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园地定级中复杂地貌区位作用分的优化算法研究——基于最小费用路径模型
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作者 胡后峰 郭永龙 +1 位作者 王瑾 刘慧芳 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第3期611-622,共12页
为提高园地定级中区位作用分的计算精度,本研究基于最小费用路径(LCP)模型探索一种适用于复杂地貌的区位作用分算法。首先提出一种基于栅格的LCP模型,该模型考虑水域、铁路、高速三类地理阻隔,通过差异化设定各地类单位通勤时间耗费,并... 为提高园地定级中区位作用分的计算精度,本研究基于最小费用路径(LCP)模型探索一种适用于复杂地貌的区位作用分算法。首先提出一种基于栅格的LCP模型,该模型考虑水域、铁路、高速三类地理阻隔,通过差异化设定各地类单位通勤时间耗费,并结合表征地形起伏的DEM数据,模拟仿真现实交通情况,以计算源栅格单元到各个栅格单元的累计最小通勤时间耗费来表征区位优劣度;其次将该算法应用于园地定级区位因素计算,并与最小累计阻力(MCR)模型区位要素的计算结果进行对比分析,实证LCP模型的实践优越性。结果表明:LCP模型能够有效绕过水域、铁路、高速等地理阻隔,并基于各地类差异化通勤费用及DEM高程数据,计算复杂地貌间的区位要素作用分。MCR模型区位作用分结果空间分布形态更加平滑、理想,空间分异性弱,LCP模型的区位作用分计算结果在地貌类型交界区以及山谷地区有明显的区位优劣度对比,空间分异性更强。与MCR模型的区位作用分计算结果相比,LCP模型计算结果的值域扩大了9.01,方差也显著增加了23.49,平均值下降了5.25,空间分异性更强,优化表征了实际区位优劣度。研究表明,LCP模型可以为园地等自然资源在复杂地貌条件下的定级工作提供有效技术支撑。 展开更多
关键词 自然资源定级 园地 最小费用路径模型 复杂地貌 太谷区
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基于最小费用距离模型的高标准基本农田建设区划定方法 被引量:22
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作者 杨绪红 金晓斌 +1 位作者 郭贝贝 周寅康 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期202-210,共9页
高标准基本农田建设是当前农村土地整治工作的重要内容,合理制定相关规划,明确重点区域与建设时序是有效开展工作的保障,但在具体实践中由于缺乏相关研究,仅依靠其规定要求难以确保建设区顺利落地.基本农田保护区划定的传统方法包括图... 高标准基本农田建设是当前农村土地整治工作的重要内容,合理制定相关规划,明确重点区域与建设时序是有效开展工作的保障,但在具体实践中由于缺乏相关研究,仅依靠其规定要求难以确保建设区顺利落地.基本农田保护区划定的传统方法包括图层加权叠加法、逻辑规则划分法和综合区划法,这些方法侧重考虑数据的客观性、分区的主观能动性和图层的纵向叠加性,易忽视地块之间的水平扩展效应.本文从地块单元受相邻地块的水平影响入手,采用最小费用距离模型,以陕西关中地区作为研究区,选取社会经济基础、农业生态环境和水土资源条件三个方面构建分区阻力面指标体系,以高等级耕地作为扩散的"源",依据累积阻力值的突变性建立了关中地区高标准基本农田建设区划定方案,将高标准基本农田建设区划定为重点区、限制区和禁止区.研究结果表明,关中地区划定为高标准基本农田建设重点区的面积为14828km2,占区域总面积的30.22%;其限制区面积31897km2,占区域总面积的65.00%;其禁止区面积2345km2,占区域总面积的4.78%;通过与传统的综合区划法比较,最小费用距离模型对高标准基本农田分区在现状耕地延续性、分区连续性等方面具有优势. 展开更多
关键词 最小费用距离模型 高标准基本农田建设区 划定 关中地区
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基于最小费用流模型的不正常航班恢复问题研究 被引量:3
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作者 李炎隆 卜鹏 +2 位作者 余菲 张岳 张昕 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期73-80,共8页
