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1.
基于微粒群优化算法的空间优化决策 总被引：3，自引：0，他引：3
空间优化决策是GIS应用中复杂而又常见的问题。由于涉及到大量的组合,使用穷举法等方法难以找到最优的解决方案,因此需要运用新的理论方法来解决这类问题。微粒群优化算法是近年来新兴的一种优化技术,与GIS相结合可解决空间优化决策问题。首先,对微粒群优化算法和空间优化决策问题作了简单介绍;然后,基于人口密度、最短距离约束条件下,通过GIS技术,对微粒群优化算法用于空间优化决策的方法、实施过程作了详细阐述;接着,用4×4方格单元对PSO方法的正确性、有效性进行了验证;最后,以广州市芳村区为例,对该方法进行实例验证。通过实验,证明微粒群优化算法具有较好的收敛速度、较高的结果精度,是解决空间优化决策问题的一种有效方法。 相似文献
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黄土丘陵沟壑区乔灌草植物空间优化配置——以甘肃省定西地区为例 总被引：2，自引：0，他引：2
黄土丘陵沟壑区水土流失的影响因素有气候、植被、土壤、地形等,而乔灌草植物在空间上的不合理配置是造成该区水土流失严重的主要原因之一。本文选择研究区内限制植物生长与分布的4个关键环境因子 (高程、坡度、坡向和降雨量),利用多属性决策分析(MCDA)的方法,探讨乔灌草植物在空间上的优化配置,将整个研究区划分为5类乔灌草植物空间优化配置主模式和18类乔灌草植物空间优化配置子模式;同时,应用GIS聚类分析与统计分析方法,对所划分的乔灌草植物空间优化配置模式进行空间布局分析。结果显示:农民赖以生存的经济林/农林复合配置模式和农田/庭院经济配置模式是研究区的主要配置模式,占配置模式总面积的76.02％。 相似文献
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高斯两步移动搜索法的模型研究——以上海市绿地可达性为例 总被引：5，自引：2，他引：3
合理的配置公共服务设施对城市的现代化建设至关重要。空间可达性是度量公共服务设施配置是否合理的方法之一。在诸多的研究方法中,高斯两步移动搜索法由于直观且运算简便,因而得到广泛应用。但该方法也有不足之处,本文运用格网GIS方法,以上海市的绿地空间可达性为例,对两步移动搜索法进行模型方法的改进研究,并对高斯两步移动搜索法和格网化的高斯两步移动搜索法进行对比分析,结果表明：后者可降低空间可达性的误差,提高可达性精度,对上海市绿地空间可达性反映更加真实、客观。如果选择合理的数据将其格网化,该方法也可以用于其他公共服务设施的空间可达性研究。 相似文献
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根据网络Voronoi图对中心设施影响范围的空间划分和多目标微粒群的智能搜索提出了一种空间选址的技术方法。城市功能设施的选址往往受到交通网络的影响,而且涉及多个优化目标和约束条件,利用最短路径分析构建的网络Voronoi图来模拟设施的辐射影响范围,并根据其他优化目标和约束条件,使用经过粒子记忆体和遗传交叉机制改进的多目标微粒群算法智能地搜索设施的空间布局位置。实验结果表明,该方法能够较好地模拟出在交通网络和多个约束条件影响下的有限个功能设施的较优布局方案,具有一定的参考价值。 相似文献
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一种针对海洋GIS应用的建模方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
徐兵 《地理与地理信息科学》2008,24(2):41-43
为提高海洋GIS分析效率,使系统分析模型更简洁、更具领域特性,在分析相关针对GIS建模研究的基础上,利用UML的扩展机制,定义针对海洋GIS的面向对象建模语言UML-M。描述UML-M的元模型,研究基于UML-M的空间对象和空间关系的模型表现方法,包括简单空间对象、覆盖对象、复杂空间对象、时空对象等。实例分析表明,UML-M可以很好地应用在海洋GIS中。 相似文献
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一种启发式A*算法和网格划分的空间可达性计算方法 总被引：3，自引：2，他引：1
本文提出了一个适用于研究城市内部的个体或商业区位的微观可达性计算方法,该方法的核心是将研究区域进行等距的网格划分,通过计算每个网格的可达性指标,来研究整个区域的可达性的空间分布特点。在可达性计算中,利用网格内的道路密度和土地利用状态这两个因素来模拟计算每个网格的交通成本,引入了启发式A *空间搜索算法来计算网格间路径的交通成本,并且加入适当的启发信息,提高了搜索效率,使搜索结果更符合实际需求。最后,基于本文提出的方法,利用GIS二次开发工具ArcEngine开发了计算程序,收集了多源数据,以广州市商务区的可达性作为计算对象,进行了商务区的可达性和易达性案例计算。 相似文献
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以沂蒙山区典型小流域——双河峪小流域为研究对象,将线性规划模型与GIS有效耦合,以控制N、P等面源污染物输出与增加经济效益作为土地利用优化配置首要目标,以地块为单元对研究区土地利用结构进行优化配置。结果表明:线性规划模型与GIS有效结合,使土地利用优化配置结果既具有面积上的约束,又同时与具体的空间位置相匹配;将N、P等面源污染物输出纳入土地利用优化配置所考虑的因素当中,使配置结果兼顾经济与环境效益的统一;双河峪小流域优化方案提高园地与林地面积,降低了耕地与未利用地面积比重,N、P年输出量降低15.3%,年经济效益提高41%。 相似文献
9.
