本文關(guān)鍵詞：基于多目標(biāo)粒子群算法的土地利用優(yōu)化配置

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【摘要】：摘要：隨著人口增長與城市化進(jìn)程的加速,土地非農(nóng)化進(jìn)程加快,人地關(guān)系矛盾突顯、區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)失衡和低效利用等問題已嚴(yán)重制約了區(qū)域社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。如何科學(xué)合理地利用有限的土地資源,促進(jìn)土地資源的優(yōu)化配置和集約利用,已成為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的重要問題。 本文以人地關(guān)系理論、土地可持續(xù)發(fā)展理論、區(qū)域理論、系統(tǒng)理論為指導(dǎo),構(gòu)建了基于多目標(biāo)粒子群算法的土地利用空間優(yōu)化配置模型,并以青海省平安縣為研究區(qū)域,獲得了土地利用空間優(yōu)化配置方案,并對比分析了優(yōu)化前后土地利用的結(jié)構(gòu)與空間格局。主要研究成果如下： (1)土地利用空間優(yōu)化配置多目標(biāo)函數(shù)及約束體系構(gòu)建。 以社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益為目標(biāo),構(gòu)建了土地利用空間優(yōu)化配置的多目標(biāo)函數(shù)及約束體系。目標(biāo)函數(shù)包括最大化土地利用適宜性目標(biāo)函數(shù)、最大化空間集聚目標(biāo)函數(shù)、最小化轉(zhuǎn)換成本目標(biāo)函數(shù)；約束體系包括土地利用數(shù)量約束體系和土地利用類型轉(zhuǎn)換約束。 (2)多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法設(shè)計(jì) 通過編碼方法、初始種群的確定、適應(yīng)度值的計(jì)算、速度與位置更新、基本參數(shù)的確定等,構(gòu)建了多目標(biāo)優(yōu)化粒子群算法及其求解過程。 (3)區(qū)域土地利用的空間優(yōu)化配置方案 以青海省平安縣為例,通過編程實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)粒子群算法的土地利用優(yōu)化配置,模型驗(yàn)證的總體精度為80.12%, Kappa系數(shù)為0.78,表明模型是可行的。并以此模型獲得了平安縣2020年的土地利用空間優(yōu)化配置方案。
【關(guān)鍵詞】：土地利用優(yōu)化配置 多目標(biāo) 粒子群算法
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：F301;P208
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 土地利用優(yōu)化配置研究進(jìn)展11-13
• 1.2.1 理論研究進(jìn)展11
• 1.2.2 技術(shù)方法研究進(jìn)展11-13
• 1.3 研究的目的與意義13-14
• 1.4 研究方法和內(nèi)容14
• 1.5 研究技術(shù)路線14-15
• 1.6 小結(jié)15-16
• 2 相關(guān)理論16-19
• 2.1 土地利用優(yōu)化配置概念與內(nèi)涵16-17
• 2.2 土地利用優(yōu)化配置相關(guān)理論17-18
• 2.2.1 人地關(guān)系理論17
• 2.2.2 土地可持續(xù)理論17
• 2.2.3 土地區(qū)位理論17-18
• 2.2.4 系統(tǒng)論18
• 2.3 小結(jié)18-19
• 3 土地利用優(yōu)化配置模型與多目標(biāo)粒子群算法的耦合19-30
• 3.1 研究思路19-20
• 3.2 土地利用優(yōu)化配置的原則和目的20-21
• 3.2.1 土地利用優(yōu)化配置的原則20
• 3.2.2 土地利用優(yōu)化配置的目的20-21
• 3.3 土地利用優(yōu)化配置的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建21-24
• 3.3.1 土地利用優(yōu)化配置的優(yōu)化目標(biāo)21-23
• 3.3.2 土地利用優(yōu)化配置的約束體系23-24
• 3.4 多目標(biāo)優(yōu)化的基本概念與基本求解方法24-25
• 3.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化的概念24
• 3.4.2 基本的多目標(biāo)優(yōu)化方法24-25
• 3.5 粒子群算法25-26
• 3.6 基于粒子群算法的土地利用優(yōu)化配置26-29
• 3.6.1 編碼方法26-27
• 3.6.2 初始種群的確定27
• 3.6.3 適應(yīng)度的計(jì)算27-28
• 3.6.4 速度與位置更新28
• 3.6.5 基本參數(shù)的確定28
• 3.6.6 算法求解步驟28-29
• 3.7 小結(jié)29-30
• 4 實(shí)證研究：平安縣土地利用優(yōu)化配置研究30-43
• 4.1 研究區(qū)概況30-31
• 4.2 社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r31
• 4.3 土地利用現(xiàn)狀分析31-35
• 4.3.1 土地利用結(jié)構(gòu)分析32-33
• 4.3.2 土地利用現(xiàn)狀空間格局分析33-34
• 4.3.3 土地利用現(xiàn)狀的特點(diǎn)34-35
• 4.4 研究區(qū)土地利用優(yōu)化配置35-38
• 4.4.1 土地適宜性評價(jià)結(jié)果35-36
• 4.4.2 土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的處理36
• 4.4.3 不變空間單元的處理36-37
• 4.4.4 規(guī)劃成本核算37-38
• 4.4.5 約束條件的設(shè)置38
• 4.4.6 粒子群參數(shù)設(shè)置38
• 4.5 研究區(qū)2013年土地利用優(yōu)化配置結(jié)果及精度驗(yàn)證38-41
• 4.5.1 優(yōu)化后的土地利用結(jié)構(gòu)39
• 4.5.2 模型驗(yàn)證39-40
• 4.5.3 土地利用空間格局對比分析40-41
• 4.6 研究區(qū)2020年土地利用優(yōu)化配置結(jié)果41-42
• 4.6.1 優(yōu)化后的平安縣2020年土地利用結(jié)構(gòu)41-42
• 4.6.2 優(yōu)化后的平安縣2020年土地利用空間格局42
• 4.7 小結(jié)42-43
• 5 結(jié)論與展望43-46
• 5.1 總結(jié)43-44
• 5.1.1 總結(jié)43
• 5.1.2 創(chuàng)新點(diǎn)43-44
• 5.2 展望44-46
• 參考文獻(xiàn)46-50
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果50-52
• 致謝52

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本文編號：702707