突发事件会导致航班计划无法按原计划执行,给航空公司及旅客带来巨大损失。而航班恢复问题的难点除了相关因素的复杂性,主要的体现在恢复方案的即时性。因此,为了提出快速有效的航班恢复方案,以降低损失,笔者通过时空网络技术对不正常... 突发事件会导致航班计划无法按原计划执行,给航空公司及旅客带来巨大损失。而航班恢复问题的难点除了相关因素的复杂性,主要的体现在恢复方案的即时性。因此,为了提出快速有效的航班恢复方案,以降低损失,笔者通过时空网络技术对不正常航班的恢复问题进行描述,实现了对航班在空间和时间上的追踪。基于最小费用流模型,建立了以最小总延误时间为目标函数的整数规划模型,模型同时考虑了航班延误,飞机置换及航班取消的调度策略,并提出采用Floyd-Warshall算法对建立的模型进行求解。最后,通过算例对模型及算法进行验证。研究结果表明:针对突发状况,建立的模型及算法可提出合理的航班恢复方案,证明了模型及算法的可行性及有效性。建立的模型具有普适性,对不正常航班恢复问题的研究具有借鉴意义。 展开更多
关键词 航空运输 不正常航班 最小费用模型 Floyd-Warshall算法 时空网络 整数规划模型
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基于最小费用距离的土地整治生态网络构建 被引量:15
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作者 路晓 王金满 +1 位作者 李新凤 冯宇 《水土保持通报》 CSCD 2017年第4期143-149,共7页
[目的]构建土地整治生态网络体系,强化生态涵养功能,为减轻县域土地整治对生态环境的负面影响提供技术支撑。[方法]基于最小费用距离模型,利用ArcGIS软件的Cost Path模块生成最小路径,构建"节点—廊道—基质"为一体的生态网... [目的]构建土地整治生态网络体系,强化生态涵养功能,为减轻县域土地整治对生态环境的负面影响提供技术支撑。[方法]基于最小费用距离模型,利用ArcGIS软件的Cost Path模块生成最小路径,构建"节点—廊道—基质"为一体的生态网络结构;并运用Fragstats 4.2景观格局分析和ArcGIS缓冲区分析,对生态网络景观格局指数和土地利用结构进行了分析。[结果](1)通过选定生态系统服务价值功能大的节点作为关键节点进行重点建设,充分发挥了园林的绿肺功能;(2)通过加强廊道和基质建设,增加了景观连接度,实现了景观功能优化;(3)通过生态连通度优化,改善了现存生态网络斑块的数量和质量,提高了生物物种多样性。[结论]基于最小费用距离模型,通过景观格局指数分析将各种景观斑块整合成一个相对完整、稳定且连续的生态网络,使区域生态景观空间布局更加合理,可为县域土地整治生态网络构建提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 土地整治 生态网络 最小费用距离模型
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求解广义优先关系下的项目最小费用问题 被引量:3
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作者 苏志雄 乞建勋 王强 《管理科学学报》 CSSCI 北大核心 2013年第11期42-54,共13页
在项目调度中,求解与费用相关的问题时,需要先求得项目的最小费用,然后以此为起点进行优化,例如时间―费用权衡问题.当工序之间只存在单一优先关系时,各工序只需选用费用最小的工期就能得到项目最小费用.但是当工序之间存在广义优先关系... 在项目调度中,求解与费用相关的问题时,需要先求得项目的最小费用,然后以此为起点进行优化,例如时间―费用权衡问题.当工序之间只存在单一优先关系时,各工序只需选用费用最小的工期就能得到项目最小费用.但是当工序之间存在广义优先关系(GPRs)时,各工序若都选用费用最小的工期通常无法满足既定的优先关系,导致项目不可行.针对GPRs下的项目最小费用问题,首先,通过分析GPRs的特点,建立了其数学模型;其次,对该模型进行对偶变换,将其等效转化为特殊的最小费用最大流模型.该模型能够运用现有算法求解,并跟据初始―对偶关系求得GPRs下的项目最小费用. 展开更多
关键词 项目调度 广义优先关系(GPRs) 项目最小费用 最小费用最大流模型 初始-对偶
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基于文献计量法的中国景观连接度应用研究进展 被引量:53
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作者 陈春娣 贾振毅 +4 位作者 吴胜军 童笑笑 周文佐 陈若漪 张超林 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3243-3255,共13页