土地利用空间优化配置研究进展与展望 总被引：13，自引：0，他引：13
土地利用优化配置是实现土地可持续利用,促进区域经济快速发展和环境逐步和谐的重要途径.科学的土地利用优化配置能充分发挥土地利用潜力、提高土地聚集效应、保持土地生态系统平衡.以往的土地利用优化配置研究主要侧重土地利用数量结构的优化,却忽视了土地利用空间布局的优化.尽管土地利用数量结构是土地利用合理配置的基础,但是在地域空间上分布不当,就会限制土地利用效率的提高,影响土地资源配置的科学性和精确性.因此如何将各土地利用类型数量在地域空间上进行合理的落位,开展土地利用空间优化配置问题研究显得尤为重要.本文全面地解释了土地利用空间优化配置的概念,系统介绍了国内外土地利用空间布局的相关理论和方法,并从地理学、景观生态学、系统工程和管理学、地理信息系统及遥感和数学模型应用、社会学和政策学等理论角度,对土地利用空间优化配置的发展方向和趋势进行了展望,以期促进土地利用空间优化配置研究的创新和深化. 相似文献
10.
该文在总结现有的注记自动配置方法的基础上,认为应该从优化理论和规则库相结合的方面来处理注记自动配置的问题;同时讨论了注记配置中涉及的优化理论问题,把它作为注记自动配置和算法设计的依据,具有一定的作用和意义。并指出注记自动配置在地理信息系统中的研究方向和应用领域。 相似文献
11.
Xia Li Anthony Gar‐On Yeh 《International journal of geographical information science》2013,27(5):581-601
Optimal location search is frequently required in many urban applications for siting one or more facilities. However, the search may become very complex when it involves multiple sites, various constraints and multiple‐objectives. The exhaustive blind (brute‐force) search with high‐dimensional spatial data is infeasible in solving optimization problems because of a huge combinatorial solution space. Intelligent search algorithms can help to improve the performance of spatial search. This study will demonstrate that genetic algorithms can be used with Geographical Information systems (GIS) to effectively solve the spatial decision problems for optimally sitting n sites of a facility. Detailed population and transportation data from GIS are used to facilitate the calculation of fitness functions. Multiple planning objectives are also incorporated in the GA program. Experiments indicate that the proposed method has much better performance than simulated annealing and GIS neighborhood search methods. The GA method is very convenient in finding the solution with the highest utility value. 相似文献
12.
人口统计数据空间化的一种方法 总被引：11，自引：1，他引：10
人口空间分布信息在环境健康风险诊断、自然灾害损失评估和现场抽样调查比较等地理学和相关学科研究中占有重要的地位。目前随着对地观测技术和地理信息科学的飞速发展, 如何精确地进行人口数据空间化成为了研究的难点和热点。针对采用传统方法解决人口空间化问题所遇到的困难和不足, 设计了遗传规划(genetic programming, GP)、遗传算法(genetic algorithms, GA) 和GIS 相结合的方法, 以GIS 确定量化影响因子权重, 以GP 建立模型结构, 以GA 优化模型参数, 成功建立研究区-山西省和顺县的人口数据格网分布表面。实验证明与传统建模方法(如逐步回归分析模型和重力模型)相比, 所提方法建模过程更为智能化与自动化, 模型结构更为灵活多样, 而且数据拟合精度更高。 相似文献
13.
基于遗传算法自动获取CA模型的参数 总被引：11，自引：1，他引：10
本文提出了基于遗传算法来寻找CA模型最佳参数的方法。CA被越来越多地应用于城市和土地利用等复杂系统的动态模拟。CA模型中变量的参数值对模拟结果有非常重要的影响。如何获取理想的参数值是模型的关键。传统的逻辑回归模型运算简单,常常用来获取模型的参数值,要求解释变量间线性无关,所以获取的城市CA模型参数具有一定的局限性。遗传算法在参数优化组合、快速搜索参数值方面有很大的优势。本文利用遗传算法来自动获取优化的CA模型参数值,并获得了纠正后的CA模型。将该模型应用于东莞1988~2004年的城市发展的模拟中,得到了较好的效果。研究结果表明,遗传算法可以有效地自动获取CA模型的参数,其模拟的结果要比传统的逻辑回归校正的CA模型模拟精度高。 相似文献
14.
