国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

基于POS-PP算法的京津冀土地綜合承載力評估

2016-11-17 12:45劉澄高鑫劉祥東陳思
中國管理信息化 2016年15期
關(guān)鍵詞:投影京津冀承載力

劉澄,高鑫,劉祥東,陳思

(北京科技大學(xué)東凌經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,北京 100083)

基于POS-PP算法的京津冀土地綜合承載力評估

劉澄,高鑫,劉祥東,陳思

(北京科技大學(xué)東凌經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,北京 100083)

為了避免對評價(jià)指標(biāo)權(quán)重賦值的主觀性,構(gòu)建基于粒子群優(yōu)化投影尋蹤(POS-PP)算法的土地綜合承載力評估模型,并運(yùn)用該模型評價(jià)京津冀地區(qū)土地綜合承載力。利用投影尋蹤方法將高維數(shù)據(jù)投影到一維,進(jìn)而通過粒子群優(yōu)化尋找出最優(yōu)投影方向,使低維數(shù)據(jù)有效地反映出高維數(shù)據(jù)的特征,避免了對指標(biāo)權(quán)重賦權(quán)的人為因素。實(shí)證結(jié)果表明,該模型能有效地解決指標(biāo)賦權(quán)的主觀性問題,對京津冀的土地綜合承載力做出了科學(xué)評估,也為該區(qū)域土地資源的綜合利用和合理開發(fā)提供了有價(jià)值的指引。最后,針對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行了原因分析,并對區(qū)域未來發(fā)展提出了相關(guān)的政策建議。

京津冀區(qū)域;綜合承載力;投影尋蹤;粒子群算法

1 引言

京津冀區(qū)域在我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中具有極其重要的戰(zhàn)略地位。改革開放以來,京津冀區(qū)域的經(jīng)濟(jì)一直呈現(xiàn)持續(xù)快速發(fā)展的態(tài)勢。截止2015年底,京津冀區(qū)域的國民生產(chǎn)總值達(dá)到6.93萬億元,占全國總量的10.24%,繼續(xù)為中國經(jīng)濟(jì)增長做出重要貢獻(xiàn)。在打造首都經(jīng)濟(jì)圈總體戰(zhàn)略的大背景下,加強(qiáng)京津冀區(qū)域合作已經(jīng)成為有關(guān)各方的共識,而土地資源是京津冀區(qū)域合作發(fā)展的基礎(chǔ)資源。隨著城市化快速推進(jìn)、區(qū)域總體格局的變遷,京津冀區(qū)域的國土空間發(fā)生較大演變,為區(qū)域土地綜合承載力閾值的界定增加了新的困難。由于缺乏對區(qū)域未來發(fā)展情景的有效預(yù)判,嚴(yán)重制約了區(qū)域合作向更大范圍、更廣空間、更深層次的推進(jìn)。為此,亟需開發(fā)一套科學(xué)的土地綜合承載力評價(jià)體系,對京津冀地區(qū)的土地綜合承載力進(jìn)行有效地評估,為政府合理規(guī)劃該地區(qū)的土地利用、實(shí)現(xiàn)該地區(qū)的人口與土地、經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境的和諧發(fā)展提供有意義的指引。

事實(shí)上,理論界對于土地承載力的研究歷史悠久。早期,Vogt(1948)提出的土地承載力實(shí)際上是單位土地所能供養(yǎng)的人口數(shù)量,它等于土地所能提供的食物產(chǎn)量與環(huán)境阻力之比。Allan(1965)進(jìn)一步將土地承載力定義為:在不發(fā)生土地退化的前提下,單位土地利用系統(tǒng)所能永久支撐的最大人口密度。盡管如此,早期的土地承載力僅考慮耕地的糧食生產(chǎn)能力,考查的因素非常單一[1-3]。隨后,人們逐漸認(rèn)識到,人類的生存不僅要依靠生物資源消費(fèi),包含林產(chǎn)品、農(nóng)產(chǎn)品、水產(chǎn)品以及動物產(chǎn)品等;還要依賴能源消費(fèi)部分,包括煤、天然氣、原油、汽油和柴油等。大概從20世紀(jì)70年代開始,世界爆發(fā)了全球性資源環(huán)境危機(jī),造成了土地退化、環(huán)境污染和人口膨脹等問題日益嚴(yán)重,這迫使人們更加重視土地承載力的研究。進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著經(jīng)濟(jì)與社會的全面發(fā)展,土地承載力的內(nèi)涵和外延都在擴(kuò)展。一方面,土地的范疇在擴(kuò)大,由最初僅指用于糧食生產(chǎn)的耕地,拓展至更廣泛意義上的土地,包括其他農(nóng)業(yè)用地、交通用地、城鎮(zhèn)居民用地等。另一方面,“承載物”的范圍也在增加,不僅包括人口,同時包括人類的各種經(jīng)濟(jì)社會活動及其規(guī)模和強(qiáng)度,乃至可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與和諧社會思想[4-6]。雖然人們對土地承載力的評價(jià)技術(shù)也趨于多樣化,但是這些方法都存在一些不足,如采用層次分析法[7]指標(biāo)賦值主觀性過大,遺傳算法規(guī)則較復(fù)雜且收斂性一般[8],生態(tài)足跡法[9-15]沒有考慮技術(shù)因素等。

