多智能体城市土地扩张模型及其应用

传统的城市土地扩张模型多为静态模型,无法呈现空间上每一时间点的土地利用状况,以元胞自动机（Cellular Automata）模型为代表的新型城市土地扩张模型虽然具有动态特性,但其无法描述影响城市土地扩张的智能体（Agent）之间所产生的多元变化结果。以多智能体系统（Multi—Agent System）理论为基础,建立城市土地资源时间和空间配置规则,构建了动态且能描述影响城市土地扩张的智能体（Agent）间互动关系的城市土地扩张模型,并以长沙市区为例,应用所构建之模型进行了城市土地扩张的实证分析。结果表明：该模型可以反映城市土地扩张的基本特征和规律．对于解释城市土地扩张的成因、理解智能体行为对城市土地扩张过程的影响是合适的。并且将模拟结果与遥感土地利用解译结果对比．1998年、2001年、2005年城市土地扩张模拟的点对点精度均达到68％以上,从而能够为政府和城市规划者制定用地政策提供辅助决策支持。     

区域教育资源空间优化配置的初步研究

从区域、空间的角度,以地理学为基础,界定了区域教育资源的概念并划分了不同的类型,认为区域教育资源的稀缺性和教育需求的无限性之间的矛盾是区域教育资源空间优化配置的主要原因,区域教育资源空间组织过程表现为明显的非均衡特征,其空间组织过程表现为极化和扩散两类趋向和效应,在地域上产生出教育核心区和教育边缘区,同时分析了区域教育资源空间优化配置的主要影响因素,其中包括区位条件、自然条件、经济条件、民族文化因素、政策条件、人口素质条件和管理水平等,进而从教育效率的角度,提出了实现区域教育资源优化配置的模型.     

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。     

基于GIS的县域土地利用优化配置研究

依据2002年Landsat 5的3个波段合成TM假彩色影像、土壤类型图和2006年土地利用变更调查数据库(MapGIS6.5)以及土地利用规划等资料,以亚热带丘陵山区——湖北省崇阳县为研究区,在GIS技术支持下,通过用地分区规划、适宜性评价以及线性规划模型的构建,探讨地形条件复杂、景观类型多样、较大尺度区域的土地利用优化配置问题。研究显示,耕地、园地和林地面积均做了较大调整,耕地集中配置于地势平坦、水源有保障的山间盆地区,而其他分区内的坡耕地均转为园地或林地。优化结果符合该区土地利用特点,优化后的各类用地生态系统服务价值增加,水土流失问题将得到改善,有助于提升农业景观的生态经济效益。     

土地利用结构多目标优化遗传算法

传统数学方法难以有效解决土地利用结构多目标优化问题,针对土地利用结构优化的多目标性和遗传算法在多目标优化求解方面的优势,以经济效益和生态效益为目标函数建立土地利用结构优化数学模型,采用遗传算法进行模型求解.以重庆市合川区为例详细介绍了具体应用过程,得出了4个可行方案,对方案进行论证择优,选出满意的最佳方案,证明采用遗传算法进行土地利用结构多目标优化求解是科学可行的.     

政府规划约束下的城市空间增长多智能体模拟模型

构建政府规划约束下的包含多种类型智能体和环境因素的城市空间增长多智能体模拟模型,通过居民、开发商和政府三类智能体之间以及智能体与环境之间的相互作用模拟了城市空间增长情况。模型将城市建设用地规划区纳入政府的土地利用政策,探讨了政府规划因素对城市建设用地增长的影响,并根据土地集约利用的原则对模拟结果进行了优化。在Repast和ArcGIS的实验环境下,以南京市中心城区(长江以南)为研究区设置了四组土地利用情景,模拟了2001-2007年研究区的城市建设用地增长情况,对比不同情景下模型的模拟精度,说明正确合理的政府规划引导对城市空间增长的重要作用以及对模拟结果进行优化的必要性。该模型有助于揭示城市空间增长机制,为政府宏观调控政策和规划制定提供参考。     

城市工业空间增长的多智能体模型

城市工业及基本就业空间的增长,是城市空间增长的动力源.有效模拟和预测城市基本就业空间的增长,对城市整体空间增长和城市系统的调控有着重要的作用.以城市工业及基本就业空间增长的决策主体--工业企业商和政府决策者,作为多智能体,通过多智能体之间的交流、竞争和协作,多智能体和环境间的交互作用,决定已存在工业区位的迁移和新工业空间区位的选择,形成城市工业及基本就业空间增长的动态微观模型.以珠江三角洲东部城市快速发展的樟木头镇为例,采用提出的方法模拟了该地区1988-2004年的工业及基本就业空间增长,获得了良好的模拟结果.     

