基于人工神经网络的城市土地集约利用评价研究——以长株潭城市

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1、个性签名http://www.14498.com我国土地自然供给的刚性、耕地资源的稀缺性与城市发展对土地需求的无限性的矛盾，决定了城市发展不能再单纯依靠用地规模的无序扩张，必须改变城市土地粗放利用的现状，实现城市土地集约利用[1]。本研究以长株潭城市群为研究对象，利用人工神经网络从空间和时间的角度对长株潭城市群土地集约利用进行评价研究。1人工神经网络的简介人工神经网络(ANN，ArtificialNeuralNetwork)是由大量神经元节点互连而成的复杂网络，是反映人脑结构及功能的一种抽象数学模型。从本质上讲，人工神经网络的学习

2、是一种归纳学习方式，它通过对大量样本的反复学习，由内部自适应过程不断修改各神经元之间互连的权值，最终使神经网络的权值分布收敛于一个稳定的范围。神经网络的互连结构及各连接权值稳定分布就表示了经过学习获得的知识。一个已建立的人工神经网络可用于相关问题的求解，对于特定的输入模式，神经网络通过前向计算可得出一个输出模式，从而得到输入模式的一个特定解。BP人工神经网络是目前应用最广泛的一类，此网络构建简单，训练算法丰富、映射能力强[2]，其工作原理如图1所示。图1网络神经元结构Fig.1NeuronStructureofBPNetwork个

3、性签名http://www.14498.com作者简介：周子英（1974—），女，汉族，湖南辰溪县人，湖南农业大学资源环境学院在读硕士研究生，计算机讲师，研究方向：土地经济学与房地产，email：mfkm978@sohu.com。其中p为输入向量，w为权值向量，b为阈值或门限值，累加器输出n通常被称为净输入，它被送入传递函数，为输出向量，网络通过不断地迭代重复输入p与输出信息的正向传递和根据误差的逆向修改网络权重w这一过程，不断调整神经元权值向量，来实现网络输出误差逼近最小值或达到预期学习次数的目的，所有输入p通过一个权值向量w进

4、行加权求和后再加上阈值b，然后再经传递函数的作用后既为该神经元的输出值，传递函数可为任何可微函数，常用的是s型函数和线性函数。3长株潭城市群土地集约利用ANN评价3.1确定城市土地集约利用评价指标影响城市土地集约利用的因素很多，如土地地强度、产出及用地结构布局约束等，且每一因素包括许多影响因子。为了避免因子间的相关性，参考相关研究结果[3]，综合考虑指标的可获得性及单元间的可比性，从土地投入强度、土地利用强度和土地利用效益三方面构建指标体系，选择单位用地固定资产投资完成额I1、每十万人拥有医院床位数I2、每万人拥有公共汽电车（辆）

5、I3、绿化覆盖率I4、人均住宅使用面积I5、城市人口密度I6、单位面积工业总产值I7、地均GDPI8和单位面积社会消费品零售额I9这9个评价指标，见表1。个性签名http://www.14498.com上一页23456下一页收藏评论关键词:城市土地集约利用；人工神经网络；评价；摘要：表1评价指标集Tab.1Theevaluationindexsystemonevaluationofurbanlandintensiveutilization总指数指标集评价指标单位城市土地集约利用指数土地投入强度单位用地固表1评价指标集Tab.1Th

6、eevaluationindexsystemonevaluationofurbanlandintensiveutilization个性签名http://www.14498.com总指数指标集评价指标单位城市土地集约个性签名http://www.14498.com利用指数土地投入强度单位用地固定资产投资完成额I1万元/hm2每十万人拥有医院床位数I2张个性签名http://www.14498.com每万人拥有公共汽电车（辆）I3辆/万人土地利用强度绿化覆盖率I4个/百万人均住宅使用面积I5m2/人个性签名http://www.144

7、98.com城市人口密度I6人/km2土地利用效益单位面积工业总产值I7万元/km2地均GDPI8个性签名http://www.14498.com万元/m2单位面积社会消费品零售额I9万元/km23.2确定评价标准城市土地利用系统本身是一个区域性、动态性、开放性的系统，这就决定了城市土地集约利用的具体内容和程度上的非等同性，要寻找适合所有城市发展评价的统一标准和方法是不可能的。因此，我们针对不同指标特征和城市自身的特征，可采用不同方法进行评价标准值的确定，参考标准如表2所示：表2各评价指标体系的参考标准个性签名http://www

8、.14498.comTab.2Theevaluationindexsystemofreferencestandard总指数指标集评价指标单位标准值来源城市个性签名http://www.14498.com土地集约利用指数土地投入强度单位用地固定资产投