 为空 间因素影响系数， αSi为类别Si的影响作用。 5.如权利要求1所述一种细分类别的城镇开发边界模拟预测方法， 其特征在于， 所述元 胞自动机约束规则如下： IF any cell is not already developed to urban权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115099470 A 2权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115099470 A 3