[发明专利]一种土地利用空间自动配置方法

权利要求书

1.一种土地利用空间自动配置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1，提取土地利用空间配置的基础数据并进行整合，整合后的数据为各个土地利用单元的属性信息；

步骤2，应用改进遗传算法对步骤1的数据优化，进行建模和选择最优的土地利用布局，以土地利用单元为数据处理单位，建立待求问题与改进遗传算法之间的映射关系，求解得出土地利用空间配置的优化结果，所述土地利用单元抽象为改进遗传算法中的基因，其土地利用类型由基因的类型进行表征；土地利用簇，即土地利用类型相同且相连的单元形成的一个空间集合，由基因组表示；区域的土地利用空间配置方案对应于染色体；土地利用综合效益函数为染色体适应度函数。

2.根据权利要求1所述的一种土地利用空间自动配置方法，其特征在于，所述的步骤1中，基础数据包括土地利用现状数据、土地利用适宜性评价数据、城镇及基本农田规划数据、地形坡度数据，整合数据是指这些数据是多种来源、不同格式的数据，要对这些空间数据进行统一规范化处理，后对这些空间数据进行配准，设置一致的空间参考坐标，并将矢量数据转成精度相同的栅格数据。

3.根据权利要求1所述的一种土地利用空间自动配置方法，其特征在于，所述的步骤2中，求解土地利用空间配置优化结果的步骤包括以下子步骤：

步骤2.1，设置染色体种群规模，交叉率，变异率，最大迭代次数，并初始化每个染色体的基因值；

步骤2.2，设置适应度函数，包括设置适宜性目标及紧凑度目标权重；

步骤2.3，对染色体进行交叉操作、变异操作，生成新的一批染色体；

步骤2.4，计算各个染色体的适应度，对种群执行选择操作，选择出一批适应度较高的染色体作为下一代种群；

步骤2.5，循环迭代，当达到用户设定的最大迭代次数或最优染色体适应度保持不变时，搜索结束，得到土地利用空间配置的优化结果，否则将步骤2.4中选择出的种群作为下一代的父代种群，执行步骤2.3。

4.根据权利要求3所述的一种土地利用空间自动配置方法，其特征在于，所述的步骤2.3具体方法是：定义土地利用转换规则由基于适宜性的规则、基于邻域关系的规则及强制约束规则构成，它们通过土地利用类型转换系数P_ijk进行定量化的表示，P_ijk表示地块(i,j)选择类型k概率，其值越大代表选择的可能性越高；

P_ijk=P_suitability(x_ijk)*P_neighbor(x_ijk)^μ*P_constraint(x_ijk)

式中，P_suitability(x_ijk)为基于适宜性的规则计算的结果，P_neighbor(x_ijk)为基于邻域关系的规则计算的结果，P_constraint(x_ijk)为强制约束规则计算的结果，为邻域系数，代表邻域规则的重要程度；

所述基于适宜性的规则依据土地利用因地制宜的原则，促使土地用途向更加适宜的方向进行转换，最大限度地发挥土地生产潜力，P_suitability(x_ijk)值等于地块(i,j)对于地类k的适宜性S_ijk与各类型适宜性之和的比，

Psuitability(xijk)=sijkΣt=1KSijt]]>

所述基于邻域关系的规则考虑局部地区的空间紧凑度，其值等于地块(i,j)邻域内地类k的地块的数量占所有地块数量的比例：

Pneighbor(xijk)=NkNtotal]]>

式中，N_k为地块(i,j)邻域内地类k的地块的数量，N_total为地块(i,j)邻域内地块总数量；

所述强制约束规则不允许以下地类的转换：（1）坡度大于25度的地块转为耕地（2）基本农田保护区的耕地转为其他用地（3）湖泊水域向其他用地转换，当地块的转换为以上情景时，P_constraint(x_ijk)取值为0，否则为1.