[发明专利]一种基于免疫克隆算法的土地复垦适宜性评价方法

权利要求书

1.一种基于免疫克隆算法的土地复垦适宜性评价方法，其特征在于，包括下列方法步骤：

S1构建基于免疫克隆算法的土地复垦适宜性评价系统模型，将土地复垦适宜性评价问题转化为带约束的多目标优化问题；

S2使用熵权法确定适宜性评价各项指标的权重，然后基于实数编码；

S3将土地复垦的适宜复垦方向和约束条件作为抗原，将问题的解作为抗体，解的优劣通过亲和函数进行判断；

S4新抗体通过克隆和变异实现繁殖，通过抗体浓度对抗体进行抑制，防止早熟收敛；

S5应用免疫克隆算法对相关适宜性数据进行优化叠加组合。

2.根据权利要求1所述的一种基于免疫克隆算法的土地复垦适宜性评价方法，其特征在于：所述步骤S2中采取熵权法明确有着评价单元与评价因子的权重，明确适宜性复垦趋势，并引进免疫克隆模型原理，将土地复垦的约束条件(土地面积约束、质量指标约束)作为抗原，将问题的解(复垦成本最低和复垦质量最优)作为抗体。

3.根据权利要求2所述的一种基于免疫克隆算法的土地复垦适宜性评价方法，其特征在于：所述解的优劣通过亲和函数进行判断，新抗体通过克隆和变异实现繁殖，通过适度扩大抗体群规模，增加迭代次数，进行地类面积的大规模优化组合，从而找到问题的最优解。

4.根据权利要求1所述的一种基于免疫克隆算法的土地复垦适宜性评价方法，其特征在于：所述熵权法算法公式是：

假定存在m个待评事项，n个评价指标，创建初始数据矩阵：R＝(r_ij)_m×n，其中r_ij为第j个指标下第i个事项的评价值，那么第j个指标第i个项目评价值的权重第j个指标的熵值其中k＝1/lnm；第j个指标的熵权为因此假如依照目标与要求把指标重要性的权重明确为α_j，j＝1,2,...,n，联系指标的熵权w_j就能够获得指标j的基本权重是：

5.根据权利要求1所述的一种基于免疫克隆算法的土地复垦适宜性评价方法，其特征在于：所述免疫克隆算法首先对抗体进行了编码，计算抗体的适应度，然后循环运行克隆操作、变易操作、选择操作，若达到最大进化代数或抗体适应度达到指定的终止条件，则结束进化，具体操作步骤如下：

(1)免疫克隆算法的操作对象是抗体库，抗体初始化阶段以正常状态下的样本作为初始抗体；

(2)每个抗体的适应度，即每个抗体对应的复垦成本，故以满足不同土地利用约束的前提下使土地复垦成本C最低为优化目标的适应度函数为：其中K_n代表复垦后临时用地面积，c_n代表各个地类的复垦成本；

(3)根据免疫细胞抗原亲和性对其进行克隆复制，免疫细胞的亲和性越好，克隆繁殖效果越好，获得的克隆数目越多，具体的抗体库P＝{a₁,a₂,…a_i,…,a_n}的克隆操作C如下：

其中，同时，c是克隆权重上限，当K_i＝1时，抗体a_i没有出现克隆，也就是抗体克隆规模一致，n是抗体群规模；

(4)借亲密度对临时种群进行高频变异，免疫细胞亲密度越佳，高频变异机率越低，抗原亲密度较差的免疫细胞经由高频变异，产生具备较佳亲密度的个体，也就是单位抗体依据特定的变异机率P_m随机挑选抗体里的1个或多个点实施变异操作，借此产生新的抗体，实际的抗体库变异操作M是：

其中，是变异后产生的新抗体；

(5)对通过了克隆操作与变异操作的抗体库实施新的优质个体挑选，也就是适宜性更强的抗体构成新的抗体库，具体操作为：

其中a_i'表示经克隆选择操作后产生的新抗体，i＝1，…，n。

6.根据权利要求1所述的一种基于免疫克隆算法的土地复垦适宜性评价方法，其特征在于：所述步骤S5中的免疫克隆算法的实现方法步骤为：

A1产生待选检测器群体(P)，P包括两部分，一是剩余群体Pr,

二是检测器群体(M)，即P＝P+Pr；

A2计算“检测器—抗原”之间的亲和力，从中选择亲和力较高的N个检测器(Pn)；

A3亲和力较高的检测器群组成预选种群(C)，“检测器—抗原”之间的亲和性越低，检测器进行克隆繁殖的概率越低；

A4根据“检测器—抗原”的亲和力对预选种群(C)进行高频变异，产生成熟检测器群(C*)；

A5对C*中检测器的亲和性进行计算，由此得到具备较高亲和性的群体M；

A6用具备较高亲和性的检测器取代原有种群中亲和性较低的检测器。