針對上述研究的不足,本文利用投影尋蹤與粒子群算法相結(jié)合的方式,構(gòu)建一套評估方案對京津冀地區(qū)的土地綜合承載力進(jìn)行評價(jià)。與已有研究相比,該方案的改進(jìn)之處在于:第一,構(gòu)建的與社會發(fā)展相適應(yīng)的土地綜合承載力指標(biāo)體系考慮因素更為全面,包括土地資源利用、生態(tài)環(huán)境、社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)技術(shù)四方面;第二,設(shè)計(jì)了基于粒子群優(yōu)化的投影尋蹤模型,該方法能夠有效地降低評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定的主觀性;第三,將自適應(yīng)變異加入粒子群算法中,有效降低了算法陷入局部最優(yōu)的概率,同時使得算法的精度和效率得到大幅提升。根據(jù)對京津冀地區(qū)土地綜合承載力的評價(jià)結(jié)果,本文比較了三個地區(qū)之間、以及這些地區(qū)與全國的土地綜合承載力之間的差異,并提出相應(yīng)的改良建議,以期為京津冀地區(qū)土地的合理規(guī)劃和利用提供有價(jià)值的參考。

2 算法原理介紹

2.1 投影尋蹤模型

1974年,美國Stanford大學(xué)的Friehman和Tukey首次提出投影尋蹤[16-17](Projection Pursuit)法,該算法的基本思想是尋找出反映原高維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或特征的投影,將其映射到低維子空間上,從而達(dá)到有效降低高維數(shù)據(jù)維度之目的。

下面簡要介紹該模型的基本原理:在一個投影尋蹤問題中,具有m個樣本,n個指標(biāo)的集合為{x(i,j)|i=1,…,m;j=1,…n},則投影尋蹤模型的步驟如下。

(1)數(shù)據(jù)預(yù)處理

首先,考慮到各個樣本指標(biāo)的量綱可能不統(tǒng)一,因此需要對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。這里,對于越大越優(yōu)和越小越優(yōu)的指標(biāo),分別采用公式(1)和(2)進(jìn)行處理:

其中xmax(j)、xmin(j)為第j個指標(biāo)的最大值、最小值。

(2)構(gòu)造投影指標(biāo)函數(shù)

采用公式(3)計(jì)算樣本i在一個投影方向向量為A(j)上的投影:

通過這種方式就可以構(gòu)造一個投影指標(biāo)函數(shù)Q(A),通過求其極大值找出最優(yōu)的投影方向。在進(jìn)行投影值的優(yōu)化時,盡可能使投影值Z(i)的標(biāo)準(zhǔn)差SZ和局部密度DZ達(dá)到最大,從而盡可能多地提取X(i,j)中的變異信息,找出數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)組合特征。因此,投影指標(biāo)函數(shù)設(shè)定為:

Q(A)=SZDZ(4)

其中SZ和DZ分別為類間散開度和類內(nèi)密集度。記序列{Z(i)|i=1~m}的均值Zˉ,則SZ和DZ分別可以采用Z(i)的標(biāo)準(zhǔn)差和局部密度替代,其表達(dá)式分別為:

這里的局部寬度參數(shù)R是由數(shù)據(jù)特征確定的。R的取值可選為0.1SZ[18],它與樣本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有關(guān)。當(dāng)點(diǎn)間距值rij小于或等于R時,按類內(nèi)計(jì)算,否則記為不同的類:rij=|Z(i)-Z(j)|。符號函數(shù)I(R-rij)為單位階躍函數(shù),R-rij=0時,其值為1,R-rij≤0時,其值為0。

