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基于蚁群算法的土地利用结构优化研究

陈俊  
【摘要】: 随着社会生产力的发展,土地利用类型结构和布局趋向复杂化。在一定区域内,为达到土地利用系统一定的生态、经济和社会效益最优目标,对土地利用结构进行优化研究,实现土地资源的可持续利用,成为土地科学特别是土地利用学迫切需要解决的课题。探讨土地利用结构在空间和时间上的合理配置,必须求助于系统优化的方法。在规划过程中,系统优化方法其实就是以数学模型为主要手段的定量分析过程。目前在规划手段中大量采用模型优化方法是现代土地利用规划学科发展的趋势之一。 蚁群算法是一种新型启发式优化算法,具有较多优点。将蚁群算法应用于区域土地资源结构优化,提出基于蚁群算法计算的区域土地资源结构优化模型是一种全新的尝试与应用。本文拟以系统优化模型为基础,制定合理的区域土地资源结构优化方案,用有限的土地资源,实现研究区域内的经济效益、社会效益和生态环境效益三者的最大化。 本文以柳州市为研究区域,运用蚁群优化算法方法对柳州市土地利用结构进行了优化配置研究。其主要内容包括:(1)全面论述了土地利用结构优化的基本理论和技术手段,为柳州市土地利用结构优化提供了理论基础;(2)从地理区位、自然条件和社会经济条件三方面较为详细的分析了柳州市土地利用的外部环境,并从土地利用类型的数量结构、空间结构和组合结构三个方面,对柳州市土地利用现状进行了定量分析和评价,为土地利用结构优化提供了现实基础;(3)依据柳州市历年来的数据,建立蚁群优化算法模型,利用其良好的处理非线性问题的能力和自学习能力,对柳州市土地利用结构进行优化,应用matlab程序进行计算,最后得出柳州市土地利用结构优化的最优方案,同时,为有效的实施该方案提出了相应的保障措施。实践表明,将蚁群算法应用到区域土地利用结构优化,对土地利用结构进行从定性到定量进行优化评价是合理可行的,可以为柳州市未来土地利用结构调整、土地利用总体规划的制定提供参考。


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