基于多目标遗传算法的土地利用空间结构优化配置

针对如何将土地利用数量结构落实到具体的地域空间，以实现土地资源的优化配置的土地利用总体规划编制难点，以及常规的叠加法等土地利用配置方法难以根据土地适宜性评价结果，有效地将土地利用数量结构匹配到具体的土地单元问题，该文利用遗传算法的内在并行机制及其全局优化的特性，提出了基于多目标遗传算法的土地利用空间结构优化配置方法。实例分析表明，该方法具有客观性强、灵活性高、操作简便等优点。     

多智能体区域土地利用优化配置模型及其应用

土地利用优化配置对促进区域可持续土地利用具有重要意义,然而现有的土地利用优化配置模型引导可持续土地利用的能力有待提高。本文从整体考量区域土地利用优化配置数量、空间、时间三维特征的角度,定义了区域土地利用优化配置多智能体系统及其决策行为规则,构建了基于多智能体系统的区域土地利用优化配置RLUOA (Regional Land Use OptimizationAllocation) 模型,并以中部地区典型城市--长沙市为例开展了实证应用研究。研究结果表明：该模型能够将规划时间段内多目标约束的区域土地利用规模的数量结构合理配置到不同的空间单元,实现土地利用数量结构、空间布局、效益的协同优化,构建整体上经济可行、社会可接受、生态环境友好的土地利用格局,并明显提高区域整体土地利用经济、生态和社会效益,从而能够为促进区域土地资源可持续利用和制定土地利用总体规划提供参考借鉴。     

土地利用空间优化配置研究进展与展望

土地利用优化配置是实现土地可持续利用,促进区域经济快速发展和环境逐步和谐的重要途径.科学的土地利用优化配置能充分发挥土地利用潜力、提高土地聚集效应、保持土地生态系统平衡.以往的土地利用优化配置研究主要侧重土地利用数量结构的优化,却忽视了土地利用空间布局的优化.尽管土地利用数量结构是土地利用合理配置的基础,但是在地域空间上分布不当,就会限制土地利用效率的提高,影响土地资源配置的科学性和精确性.因此如何将各土地利用类型数量在地域空间上进行合理的落位,开展土地利用空间优化配置问题研究显得尤为重要.本文全面地解释了土地利用空间优化配置的概念,系统介绍了国内外土地利用空间布局的相关理论和方法,并从地理学、景观生态学、系统工程和管理学、地理信息系统及遥感和数学模型应用、社会学和政策学等理论角度,对土地利用空间优化配置的发展方向和趋势进行了展望,以期促进土地利用空间优化配置研究的创新和深化.     

基于多目标决策和CA 模型的土地利用变化 预测模型及其应用

结合宏观用地总体需求与微观土地利用适宜性, 集成灰色预测模型、多目标决策模型、 元胞自动机模型、地理信息系统技术方法, 建立了GCMG 土地利用变化预测模型。GCMG 模型包括非空间和空间2 个模块, 非空间模块侧重依据宏观社会经济发展趋势预测研究区未 来的总体用地需求变化, 而空间模块集成多目标决策模型、元胞自动机、地理信息系统等技 术方法实现了基于土地适宜性的土地利用空间配置。运用该模型对龙海市2000-2010 年土地 利用变化进行了情景模拟, 结果表明园地和建设用地是该区域内变化最为显著的用地类型, 基本农田保护政策严格实施与否将对龙海市未来土地利用变化产生深远的影响。GCMG 模型 在龙海市的应用实例表明, 该模型将土地利用系统作为一个整体, 兼顾到区域宏观水平上的 土地利用需求与局部尺度上的土地利用适宜性, 能够较好地同时模拟不同土地利用类型以及 不同人类决策情景下的土地利用转换概率, 因而可为理解土地利用多尺度复杂系统提供一定 的帮助。     

基于生态功能区划的黄河三角洲土地资源优化配置

土地资源的优化配置作为一种手段,其实质是依据土地类型本身的生态适宜性及其结构格局的差异性,运用人工技术调控的方法对有悖于自然生态结构的现状利用结构进行优化调整与安排,从而达到土地利用系统功能趋优的目的。论文首先从生态学的角度,根据黄河三角洲生态区划优化配置原则,对土地资源适宜方向与土地利用现状相匹配,甄别出需要调整的类型,构建黄河三角洲土地资源优化配置模型。其次基于该模型,利用GIS软件分析模块,实现土地资源优化配置。最后采用土地资源利用综合适宜度指数,对黄河三角洲土地资源优化配置效果进行评价,进一步说明了按照生态功能区划原则进行土地资源优化效果很好,具有一定的创新性。     

基于MAS模型的土地利用空间优化研究方法综述

土地利用空间优化是实现土地资源合理利用和区域可持续发展的重要途径和手段,是目前研究的一个热点,在文献阅读的基础上,分析比较了数理统计模型、CLUE-S模型、元胞自动机模型、多智能体系统模型四种土地利用空间优化方法的优缺点.结果是:多智能体系统模型从土地利用的主体出发,选择影响土地利用空间优化的驱动因素,抽象定量化表达智能体的行为准则,利用智能优化算法来选择土地利用类型在空间上的演变过程,并在多目标函数及约束条件下判断土地利用空间优化方案的优劣性,很好的解决了土地利用空间优化过程中土地利用主体、土地利用环境、土地利用类型三个最主要问题在空间上的演变,比数理统计模型、CLUE-S模型、元胞自动机模型在土地利用空间优化方面更具有优势,是未来土地利用空间优化方法的发展趋势.     