(3)估計(jì)最佳投影方向

尋找最優(yōu)投影方向最終可轉(zhuǎn)化為下列優(yōu)化問題:

需要說明的是,這個優(yōu)化問題是一類典型復(fù)雜非線性優(yōu)化問題,它以aj為優(yōu)化變量。對于這類問題的求解,下文擬采用粒子群優(yōu)化算法。最佳投影方向各分量絕對值即為相應(yīng)指標(biāo)權(quán)重的大小,它反映的是土地承載力指標(biāo)對總目標(biāo)和子目標(biāo)等級影響的程度。

(4)等級評價(jià)

利用上述方法即可得到逼近的最佳投影方向。然后,可以計(jì)算各等級樣本點(diǎn)的投影值,并根據(jù)等級的具體評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來判別樣本的類別。

2.2 PSO算法

PSO算法[19]的核心思想就是通過對解空間進(jìn)行個體極值和群體極值的更新和搜索,找出其中的最優(yōu)解。假設(shè)在D維的搜索空間中存在n個粒子組成的種群X=(X1,X2,…,Xn),其中第i個粒子表示為一個D維的向量Xi=(xi1,xi2,…,xiD)T,代表第i個粒子在D維搜索空間中的位置,亦代表問題的一個潛在解。根據(jù)目標(biāo)函數(shù)即可計(jì)算出每個粒子位置Xi對應(yīng)的適應(yīng)度值,第i個粒子的速度為Vi=(Vi1,Vi2,…,ViD)T,其個體極值為Pi=(Pi1,Pi2,…,PiD)T,種群的群體極值為Pg=(Pg1,Pg2,…,PgI)T。

在每一次迭代過程中,粒子通過個體極值和群體極值更新自身的速度和位置,更新公式如下:

其中w為慣性權(quán)重;d=1,2,…,D;i=1,2,…,n;k為當(dāng)前迭代次數(shù);Vid為粒子的速度;c1和c2為非負(fù)的常數(shù),稱為加速度因子;r1和r2為分布于[0,1]之間的隨機(jī)數(shù)。

每個粒子的個體極值和全體粒子的群體極值的更新公式如下:

對于本文所構(gòu)建的模型來說,適應(yīng)度函數(shù)為Q(A)=SZDZ,適應(yīng)度值即為函數(shù)值。

2.3 粒子群優(yōu)化的投影尋蹤模型

以上即構(gòu)成粒子群算法的主體,將其與投影尋蹤模型相結(jié)合,用粒子群優(yōu)化投影尋蹤模型求得粒子群群體極值Gbest,即可用于土地綜合承載力評價(jià)[20-23]。具體流程如圖1所示。

結(jié)束整個運(yùn)行后,得到的粒子位置即為最優(yōu)投影方向,由此得出對應(yīng)的投影值,即可進(jìn)行土地綜合承載力評價(jià)。

3 實(shí)證分析

3.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

如上文所述,新世紀(jì)的土地承載力評價(jià)更多關(guān)注土地的綜合承載力,將全面考慮資源、社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等多方面因素,實(shí)現(xiàn)了由單目標(biāo)向多目標(biāo)發(fā)展的趨勢。在全面考慮指標(biāo)的綜合性特征的前提下,結(jié)合指標(biāo)體系設(shè)計(jì)的區(qū)域特殊性、系統(tǒng)協(xié)調(diào)性、綜合性、層次性、可操作性原則。本文構(gòu)建了包含四大

