一種自然資源多目標協同優化配置方法技術

本發明專利技術公開了一種自然資源多目標協同優化配置方法,涉及資源配置系統技術領域，包含以下階段：1)構建自然資源優化配置的數據倉庫系統；2)構建面向基于演化多目標算法的自然資源優化配置的指標體系；3)構建自然資源優化配置模型；4)耦合多目標混合智能算法與決策主體偏好的自然資源并行優化模型。本發明專利技術通過數據倉庫理論和方法，解決了多源自然資源數據的共享共用和各類數據的互聯互通問題，采用基于全要素的優化配置模型，協調統一空間資源整體結構與功能，建立系統規劃和調配空間資源的方法，為自然資源戰略布局、生態保護與修復、新型城鎮化發展以及科學合理布局產業提供依據。城鎮化發展以及科學合理布局產業提供依據。城鎮化發展以及科學合理布局產業提供依據。

【技術實現步驟摘要】
一種自然資源多目標協同優化配置方法


[0001]本專利技術涉及資源配置系統
，尤其是一種自然資源多目標協同優化配置方法。

技術介紹

[0002]大別山自然資源數據具有內容多樣化、結構復雜和數據體量大等時空特點，自然資源配置優化包括了基礎地理、遙感影像、國土調查、用地報批、耕地與基本農田保護以及國土自然資源配置優化社會經濟等多種格式的立體數據。但是在數據的多維完整性、融合共享和關聯密自然資源配置優化集訪問等方面存在挑戰。
[0003]地理空間要素是以獨立圖層的方式存儲在GIS系統中，擬自然資源配置優化研究一種將地理空間數據和非空間數據批量抽取并以統一的數據格式存儲的自然資源配置優化法；在進行諸如國土空間承載力和適宜性評價及多目標協同優化配置計算時，自然資源配置優化要綜合利用存儲在不同文件系統中的地理數據和屬性數據，因此本專利技術旨在研究多文件數自然資源配置優化據的連接、融合和關聯方法。