典型红壤丘陵区土地利用空间优化配置

选择具有红壤丘陵区典型特征的江西省泰和县千烟洲为研究区域,在分析当前土地利用结构并进行土地适宜性评价的基础上,依据2000年千烟洲试验站研究数据及农户调查资料,将GIS技术与线性规划模型有效地耦合起来,探讨实现典型红壤丘陵区各种具有特定数量、质量的农用土地资源在空间上最优配置的方法与技术。结果表明,优化方案从现状中牧业短缺的粮、果、林结构转化为较为完善的粮、果、牧、林结构,耕地资源利用结构也由重水轻旱、粮作为主、经作为辅的传统生产模式,转变为粮-经-饲并举的三元优化配置结构;同时,由果业和畜牧业共同支撑的优化方案的经济效益明显优于现状,在经济上更具稳定性和可持续性。     

土地利用优化配置中系列模型的应用——以乐清市为例

土地利用优化配置,既包括宏观数量与空间结构格局的优化,也包括微观尺度生产要素的合理比配,是一个多目标、多层次的持续拟合与决策过程。本文结合乐清市实证研究,提出了运用系列模型研究县域土地利用优化配置的新方法。系列模型由空间分区模型、结构优化模型和微观设计模型,按照土地资源优化配置目标的内在联系性组合而成。系列模型既能够发挥单个模型的作用,也能充分利用它们在土地利用优化配置与决策中所具有的同一性与互补性,在科学协调土地利用配置数量与空间、宏观与微观之间的关系中更好地发挥其综合优势,因而具有广阔的应用前景。     

绿色低碳导向的土地利用结构优化配置研究分析

为营造绿色、健康、可持续发展的生态环境,探究绿色、低碳排放视角下的土地利用优化配置方式,对低碳概念界定、土地利用碳排放基本概念进行阐述,分析了解土地利用碳排放研究现状,并且探讨了人地关系理论、可持续发展理论和土地优化配置理论在土地资源管理中的应用。最后系统地分析了土地利用结构优化的影响因素、研究模型及方法,结果表明∶土地利用结构优化模型在科学、合理地进行土地资源分配利用方面起着重要作用,目前定量分析法已成为现代土地利用规划研究的热点方法,随着对土地利用结构优化的方法趋于成熟,数量化、空间化、效益化的有机结合将成为低碳导向土地利用结构优化研究方法的发展趋势。     

广州市土地利用结构优化配置及其潜力

基于广州市土地利用结构、地区经济、生态与社会特点,结合广州城市总体规划(2010-2020),对广州市域土地利用结构进行生态经济效益-自然生态效益导向的多目标优化配置研究。结果表明：对广州市土地利用数量结构进行调整,一定时间内能够满足地区可持续发展;但是,土地仍然承担着巨大的压力,焦点是建设用地和农用地之间的数量转变,以耕地为主,也包括对未利用土地的利用;土地利用潜力度模型结果显示,通过优化土地利用结构,土地系统的协调度增大而潜力度减小：在生态经济效益目标下,潜力度分别为0.628～0.661,0.372～0.339;在自然生态效益目标下,分别为0.531～0.782,0.469～0.218,表明土地利用系统将趋于更高的协调状态,而其数量结构优化配置的潜力减小,优化各产业部门内部土地资源结构及其空间布局,将是广州市土地资源高效集约利用和进一步挖潜的主导方向。     

基于全球剖分模型的空间信息编码模型初探

为解决由于不同GIS数据模型中同一空间实体的编码不惟一而导致数据共享困难及标识的静态性和无空间位置等问题,鉴于全球剖分模型的全球连续性、多层次性以及剖分面片地址码的全球惟一性,该文提出了基于全球剖分模型的全球空间信息剖分编码(GeoDNA)模型,并设计了该编码模型的系统架构,试图实现全球空间信息的全息表达。通过对遥感影像中的空间实体进行编码试验,表明全球空间信息剖分编码模型将大大增强空间信息的维护与共享能力,加快信息的查询与检索速度,在区域性的应急反应上具有很强的理论和实用价值。     

上海郊区城市化模式探讨

郊区城市化就是城市郊区乡村型社会地域组织向城市型社会地域组织演变的过程。20世纪90年代以来,上海郊区进入了快速城市化阶段,大片农村景观迅速演变为城市景观,但是“均衡发展”模式引导下,上海郊区城市化明显滞后于工业化水平,并出现“大城市,小郊区”的状况,笔者提出,欲加快郊区城市化速度与提高城市化质量,必须实现由“均衡发展”到“重点建设”的转变,并提出新城建设、中心镇建设与中心村建设等三种重要模式。     

基于EMD的空间信息剖分一体化编目模型研究

针对目前空间信息编目多样、缺乏全球统一编目体系的现状,借鉴地理空间信息分类框架,结合地图分幅拓展球面剖分理论,提出了基于EMD的空间信息剖分一体化编目模型.在此基础上,设计了统一剖分编目中间件,搭建了全球空间信息统一剖分编目数据的管理框架.基于EMD的空间信息剖分一体化编目模型为实现空间数据的全球化、层次化和规范化管理奠定了理论基础.     

