基于集成学习与MOLA模型的中山市国土空间规划布局研究

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国土空间规划是对一定区域国土空间开发保护在空间和时间上作出的安排,是区域空间发展的指南、可持续发展的空间蓝图,是各类开发保护建设活动的基本依据。开展国土空间适宜性评价,科学划定“三类空间”(生态空间、农业空间和城镇空间),是国土空间规划的重要内容,具有重要意义。当前,对于“三类空间”的适宜性评价及其划定方法,还处于起步和探索阶段。本文以中山市陆域空间为研究对象,利用遥感影像、DEM和POI等众源数据,采用遥感解译、GIS空间分析、层次分析法、熵权法、集成学习及MOLA(多目标土地配置模型)等技术方法,划分国土空间评价单元,开展基于双约束条件的国土空间适宜性评价以及基于MOLA的国土空间冲突分析,据此对中山市陆域国土“三类空间”进行规划布局。主要研究结果如下:(1)根据中山市的实际情况把研究区由上至下的分为以镇、区行政边界为分界线的一级评价单元24个。通过综合考虑数据适用性、国土空间评价可能在跨行政边界时不可分割的需求,把30米×30米的格网作为二级评价单元。(2)分别选取了三套不同评价指标体系进行“三类空间”的适宜性评价。农业空间选取了8个指标,生态空间和城镇空间都选取了7个指标。同一类空间的一套指标本文采用了双约束与集成学习的方法得到进行最终的评价结果。“三类空间”都分别采用了层次分析法与熵权法进行分别评价,得到的两份评价结果通过投票法集成学习后得到最终的“三类空间”评价结果。双约束方法基于Matlab和Python两个平台编写的程序进行批量计算,尽量减少人为对数据的干预从而使得评价结果较为有科学性依据。(3)冲突分析采用多目标土地配置模型(MOLA),对中山市“三类空间”进行分值投影比较。其中农业空间与城镇空间的冲突最多,主要集中在中山市北部区域。生态空间与城镇空间的冲突最小。研究采取生态空间>农业空间>城镇空间的优先顺序作为冲突结果选区的主基调得出最终的冲突结果。其中翠亨新区、港口镇和民众镇南部采取特殊处理,优先城镇空间的发展需要进行布局。(4)中山市陆域国土空间规划布局结果连片分布情况较多,空间分布差异较为明显。生态空间主要分布在地势陡峭的中部五桂山区域和南部神湾、三乡、坦洲三镇交界区域。农业空间主要分布在河网密布地势平坦的民众镇、神湾镇、坦洲镇和南朗镇。城镇空间则分布在中山市城区和各产业特色镇。“三类空间”规划布局总体受地形和土地现状的影响最为明显。(5)本文尝试采用集成学习与MOLA模型开展“三类空间”适宜性评价与冲突分析,希望有助于对国土空间规划布局的技术方法及思路的深入探讨,为中山市国土空间规划与开发利用提供有益参考。
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