圖1 算法流程圖

方面因素的京津冀區(qū)域土地綜合承載力評價(jià)指標(biāo)體系,具體內(nèi)容如表1所示。

續(xù)表1

為了更直觀地反映京津冀區(qū)域土地綜合承載力的狀況,同時計(jì)算了北京、天津、河北省以及全國的土地綜合承載力水平,以便于進(jìn)行對比分析。在此,評估模型的種群粒子數(shù)共有5個,分別為北京、河北省、天津、京津冀地區(qū)和全國。對于5個區(qū)域而言,每個區(qū)域的總評估目標(biāo)含有4個一級子目標(biāo):土地資源利用目標(biāo)、社會發(fā)展目標(biāo),經(jīng)濟(jì)技術(shù)目標(biāo)和生態(tài)環(huán)境目標(biāo)。這些一級子目標(biāo)分別含有5個、7個、12個和6個二級細(xì)化指標(biāo),最終每個區(qū)域的總評估目標(biāo)含有30個二級指標(biāo)。需要說明的是,這些二級指標(biāo)對土地綜合承載力的貢獻(xiàn)有正有負(fù),因此,需要將二級指標(biāo)進(jìn)一步劃分為正向指標(biāo)和逆向指標(biāo)。其中,正向指標(biāo)與土地綜合承載力的關(guān)系正向相關(guān),逆向反之;具體的正向、負(fù)向類型劃分,匯總在表1中。此外,由于部分指標(biāo)的數(shù)據(jù)無法直接得到,本文通過對已有數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸間接得到。例如,2012年的全國建設(shè)用地面積未在統(tǒng)計(jì)年鑒中給出,則用前幾年的建設(shè)用地面積數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸擬合,進(jìn)而預(yù)測出2012年全國的建設(shè)用地面積。其他缺失數(shù)據(jù)也類似處理。

3.2 評估結(jié)果分析

根據(jù)模型的具體運(yùn)算情況,最終確定其參數(shù)值如下:學(xué)習(xí)因子:c1=2,c2=2;迭代次數(shù)maxgen=50;種群規(guī)模sizepop=400;慣性權(quán)重w=0.996 5;自適應(yīng)變異的變異率取0.9。在這些參數(shù)取值下,最終在最優(yōu)投影方向上得出各個區(qū)域的土地綜合承載力評估結(jié)果如表2所示。

表2 各個區(qū)域的土地綜合承載力評估結(jié)果

表2中的評估結(jié)果顯示,在土地資源利用方面,京津冀區(qū)域的水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國的平均水平,大約為全國平均水平的2倍。因此,從全國范圍來看,京津冀區(qū)域在土地資源的利用上處于優(yōu)勢地位,當(dāng)然這一結(jié)果與區(qū)域在經(jīng)濟(jì)、科技方面的優(yōu)勢地位密不可分。從京津冀區(qū)域內(nèi)部來看,天津的土地資源利用水平最高,這也是其在土地資源利用率,墾殖率,建設(shè)用地率都居于首位的綜合體現(xiàn)。事實(shí)上,近些年來天津?qū)ν恋毓芾砗屯恋乇Wo(hù)一直非常重視,十分注重土地的使用效率,制定了一系列規(guī)劃,也實(shí)施了一系列舉措,如“工業(yè)戰(zhàn)略東移方針”、“改造危陋平房”工程、“建成濱海城區(qū)”戰(zhàn)略,“雙優(yōu)化工程”等;同時,天津加強(qiáng)了土地宏觀控制并頒布了相關(guān)法律條例。與天津相比,北京土地墾殖率水平過低,作為首都,其城市用地是核心,郊區(qū)用地服務(wù)于城市,非農(nóng)業(yè)建設(shè)用地比重大也是在所難免。因而未來需要提高其耕地的產(chǎn)出效率,加強(qiáng)中低產(chǎn)田的改造,將高產(chǎn)栽培技術(shù)和高產(chǎn)新品種應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中,全面提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技水平,最大限度做到“少量多產(chǎn)”。河北土地資源利用情況雖然高于全國,但也明顯低于北京和天津,這主要是由于其未利用土地率較高所造成的。因而,未來需要大力提高其土地利用效率,在保護(hù)好生態(tài)用地的前提下,合理地加強(qiáng)對未充分利用土地的開墾或建設(shè),尤其需要加大科技投入力度,提高各類型土地的單位產(chǎn)出。

在社會發(fā)展方面,京津冀區(qū)域的水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國的平均水平,約為全國平均水平的一半。因此,從全國范圍來看,京津冀區(qū)域在社會發(fā)展方面較弱,這主要由于京津冀地區(qū)人口密度過高、人均耕地面積少所造成的。從京津冀區(qū)域內(nèi)部來看,北京因其過高的人口密度,過低的人均耕地而位列天津、河北之后,但其城鎮(zhèn)化率仍在三者中最高,因此,在現(xiàn)實(shí)情況下,北京需要揚(yáng)長補(bǔ)短。未來需要在嚴(yán)格控制人口數(shù)量的同時,利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)合理規(guī)劃和利用工業(yè)用地、建筑用地、交通用地等非農(nóng)業(yè)用地,搬遷甚至取消一些高污染、高耗能企業(yè),適當(dāng)增加公園綠地面積,保持耕地面積數(shù)量的長久穩(wěn)定。天津與北京的情況非常相似,人均耕地面積比北京要高一些,但人均綠地面積甚至低于北京。因此,天津未來需要在保證耕地面積不在受到侵害的同時,極力擴(kuò)充綠地面積,進(jìn)一步改善城市的生態(tài)環(huán)境。河北的城鎮(zhèn)化率偏低是制約其土地承載力的重要因素,河北作為農(nóng)業(yè)大省,需要在穩(wěn)定發(fā)展農(nóng)業(yè)的同時,適當(dāng)加大發(fā)展工業(yè)的力度,以全國的“城鎮(zhèn)化”為契機(jī),大力推動當(dāng)?shù)氐某擎?zhèn)化建設(shè),進(jìn)而帶動經(jīng)濟(jì)的持久健康發(fā)展。

