基于改进微粒群算法的耕地破碎化热点研究

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1、学校代码１０６０３Ｉ学号２０１３０３１８ＵＤＣ鷄為＆种藏ｆ修ＧＨＡＮＧＸＩＴＥＡＣＨＥＲＳＥＤＵＣＡＴＩＯＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕古学化论文基于改进微粒群算法的耕地破碎化热点研究民ｅｓｅａｒｃｈｏｎ出ｅｈｏｔｓｐｏｔｏｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｂａｓｅｄ０打ＩｍｒｏｖｅｄＰａｒｔｉｃｌｅＳｗａｒｍＯｔｉｍｉｚａｔｉｏ打Ａｌｏｒｉ化ｍｐｐｇ；－‘山Ｌ学科专胃＾业：地图学与地

2、理信息系统专业方向；国丈信息技术二级学院：地理科学与规划学院年级！２０１３级研究生姓名？；彭艳华导师姓名及职称：童新华副教授完成日期；２０１６年６月广西师范学院硕±学位论文（申请理学硕±学位）论文题目基于改进微粒雜算法的耕地破砕化撤点研究专业名称：地图学与地理信息系统申请人姓名：彭艳华导师姓名、职称；童新华（副教授）答辩委员会成员（签名）主席：委员：我ｉ妹夺＾二〇—六年六月广西师范学院硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文

3、，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文人的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本如违反上述声明，愿意承担由此引发的一切责任和后果。学签位论文倘签备学位论文字曰期；少４＾＾月《曰使用授权说明本人完全了解学校关于保留、使用学位论文的各项规定，同意下事项：１、学校有权保留并向有关部口送交本论文的复印件和电子版，汇允许论文被查阅和借阅，可Ｗ采用影印、

4、缩印或扫描等复制手段保存、编学位论文；２、本人授权广西师范学院可将本论文的全部或部分内容编入有关数据库供查阅、检阅。保密□，在年解密后适用本授权书。３、本论文属于不保密（请在上方框内打＂Ｖ＂）＾学位论文作者签名换辞签签字曰期：長．！／导师签名：字曰期：哪基于改进微粒群算法的耕地破碎化热点研究摘要耕地破碎化的存在影响着农民的生产生活，以及农业生产的发展，其热点地区更是存在多种负面影响。为了深入研究耕地破碎化热点的空间分布情况，本文通过对各方面热点研究的相关文献的阅读，总

5、结其理论方法，研究热点分析原理；掌握群体智能算法的运行机理，对微粒群算法的基本理论及各种改进方法仔细研读，挖掘该算法与热点研究的关联性，找到适用于热点研究的改进因子；确定了耕地破碎化的评价方法，选取了适于判断耕地破碎程度的因子进行分析。最终运用改进后的微粒群算法对耕地破碎化进行热点探测。本文研究的主要内容有：（1）本文在研究耕地破碎化热点理论的基础上，利用群体智能算法进行热点探测，研究算法原理和确定模型。（2）确定耕地破碎化评价方法，从景观生态学角度出发，建立耕地破碎化评价因子，选择斑块密度、边界密度、平均面积、

6、面积加权形状指数、面积加权分维数五个因子对耕地破碎化现状进行综合分析。（3）引入微粒群算法进行耕地破碎化热点探寻，在微粒群算法中针对热点问题的特性并结合算法自身的特点，根据算法运行前后所侧重参考对象的不同加入了两个权重因子，动态的改变惯性权重，并引入扰动因子来平衡全局。建立热点研究的目标函数，通过适应度函数值大小的判断来更新算法中粒子的速度和位置，最终通过粒子的聚集程度判断耕地破碎化热点。（4）选取百色市为研究区域，利用GIS技术对所需研究数据进行获取和处理，并对耕地破碎化评价因子进行空间相关分析，构建空间矢量数

7、据库，用改进的微粒群算法分析2001年和2013年百色市耕地破碎化热点，并对热点结果加以分析。（5）对改进的微粒群算法与标准微粒群算法进行精度的对比、性能的分析，发现改进后的算法运行效率更高，结果评定更好，同时也证明了改进后的微粒群算法可以很好的运用到热点研究中。综上，将两个动态惯性权重因子和扰动因子引入到微粒群算法中，建立改进机制，模拟热点探测过程，通过ArcGIS与Matlab技术搭建平台，构建模型，编写算法，最终利用这种智能的群体优化算法实现了耕地破碎化热点的研究。I关键词：微粒群算法；热点；耕地破碎化；G

8、IS技术；百色市IIResearchonthehotspotofcultivatedlandfragmentationbasedonImprovedParticleSwarmOptimizationAlgorithmAbstractTheexistenceofthecultivatedlandfragmentationaffectsfarmers'productionli