景观连接度反映了景观对物种或某种生态过程在生境斑块之间运动的促进或阻碍作用,对维持景观格局及生态过程的完整性和连续性具有重要指示意义。在当前全球环境变化,自然生境丧失和破碎化不可避免的情况下,景观连接度的评价、模拟与应... 景观连接度反映了景观对物种或某种生态过程在生境斑块之间运动的促进或阻碍作用,对维持景观格局及生态过程的完整性和连续性具有重要指示意义。在当前全球环境变化,自然生境丧失和破碎化不可避免的情况下,景观连接度的评价、模拟与应用已成为景观生态学、保护生物学等相关学科的研究热点。基于CNKI和Web of Science数据库,检索1999—2015年间国内发表的景观连接度期刊论文,通过文献计量法,分别从年发文量、来源期刊、研究机构、研究区域、研究目的、景观类型、景观尺度以及研究方法等多个视角分析国内该领域应用研究进展以及发展趋势。经检索共得到文献240篇,其中英文43篇。分析发现,近20年国内该领域年发文量总体呈显著增长趋势;《生态学报》、《生态学杂志》和Urban and Landscape Planning为主要刊载期刊;研究力量集中分布在北京、南京等东部18所科研机构,文献量占到43.75%;研究目标区域也以东部为主(52.2%),而对中西部生态敏感脆弱区研究较少;研究目的以景观规划为主,但针对物种保护的研究较弱,仅占11.25%,且主要关注大熊猫等被公众熟知的珍稀濒危物种;城市、城乡等人工景观是常见的景观研究类型,相比之下,自然景观所占比例较低;研究的空间尺度集中在<5000 km2的中小尺度域,占72.5%,景观粒度以30 m的中等分辨率居多。识别出14种具体度量方法,常用的包括最小费用模型、基于图论原理的功能连接度指数和网络结构指数,以及景观格局指数等;关注功能性连接和多方法的综合应用已成为当前研究的趋势;度量方法的一些参数,如最小费用模型阻力赋值或距离阈值选择主要依据专家经验或已有文献,而针对目标物种采用实证研究的则较少。最后,对国内当前该领域的研究现状和不足展开讨论并展望了未来发展,以促进我国景观连接度后续研究。 展开更多
关键词 图论 功能连接度 最小费用模型 生态网络 距离阈值
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城市生态网络功能性连接辨识方法 被引量:27
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作者 陈春娣 Meurk D. Colin +2 位作者 Ignatieva E. Maria Stewart H. Glenn 吴胜军 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第19期6414-6424,共11页
城市生态网络是景观生态学应用领域研究的热点和重点之一,识别、评估生境之间的连接是构建生态网络的关键环节。在总结已有连接辨识方法的基础上,提出采用最小费用模型和图论分析相结合的方法,探讨功能性连接的辨识和优先恢复途径。以... 城市生态网络是景观生态学应用领域研究的热点和重点之一,识别、评估生境之间的连接是构建生态网络的关键环节。在总结已有连接辨识方法的基础上,提出采用最小费用模型和图论分析相结合的方法,探讨功能性连接的辨识和优先恢复途径。以新西兰基督城为案例,分别利用景观发展强度指数建立阻力面,新西兰鸡毛松(Dacrycarpus dacrydioides)种子最大传播距离作为连接阈值来模拟、评价网络连接。结果表明:在1200 m距离阈值下,共有408条连接,其重要性分为10类。其中Richmond—Petrie公园,Hansons—Auburn保护地,Centaurus公园—King George保护地是整个生态网络的关键连接;若去除,景观整体连接度将下降31.73%。此外,研究发现连接重要值与两端的源面积之和没有显著相关性,即面积大的源斑块之间的连接不一定对网络构建起关键作用,这一结论还有待进一步证明。针对缺少动物迁移资料的城市环境,改进最小费用模型和网络连接分析的部分参数;可操作性与实用性强,对中国城市区域生态恢复建设、栖息地选择具有借鉴意义。 展开更多
关键词 城市生态网络 功能性连接 乡土栖息地 最小费用模型 图论 乡土树种子传播
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考虑滑坡敏感性的天津市蓟州区生态网络构建 被引量:21
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作者 王志恒 汪东川 +3 位作者 胡炳旭 国巧真 修丽娜 赵海涛 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4351-4362,共12页