在經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面,京津冀區(qū)域的水平高出全國的平均水平約一半,因此,從全國范圍來看,京津冀區(qū)域的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平處于優(yōu)勢地位,當(dāng)然這一結(jié)果與該區(qū)域的城市構(gòu)成有直接關(guān)系,它包含了經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的首都北京和直轄市天津。從京津冀區(qū)域的城市構(gòu)成來看,首都北京是中國的經(jīng)濟(jì)、政治、文化中心,經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、科學(xué)技術(shù)在全國名列前茅,各產(chǎn)業(yè)增加值、生產(chǎn)率也明顯地高于其他地區(qū)。天津是北方經(jīng)濟(jì)中心、國際重要的港口城市之一,同樣擁有繁榮的經(jīng)濟(jì)和發(fā)達(dá)的技術(shù),過去若干年的數(shù)據(jù)表明,其人均GDP甚至超過北京。而對于河北而言,其經(jīng)濟(jì)技術(shù)遠(yuǎn)低于北京和天津,僅比全國的平均水平略高,這嚴(yán)重影響了區(qū)域土地綜合承載力的評價(jià)結(jié)果。在未來的發(fā)展過程中,河北需要借助地緣優(yōu)勢,積極借鑒北京、天津的先進(jìn)科學(xué)技術(shù),通過工業(yè)基地的轉(zhuǎn)移和技術(shù)的復(fù)制,進(jìn)一步加速區(qū)域的工業(yè)化和城市化進(jìn)程,同時對農(nóng)業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)調(diào)整,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技投入力度,在保證耕地面積恒定的前提下,最大限度地提高產(chǎn)出效益,將農(nóng)業(yè)發(fā)展成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的新增長點(diǎn)。

在生態(tài)環(huán)境方面,京津冀區(qū)域的水平低于全國的平均水平。從京津冀區(qū)域內(nèi)部來看,北京的綠化及森林覆蓋率都較高,但嚴(yán)重的水資源短缺是限制城市發(fā)展的重要因素,未來需要在污水處理、水資源重復(fù)利用方面加大投入力度,改善當(dāng)前嚴(yán)重缺水的困境。天津作為一個重要的華北工業(yè)城市,尤其應(yīng)注重生態(tài)環(huán)境問題的治理和改善,加大環(huán)境保護(hù)與綠化工作,提高森林覆蓋率與綠化面積,需要從源頭上大力整治和治理對環(huán)境有嚴(yán)重污染的企業(yè)。當(dāng)前,天津正在著力打造“一條綠色生態(tài)環(huán)廊”,為努力改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。此外,天津可積極培育人工林地、草地,積極推行綠色生態(tài)農(nóng)業(yè),加強(qiáng)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對土地環(huán)境的污染。事實(shí)上,由于數(shù)據(jù)的缺失,本文未將空氣質(zhì)量納入生態(tài)環(huán)境考量范疇。但近幾年日益嚴(yán)峻的PM 2.5問題,籠罩了北方乃至整個中國,而京津冀區(qū)域的空氣質(zhì)量問題似乎更為嚴(yán)峻。從源頭上講,京津冀區(qū)域需要大力治理高耗能、高污染產(chǎn)業(yè),改善城市供暖設(shè)備的污染問題,同時嚴(yán)控汽車數(shù)量、提升發(fā)動機(jī)和油品質(zhì)量,必要時可以探索式推出新能源交通工具。通過多管齊下的方式,還區(qū)域一片APEC藍(lán)。而河北的森林覆蓋率過低,甚至遠(yuǎn)低于北京和天津,未來需要通過退荒還林等方式進(jìn)一步增加森林植被面積;并且針對從北京轉(zhuǎn)移過去的高污染企業(yè),需要通過科技改良、政府引導(dǎo)和補(bǔ)貼等手段,著力治理并改善固、液、氣污染源的排放問題,確保當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境免受危害。

