基于改進策粒群算法在農村居民點空間優(yōu)化布局的研究.pdf

1、農村居民點空間優(yōu)化布局是土地利用總體規(guī)劃的重要組成部分，其空間布局優(yōu)化是否合理，關系到我國“三農”問題解決思路、方法的正確與否，因此，研究農村居民點空間合理布局，有利于改善農民生產生活的環(huán)境，促進城鄉(xiāng)一體化和社會主義新農村建設等。本文充分借鑒國內外學者對農村居民點空間優(yōu)化布局的解決思路、方法和成熟經驗，分析農村居民點現狀分布特征，總結其現狀布局存在的問題；針對農村居民點空間布局問題的特殊性，引入一種新的研究方法，即群智能體優(yōu)化算法，挖掘

2、該算法模型與農村居民點空間優(yōu)化布局的關聯性，在此基礎上展開研究工作。本文主要研究內容有：
　?。?）文章一方面從研究農村居民點空間布局基礎理論出發(fā)，綜述農村居民點空間布局模式、驅動力因子的作用機制等。另一方面從群智能體優(yōu)化算法與云隸屬度理論出發(fā)，分析其原理、方法，為本文的研究提供豐富的理論基礎。
　?。?）農村居民點空間優(yōu)化布局是一個復雜的綜合評價過程，具有不確定性、多條件、多規(guī)則約束等特點，本文從搬遷距離目標、聚集度目標、

3、土地適宜性目標方面對農村居民點空間布局進行優(yōu)化評價，據此分析農村居民點空間優(yōu)化布局模型，并定義其多目標適應性函數。
　?。?）本文利用云不確定性推理和云的數字特征將農村居民點單元的“到城鎮(zhèn)距離”、“到中心村距離”、“到交通干道距離”和“地形坡度”四個評價因子的定性語言描述進行定性定量的轉換，結合專家知識給定的期望值Ex，熵En，超熵He，產生一個云隸屬度值，判斷評價單元在“城鎮(zhèn)聚集”、“中心村聚集”、“交通干道聚集”和“山下聚集”

4、四個聚集方向的隸屬度，取最大隸屬度值指導粒子修正自身的速度方向，并保持速度不變，在此基礎上利用PSO算法更新粒子的位置和速度，在空間上搜索最優(yōu)位置。
　　（4）選取富川瑤族自治縣富陽鎮(zhèn)、麥嶺鎮(zhèn)和新華鄉(xiāng)三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為研究區(qū)域，利用GIS技術，提取坡度、距離制圖并測算研究區(qū)域的四個評價因子值，基于此測算研究區(qū)域的土地適宜性值等作為基礎數據，構建矢量空間數據庫，以此驗證改進算法的魯棒性、可行性、科學性等，并分析基于CPSO算法的農村居民點

5、優(yōu)化前后的布局變化。
　　綜上所述，以農村居民點空間布局特征為基礎，致力于研究將微粒群優(yōu)化算法和云隸屬度模型相結合，建立一個基于云隸屬度的模糊概率推理機制的改進微粒群優(yōu)化算法（C-PSO），并用于求解農村居民點空間優(yōu)化布局的目標函數最優(yōu)解，尋求其空間上的最優(yōu)布局方案。本文利用了ArcGIS軟件平臺的VBA開發(fā)技術實現了算法的建模，并以富陽鎮(zhèn)、麥嶺鎮(zhèn)和新華鄉(xiāng)三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為研究區(qū)域生成了合理的空間布局方案，通過優(yōu)化前后的分析，驗證了CP