Michael Batty Yichun Xie 《International journal of geographical information science》2013,27(3):291-307
Abstract This is the first of two papers elaborating a framework for embedding urban models within GIS. This framework is based upon using the display capabilities of GIS as the user interface to the conventional modelling process, beginning with data selection and analysis, moving to model specification and calibration, and thence to prediction. In this paper, we outline how various stages in this process based on purpose-built software outside the system, are accessed and operated through the GIS. We first deal with display based on thematic maps, surfaces, graphs and linked windows, standard to any data from whatever source, be it observations, model estimates or predictions. We then describe how various datasets are selected, how the spatial system can be partitioned or aggregated, and how rudimentary exploratory spatial data analysis enables scatterplots to be associated with thematic maps. We illustrate all these functions and operations using the proprietary GIS ARC-INFO applied to population data at the tract level in the Buffalo region. In the second part of the paper, various residential location models are outlined and the full modelling framework is assembled and demonstrated. 相似文献
15.
基于粗集的知识发现与地理模拟——以深圳市土地利用变化为例 总被引：18，自引：0，他引：18
为了更有效地模拟地理现象的复杂演变过程,提出了用粗集理论来确定元胞自动机 (CA)不确定性转换规则的新方法。CA可以通过局部规则来有效地模拟许多地理现象的演变过程。但目前缺乏很好定义CA转换规则的方法。往往采用启发式的方法来定义CA的转换规则,这些转换规则是静态的,而且其参数值多是确定的。在反映诸如城市扩张、疾病扩散等不确定性复杂现象时,具有一定的局限性。利用粗集从GIS和遥感数据中发现知识,自动寻找CA的不确定性转换规则,基于粗集的CA在缩短建模时间的同时,能提取非确定性的转换规则,更好地反映复杂系统的特点。采用所提出的方法模拟了深圳市的城市发展过程,取得了比传统MCE方法更好的模拟效果。 相似文献
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基于神经网络的元胞自动机及模拟复杂土地利用系统 总被引：57，自引：9，他引：57
本文提出了基于神经网络的元胞自动机(CellularAutomata),并将其用来模拟复杂的土地利用系统及其演变。国际上已经有许多利用元胞自动机进行城市模拟的研究,但这些模型往往局限于模拟从非城市用地到城市用地的转变。模拟多种土地利用的动态系统比一般模拟城市演化要复杂得多,需要使用许多空间变量和参数,而确定模型的参数值和模型结构有很大困难。本文通过神经网络、元胞自动机和GIS相结合来进行土地利用的动态模拟,并利用多时相的遥感分类图像来训练神经网络,能十分方便地确定模型参数和模型结构,消除常规模拟方法所带来的弊端。 相似文献
17.
《Urban geography》2013,34(5):477-485
It is generally known that many traditional measures of segregation cannot distinguish different spatial population patterns. Several spatial measures of segregation have been proposed to overcome this problem, but these spatial measures are difficult to use because they require explicit spatial information and complex computation. This paper shows that Geographic Information Systems (GIS) can provide the spatial information required by these indices and that statistical packages can offer the complex computation functions needed to calculate the indices. We use ARC/INFO as the GIS package and S-Plus as the statistical package to demonstrate how spatial segregation indices can be calculated by combining the capabilities of these two types of systems. 相似文献
18.
Hongxing Liu Kenneth C. Jezek Morton E. O'Kelly 《International journal of geographical information science》2013,27(8):721-741
In this paper, we propose a new method for detecting outliers in an irregularly distributed spatial data set. Our method has two desirable properties. First, it is functionally effective due to the introduction of sensitive outlier indices and locally adaptive and robust statistical criteria. Second, it is computationally efficient because of the use of super-block based spatial data sorting and searching scheme. Our method has been implemented using the C programming language and integrated with the Arc/Info GIS system. The integration leads to a powerful exploratory data analysis tool for checking and analysing anomalous values in a GIS environment. Local outliers can be automatically labeled with our method, subject to some user-defined parameters. Outliers represent anomalous or suspicious values in a statistical sense, which may not necessarily be erroneous values. Instead of being simply discarded, statistical outliers should be investigated further using prior qualitative knowledge or in association with other GIS data layers. 相似文献
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Inferring spatial interaction patterns from sequential snapshots of spatial distributions 总被引：1，自引：0，他引：1
Di Zhu Zhou Huang Li Shi Lun Wu 《International journal of geographical information science》2018,32(4):783-805
Spatial interactions underlying consecutive sequential snapshots of spatial distributions, such as the migration flows underlying temporal population snapshots, can reflect the details of spatial evolution processes. In the era of big data, we have access to individual-level data, but the acquisition of high-quality spatial interaction data remains a challenging problem. Most research has been focused on distributions of movable objects or the modelling of spatial interaction patterns, with few attempts to identify hidden spatial interaction patterns from temporal transitions of spatial distributions. In this article, we introduced an approach to infer spatial interaction patterns from sequential snapshots of spatial population distributions by incorporating linear programming and the spatial constraints of human movement. Experiments using synthetic data were conducted using four simple scenarios to explore the characteristics of our method. The proposed method was used to extract interurban flows of migrants during the Chinese Spring Festival in 2016. Our research demonstrated the feasibility of using discrete multi-temporal snapshots of population distributions in space to infer spatial interaction patterns and offered a general analytical framework from snapshot data to spatial interaction patterns. 相似文献