土地資源評(píng)價(jià)的多維模糊決策模型研究及應(yīng)用.pdf

1、本文在國(guó)家科技支撐計(jì)劃973項(xiàng)目“小城鎮(zhèn)土地集約利用與土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)”（項(xiàng)目編號(hào)：2003BA808A22-4）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“成像光譜技術(shù)在土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用”（項(xiàng)目編號(hào)：40271007）的共同支持下，以土地資源評(píng)價(jià)中客觀存在的模糊性為切入點(diǎn)，基于成因分析、統(tǒng)計(jì)分析和模糊集分析相結(jié)合的方法論，對(duì)土地資源評(píng)價(jià)的多維模糊決策模型進(jìn)行系統(tǒng)研究，并做了實(shí)際應(yīng)用。
　　 首先，在系統(tǒng)分析土地資源評(píng)價(jià)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，指出常

2、用的綜合指數(shù)法使評(píng)價(jià)結(jié)果趨于均化，難以反映評(píng)價(jià)對(duì)象之間的客觀差異，提出土地資源評(píng)價(jià)應(yīng)遵循“先劃分等級(jí)后綜合評(píng)價(jià)”的原則；根據(jù)土地資源評(píng)價(jià)中評(píng)價(jià)等級(jí)劃分的模糊性，提出了土地資源評(píng)價(jià)多維模糊決策的基本框架；根據(jù)土地資源評(píng)價(jià)的多指標(biāo)性、多層次性，以及評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重和指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的不確定性，將多維模糊決策模型分為五大類；根據(jù)土地資源評(píng)價(jià)多維模糊決策方法評(píng)價(jià)結(jié)果的多解性，依據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象的模糊劃分，將經(jīng)典的模糊統(tǒng)計(jì)量改進(jìn)為考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的模糊距離統(tǒng)計(jì)

3、量，并提出了基于模糊距離變差統(tǒng)計(jì)量、模糊熵統(tǒng)計(jì)量、級(jí)別變量值離散度的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)；顧及多維模糊決策優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的非唯一性，融合不同優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)，提出了決策方案的綜合優(yōu)化法即模糊優(yōu)選法。
　　 其次，根據(jù)物理含義明確、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)嚴(yán)密的模糊環(huán)境下的目標(biāo)函數(shù)，研究了不同條件下多指標(biāo)單元系統(tǒng)評(píng)價(jià)的多維模糊決策模型及算法。提出已知指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的多維模糊決策模型；提出已知指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和未知評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的多維模糊決策模型的交叉算法即非監(jiān)

4、督權(quán)重的模糊交叉算法、具有權(quán)重監(jiān)督因子的模糊交叉算法、具有監(jiān)督因子和穩(wěn)定系數(shù)的模糊交叉算法、基于熵的模糊交叉算法；提出未知指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和已知評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的多維模糊決策模型的交叉算法即非監(jiān)督指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的模糊交叉算法、監(jiān)督指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的模糊交叉算法；研究了指標(biāo)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重均未知的多維模糊決策模型，提出了多指標(biāo)多維自反饋模糊決策的交叉算法?？紤]因評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的變化而導(dǎo)致模糊距離的變異程度，進(jìn)一步提出了基于模糊距離總變差的多維模糊決

5、策模型及算法。根據(jù)多維模糊決策模型評(píng)價(jià)結(jié)果信息多維的特點(diǎn)，進(jìn)一步研究了多指標(biāo)多層次系統(tǒng)多維模糊決策模型及算法，基于模糊環(huán)境下的目標(biāo)函數(shù)，提出了高層次單元系統(tǒng)已知權(quán)重的多維模糊局勢(shì)決策優(yōu)選模型以及未知權(quán)重的多維模糊局勢(shì)決策交叉算法。
　　 將多維模糊決策模型的參數(shù)全解析化，首次提出了評(píng)價(jià)樣本模糊克隆的概念，并給出了不同權(quán)重形式下的多維模糊決策全解析模型以及具有監(jiān)督因子和穩(wěn)定系數(shù)的多維模糊決策全解析模型，分析了多維模糊決策全解析化模

6、型的參數(shù)關(guān)系，指出多維模糊決策全解析化模型的參數(shù)結(jié)構(gòu)是非完全對(duì)稱的。將多指標(biāo)多維模糊決策模型的應(yīng)用范圍由評(píng)價(jià)、決策領(lǐng)域拓廣為預(yù)測(cè)領(lǐng)域，基于預(yù)測(cè)樣本特征值的單指標(biāo)模糊劃分，依據(jù)成因分析、統(tǒng)計(jì)分析和模糊集分析相結(jié)合的方法論，基于多維模糊決策模型建立了多維模糊綜合預(yù)測(cè)模式，并給出了具體算法及衡量模型精度的標(biāo)準(zhǔn)。
　　 最后，將土地資源評(píng)價(jià)的多維模糊決策模型應(yīng)用于臨沂市所轄10個(gè)縣（市）城區(qū)土地生態(tài)安全評(píng)價(jià)，并與綜合指數(shù)法、主成分分析法

7、的評(píng)價(jià)結(jié)果相比較；將土地資源評(píng)價(jià)的多維模糊決策模型應(yīng)用于慈溪市所轄20個(gè)鎮(zhèn)（街道）的土地集約利用評(píng)價(jià)，并與綜合指數(shù)法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的評(píng)價(jià)結(jié)果相比較；這兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例均得到了與實(shí)際相符的評(píng)價(jià)結(jié)果。土地資源評(píng)價(jià)應(yīng)用實(shí)例表明，多維模糊決策評(píng)價(jià)不僅可以同時(shí)得到評(píng)價(jià)對(duì)象的所屬評(píng)價(jià)等級(jí)和綜合評(píng)價(jià)值（級(jí)別變量值），而且可以同時(shí)得到評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重和標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)等級(jí)的中心值，評(píng)價(jià)結(jié)果充分體現(xiàn)了不同評(píng)價(jià)等級(jí)的指標(biāo)特征、客觀反映了評(píng)價(jià)對(duì)象間的差異。將提出的基于多

8、維模糊決策的預(yù)測(cè)模式應(yīng)用于土壤性質(zhì)指標(biāo)高光譜反演，采用原始光譜數(shù)據(jù)和基于光譜反射率對(duì)數(shù)的一階微分變換數(shù)據(jù)以及不同權(quán)重形式下的多維模糊決策全解析模型，分別建立土壤性質(zhì)指標(biāo)高光譜反演預(yù)測(cè)模型并進(jìn)行精度檢驗(yàn)，應(yīng)用結(jié)果表明，土壤性質(zhì)指標(biāo)高光譜模糊反演模型精度和檢驗(yàn)樣本的精度均較高。將建立的土壤有機(jī)質(zhì)多維模糊預(yù)測(cè)模型用于土壤有機(jī)質(zhì)含量的局部空間反演，結(jié)果表明有機(jī)質(zhì)空間分布圖比利用地學(xué)統(tǒng)計(jì)法得到的空間分布圖更為細(xì)膩，也比基于高光譜的線性分析方法反演