基于蚁群算法的土地利用空间优化配置研究

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基于蚁群算法的土地利用空间优化配置研究

【摘要】： 土地是人类生产和生活的基本载体,自工业化以来,土地供需矛盾一直存在。随着我国社会经济的快速发展,我们对土地资源日益增长的需求与土地有限的供给之间的矛盾也在不断加深。在这个进程中,城市扩张是最主要的驱动力,由此导致的土地非农化问题、生态环境破坏问题、土地利用效率低下问题也越发严重。因此,制定科学的土地资源优化配置方案,实现土地的可持续发展已经成为当前急需解决的问题。本文以武汉市为例,首先通过土地利用的数量结构、空间结构和土地利用变化三个方面对武汉市的土地利用现状进行分析,在此基础上讨论土地利用存在的主要问题;然后结合自然地理条件和社会经济条件选取评价指标,对武汉市的农用地和建设用地进行土地适宜性评价;最后,参考土地利用现状,在适宜性评价的基础上,通过蚁群算法对土地进行空间优化配置。主要结论如下:(1)对研究区2015年土地利用现状进行分析,发现区域内耕地和建设用地占土地资源总面积的比重较大,林地和草地等地类占地面积比重过小。通过土地利用变化幅度、土地利用动态度分析,发现研究区建设用地面积增长和耕地面积减少速度较快。通过土地利用转移矩阵发现有较大比例的耕地转化为建设用地,另外水域面积也有减少,减少的水域大部分转化为建设用地。(2)通过选取评价指标,采用主成分分析法对研究区的耕地、林地、草地和建设用地进行适宜性评价,并将评价结果进行分级,统计高度适宜、一般适宜、勉强适宜和不适宜的各地类面积。适宜性评价结果将作为优化配置的依据。(3)以土地适宜性和紧凑性为目标,基于蚁群算法构建模型,在地理优化与模拟系统中对土地利用进行空间优化配置,结果表明优化后的土地利用方式在适宜性和紧凑性方面都有所提升。

【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019

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