土地有效供应模型库系统的研究与设计

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1、中国土地科学第16卷第2期CHINALANDSCIENCEVol.16,No.2[解决方案]土地有效供应模型库系统的研究与设计1122肖启芝，詹长根，关泽群，秦昆(1．武汉大学资源环境学院，湖北武汉430079；武汉大学遥感信息工程学院，湖北武汉430079)[摘要]土地有效供应计划研究是一个关于自然生态环境、社会、经济等各方面因素的复杂系统方法，除了需要一些政策、法律法规的支持，还需要大量的定量化模型系统的支持，因此,土地有效供应研究需要建立土地有效供应计划的模型库系统，为土地有效供应计划提供定量计算和评价模型，提高土地有效供应的科学性和有效性。本文系统介绍了

2、土地有效供应计划的模型，提出了模型库系统的总体设计思路，介绍了模型库系统设计的一些关键技术，如模型库字典的设计、模型库与方法库的联接、模型数据库的调用以及建模技术等。[关键词]土地有效供应计划；模型库系统；建模[中图分类号]N945.23[文献标识码]A[文章编号]1001-8158（2002）02-0017-03[收稿日期]2002-3-20[基金项目]国家自然科学基金项目(项目编号：904160500)和首届全国优秀博士论文奖项目(项目编号：199936)1引言差信号反向传播，由输出层经隐含层到输入层，修正以前的土地供应计划主要是在土地利用总体规层与层之间的

3、连接权，使得误差信号逐步降低，最后划的基础上，根据规划中的总量控制来确定年度土地达到预定阈值，从而满足要求。供应计划。这种方法的缺陷在于：土地利用总体规划（2）动态仿真与回归辅助模型，动态仿真模型中各类用地，首先是由各用地单位申请，各部门站在是用以进行土地利用需求预测，主要通过对社会经济各自的角度提出用地要求，而没有全局观念，由此编的发展状态的仿真分析，来揭示土地资源的需求，在制的土地供应计划缺乏科学性、合理性。本文针对这动态仿真模型的建模过程中，应用回归分析技术识别一缺点对于土地有效供应研究中所涉及的定量模型进其有关因素之间的相互关系，辅助建模。行系统研究，提

4、出土地有效供应模型库系统设计的总（3）线性规划模型，该模型主要用于确定土地体框架，为土地供应计划提供科学的定量化的依据。供应总量与各类土地利用分量之间的关系。土地供应2模型研究总量是目标函数，变量是各类用地的数量，使它们满土地有效供应计划是一个复杂的系统问题，供应足一组约束条件。计划模型由多种数学模型有机综合和集成而形成模型（4）基于AHP和PCA的模糊综合评价模型，该综合体。下面对土地有效供应计划研究中常用的模型模型用于土地利用适宜性评价，以明确各土地单元的分别加以简单介绍。最佳利用方向和最优整体布局，首先将主成分分析（1）BP神经网络模型，该模型采用具有一个

5、输（PCA）模型用于评价指标体系，通过主成分分析，入层、一个隐含层和一个输出层的三层反向传播（back从多个评价指标中筛选一部分，组成由自然条件、社propagation）人工神经网络模型结构。信息从输入层会和经济条件的评价指标体系，它们形成模糊综合评经隐含层处理后传向输出层，如果在输出层得不到期价的主要因素集合，选择若干专家，通过层次分析法望的输出，则输出层的希望输出与实际输出之间的误（AHP）确定各级评价因子的权重，并将评价结果划17/2002.4解决方案肖启芝等：土地有效供应模型库系统的研究与设计分几个层次，它们构成模糊综合评价的抉择评价集，部分工作，从而

6、提高土地有效供应的科学性和有效性。对将要评价的土地单元某种用途的适宜性评价，建立下面结合土地有效供应的实际需要，介绍一下土地有单因素评判矩阵，进行第一次综合评价，从而获得总效供应模型库系统的基本结构。的评判矩阵，最终获得评价结果。模型库系统是为土地有效供应研究人员建立土（5）模糊聚类模型，该模型主要用于实现土地地有效供应模型而设计的，其主要内容包括模型的生利用的空间结构优化，具体做法是：根据土地的利用成、模型的管理及模型运行三个子系统。在模型的生现状及土地特征，将区域土地资源划分为m个单元，成部分要调用模型方法库中的构造模型的连接方法模并确定每一用地单元相对于土

7、地适宜性评价指标的属块，同时调用模型数据库中的数据字典。模型的运行性取值而得到表征土地单元特征的模糊子集，应用欧也是在方法库和模型数据库的支持下完成的。模型库氏距离法求各模糊子集的相似关系，从而获得相似关系统的基本结构见图1。模型库系统的基本功能包括系矩阵，对矩阵进行合成运算，从而实现土地利用的以下几个方面的内容，（1）建立新模型：用户可利用合理分区。系统建立新模型或输入新模型，并自动完成对新模型（6）模糊识别模型，用以辅助土地供应控制的的管理；（2）模型连接：系统可按照用户的需求自动模型，即根据用户申请土地的用途及要求，在相应的将多个模型连接起来运行，同时检查

8、模型间数据的传主导用途的