本文關(guān)鍵詞：基于改進微粒群算法的耕地破碎化熱點研究

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【摘要】：耕地破碎化的存在影響著農(nóng)民的生產(chǎn)生活,以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,其熱點地區(qū)更是存在多種負面影響。為了深入研究耕地破碎化熱點的空間分布情況,本文通過對各方面熱點研究的相關(guān)文獻的閱讀,總結(jié)其理論方法,研究熱點分析原理;掌握群體智能算法的運行機理,對微粒群算法的基本理論及各種改進方法仔細研讀,挖掘該算法與熱點研究的關(guān)聯(lián)性,找到適用于熱點研究的改進因子;確定了耕地破碎化的評價方法,選取了適于判斷耕地破碎程度的因子進行分析。最終運用改進后的微粒群算法對耕地破碎化進行熱點探測。本文研究的主要內(nèi)容有:(1)本文在研究耕地破碎化熱點理論的基礎(chǔ)上,利用群體智能算法進行熱點探測,研究算法原理和確定模型。(2)確定耕地破碎化評價方法,從景觀生態(tài)學角度出發(fā),建立耕地破碎化評價因子,選擇斑塊密度、邊界密度、平均面積、面積加權(quán)形狀指數(shù)、面積加權(quán)分維數(shù)五個因子對耕地破碎化現(xiàn)狀進行綜合分析。(3)引入微粒群算法進行耕地破碎化熱點探尋,在微粒群算法中針對熱點問題的特性并結(jié)合算法自身的特點,根據(jù)算法運行前后所側(cè)重參考對象的不同加入了兩個權(quán)重因子,動態(tài)的改變慣性權(quán)重,并引入擾動因子來平衡全局。建立熱點研究的目標函數(shù),通過適應度函數(shù)值大小的判斷來更新算法中粒子的速度和位置,最終通過粒子的聚集程度判斷耕地破碎化熱點。(4)選取百色市為研究區(qū)域,利用GIS技術(shù)對所需研究數(shù)據(jù)進行獲取和處理,并對耕地破碎化評價因子進行空間相關(guān)分析,構(gòu)建空間矢量數(shù)據(jù)庫,用改進的微粒群算法分析2001年和2013年百色市耕地破碎化熱點,并對熱點結(jié)果加以分析。(5)對改進的微粒群算法與標準微粒群算法進行精度的對比、性能的分析,發(fā)現(xiàn)改進后的算法運行效率更高,結(jié)果評定更好,同時也證明了改進后的微粒群算法可以很好的運用到熱點研究中。綜上,將兩個動態(tài)慣性權(quán)重因子和擾動因子引入到微粒群算法中,建立改進機制,模擬熱點探測過程,通過Arc GIS與Matlab技術(shù)搭建平臺,構(gòu)建模型,編寫算法,最終利用這種智能的群體優(yōu)化算法實現(xiàn)了耕地破碎化熱點的研究。
【學位授予單位】：廣西師范學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：F323.211

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