基于约束性元胞自动机与多智能体模型的天津市土地利用动态模拟的任务书.docx

基于约束性元胞自动机与多智能体模型的天津市土地利用动态模拟的任务书
一、任务背景
土地利用是城市化进程中的重要问题，随着城市化的加快，土地的利用方式和用途也在发生改变。针对这个问题，建立土地利用动态模型，对未来的土地利用进行预测和规划至关重要。而天津市作为中国重要的城市之一，经济发展迅速，土地资源的利用也面临着诸多挑战。因此，建立一个基于约束性元胞自动机与多智能体模型的天津市土地利用动态模拟就显得尤为迫切。
二、任务目标
1.建立约束性元胞自动机（CCA）模型和多智能体模型（MAM）。
2.将CCA和MAM进行结合，建立天津市的土地利用动态模拟模型。
3.对土地利用进行预测和规划，提出可行性建议并进行模拟验证。
三、任务具体内容
1.研究约束性元胞自动机和多智能体模型。
包括以下方面：
（1）约束性元胞自动机的定义、特点和应用。
（2）多智能体模型的定义、特点和应用。
2.建立约束性元胞自动机模型。
该方面的主要任务包括：
（1）分析有关天津市土地利用的数据，包括历史土地利用数据、经济发展数据等。
（2）目前约束性元胞自动机模型的实现算法。
（3）建立基于约束性元胞自动机的天津市土地利用模型。
3.建立多智能体模型。
该方面的主要任务包括：
（1）分析多智能体模型算法，设计多智能体模型中每个个体智能体的行为规则。
（2）基于现有数据建立天津市土地利用多智能体模型。
（3）调试、测试多智能体模型的适应性与有效性，并确定优化方向。
4.将约束性元胞自动机和多智能体模型结合，建立天津市土地利用动态模拟模型。
该方面的主要任务包括：
（1）将两种模型进行融合，使其相互交互、影响，形成一个有机整体。
（2）对土地利用情景进行模拟仿真，生成多个场景，并逐一进行验证。
（3）通过分析场景模拟结果，提出相关政策建议和技术建议。
四、任务进度
本次任务的执行周期为一年，主要任务分解如下：
第一阶段：3个月
研究约束性元胞自动机和多智能体模型，分析相关算法和应用场景。
第二阶段：6个月
建立约束性元胞自动机模型和多智能体模型，并对两种模型进行测试和优化。
第三阶段：3个月
将两种模型结合，并建立天津市土地利用动态模拟模型。
第四阶段：3个月
对模拟结果进行分析，并提出相关政策和技术建议。
五、任务要求
1.熟练掌握C++、JAVA等至少一门程序语言。
2.熟悉GIS应用场景，对GIS有较好的理解和掌握。
3.有较好的数学基础和分析建模能力。
4.有较强的团队合作能力和项目管理经验。
5.对土地利用业务有一定的了解。