土地綜合承載力總目標(biāo)的評測結(jié)果顯示,京津冀地區(qū)土地綜合承載力略高于全國平均水平。各個分指標(biāo)的評估結(jié)果表明,區(qū)域經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和土地利用程度遠(yuǎn)高于全國平均水平,但土地資源較為匱乏,人口壓力過大,用于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的土地面積較小,體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)技術(shù)、土地利用程度與社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)不協(xié)調(diào)的現(xiàn)狀,經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度已超出了其社會發(fā)展速度和環(huán)境承受能力,因此,京津冀地區(qū)需要高度重視社會發(fā)展及環(huán)境保護(hù)工作,尤其是加強(qiáng)控制人口密度與大力提高生態(tài)環(huán)境方面綠化,以實(shí)現(xiàn)區(qū)域的協(xié)調(diào)發(fā)展。

4 結(jié)論

本文構(gòu)建基于粒子群優(yōu)化的投影尋蹤評估模型,來對京津冀地區(qū)土地綜合承載力進(jìn)行評價(jià)。綜合考慮土地資源利用、生態(tài)環(huán)境、社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)技術(shù)狀況,建立了更為全面的土地綜合承載力評價(jià)指標(biāo)體系,然后利用構(gòu)建的模型對京津冀地區(qū)、以及全國土地的評價(jià)結(jié)果,對各個區(qū)域土地綜合承載力進(jìn)行比較分析,深入探討了京津冀地區(qū)在土地利用中的不足,進(jìn)而提出改良土地利用的政策建議,為京津冀區(qū)域土地的合理開發(fā)和利用提供了有意義的參考。該評價(jià)模型最大的優(yōu)勢在于避免了評價(jià)方案中確定各個指標(biāo)權(quán)重的主觀任意性。與此同時,針對現(xiàn)實(shí)中各個指標(biāo)數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)且指標(biāo)高維度等難題,該模型有效地發(fā)現(xiàn)高維指標(biāo)數(shù)值的結(jié)構(gòu)和特征,體現(xiàn)出較好的穩(wěn)健性。此外,粒子群優(yōu)化法中引入自適應(yīng)變異,減小了陷入局部最優(yōu)的可能性,提高算法尋找全局最優(yōu)的效率。

主要參考文獻(xiàn)

[1]G?ssling S,Hansson C B,H?rstmeier O,et al.Ecological Footprint Analysis as a Tool to Assess Tourism Sustainability[J].Ecological Economics,2002,43(2/3):199-211.

[2]Chen B,Chen G Q.Ecological Footprint Accounting Based on Emergy-A Case Study of the Chinese Society[J].Ecological Modelling,2006,198(1/2):101-114.

[3]Huijbregts M A J,Hellweg S,F(xiàn)rischknecht R,et al.Ecological Footprint Accounting in the Life Cycle Assessment of Products[J].Ecological Economics,2008,64(4):798-807.

[4]黃萬常,周興.土地承載力研究的理論與方法綜述[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2008(10):100-103.

[5]葉偉,趙善倫,孫靜.土地人口承載力計(jì)算方法綜述[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2008,33(3):40-44.

[6]傅世鋒,張平,蔣金龍.基于開發(fā)區(qū)規(guī)劃環(huán)評的土地資源承載力評價(jià)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2012(2):459-467.

[7]劉朝亮.層次分析法在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(13):228-232.

[8]Liu Z L.Study on Application of AHP in Agricultural System[J].Guangdong Agricultural Sciences,2013(13):228-232.

[9]黃海.土地利用結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化遺傳算法[J].山地學(xué)報(bào),2011(6):695-700.

[10]Huang H.Multi-objective Genetics Algorithm for Land use Structure Optimization[J].Journal of Mountain Science,2011(6):695-700.

[11]Wang S,Yang F,Xu L,et al.Multi-scale Analysis of the Water Resources Carrying Capacity of the Liaohe Basin based on Ecological Footprints[J].Journal of Cleaner Production,2013(53):158-166.

[12]Kang P,Xu L.The Urban Ecological Regulation Based on Ecological Carrying Capacity[J].Procedia Environmental Sciences,2010(2):1692-1700.

