[發(fā)明專利]一種基于“天-地-生”的城市群土地環(huán)境影響評價方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310478273.2
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103514377A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李景文;陸妍玲;黃志英
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于“天-地-生”的城市群土地環(huán)境影響評價方法，其特征在于具體步驟為：

(1)在遵循科學性、綜合性、可操作性、完備性、動態(tài)性、定性及定量分析原則的基礎(chǔ)上，采用文獻統(tǒng)計綜合分析的方法，從人地關(guān)系理論出發(fā)，按照土地環(huán)境的連續(xù)立體三維空間特性，形成由天、地、生三個不同層面的一級指標，并將該子層面系統(tǒng)分別進行聚類分析與評價，確定土地環(huán)境演變的影響二級指標結(jié)構(gòu)；

(2)由于不同要素的數(shù)據(jù)具有不同的單位和量綱，因而其數(shù)值的差異會很大，對分類結(jié)果產(chǎn)生影響，因此對指標要素進行標準化處理，以消除指標之間變化趨勢、量綱的不一致及數(shù)量級的差異現(xiàn)象，通過比重法計算進行指標的標準化處理，設(shè)有n個定量評價指標（X₁，X₂，……，X_n），且已取得m個參評對象的指標的數(shù)據(jù)X_ij(i=1，2，……，m；j=1，2，……，n)為原始數(shù)據(jù)；

mij=xij/Σi=1mxij;]]>

構(gòu)成指標樣本數(shù)據(jù)矩陣：

M=m11m12Λm1jm21m22Λm2jMMMMmi1mi2Λmij;]]>

M的j個指標向量M₁，M₂，…M_j為線性組合，即綜合指標向量為：

P_k＝a_1kX₁+a_2kX₂+Λ+a_jkX_j；k=1，2，…j；其中，a_k＝(a_1k,a_2k,Λa_jk)^T，即a_k為單位向量；

(3)利用信息熵工具，計算各指標的權(quán)重

第i個指標下第j個樣本值的比重

第i個指標的熵值其中k=1/ln?n；

第i個指標的熵權(quán)C_i定義為

最后綜合評價值為：W_j是第j個樣本值的綜合評價值，利用經(jīng)過主成分分析篩選出來的指標之間的相關(guān)關(guān)系較弱，恰好可以避免信息的重復(fù)性，對篩選出來的指標利用熵值法計算出第j個樣本綜合評價值W_j；

(4)通過對傳統(tǒng)灰色關(guān)聯(lián)分析法的改進，根據(jù)指標綜合值的各比較數(shù)列集構(gòu)成的曲線族，與參考數(shù)列構(gòu)成的曲線間的幾何相似程度來確定比較數(shù)列集與參考數(shù)列間的關(guān)聯(lián)度，比較數(shù)列構(gòu)成的曲線與參考數(shù)列構(gòu)成的曲線的幾何形狀越相似，其關(guān)聯(lián)度越大，因此，使其土地環(huán)境天、地、生三類綜合指標要素兩兩進行比較參考，以此建立土地環(huán)境演化影響要素的關(guān)聯(lián)模型與耦合模型；

①兩兩數(shù)列參考比較

參考數(shù)列為X_O(k)＝{x_o(1),x_o(2),Λ,x_o(n)}，m個比較數(shù)列為：

X₁(k)＝{x₁(1),x₁(2),Λ,x₁(n)}；

X₂(k)＝{x₂(1),x₂(2),Λ,x₂(n)}；

……

X_m(k)＝{x_m(1),x_m(2),Λ,x_m(n)}；

②對上述數(shù)值的無量綱化處理

由于各指標的含義和單位不同，因而指標值通常具有不同的量綱和數(shù)量級，為進行科學比較，必須進行一下無量綱化處理，減少隨機因素的干擾；

ZXi=xi(k)-minxi(k)maxxi(k)-minxi(k),]]>其中xi(k)=i=oi=1,2,Λm;]]>

③關(guān)聯(lián)系數(shù)

其中Δ_oi(k)為參考數(shù)列與比較數(shù)列之差，Δ_oi(k)＝|zx_o(k)-zx_i(k)|,Δmin＝minmin|zx_o(k)-zx_i(k)|,Δmax＝maxmax|zx_o(k)-zx_i(k)|,ρ為分辨系數(shù)，此處取值0.5，ξ_oi(k)為灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)；

④關(guān)聯(lián)度

綜合各點的關(guān)聯(lián)系數(shù)，得到x_o與x_i的灰色關(guān)聯(lián)度：

其中w_k為天、地、生各指標權(quán)重值；

⑤耦合度

從關(guān)聯(lián)度矩陣中，對二級指標關(guān)聯(lián)系數(shù)按行、列求均值，得到一級指標天、地、生(A-E-L)的關(guān)聯(lián)系數(shù)；

dAp=1pΣe=1pγoi‾,dEq=1qΣl=1qγoi‾,dlr=1rΣa=1rγoi‾;]]>

其中，分別為天、地、生之間的綜合關(guān)聯(lián)系數(shù)，進一步構(gòu)建土地環(huán)境系統(tǒng)天-地-生耦合模型：

CAEL=1p×q×rΣe=1pΣl=1qΣa=1rγoi;]]>

式中：p、q、r分別為土地環(huán)境天、地、生綜合要素的指標數(shù)，C_AEL為其系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)耦合度；

各影響要素對城市群土地環(huán)境的約束作用主要表現(xiàn)在于地形地貌、氣象氣候、水土資源、能源和生物等天、地、生各綜合主導(dǎo)因子對城市群的支撐、約束和限制；同時日漸惡劣的土地環(huán)境還對城市的選擇、經(jīng)濟發(fā)展與規(guī)劃產(chǎn)生排斥與驅(qū)趕，這便是土地環(huán)境對城市發(fā)展的負反饋；顯然，在土地系統(tǒng)演化周期內(nèi)，將經(jīng)歷低級協(xié)調(diào)共生、初級協(xié)調(diào)、中級協(xié)調(diào)、極限發(fā)展、上升發(fā)展階段；由城市群各市土地環(huán)境交互關(guān)聯(lián)耦合度，綜合評價其土地環(huán)境影響要素交錯作用類型，反映出時間域內(nèi)城市群土地環(huán)境的發(fā)展階段，以及和城市群自然能源、經(jīng)濟發(fā)展階段緊密相連，人文作用調(diào)控下的土地環(huán)境演變的規(guī)律性。