智能体模型在微观土地利用行为模拟中的应用及启示

分析智能体模型在国内外微观土地利用行为模拟中的研究现状,指出研究中主要存在行为人行为规则简单、模型定量化方法单一、实证模型解释力不强等不足,提出进一步改进的方向和建议:在研究内容上应加强行为人决策机制研究;在研究区域上应加强农业土地利用变化及相关政策分析研究;在研究方法上应综合集成多学科相关研究成果。     

土地利用/覆被变化与土地资源优化配置的相关分析

土地资源优化配置已成为土地科学领域前沿的重要课题,而近年来受到国内外学术界重视的土地利用/土地覆被变化研究正可为此提供支持,并相互促进。如何正确认识二者之间的关系,并有效的利用这种关系,无论对我们研究土地利用/土地覆被变化,还是实现土地资源优化利用都异常重要。本文对二者的研究目标及内容进行对比分析,并在此基础上详细阐述了二者的结合方式和途径,提出土地利用/土地覆被变化能为土地资源优化配置提供数据、理论、研究方法支持,同时土地资源优化配置研究有益于土地利用/土地覆被研究的深化,二者的结合可促进土地可持续利用。     

基于生态-经济权衡的京津冀城市群土地利用优化配置

探索生态保护与经济发展的权衡关系,并利用该权衡关系协调土地利用优化配置是解决城市群经济与生态协调发展难题的重要途径,已成为目前的一个研究热点。论文针对京津冀城市群生态友好型协同发展的需求,设置生态系统服务价值最大化和经济价值最大化2种优化目标,每种目标下再设置“生态保护”“统筹兼顾”“粮食安全”和“经济发展”4种土地利用情景,采用CLUE-S模型模拟2025年京津冀城市群在不同情景下的土地利用空间配置格局,及其生态系统服务价值、经济价值在不同目标的各种情景下的变化。研究结果表明：相比2015年,2025年在不同目标不同情景下,各类土地利用面积的数量变化和空间格局均有较大不同,且生态目标和经济目标下不同情景的土地利用配置不同。生态系统服务价值在生态目标生态保护情景下最大,为14423.58亿元;而经济价值则在经济目标经济发展情景下最大,为96771.49亿元。从土地利用变化的空间分布上来看,生态用地中林地与草地的增加多出现在坝上高原和燕山与太行山山地,水体的增加则主要分布在东部沿海地区。研究认为,生态效益与经济效益间存在权衡关系,基于生态-经济权衡的土地利用优化研究结果对未来京津冀城市群生态实践工作有较大的参考价值。     

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。     

基于多智能体建模技术的城市用地时空演化研究

为应对现代城市发展在用地资源分配和生态环境保护上遇到的巨大挑战,研究在综合复杂系统理论、城市经济学以及地理信息系统等多种学科技术的前提下,应用多智能体建模软件NetLogo构建了一个以“由下至上”运行机制为主的城市用地拓展模型,通过不同微观个体之间的互动反馈行为来实现对圣地亚哥城市宏观用地布局的模拟,并应用逐点比对和整体比对两种不同的精度检验方法来测算模型分析结果的准确性;针对当前模型研究存在的问题和未来可能的改进方向进行了归纳分析。     

基于区域制定土地可持续利用指标体系的分区方案

制定土地资源可持续性指标体系是“21世纪议程”中对各国提出的科学技术优先研究领域，为此国土资源都启动了中国土地资源可持续利用指标体系和评价方法研究。本文主要探讨制定区域性土地可持续利用指标体系的土地利用分区问题，服务于建立区域性指标体系，反映出不同区域土地可持续利用程度的不同评价标准和指标体系中指标类别的差异。根据分区基本依据，包括以自然特征和利用状况的相对一致性。注重使所划分的区域之间在重要指标或相同指标的阈值方面具有显著差异性，并行政区域的完整性，在全面分析不同区域的土地利用特征、生态环境条件、经济社会状况以及利用管理措施等基础上，进行全国土地利用分区。最终全国共划分出10个土地利用区域，作为制定区域性土地可持续利用指标体系的分区范围。     

