[发明专利]一种基于支持向量机的村庄用地复垦规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的村庄用地复垦规划方法，属于土地利用规划领域。

背景技术

随着工业化和城市化进程的加快，城市国有土地已经无法满足城市建设扩张对土地的需求。与此同时，国家为有效控制新增建设用地占用耕地的数量，大量城市周边的农村集体土地被地方政府通过征收转为国有土地。经济发展所需的用地资源十分有限，以城镇建设用地短缺为特征的土地供需矛盾越来越成为城市化和工业化的瓶颈。通过实地调查发现，农村地区的空心村现象普遍存在，导致大量的土地资源严重浪费，土地节约集约利用潜力巨大。村庄用地的科学复垦能够解决城乡土地需求和资源约束间矛盾，是为城市提供发展空间的有效途径。

一直以来,土地适宜性复垦规划方法是土地资源利用规划与调整的重要内容。它不仅是生态重建土地利用结构优化的有效技术向导,也是土地资源空间规划合理布局的理论支撑。目前的土地复垦规划方法主要可概括为基于决策者和基于计算机辅助两类。一方面基于决策者决策的方法具有一定的主观性,另一方面基于计算机辅助的评价方法对土壤类型等数据要求严格。因此针对土壤缺乏详细信息的情况,适宜性评价方法中过多的主观性因素的影响一直成为困扰决策者的难题。考虑到村庄生态重建的土地适宜性复垦规划是一个多层次、多目标的系统性问题,而且每个系统与因素之间的界限存在着不确定性和模糊性。

为达到充分协同各目标与各层次之间的联系,优化模型计算过程及降低决策者决策难度的目的,本发明旨在提供一种基于支持向量机(SVM, Support Vector Machine)方法、以实测数据为分析依据的土地复垦适宜性规划方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的上述不足，提供一种基于支持向量机的村庄用地复垦规划方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供的一种基于支持向量机的村庄用地复垦规划方法，包括以下步骤：

步骤1.获取研究区域最近时段村庄用地的复垦规划案例与现阶段待规划村庄用地信息；所述复垦规划案例中村庄用地的复垦规划结果为用地拆迁和用地保留；

步骤2.获取村庄用地的分布数据，记录并存储村庄用地的空间数据和属性数据，并建立数据库；空间数据是指村庄空地的地理位置数据；属性数据包括村庄的面积；

步骤3. 依据对村庄用地的影响程度选定数个环境变量，并对环境变量进行量化处理，并以栅格图层形式存储入所述数据库中；所述环境变量包括自然因子和人为因子，自然因子包括：地形地貌变量、地表类型变量、气候变量；人为因子包括人文指标和生态指标；

步骤4. 对村庄用地进行空间邻域计算，获得村庄至主要公路的距离、村庄至主要河流的距离、村庄至城镇距离、村庄至其他村庄距离，对本步骤获取的数据加入村庄的属性数据中，并对村庄的属性数据进行量化处理后以栅格图层形式存储入所述数据库中；

步骤5.用数值表示规划案例中拆迁和保留的结果，作为复垦规划案例的村庄的类标号，添加进所述数据库中；

步骤6.以复垦规划案例村庄量化后的属性数据和选定的环境变量为样本，使用支持向量机方法对复垦规划案例村庄的数据进行分析，获得分类依据；

步骤7.通过分类依据对待规划村庄进行分类并获得最终复垦规划结果。

本发明还具有以下进一步的特征：

1、步骤5中，使用-1和1分别表示保留和拆迁两种规划结果。

2、对复垦规划案例中村庄相关数据进行量化处理后，每一处村庄的各项指标数据与复垦规划结果组成了一个数集，作为特征向量，被应用于支持向量机方法。

3、所述地形地貌变量包括：海拔、坡度、坡向、破碎度；所述地表类型变量包括：土地利用类型、植被、生态区类型、土壤类型；所述气候变量包括：年均温、年总降水、温度的季节变化、降水的季节变化、最低温、最高温、1月的最低温、1月的均温、1月的总降水、7月的最高温、7月的均温、7月的总降水。

4、所述人文指标包括：所在区域初级生产力、地区生产总值(GDP)、人口密度、道路密度、乡镇密度；所述生态指标：植被覆盖指数、河流密度。

5、步骤3中对村庄用地影响程度比较可观的因素选入为环境变量

6、步骤6的具体执行步骤如下：

T1、遵循随机取样的原则，在复垦规划案例中选取数目相同的复垦规划结果为保留的村庄和拆迁的村庄，然后采用支持向量机方法获得分类依据；