随着城镇水平不断提高,人口数量不断增加,滑坡、崩塌等地质灾害频发,天津市蓟州区的景观孤岛化和破碎化现象日益严重,生物多样性减少,生态价值和生态服务功能降低。以天津市蓟州区为研究区,从自然资源、气候调节、水源涵养、生物多样性... 随着城镇水平不断提高,人口数量不断增加,滑坡、崩塌等地质灾害频发,天津市蓟州区的景观孤岛化和破碎化现象日益严重,生物多样性减少,生态价值和生态服务功能降低。以天津市蓟州区为研究区,从自然资源、气候调节、水源涵养、生物多样性等方面考虑,选取生态源地;选取坡度、地形起伏度、坡向等滑坡孕灾环境因子,基于信息量模型,在定量分析滑坡与各孕灾环境因子关系的基础上通过地图代数计算滑坡敏感性指数,并用于修正由土地利用类型赋值得到的生态基本阻力面,基于最小费用模型提取研究区生态廊道,进而构建天津市蓟州区生态网络。研究结果表明:研究区内滑坡的空间分布主要受坡度、高程、地形起伏度以及岩土类型等因素的控制;经验证基于信息量模型计算得到的滑坡敏感性指数对研究区内的滑坡具有较强的诊断能力;基于最小费用模型,提取生态廊道23条,总长度约为129 km。通过对比分析,提取的生态廊道基本上避开了滑坡灾害的高敏感性区域,能够有效地将生态源地进行连接;生态廊道在蓟州区的空间分布存在显著的差异,主要分布在蓟州区的北部山区,生态廊道的密度较高,在蓟州区的中部和南部地区,生态廊道的分布非常稀疏。研究成果将为天津市蓟州区生态网络的优化、生态安全格局的构建提供科学依据。 展开更多
关键词 生态网络 滑坡敏感性 最小费用模型 信息量模型
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人为干扰对神农架川金丝猴连通性及遗传多样性的影响 被引量:4
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作者 张宇 李丽 +3 位作者 张于光 李佳 薛亚东 李迪强 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2935-2945,共11页
川金丝猴湖北种群是川金丝猴分布的最东缘,现主要分布于神农架国家公园和巴东自然保护区,其作为单独的管理单元,相对较低的遗传多样性、孤立的遗传状态和较小的种群数量,使得该种群面对环境变化脆弱性高。以神农架为研究区域,首先基于... 川金丝猴湖北种群是川金丝猴分布的最东缘,现主要分布于神农架国家公园和巴东自然保护区,其作为单独的管理单元,相对较低的遗传多样性、孤立的遗传状态和较小的种群数量,使得该种群面对环境变化脆弱性高。以神农架为研究区域,首先基于物种分布模型获得川金丝猴移动的阻力图层,利用电路理论分析适宜生境连接度;其次,设置道路和旅游两个人为干扰情景,运用最小费用距离模型与电路理论模型,分析道路和旅游活动对川金丝猴移动路径以及对不同亚群内和亚群间连通性的影响;最后,利用CDPOP软件模拟道路对川金丝猴遗传多样性的影响。结果表明:(1)神农架川金丝猴适宜生境分布较集中,生境斑块间存在多个潜在扩散区域;(2)道路改变了川金丝猴往来于南北生境间的最优路径,旅游干扰对川金丝猴移动路径无明显影响,其干扰主要在于川金丝猴对其具有回避性,回避距离为100 m;(3)道路显著降低金猴岭亚群内的连通性,并显著增加了所有亚群间的移动阻力,旅游活动对亚群内和亚群间的连通性无显著影响;(4)川金丝猴种群在150年内的遗传多样性呈下降趋势,道路的影响将加剧遗传多样性下降的程度。基于以上结果本文提出了针对性的保护建议,对于该物种的保护和其他濒危物种的类似研究具有较强的参考价值和借鉴意义。 展开更多
关键词 物种分布模型 景观连接度 景观遗传学 电路理论 最小费用模型
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永定河流域门头沟区景观生态安全格局评价 被引量:24
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作者 张玉虎 李义禄 贾海峰 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2013年第6期1049-1057,共9页
生物多样性安全是流域生态安全主体之一,也是近年研究的热点。以永定河流域门头沟区为研究区,基于景观生态安全格局理论与最小费用距离模型方法,利用RS与GIS空间分析技术研究构建了研究区1984-2010年4个时段景观生态安全格局。根据最小... 生物多样性安全是流域生态安全主体之一,也是近年研究的热点。以永定河流域门头沟区为研究区,基于景观生态安全格局理论与最小费用距离模型方法,利用RS与GIS空间分析技术研究构建了研究区1984-2010年4个时段景观生态安全格局。根据最小费用阻力阈值,建立了"源"间生态廊道及"源"与外部联系的辐射道,确定了关键的战略点,最终完成景观安全格局的构建。基于生物多样性目标得到了低、中、高3个不同安全水平的面积分别占研究区总面积的比例。结果表明:研究区低安全区面积比例由1984年的9.49%下降为2010年的9.18%,说明处于人类强干扰区的东部区域生态安全状态2010年较1984年有好转趋势。研究结果可为研究区生态安全策略及开展景观尺度生态恢复的治理提供参考。 展开更多
