[1]李木子,秦培珅,沈江奡.基于改进免疫粒子群算法的乡村土地利用空间配置优化方法[J].华南地震,2025,(01):152-158.[doi:10.13512/j.hndz.2025.01.19]
　LI Muzi,QIN Peishen,SHEN Jiangao.Optimization Method for Spatial Allocation of Rural Land Use Based on Improved Immune Particle Swarm Optimization Algorithm[J].,2025,(01):152-158.[doi:10.13512/j.hndz.2025.01.19]
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基于改进免疫粒子群算法的乡村土地利用空间配置优化方法()

华南地震[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN]

卷:
期数:
2025年01期
页码:
152-158
栏目:
土木工程防震减灾
出版日期:
2025-03-30

文章信息/Info

Title:
Optimization Method for Spatial Allocation of Rural Land Use Based on Improved Immune Particle Swarm Optimization Algorithm
文章编号:
1001-8662（2025）01-0152-07
作者:
李木子; 秦培珅; 沈江奡
中铁十四局集团山东省人民防空建筑设计院有限责任公司，济南 250000
Author(s):
LI Muzi; QIN Peishen; SHEN Jiang’ao
China Railway 14th Bureau Group Shandong Civil Air Defense Architectural Design Institute Co.， Ltd.， Jinan 250000， China
关键词:
改进免疫粒子群算法; 空间聚集性; 乡村土地; 利用空间; 配置优化
Keywords:
Improved immune particle swarm optimization algorithm; Spatial clustering; Rural land; Utilization space; Allocation optimization
分类号:
F301.2
DOI:
10.13512/j.hndz.2025.01.19
文献标志码:
A
摘要:
在求解土地利用空间配置优化模型时，由于算法收敛过慢，无法准确求取个体的移动步长，导致对研究区域土地的集约利用效果不佳，为此提出基于改进免疫粒子群算法的乡村土地利用空间配置优化方法。该研究参照科学性、可行性、可持续发展以及综合协调性最大化的原则，选取最大化土地利用、空间聚集性和土地利用效益作为目标函数，结合土地资源利用情况和乡村发展需求，建立土地利用空间配置优化模型，然后对模型设置相应的约束条件，包括土地面积约束、粮食安全约束、地类转换原则约束，从而得到综合优化模型，最后，基于此，采用免疫粒子群算法求解模型，并利用混沌扰动算子计算个体的移动步长，同时引入非线性递减的惯性权重因子对算法进行改进，通过迭代运算输出模型的最优解，进而得到配置优化方案。实验结果表明，利用所提方法，可对研究区域的土地利用空间配置进行良好优化，土地集约利用率均高于8%，优于对比方法，应用效果较好。
Abstract:
When solving the spatial allocation optimization model for land use，due to the slow convergence of the algorithm，it is difficult to accurately calculate the individual’s movement step，resulting in poor intensive use of land in the study area. Therefore， an optimization method for spatial allocation of rural land use based on an improved immune particle swarm optimization algorithm was proposed. Based on the principles of scientificity， feasibility， sustainable development， and comprehensive coordination， this paper selected the maximizing land use， spatial clustering， and land use benefit as objective functions. By combining land resource utilization and rural development needs，a spatial allocation optimization model for land use was established. Then， corresponding constraints were set on the model， including land area constraints， food security constraints， and land type conversion principle constraints， so as to obtain a comprehensive optimization model. Finally， the immune particle swarm optimization algorithm was used to solve the model， and the individual’s movement step was calculated by using chaotic disturbance operators. At the same time，a non-linear decreasing inertia weight factor was introduced to improve the algorithm. The optimal solution of the model was output through iterative operation， and the allocation optimization scheme was obtained. The experimental results show that the proposed method can effectively optimize the spatial allocation of land use in the study area，with intensive land utilization rates higher than 8%，which is superior to the comparison method and has a good application effect.

参考文献/References:

[1] Zhang Y ，Yu M ，Ye Y. Spatial land use optimization using the CLUE-S model：A case study in the Keerqinzuoyihou Banner，China[J]. Polish Journal of Environmental Studies. 2023，36（15）：124-127.
[2]朱从谋，苑韶峰，杨丽霞.耦合MOP与FLUS模型的杭州市土地利用格局优化及权衡分析[J].农业工程学报，2023，39 （16）：235-244.
[3]王世东，李立，张游游，等.基于DE-PSO模型的土地资源优化配置研究[J].农业机械学报，2022，53（06）：226-236.
[4]周玲慧，王海军，曾浩然.基于改进的IFM-NSGAⅢ模型的武汉市土地利用优化配置 [J]. 测绘地理信息，2023，48 （05）：104-110.
[5]韩珊，王潜心，曹芳洁，等.多目标土地利用优化模型与应用[J].测绘科学，2022，47（08）：157-165.
[6]胡西武，廉恩慧，才仁卓玛.三江源国家公园土地利用结构与空间布局优化研究 [J].青海民族研究，2022，33（02）：190-199.
[7]马瑞，范燕敏，武红旗，等.耦合GMOP与PLUS模型的干旱区土地利用格局模拟[J].农业资源与环境学报，2023，40 （01）：143-153.
[8]史雪蒙，高军科，赵德义.农垦集团土地资源优化配置路径研究[J].产业与科技论坛，2023，22（08）：236-237.
[9]董张玉，向乔妹，王梦阳，等.面向中小城镇格局的多目标土地利用优化 [J]. 合肥工业大学学报（自然科学版）， 2022，45（03）：376-382+388.
[10]唐乎媞，张斌，鞠登平，等.生态—经济权衡下国家中心城市土地利用优化配置——以武汉市为例[J].水土保持研究，2022，29（06）：416-424.
[11]彭玉玲，徐学娴，隗剑秋，等.老挝凯山丰威汉市土地资源的空间优化配置[J].水土保持通报，2021，41（05）：160-165+373.
[12]史亚星，朱良君，秦承志，等.基于坡位—地块单元的流域最佳管理措施空间优化配置方法[J].地球信息科学学报， 2021，23（04）：564-575.
[13]袁利，刘毅华，邱坚坚.经济与生态效益不同情景下的广州市土地利用优化配置 [J]. 生态经济，2021，37（04）：103-109.
[14] Ouyang X ，Xu J ，Li J ，et al. Land space optimization of urban-agriculture-ecological functions in the Changsha-Zhuzhou-Xiangtan urban agglomeration，China[J]. Land Use Policy，2022，10（03）：245-248.
[15]王德起.城镇国土空间优化配置机制及路径[J].南开学报（哲学社会科学版），2021（01）：24-32.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-04-18
基金项目：乡村振兴下的村庄规划设计理念研究（913700001630559891202230）
作者简介：李木子（1985-），男，高级工程师，注册城乡规划师，主要从事城乡规划研究。E-mail：limuzi_2024@163.com
更新日期/Last Update: 2025-03-30