本文選題：土地資源　切入點：土地利用優(yōu)化配置　出處：《浙江大學》2017年碩士論文

【摘要】：土地資源是人類生產(chǎn)活動最基本的資源。在城市化進程中,人口增長、不合理的土地利用和低土地利用率對緊張的人地關(guān)系提出了巨大的挑戰(zhàn)。在土地資源有限的情況下,只有科學分析當前的土地資源分布狀況,合理配置有限的土地資源,才能實現(xiàn)土地資源的節(jié)約集約利用,實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。土地利用優(yōu)化配置是一個復(fù)雜的多目標問題。在進行土地利用優(yōu)化配置時,需要綜合考慮經(jīng)濟、社會和生態(tài)等多個因素,每個因素以及評價這個因素的指標均可視為一種目標。而經(jīng)濟、社會和生態(tài)評價的復(fù)雜性,是土地利用優(yōu)化配置多目標的復(fù)雜性的根本原因。由于土地資源存在空間異質(zhì)性,現(xiàn)有的大多數(shù)優(yōu)化配置模型側(cè)重于土地利用的數(shù)量結(jié)構(gòu)優(yōu)化,在空間布局優(yōu)化方面還處于探索階段。本文在國內(nèi)外土地利用優(yōu)化配置理論的指導下,結(jié)合蟻群算法,建立了一個基于蟻群算法的可擴展多目標土地利用優(yōu)化配置模型,并以杭州市蕭山區(qū)為研究區(qū)域,獲取土地利用優(yōu)化配置方案,對比分析了不同多目標體系下、優(yōu)化前后的土地利用結(jié)構(gòu)和空間布局,主要研究成果如下:(1)可擴展多目標體系的構(gòu)建。介紹了土地適宜性評價、空間集聚和最小轉(zhuǎn)換成本的函數(shù)模型,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建基本的多目標優(yōu)化體系,然后對常見的目標進行抽象建模,并定義不同類型擴展目標的目標函數(shù),最后構(gòu)建成可擴展的多目標體系。(2)應(yīng)用蟻群算法解決土地利用優(yōu)化配置多目標問題的處理。對蟻群算法解決土地利用優(yōu)化配置問題進行詳細分析。詳細分析蟻群算法的重要參數(shù),主要包括蟻群規(guī)模、信息素揮發(fā)因子、信息啟發(fā)因子和期望啟發(fā)因子等,并對蟻群算法的核心函數(shù)根據(jù)多目標優(yōu)化要求進行處理,將多目標優(yōu)化問題轉(zhuǎn)為單目標問題求解。最后根據(jù)蟻群算法的流程,構(gòu)建完成基于蟻群算法的可擴展多目標土地利用優(yōu)化配置模型。(3)在模型的基礎(chǔ)上,以杭州市蕭山區(qū)為研究區(qū)域,進行實例驗證。在對蕭山區(qū)土地利用現(xiàn)狀進行分析的基礎(chǔ)上,以2015年為基期年,在不同的多目標優(yōu)化體系下,對蕭山區(qū)土地利用進行優(yōu)化配置,得到2020年蕭山區(qū)土地利用優(yōu)化配置方案,并將不同的優(yōu)化配置方案進行對比分析,驗證模型的有效性和靈活性。
[Abstract]:Land resources are the most basic resources of human production activities.In the process of urbanization, population growth, irrational land use and low land use rate pose a great challenge to the tense human-land relations.In the case of limited land resources, only scientific analysis of the current distribution of land resources, reasonable allocation of limited land resources, land resources can realize intensive utilization of land resources, and realize sustainable development of cities.Land use optimization is a complex multi-objective problem.Economic, social and ecological factors need to be taken into account in the optimal allocation of land use. Each factor and the index to evaluate this factor can be regarded as a goal.The complexity of economic, social and ecological evaluation is the fundamental reason for the complexity of land use optimization and allocation.Due to the spatial heterogeneity of land resources, most of the existing optimal allocation models focus on the optimization of the quantitative structure of land use and are still in the exploration stage in the aspect of spatial layout optimization.Under the guidance of land use optimal allocation theory at home and abroad and combined with ant colony algorithm, this paper establishes a scalable multi-objective land use optimal allocation model based on ant colony algorithm, and takes Xiaoshan District of Hangzhou as the research area.The optimal land use allocation scheme is obtained, and the land use structure and spatial layout before and after optimization are compared and analyzed under different multi-objective systems. The main research results are as follows: 1) the construction of extensible multi-objective system.This paper introduces the function model of land suitability evaluation, spatial agglomeration and minimum conversion cost. Based on this, the basic multi-objective optimization system is constructed, and then the common objectives are abstractly modeled.The objective function of different types of extended objects is defined, and an extensible multi-objective system. 2) the application of ant colony algorithm to solve the multi-objective problem of land use optimization is presented.The ant colony algorithm to solve the land use optimization allocation problem is analyzed in detail.The important parameters of ant colony algorithm are analyzed in detail, including ant colony size, pheromone volatilization factor, information heuristic factor and expectation heuristic factor, and the core function of ant colony algorithm is processed according to multi-objective optimization requirements.The multi-objective optimization problem is transformed into a single-objective problem.Finally, according to the flow of ant colony algorithm, a scalable multi-objective land use optimal allocation model based on ant colony algorithm is constructed. On the basis of the model, a case study is carried out in Xiaoshan District of Hangzhou City.Based on the analysis of the present situation of land use in Xiaoshan District, taking 2015 as the base period, and under different multi-objective optimization systems, the optimal allocation of land use in Xiaoshan District in 2020 is obtained.The effectiveness and flexibility of the model are verified by comparing and analyzing different optimal configuration schemes.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：F301.2;TP18

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