[发明专利]一种土地利用空间自动配置系统在审
申请号: | 201610039052.9 | 申请日: | 2016-01-12 |
公开(公告)号: | CN105740968A | 公开(公告)日: | 2016-07-06 |
发明(设计)人: | 马健梅 | 申请(专利权)人: | 西安科技大学 |
主分类号: | G06Q10/04 | 分类号: | G06Q10/04;G06F17/50 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 710054 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 土地利用 空间 自动 配置 系统 | ||
技术领域
本发明涉及计算机仿真应用技术领域,具体涉及一种土地利用空间自动配置系统。
背景技术
土地利用空间配置是促进土地资源的集约和节约利用,实现土地利用可持续发展的重要手段,也是土地利用规划的核心问题。它需要根据土地的自然属性及区域社会经济状况,来综合确定土地利用数量结构,并对各类用地进行空间布局,以实现综合效益的最大化。土地利用空间配置问题涉及多个目标及约束条件,随着数据维数的增加,其可能的组合呈爆炸式增长,利用常规的穷尽搜索方法(brute-forcesearch)无法找到最优的解决方案。如何找到一种客观的、定量化的多目标空间优化配置方法,解决土地资源在数量上、质量上和空间上的合理配置,一直是土地利用空间配置需要研究和解决的热点问题。
至今,已有大量的方法和技术被用于解决土地利用空间配置问题,它们大致可以分为以下三类:基于多准则决策的配置技术、基于元胞自动机的配置模型及基于数学规划的方法。早期的研究较多的使用基于GIS的多准则决策技术,将多目标决策或理想点分析等方法应用于准则规则中,根据土地利用的优先级别、适宜性评价指数的高低逐步为各个土地利用单元选择最佳用途。然而,此方法由于缺乏全局目标函数无法解决土地利用多宜性问题。此后,许多研究运用元胞自动机模型,建立元胞局域转换规则集和约束体系,运用其强大的空间模拟能力来实现土地利用空间布局。但是,元胞自动机模型只考虑了自身与邻域状态,缺乏社会、经济等宏观目标的指导,导致模拟结果无法满足全局目标的要求。近年来,在土地利用空间配置的研究中,出现了一些基于数学规划(如整数规划、目标规划)的配置方法,它们由于拥有全局目标函数与约束条件,能够克服以往模型的缺点。但其面临的一个主要问题是模型受数据量限制,能处理的问题规模有限且耗费计算时间巨大。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种土地利用空间自动配置系统,充分利用计算机的并行计算能力,有效提高了土地利用空间配置效率。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种土地利用空间自动配置系统,包括
数据采集模块,用于获取遥感图像土地利用场景数据和土地利用空间配置的基础数据;
数据处理模块,用于建立遥感图像土地利用场景分类训练集,并将所得的遥感图像土地利用场景分类训练集中的场景图像转换为灰度图像,并将提取的土地利用空间配置的基础数据进行整合后与所得的灰度图像进行融合,发送到三维生成模块;
三维生成模块,包括180°立体柱状环幕、高性能图形集群服务器和六组3D投影仪,面向六通道同步并行图像运算,涵盖各种土地类型图像,并予以详细刻画;
虚拟作动器,用于驱动参数变化的,与三维生成模块中的各元素建立关系后,可以在指定的范围内对参数进行变动,从而可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解;
虚拟传感器,用来在仿真模型中插入各类型的虚拟结构来达到直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元;
仿真分析模块,用于将输入参数划分为单元、特性和载荷,进行分析和计算;
优化设计模块,用于输入可以分解为设计变量、设计目标和设计约束,再结合优化算法和优化结果进行三维模型的优化;
优化设计模块驱动虚拟作动器循环执行分析仿真分析系统,所述虚拟作动器通过循环执行分析将结构反馈给仿真分析模块,所述仿真分析模块自动提取数据给虚拟传感器,所述虚拟传感器将自动传递结构反馈给优化设计模块;
专家数据库,用于储存各种经典土地利用配置案例数据;
数据更新模块,用于通过3G网络、Wi-Fi网络和有线网络的方式更新专家数据库内的数据;
中央处理器,用于协调上述各个模块工作。
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