An Analysis Procedure of Local Municipality by Using a Multi-Layered Cellular Automata and Geographic Information System

利用多层元胞自动机和地理信息系统对当地城市进行分析的过程

• 批准号: 14550616
• 负责人: TOMOKIYO Takakazu
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14550616/
• 关键词: cellular automata; geographic information system; multi-layered; population movement; municipalities analysis; 人口変動予測; 解析システム; セル・オートマシン; 最適化

Japanese population is predicted to start decreasing early this century. This inexperienced phenomenon will most drastically appear in local municipalities. In order to establish planning for such municipalities facing this new phase of development, more accurate demand estimation, that is totally different from the conventional empirical method, will become indispensable. Therefore we propose a numerical procedure using a multi-layered cellular automata with the cells of the layers interacting each other. The cell is a population set in the region. One layer is an age composition of the population. The basis of our procedure guesses the population fluctuation by the state transfer relations (local rules) between each cell. In order to verify the validity of the numerical procedure with the multi-layered cellular automata, we analyze Kagoshima City as a sample. Firstly, a function of state transfer is defined from the characteristic of the population fluctuation using equations with various computational parameters. The state transfer relation is decided from the measurement geography. The computation results are evaluated by their chronological conformity in comparison with the statistics data. Finally, the parameters that showed the best conformity are used for the future estimation of the population in urban and regional planning with a charm project. Moreover, the tendency for the population fluctuation of the local municipalities is investigated by analyzing the value of the computation parameter. And using geographic information system it applies to three local cities (Kagoshima city, Nagasaki city, and Oita city) and the feature of population change which each city has is shown. Moreover, the availability in city planning is shown.

预计日本人口将开始减少本世纪初。这种缺乏经验的现象将在当地的市政当局中最急剧出现。为了建立针对这一新开发阶段的城市计划的计划，更准确的需求估计与常规经验方法完全不同，这将是必不可少的。因此，我们使用多层细胞自动机提出了一个数值程序，并与层相互相互作用的单元格。该单元是该地区设置的人群。一层是人口的年龄组成。我们程序的基础猜测每个单元之间国家转移关系（本地规则）的人口波动。为了用多层细胞自动机验证数值程序的有效性，我们将Kagoshima City分析为样本。首先，使用具有各种计算参数的方程式从人口波动的特征定义了状态转移的函数。状态转移关系是根据测量地理位置决定的。与统计数据相比，计算结果通过其时间顺序评估。最后，显示出最佳符合性的参数用于通过魅力项目对城市和区域规划中人口的未来估计。此外，通过分析计算参数的价值来研究当地城市人口波动的趋势。并使用地理信息系统适用于三个当地城市（Kagoshima City，Nagasaki City和Oita City），并显示了每个城市所展示的人口变化的特征。此外，还显示了城市规划中的可用性。

项目成果

A Population Fluctuation Prediction System of the Local City By Multi-Layered Cellular Automata and GIS, and its Evaluation

基于多层元胞自动机和GIS的当地城市人口波动预测系统及其评估

• 发表时间: 2005
• 期刊: AIJ Kyushu Chapter Architectural Research Meeting (Planning) No.44-3
• 作者: 吉原 昌也;YOSHIHARA Masaya
• 通讯作者: YOSHIHARA Masaya

An Analysis of Local Municipality by the Multi-Layered Cellular Automata and GIS-The Example of Application to Kagoshima City-

通过多层元胞自动机和 GIS 对地方自治体进行分析 - 以鹿儿岛市为例 -

• 发表时间: 2004
• 期刊: AIJ Kyushu Chapter Architectural Research Meeting (Planning) No.43-3
• 作者: 吉原 昌也;YOSHIHARA Masaya;吉原 昌也;友清 貴和;雪丸 久徳;吉原 昌也;Takakazu TOMOKIYO;YUKIMARU Hisanori
• 通讯作者: YUKIMARU Hisanori

複層化セルオートマトンによる地方都市の解析システム

使用多层元胞自动机的区域城市分析系统

• 发表时间: 2003
• 期刊: 日本建築学会九州支部研究発表会 第43・3号
• 作者: 吉原 昌也;YOSHIHARA Masaya;吉原 昌也;友清 貴和;雪丸 久徳;吉原 昌也;Takakazu TOMOKIYO;YUKIMARU Hisanori;YOSHIHARA Masaya;MITARAI Masakazu;吉原 昌也;御手洗 政和;本間 俊雄;友清 貴和;雪丸 久徳
• 通讯作者: 雪丸 久徳

友清 貴和: "GISを用いた複層化セルオートマトンによる地方都市の解析"鹿児島大学工学部研究報告. 第45号. 39-44 (2003)

Takakazu Tomokiyo：“使用 GIS 的多层元胞自动机分析地方城市”鹿儿岛大学工学部研究报告第 45. 39-44 号（2003 年）。

複層化セルオートマトン法とGISによる地方都市の人口変動予測システムと評価

基于多层元胞自动机方法和GIS的地方城市人口变化预测系统与评价

• 发表时间: 2004
• 期刊: 鹿児島大学工学部研究報告 第46号
• 作者: 吉原 昌也;YOSHIHARA Masaya;吉原 昌也;友清 貴和
• 通讯作者: 友清 貴和