基于生态位元胞自动机的低丘缓坡资源建设适宜性评价

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:pgqing
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随着城镇化、工业化及农业现代化同步快速发展,耕地、基本农田保护和建设用地保障形势十分严峻,针对有效的国土开发空间紧缺这一问题,有计划、有节奏地推动低丘缓坡资源的开发建设,是一种必然的选择,而低丘缓坡资源自然环境复杂,生态环境脆弱等特性决定其在综合开发利用前,必须进行低丘缓坡资源的建设适宜性评价,以减少开发过程中带来的弊端。在此背景下,本文在总结了国内外低丘缓坡建设适宜性评价的进展以及现有的常用的土地适宜性评价方法不足的基础上,从低丘缓坡资源建设适宜性评价相关概念及理论入手,针对低丘缓坡资源的特性,提出了基于生态位CA的低丘缓坡资源建设适宜性评价模型,同时以安宁市低丘缓坡资源建设适宜性评价为例,对模型进行了实例论证与检验,结果表明,该模型不仅可以清楚地反映生态位因素和约束因素在低丘缓坡资源开发利用中所发挥的作用,而且针对性强、评价结果较准确,可以为更加合理地编制低丘缓坡专项规划提供参考以及为未来低丘缓坡资源综合开发利用试点工作提供决策和管理依据。本文开展的研究工作及成果包括:(1)探讨了元胞生态位的框架体系以及生态位适宜度的计算模型,本文最终确定元胞生态位的框架体系由地形地貌等六个因素以及坡度等十个因子构成,并结合特尔菲法与层次分析法来确定各因素及因子的权重;根据模型计算各因素及多维因素的元胞生态位适宜度;(2)定义生态位CA的元胞、状态、邻居和元胞空间等,着重研究生态位CA模型的转换规则,即通过对多维因素的元胞生态位适宜度,基本农田、国家公益林、省级公益林、禁止建设区等约束性因素构成的综合约束性条件以及领域关系的梳理,确定科学的,符合低丘缓坡资源进行开发建设内涵的转换规则;(3)探讨了如何通过生态位CA模型和GIS技术相结合对安宁市低丘缓坡资源进行建设适宜性评价,最后根据元胞在t时刻的适宜建设的概率,得出安宁市低丘缓坡资源建设适宜性结果。本文创新点在于:(1)本文针对于低丘缓坡资源系统的复杂性以及空间尺度和时间尺度的差异,在低丘缓坡资源建设适宜性评价中引入了一种新的人工智能方法,即CA,同时考虑到低丘缓坡资源生态环境的脆弱与敏感性,故在CA模型引入生态学中生态位这一个重要的概念,即生态位CA模型。(2)生态位CA模型的转换规则的确定,不仅考虑了经济、社会、自然与生态等因素对低丘缓坡开发建设的影响,且还充分体现了邻域效应及适宜性的潜在规则,同时,巧妙地与土地利用总体规划、林业规划、矿产规划等进行了充分衔接,从而可以大大提高规划的操作性,有效避免规划执行中出现用地矛盾与冲突,为充分合理、可持续利用土地资源奠定基础。
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