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摘要
面向新时代国土空间规划的要求，城镇用地扩展与农业空间、生态空间的关系面临新的挑战，而城镇用地扩展模拟可为制定国土空间规划政策提供科学支持。城镇建设用地斑块的空间特征，是城镇用地扩展的重要影响因素，且与元胞层面处于不同层级，因此分层级耦合元胞与斑块的空间特征，能够提升模拟的精度和科学性。以上海大都市圈为例，本文构建一种兼顾城镇建设用地空间网络结构和变量层级关系的CA模型(Spatial Network-Hierarchical Generalized Linear-Cellular Automata, SN-HGLM-CA)。首先通过城镇建设用地空间网络模型提取斑块的空间特征，再利用分层广义线性模型考虑变量间的层级关系，得到城镇用地扩展的适宜性概率，继而嵌入元胞自动机模型中进行城镇用地扩展的模拟。本研究得到以下研究结论：(1)基于城镇建设用地斑块构建的空间网络模型，对于识别城镇建设用地的空间重要性特征和挖掘其扩展规律具有重要意义；(2) HGLM模型能够揭示城镇建设用地扩展中元胞和斑块的层级性关系，有助于提高CA模型的科学性和模拟精度；(3)基于SN-HGLM-CA模型的城镇用地扩展模拟，在模拟精度和景观形态上均取得了良好的效果，景观相似度指数达到了95%以上，相较于SN-Logistic-CA模型，FoM值提高了约6.61%，不仅对真实的城镇建设用地布局进行了高度复刻，也提高了斑块分布的紧凑度。
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