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《利用模拟退火算法的村镇土地利用空间优化调控模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第36卷第6期武汉大学学报·信息科学版Vol.36No.62011年6月GeomaticsandInformationScienceofWuhanUniversityJune2011文章编号:167128860(2011)0620752204文献标志码:A利用模拟退火算法的村镇土地利用空间优化调控模型1,2111刘耀林洪晓峰刘殿锋夏寅(1武汉大学资源与环境科学学院,武汉市珞喻路129号,430079)(2武汉大学地理信息系统教育部重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079)摘要:提出了一种顾及土地利用监测评价结果的村镇土地利用调控模型。该模型整合空间单元划分、调控单元判别、
2、空间配置于一体,运用模拟退火算法,实现了多目标控制下的空间优化调控。实例验证了此模型的合理性。关键词:土地利用调控;村镇;空间优化;模拟退火中图法分类号:P273如何根据土地利用监测与评价结果反馈,对地、开发复垦整理区等在内,用于补充各类用地的土地利用的空间布局进行调控,是村镇土地管理空间单元。从调控区中判别调控单元是保证调控亟待解决的关键问题之一。目前,已有学者开展具有针对性的关键,本文将相关专家经验知识利了空间布局调控的理论探讨和实践总结[123]。但[4]用产生式表示方法进行表达,借助GIS的空间现有研究大多仅考虑单个地块的自然属性,缺乏分析功能实现调控单元的判别推理。判
3、别规则表多目标的全局优化引导,且在方案的空间落实上示为:缺乏针对性。因此,本文结合GIS与模拟退火算IFCiTHENDiWITHPR(Ci,Di)法,构建了村镇土地利用空间优化调控模型。式中,规则前件Ci为空间单元的条件属性集合,来自于包括土地利用动态监测、质量评价以及规1村镇土地利用调控模型划等在内的各专题图层;规则结论Di为判定的调控单元类别;PR(Ci,Di)为规则的优先级,解决同本文提出的调控模型充分顾及土地利用监测一单元符合多项判别规则的问题。评价结果,利用模拟退火算法实现多目标的空间1.3调控方案空间优化配置优化调控。调控方案空间优化配置的核心是为每个调控1.1空间
4、单元划分单元分配不同的用途。调控的结果除了确保满足土地利用调控的基本操作单元应尽量达到相规划调控指标中对用地数量结构的约束外,还需对均一,同时顾及后续的空间分析计算与结果表平衡以下目标:①为每个调控单元尽可能分配最达。本文选择格网法,将调控区划分成统一大小适宜的用途;②使得调控区整体具有较高的空间和形状的规则格网(通常为正方形),以此作为基[5]本空间单元。紧凑度;③合理控制总体用途转换成本。1.2调控单元判别对于每个调控单元,除了考察其自身状态外,调控单元集合由两部分组成:①在土地用途还需考察其与8邻域空间单元的协调。综合目标或质量方面存在违背规划方案要求、土地质量下函数描述
5、如下:降等不合理行为的空间单元;②包括可调整用maxG=w1·S+w2·B+w3·C(1)收稿日期:2011204211。项目来源:国家“十一五”科技支撑计划资助项目(2006BAJ05A02,2006BAJ05A08);国家教育部科学技术研究重大资助项目(310004)。第36卷第6期刘耀林等:利用模拟退火算法的村镇土地利用空间优化调控模型753S=∑∑snm·xnm(Psnm>0)(2)n∈Nm∈M2实例研究B=∑∑bnm·xnm(3)n∈Nm∈MC=Cmax-∑∑cnm·xnm(4)2.1研究区概况n∈Nm∈M选择浙江省西北部某乡镇作为研究区进行实2例研究(见图1)。研究
6、区总面积约104km,属丘s.t.∑xnm·an=Am(Pm∈M)(5)陵地区,年平均气温16℃,降水量1460mm。该n∈N镇人口约5.86万人,经济发达,境内有丰富的旅∑xnm=1(Pn∈N)(6)m∈M游资源和自然资源。经济的发展也为该镇带来了xnm∈0,1(Pn∈N,m∈M)(7)建设用地增长过快、用地粗放、土地污染等问题。式中,N为调控单元集合;M为用地类型集合;G为综合目标;S为适宜度目标;B为空间紧凑度目标;C为用途转换成本目标;snm为将调控单元n配置为用地类型m的适宜度得分;bnm为调控单元邻域聚集度变量,用调控单元n的邻域中用途为m的调控单元个数表示;Cma
7、x为所有调控单元均按最高成本进行转换的总转换成本;cnm为调控单元n由当前用途转为用途m的成本;an为调控单元n的面积;Am为调控中所需要的地类m的用地图1研究区位置规模;xnm为决策变量,若将调控单元n分配用途Fig.1LocationofStudySitem时xnm=1,反之则为0。2.2数据收集与处理1.4模拟退火算法本文中使用的图件包括2009年土地利用现为方便求得该问题的全局优化值,本文采用状图,2009年研究区监测评价获取的耕地适宜性[629]模拟退火算法求解。评价结果图、园地适