元胞自动机和多主体模型在土地利用变化模拟中的应用

土地利用变化模拟研究是土地利用变化研究的重要分支。复杂系统理论的完善和系统模拟平台的发展使得复杂系统模拟方法在土地利用变化模拟研究中的优势越来越明显,元胞自动机模型和多主体模型正是基于复杂系统理论模拟研究的代表。本文简要回顾了土地利用变化模拟研究进展,探讨了土地利用变化的内在机理,着重分析了元胞自动机和多主体模型的内涵、研究热点、模拟平台和优缺点等,并对其今后在土地利用变化模拟研究的发展趋势进行了展望,以期为土地利用变化模拟研究提供参考。     

土地利用与区域可持续发展

合理的土地利用是实现区域可持续发展的技术手段之一 ,其中涉及土地使用制度、城镇用地规模、耕地保护及土地管理等主要问题 ,文章分别探讨各个问题的存在矛盾 ,尝试提出一些解决方法     

模拟区域土地利用变化的多主体模型及其在鄱阳湖区的应用(英文)

在较大区域内,城市用地扩张和农村土地利用发展一般同步进行。为了能够正确理解这类区域内土地利用/土地覆被变化的动力机制,本研究开发了一个基于多主体系统的土地利用模型。模型将鄱阳湖区视为一个典型区域,利用有限扩散聚合算法模拟城市主体的行为,采用基于涌现理论的主体模型模拟农村土地利用。农村子模型包括多种类型的主体和环境影响层,其中最重要的是农户主体,农户主体可以根据自身条件和周围的环境影响参数确定下一步土地利用的决策,政府主体则通过实施不同的政策对土地利用进行宏观控制。我们根据农户总收入和外出务工人员比例将农户主体分为6类,每种类型的农户主体遵循不同的决策规则。结果表明,本模型的模拟结果与鄱阳湖区1985 – 2005年的土地利用/土地覆被变化趋势高度相符。尤其重要的是,模拟结果充分表明农户主体的土地利用决策与国家政策紧密相关。这表明本研究建立的基于多主体的土地利用模型是一种评估政府土地管理政策效果的有效手段。     

基于多智能体的土地利用模拟与规划模型

利用多智能体和元胞自动机对城市土地资源的可持续利用进行了规划。根据环境经济学资源分配原理和可持续发展理论,提出结合多智能体及元胞自动机的微观规划模型,在时间和空间上合理分配及规划城市土地资源的利用,以避免浪费不可再生的土地资源。该模型由相互作用的多智能体层、元胞自动机层和环境因素层组成,可方便地探索不同土地利用政策下城市土地利用发展情景,能够为城市规划提供有用的决策依据。以广州市海珠区为实验区,在可持续发展为前提的规划下,模拟了1995-2010年的城市扩展的动态变化,并讨论了在不同规划情景下城市土地资源的利用效率及合理性。     

区域土地可持续利用指标体系框架的构建与评价

为了建立区域土地可持续利用指标体系 ,必须透彻了解区域土地利用系统的结构、功能特点以及土地可持续利用的目标 ,准确反映不同区域土地可持续利用水平、诸多方面的的协调发展状况及其相互作用的结果信息。据此 ,本文选取相互独立且反映各方面特征的典型敏感指标 ,构建了包括目标层、准则层、因素层、元素层四个层次的土地可持续利用评价指标体系的结构框架。目标层从宏观层次刻划土地可持续利用系统作用规律 ,反映区域土地利用系统的总体状况。准则层是对评价目标的分解 ,是为了进一步表征区域土地利用系统中各部分对区域土地可持续利用的作用和影响 ,包括生产性、稳定性、保护性、经济活力、可接受性。因素层表征土地利用系统中每个方面的作用和影响 ,每个评价因素由若干评价元素具体表述。