基于物元模型的民勤绿洲土地生态安全评价

针对生态脆弱区民勤绿洲土地与生态环境系统的特点,运用“经济-环境-社会”模式和层次分析法构建了该区域土地生态安全评价的指标体系和权重,基于物元理论建立了土地生态安全的复合物元模型,对民勤绿洲土地生态安全进行了研究。结果表明:①2005-2007年民勤绿洲土地生态安全整体上呈现出“不安全-较不安全”的上升趋势,并有向更好等级发展的动向,说明近年民勤绿洲环境保护投入和治理绩效明显。②各单项指标存在明显的分异。人均水资源、化肥施用量、森林覆盖率、荒漠化程度、工业废水排放达标率、贫困人口比例和能耗成为制约该区域土地生态安全水平提升的重要因素,也反映了该区域土地生态系统环境容量低,极其脆弱。     

地理元胞自动机模型研究进展

元胞自动机(Cellular Automata,简称CA)是一种基于微观个体的相互作用空间离散动态模型,其强大的计算功能、固有的平行计算能力、高度动态及空间概念等特征,使它在模拟空间复杂系统的时空动态演变研究具有较强的优势。文章回顾了元胞自动机的发展历程,阐述了CA在地理学中的主要应用领域和研究进展,在此基础上,以现实世界地理实体及现代城市扩张特征为视角,分析目前CA研究所面临的问题,并对其未来的研究趋势进行了初步探讨,认为以下3个方面将是未来CA研究的热点：① 利用不规则元胞及可控邻域的CA模型,对不同规则或不同邻域地理实体的模拟研究;② 采用三维元胞自动机对现代城市扩张进行立体化模拟,以克服二维CA模型的缺陷;③ 将矢量元胞自动机模型应用于地理实体的模拟研究,进一步提高模拟精度。     

基于时空本体的数据库模型

构建时空本体的出发点是它能显式地表达地理时空数据所蕴含的学科感知知识,能有效实现不同学科间的信息共享.该文从本体论的角度,对动态变化的地理现象和事物概化,并归纳为时空对象本体、时空事件本体和时空过程本体;从数据库的实现角度,对三类本体进行增强型语义描述、概念化模型图论、元组表达和语义增强型查询.该模型注重描述和表达地理现象和事物的动态变化,也注重描述变化成因.最后,应用该模型研究海冰变化,以验证模型的实用性.     

克鲁格曼的多中心城市空间自组织模型评析

在传统的空间经济格局研究中，以杜能为代表的古曲区位论和以克里斯塔勒与廖什为代表的代近区位论将经济活动所表现出来的规则性视为理所当然的，对于为什么会产生这样的规则性，人们却不得而知，1990年代，新经济地理学的主要代表人物克鲁格曼将对自组织系统的跨学科研究所取得的成果运用于经济学研究之中，建立起多中心城市的空间自组织模型，他以对厂商之间的向心力和离心力及其相互作用的分析为基础，向我们清楚地阐明了经由一只看不见的手形成大范围内的有规则的经济空间格局的内在机理，即“从不稳定产生秩序”的基本原理。     

资源型城市生命周期模型研究

在评述国内外资源型城市发展研究成果的基础上,指出资源型城市生命周期研究的意义。从资源型城市生命周期根源出发,阐述了在不可再生资源单一开发条件下建立起来的传统生命周期模型特征。通过拓展资源开发领域,将生命周期的研究范围由不可再生资源拓展到地域所有资源范畴,从而构建了资源综合开发条件下的新型生命周期模型,并与传统生命周期模型进行比较。最后,重点论述新型生命周期的阶段特征。     

区域旅游开发模式研究综述

近20年的时间里,区域旅游业开发经历了资源导向、市场导向、产品导向、形象导向等4个阶段。对以上4种开发模式的概念、特点、研究进展以及相互关系等问题进行综述、分析和评价,以便更深入更系统地研究区域旅游业开发模式的演化规律;不同区域旅游业的开发必须在综合分析区域旅游资源、旅游市场、旅游产品以及旅游形象等诸项特征的基础上,因地制宜地采取不同的开发模式;     

我国港口城市的功能模式研究

基于港口城市功能的评价指标体系,采用主成分分析法,提取反映港口城市功能特征的4个主成分因子;运用分层聚类法对我国21个港口城市的主成分得分进行聚类分析;结合港口功能、城市功能、港口与城市关系等指标对我国港口城市功能模式进行总结,并分析不同功能模式港口城市的发展特征和存在问题;基于港口城市功能模式差异性分析,提出我国港口城市发展的几点建议。