1、隨著科技的發(fā)展,特別是3S技術(shù)的發(fā)展,土地利用信息的獲取能力大大增強,而土地資源管理所需要的知識也在不斷增加,空間數(shù)據(jù)挖掘是解決當前土地利用信息矛盾問題的有效途徑. 空間聚類方法作為空間數(shù)據(jù)挖掘的重要方法,在土地利用數(shù)據(jù)挖掘中具有廣泛的應(yīng)用價值.然而,空間聚類挖掘的算法和實現(xiàn)過程目前尚存在缺陷,缺乏智能性、動態(tài)性和靈活性.智能計算模型的應(yīng)用可以有效解決這一問題. 本文從空間聚類基本理論、空間聚類技術(shù)改進以及應(yīng)用實證三個方面開

2、展研究.針對土地利用問題,通過智能計算與傳統(tǒng)空間聚類相結(jié)合的方法,在GIS基礎(chǔ)上,實現(xiàn)GA、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對空間聚類算法的改進,最終達到空間聚類模型優(yōu)化的目的,并將改進的模型應(yīng)用于城鎮(zhèn)地價更新與基本農(nóng)田的保護研究的兩個土地利用實證研究當中,開展了有益的探索和嘗試,研究涵蓋了農(nóng)村和城鎮(zhèn)兩個區(qū)域,涉及了土地定級和耕地保護兩類問題,具有較強的典型性和代表性,最終得到了有意義的結(jié)論.從另一個角度來看,本文也可以認為是從土地利用規(guī)律和知識的發(fā)現(xiàn)和挖掘為

3、導向進行空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)方法的探討. 首先,在理論方面,提出了土地利用空間聚類挖掘的主要任務(wù).對空間聚類的若干關(guān)鍵問題進行了剖析,就空間數(shù)據(jù)類型、簇類型、相似度度量等問題進行了探討,將聚類推廣到空間聚類. 其次,在技術(shù)方面,對于空間聚類提出了新的加權(quán)鄰近度計算公式,總結(jié)了空間聚類的重點研究問題.基于智能計算模型實現(xiàn)了對空間聚類方法的改進.主要開展了兩項工作:一是采用GA實現(xiàn)了對空間聚類中劃分聚類算法(K-Means)的改進,

4、二是采用自組織映射實現(xiàn)空間聚類.以VB、MapX、Matlab等為平臺設(shè)計和實現(xiàn)了面向土地利用的空間聚類系統(tǒng)框架. 最后,進行了應(yīng)用實證研究.第一個實證是以城鎮(zhèn)土地級別劃分為例進行土地利用空間分異規(guī)律挖掘的研究,實現(xiàn)了對城鎮(zhèn)土地級別劃分中常用的多因素綜合定級法和地價分區(qū)土地定級法的改進和優(yōu)化,并分別設(shè)計了空間聚類對兩種方法改進的技術(shù)路線.經(jīng)過濟南市部分區(qū)域研究實證,結(jié)果表明:基于空間聚類方法的城鎮(zhèn)多因素綜合定級方法具有較高的區(qū)分度

5、,能夠明顯地去除破碎斑點;基于空間聚類的地價分區(qū)土地定級法在土地市場發(fā)育的地區(qū)能夠迅速、科學地實現(xiàn)地價區(qū)段劃分,能夠?qū)崿F(xiàn)級別的快速、有效的劃定.最后采用空間聚類思想設(shè)計和實現(xiàn)了城鎮(zhèn)地價更新系統(tǒng).第二個實證是土地利用空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究實證,以基本農(nóng)田的劃定和空間配置為例,提出了基于空間聚類的改進方案和技術(shù)路線,通過濟陽縣基本農(nóng)田劃定的實例研究,結(jié)果表明:基于改進空間聚類的基本農(nóng)田呈明顯的聚集連片分布,區(qū)內(nèi)的方差明顯減小,有效地去除了孤立的