[13]Hoekstra A Y.Human Appropriation of Natural Capital:A Comparison of Ecological Footprint and Water Footprint Analysis[J].Ecological E-conomics,2009,68(7):1963-1974.

[14]Monfreda C,Wackernagel M,Deumling D.Establishing National Natural Capital Accounts Based on Detailed Ecological Footprint and Biological Capacity Assessments[J].Land Use Policy,2004,21(3):231-246.

[15]Lenzen M,Murray S A.A Modified Ecological Footprint Method and Its Application to Australia[J].Ecological Economics,2001,37(2):229-255.

[16]Siche R,Pereira L,Agostinho F,et al.Convergence of Ecological Foot-Print and Emergy Analysis as a Sustainability Indicator of Countries:Peru as Case Study[J].Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation,2010,15(10):3182-3192.

[17]杜靈通,高桂英.彭陽縣生態(tài)足跡與生態(tài)承載力動態(tài)變化研究[J].寧夏大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012(1):101-105.

[18]胡超,張展羽,馮寶平,等.基于投影尋蹤模型的農(nóng)田水利發(fā)展綜合評價(jià)[J].中國農(nóng)村水利水電,2013(5):89-91.

[19]劉耀源,鄒長武,周媛媛,等.改進(jìn)的投影尋蹤水質(zhì)評價(jià)模型[J].節(jié)水灌溉,2012(12):1-3.

[20]趙小勇,付強(qiáng),邢貞相,等.投影尋蹤模型的改進(jìn)及其在生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)綜合評價(jià)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2006(5):222-225.

[21]馬世發(fā),何建華,俞艷.基于粒子群算法的城鎮(zhèn)土地利用空間優(yōu)化模型[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2010(9):321-326.

[22]陳廣洲,汪家權(quán),解華明.粒子群算法在投影尋蹤模型優(yōu)化求解中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)仿真,2008(8):159-161.

[23]姜秋香,付強(qiáng),王子龍.基于粒子群優(yōu)化投影尋蹤模型的區(qū)域土地資源承載力綜合評價(jià)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011(11):319-324.

[24]董前進(jìn),王先甲,艾學(xué)山,等.基于投影尋蹤和粒子群優(yōu)化算法的洪水分類研究[J].水文,2007(4):10-14.

[25]王李進(jìn),胡欣欣,寧正元.基于粒子群優(yōu)化的投影尋蹤聚類模型及其應(yīng)用[J].南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010(4):320-323.

10.3969/j.issn.1673-0194.2016.15.118

DF453

A

1673-0194(2016)15-0189-06

2016-04-14

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71402005);北京市優(yōu)秀人才培養(yǎng)資助項(xiàng)目(2015000020124G044);國家留學(xué)基金資助項(xiàng)目(201506465053);中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(FRF-TP-15-031A2)。

劉澄(1967-),男,遼寧遼陽人,教授,博士生導(dǎo)師,主要研究方向:土地經(jīng)濟(jì)、金融工程;通訊作者:劉祥東(1985-),男,河南信陽人,講師,博士,主要研究方向:土地經(jīng)濟(jì)、金融工程。Email:xdliu@ustb. edu.cn。

猜你喜歡
投影京津冀承載力
解變分不等式的一種二次投影算法
基于最大相關(guān)熵的簇稀疏仿射投影算法
找投影
找投影
CFRP-PCP板加固混凝土梁的抗彎承載力研究
京津冀大聯(lián)合向縱深突破
耐火鋼圓鋼管混凝土柱耐火極限和承載力
京津冀一化
養(yǎng)老“京津冀一體化”謹(jǐn)慎樂觀看
潛艇極限承載力計(jì)算與分析
丰顺县| 新闻| 湾仔区| 涞水县| 锡林浩特市| 阿拉善右旗| 乌鲁木齐县| 鱼台县| 宁城县| 温宿县| 阜阳市| 江陵县| 三江| 敖汉旗| 桐柏县| 五华县| 高青县| 长丰县| 平潭县| 古田县| 罗城| 竹溪县| 蓬莱市| 浑源县| 沙湾县| 陆良县| 伊吾县| 霞浦县| 仲巴县| 大悟县| 清河县| 周宁县| 西吉县| 大庆市| 石棉县| 永寿县| 奉贤区| 濮阳县| 襄樊市| 兖州市| 横峰县|