关键词 最小费用距离模型 景观生态安全格局 GIS 门头沟
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浙江省慈溪市宗汉街道城镇绿地生态网络构建 被引量:6
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作者 过萍艳 蒋文伟 吕渊 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期64-71,共8页
以浙江省慈溪市宗汉街道为试验区,应用地理理信息系统(GIS)技术和景观格局指数方法,分析试验区景观格局特征,结合景观中心度指标节点度和紧密度,确定了城镇区核心绿地斑块,并划分为中心节点、关键节点及基本节点3种类型。运用生态适宜... 以浙江省慈溪市宗汉街道为试验区,应用地理理信息系统(GIS)技术和景观格局指数方法,分析试验区景观格局特征,结合景观中心度指标节点度和紧密度,确定了城镇区核心绿地斑块,并划分为中心节点、关键节点及基本节点3种类型。运用生态适宜性分析方法和最小费用距离模型,构建了城镇区绿地系统潜在的生态廊道。结果表明:城镇区有53个绿地斑块,构成了城镇区绿地生态网络节点的核心;规划的14条潜在生态廊道能很好地结合绿地资源分布特点,连通城镇区核心绿地斑块,构建城镇区生态绿地网络系统。通过综合运用景观格局指数、最小费用距离模型、景观中心度评价等方法,可以定量地评价城镇绿地系统现状,优化城镇生态绿地网络,为城镇绿地生态网络规划与管理提供科学的参考依据。 展开更多
关键词 园林学 生态网络 景观格局指数 生态适宜性 景观中心度 最小费用距离模型 宗汉街道
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基于MCR的历史文化景观廊道构建研究——以福州市为例 被引量:2
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作者 戴姗霖 柳书常 吴小刚 《林业调查规划》 2021年第2期193-200,共8页
以福州市中心城区为例,选择历史文化景观为源点,采用最小费用路径模型(MCR)和重力模型,构建历史文化景观廊道。基于景观格局理论,分析5、10、20、30、40、50、60、100、120、160、200 m的廊道宽度对区域的影响,确定靠近滨水、道路、公... 以福州市中心城区为例,选择历史文化景观为源点,采用最小费用路径模型(MCR)和重力模型,构建历史文化景观廊道。基于景观格局理论,分析5、10、20、30、40、50、60、100、120、160、200 m的廊道宽度对区域的影响,确定靠近滨水、道路、公园绿地和山体的廊道适宜宽度。研究结果表明,西湖历史文化风貌区、三坊七巷历史文化街区、上下杭历史文化街区周边的源地联系强度较大,是当前城市规划保护的重点区域;通过最小费用路径提取的廊道与当前规划的廊道基本吻合,部分未被覆盖区域主要集中在仓山区中部;靠近滨水、道路、公园绿地和山体区域的廊道宽度分别设置为30~60 m、5~20 m、30~50 m和30~60 m较为适宜。 展开更多
关键词 历史文化景观廊道 最小费用路径模型(MCR) 廊道宽度 土地利用类型 景观阻力值
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城镇圩区排涝模数与合理水面率研究 被引量:21
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作者 郑雄伟 周芬 +1 位作者 侯云青 钟名军 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2012年第9期90-94,共5页
针对城镇圩区下垫面条件和排涝特点,以浙江省杭嘉湖平原地区为例,采用水量平衡法计算城镇圩区的排涝模数,利用多元回归分析法建立了圩区排涝模数与关键因子(水面率、地面硬化率)之间的定量关系。同时,建立费用现值最小模型并采用外罚函... 针对城镇圩区下垫面条件和排涝特点,以浙江省杭嘉湖平原地区为例,采用水量平衡法计算城镇圩区的排涝模数,利用多元回归分析法建立了圩区排涝模数与关键因子(水面率、地面硬化率)之间的定量关系。同时,建立费用现值最小模型并采用外罚函数法优选确定城镇圩区适宜的水面率。 展开更多
关键词 城镇圩区 排涝模数 合理水面率 水量平衡法 多元回归分析 费用现值最小模型
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