基于多层感知器神经网络的土地利用数据库更新模型及应用

针对土地利用数据库更新规则复杂、不同更新类型与更新规则自动匹配困难等问题,该文提出并构建了一种基于多层感知器神经网络的土地利用要素自适应更新模型。该模型将土地利用要素的每个变更类型判断及更新行为判断过程均设计成一个神经元,同类神经元组织成一个网络层,所有网络层采用全连接方式构成一个多层感知更新策略判断模型。该模型可以自动完成变更类型与更新规则的正确快速匹配,且可根据更新规则的变化,灵活改变知识库并产生新的推理机。试验表明:该模型明显减少了人工交互环节,综合更新效率较各基地软件可以提高30%左右,一次性更新正确率可以提高5个百分点以上,研究成果可为土地利用数据库的高效自动更新提供一整套新的解决方案。     

矿区土地复垦景观格局变化和生态效应

为了揭示矿区土地复垦对项目区景观格局的影响及生态效应,应用GIS和景观生态学方法,以徐州市九里矿区土地复垦项目为例,分析了该区土地利用结构和景观格局变化。结合景观格局优化目标建立了相应的评价指标体系并利用层次分析法对各评价因子赋以权重,对矿区复垦的生态效应进行评价。结果表明,矿区土地复垦项目的实施对区域生态环境起到一定的改善作用,但部分评价因子呈现出正效应或负效应,如:平均斑块面积增加、生态服务价值增加、生态廊道的密度和面积增大使生物多样性提高等为正效应,但由于生态廊道的建设,宽度的增加和密度的增加,对景观斑块进行切割,降低了最大斑块面积,使斑块破碎度提高而对矿区生态系统造成负面影响。因此在土地复垦过程中应采取生物、工程、技术措施来进行生态补偿。     

矿区土地利用分形特征动态变化

为了揭示矿区土地利用结构的空间行为和迁移状况,以徐州城北矿区3期遥感数据为数据源,利用GIS空间分析技术,选取土地利用形状分维数、计盒维数、半径维数、分枝维数4个指标对3个时期（1978年、2000年和2011年）矿区土地利用结构的复杂程度、稳定程度、空间占比、衰减状况和相互渗透程度进行多角度分析。结果表明,矿区土地呈现明显的分形特征,由于煤炭资源的开采、复垦项目的实施和城市化进程的加快,各地类的分形特征均发生了不同程度的变化：5种土地利用类型中,水域和耕/园地受煤炭开采和复垦活动的扰动较大,形状分维数和分枝维数均呈现先增加后降低的趋势,而城镇/工矿用地受城市化进程的影响,形状分维数持续增大,趋于不稳定;由于煤炭资源的开采,占用了大量耕地,使原本规整的耕地变得支离破碎并形成零星的塌陷积水区,使耕/园地的计盒维数和半径维数降低,而由于复垦项目的实施,使得水域斑块面积增大,使水域的计盒维数和半径维数增大;相关分析结果表明4个指标中计盒维数与半径维数和形状分维数与分枝维数两两间存在较弱的相关性。综上所述,煤炭资源的开采、矿区土地复垦和城市化是区域土地利用分形特征与结构稳定变化的主要驱动因素。     

基于Geoprocessing的徐州市绿地可达性研究

以江苏省徐州市区2008年城市航片影像数据为基础,将遥感图像解译为工业用地、仓储用地、水域、商业用地、居住用地等用地类型,并结合城市人口密度和城市绿地分布间的空间关系和阻力模型,利用Geoprocessing地理处理方法建立徐州市城市绿地空间可达性评价模型,对徐州市区的绿地可达性进行研究.结果表明,徐州城市绿地空间布局上呈现“西北低东南高”“内低外高”的特点,而绿地的空间可达性则呈现“北低南高”“内高外低”的空间格局.     

基于RS和GIS的矿区土地利用变化对生态服务价值损益影响研究——以徐州市九里矿区为例

矿区土地利用随着矿区的开发利用改变,生态服务价值随之改变,生态服务价值变化决定着该区的可持续发展.以徐州市九里矿区1987年、2001年和2008年共3期Landsat TM/ETM影像为基础,应用Costanza等人的生态服务价值公式,并结合矿区特点对谢高地等人的中国不同陆地生态系统生态服务价值表进行适当调整,计算该区不同土地类型的生态服务价值(ESV)在1987-2008年间的变化.研究结果表明,21 a间,徐州九里矿区增加了434196.41万元.增加了346.43 %.主要原因是该矿区为后采矿阶段,塌陷区水体增多,以及矿区的土地复垦等使原来的矿区变成耕地等.     

基于地统计的矿业城市土壤重金属污染研究——以徐州市为例

以江苏省徐州市泉山区、云龙区、鼓楼区、九里区4个城区的表层土壤为研究对象,对该城区土壤重金属富集与污染状况进行分析与评价.结果表明,该城区表层土壤5种重金属(Cd、Cu、Zn、Pb、Cr)含量均略高于中国土壤元素背景值,土壤中Cd富集程度较高,污染较严重;Cu、Zn、Pb、Cr富集程度较低,污染程度较轻.另外,在GIS环境下利用空间数据插值方法对该城区土壤重金属的空间分布特征研究发现,土壤重金属含量、富集分布状况与城区的交通活动和工业活动等密切相关.     

基于GIS技术与AHP方法的农村居民点整理潜力评价——以江苏省新沂市为例

农村居民点的潜力评价是农村居民点整理工作顺利实施的前提与基础。本研究采用AHP法,选择农村居民点的利用强度、利用结构、假设整理投入以及整理产出效益作为评价准则,选择人均面积、容积率等10个因子构建了评价指标体系,基于GIS技术实现江苏省新沂市农村居民点的整理潜力评价。结果表明:新沂市农村居民点的整理潜力存在明显的空间差异性,东部高流与西部窑湾、草桥的整理潜力整体较高,其他区域相对较低;新沂市农村居民点整理潜力受城镇辐射影响较为明显,距城镇距离越近,整理潜力越小,反之越大;新沂市农村居民点还受交通因素影响明显,交通越便利,整理潜力越小,反之越大。     

基于BP人工神经网络的农村居民点用地整理潜力评价 ——以江苏省丰县为例

针对当前农村居民点整理潜力评价方法效率低、易受主观因素影响的现状,提出利用反向传播(BP)人工神经网络方法对农村居民点建设用地整理潜力进行评价。以江苏省徐州市丰县的12个镇为研究对象,在Matlab R2015b软件平台支持下,构建BP人工神经网络预测模型,在对数据进行关联关系分析的基础上,测算农村居民点建设用地整理的现实潜力,实现对丰县各镇土地整理潜力集约利用的评价。结果表明:(1)丰县农村居民点人均占地面积较大,农村居民点布局较为分散。丰县农村居民点最终可整理面积达2 111.81 hm~2,原耕地面积为64 775 hm~2,耕地可增加系数达3.26%。(2)宋楼镇的整理潜力最大,范楼镇次之,师寨镇的整理潜力最小。