技術實現思路

[0004]基于
技術介紹
及本專利技術目的，本申請提出了一種自然資源多目標協同優化配置方法，包含以下階段：
[0005](1)構建自然資源優化配置的數據倉庫系統；
[0006](2)構建面向基于演化多目標算法的自然資源優化配置的指標體系；
[0007](3)構建自然資源優化配置模型；
[0008](4)耦合多目標混合智能算法與決策主體偏好的自然資源并行優化模型；
[0009]且在，階段(1)中是采用數據倉庫技術，建立面向自然資源優化配置的多源信息集成的大數據支撐體系；
[0010]階段(2)是以自然資源稟賦為基礎，合理確定評價對象并選定自然資源優化配置目標，采用直覺模糊集方法，形成包含變量、目標函數、約束條件的多目標自然資源優化配置模型；
[0011]階段(3)是采用多目標帕累托有效解，并利用基于元胞自動機的數據區間模型，改進一種基于切比雪夫映射的螢火蟲優化算法，形成基于螢火蟲多目標算法的自然資源優化配置模型；
[0012]階段(4)是采用領域知識與數據驅動的智能群體決策方法，將群體智能優化算法引入自然資源優化配置規則挖掘領域，支持智能決策的自主評價與推演，為自然資源優化配置提供數據與任務并行的高性能計算方案。
[0013]進一步的，數據倉庫系統的結構包含：
[0014]數據源層，其包含實體感知類數據源和抽象數據類數據源兩類；
[0015]數據處理層，其中，實體感知類數據的處理是利用物聯網技術體系中的感知獲取
層和網絡傳輸層實現，最后將得到的所需數據裝載到快變屬性庫中；所述抽象數據類數據的處理過程包含以下階段：(1)根據數據信息的時間時間特征，將其分為兩類，即快變屬性抽象數據和穩定屬性抽象數據；(2)穩定屬性抽象數據采用傳統的ETL數據處理工具將其加載到特定的業務主體庫中；(3)針對快變屬性抽象數據，由于其屬性信息富時間特征，變化快，綜合參考數據倉庫相關文獻的基礎上，設計利用自定義的ETL工具模塊對其相關屬性進行數據結構重構，把用戶所需關鍵屬性從原關系表中分離提取出來，再重新單獨組合成一個或多個新的關系子表，并在父表中增加新的外關鍵字來建立父表與子表的聯接，最后將子表裝載到快變屬性庫中；
[0016]數據存儲層，其在自然資源數據倉庫的數據存儲層中增加一個所述快變屬性庫作為現勢數據的宿主；所述數據存儲層還包括空間數據倉庫、數據集市、元數據庫，其中，空間數據倉庫是由n個業務主題庫構成，空間數據倉庫中數據一方面經融合集成進入到快變屬性庫、元數據庫中，另一方面傳輸至數據集市中；
[0017]應用分析層，包括多源信息集成的自然資源數據倉庫綜合集成服務器端和移動終端,應用分析層通過分布式計算技術及泛地理信息的空間分析、挖掘、應用建模及可視化技術等緊密結合服務器與移動終端，并利用交互技術、地圖發布技術、空間分析技術、建模技術等核心技術，實現項目選址、衛片執法、土地調查、地災監測、耕地保護等操作及目的，在所述應用分析層中通過在服務器端部署基于xml的Webservice，實現移動GIS客戶端與服務器端所在數據倉庫的間接交互，達到分析應用。
[0018]進一步的，實體感知類數據源是通過智能手機、平板電腦及其相關傳感器等獲取的空間實物信息；所述空間實物信息包含有房屋、車輛、地物。
[0019]進一步的，抽象數據類數據源是指按各部門不同的數據生產標準、相關規范，經對建模等處理后生成的非結構化數據；所述非結構化數據包括有GIS數據、關系型數據庫數據及不同類型的文本格式的數據；所述各部門不同的數據包括有土地利用數據、城市規劃數據、地質環境數據、經濟社會數據；所述非結構化數據包括有MDB文本格式、DBF/MDF文本格式、DEM/DOM文本格式、DAT/MYD文本格式、TXT文本格式。
[0020]進一步的，數據處理層中，是采用智能讀寫器對實體感知類數據進行獲取，通過API接口實現ONS服務器、EPC服務器、智能讀寫器之間的相互通信。
[0021]進一步的，綜合集成服務器端為泛在互聯網絡的融合，包括GSM、TD
?
SCDMA、Internet、Intranet、WLAN、WPAN等；移動終端為可以在移動中使用的計算機設備，包括手機、筆記本、平板電腦、POS機、車載電腦等。
[0022]進一步的，指標體系包含：
[0023](
ⅰ
)功能上協同優化的生活目標、生態目標、生產目標；
[0024](
ⅱ
)結構上資源配置的耕地、林地、草地、水域、建設；
[0025](
ⅲ
)地理要素上包括土壤、氣候、水文、植被、地形、地質；
[0026]即通過各種自然資源資產要素的合理組合，力爭達到一種最優化的綜合效益。
[0027]進一步的，生活目標包括的項目有物質生產、經濟發展、就業支持、社會保障、交通發展、居住保障等；生態目標包括的項目有協調度、維持力、環境凈化、資源供給等；生產目標包括的項目有適宜度、緊湊度、規劃成本等。
[0028]進一步的，自然資源優化配置模型包括自然資源配置多目標協同體系、資源環境
承載力、多目標協同優化評價指標、多目標協同優化評價模型與方法、自然資源多目標優化配置模型、元胞自動機、基于切比雪夫映射的螢火蟲優化算法、自然資源優化配置方案集、優化配置結果對比分析與評價、自然資源配置決策支持。
[0029]進一步的，階段(4)中，包括自然資源相關數據、知識規則挖掘算法、領域知識庫、自然資源多目標協同智能優化配置模型、基于分解機制的多目標協同混合智能算法、基于MapReduce云計算平臺的智能算法并優化。
[0030]本專利技術具有如下的有益效果：
[0031](1)通過數據倉庫理論和方法，解決了多源自然資源數據的共享共用和各類數據的互聯互通問題，采用基于全要素的優化配置模型，協調統一空間資源整體結構與功能，建立系統規劃和調配空間資源的方法，為自然資源戰略布局、生態保護與修復、本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種自然資源多目標協同優化配置方法，其特征在于，包含以下階段：(1)構建自然資源優化配置的數據倉庫系統；(2)構建面向基于演化多目標算法的自然資源優化配置的指標體系；(3)構建自然資源優化配置模型；(4)耦合多目標混合智能算法與決策主體偏好的自然資源并行優化模型；其中，階段(1)中是采用數據倉庫技術，建立面向自然資源優化配置的多源信息集成的大數據支撐體系；階段(2)是以自然資源稟賦為基礎，合理確定評價對象并選定自然資源優化配置目標，采用直覺模糊集方法，形成包含變量、目標函數、約束條件的多目標自然資源優化配置模型；階段(3)是采用多目標帕累托有效解，并利用基于元胞自動機的數據區間模型，改進一種基于切比雪夫映射的螢火蟲優化算法，形成基于螢火蟲多目標算法的自然資源優化配置模型；階段(4)是采用領域知識與數據驅動的智能群體決策方法，將群體智能優化算法引入自然資源優化配置規則挖掘領域，支持智能決策的自主評價與推演，為自然資源優化配置提供數據與任務并行的高性能計算方案。2.根據權利要求1所述的自然資源多目標協同優化配置方法，其特征在于，所述數據倉庫系統的結構包含：數據源層，其包含實體感知類數據源和抽象數據類數據源兩類；數據處理層，其中，實體感知類數據的處理是利用物聯網技術體系中的感知獲取層和網絡傳輸層實現，最后將得到的所需數據裝載到快變屬性庫中；所述抽象數據類數據的處理過程包含以下階段：(1)根據數據信息的時間時間特征，將其分為兩類，即快變屬性抽象數據和穩定屬性抽象數據；(2)穩定屬性抽象數據采用傳統的ETL數據處理工具將其加載到特定的業務主體庫中；(3)針對快變屬性抽象數據，由于其屬性信息富時間特征，變化快，綜合參考數據倉庫相關文獻的基礎上，設計利用自定義的ETL工具模塊對其相關屬性進行數據結構重構，把用戶所需關鍵屬性從原關系表中分離提取出來，再重新單獨組合成一個或多個新的關系子表，并在父表中增加新的外關鍵字來建立父表與子表的聯接，最后將子表裝載到快變屬性庫中；數據存儲層，其在自然資源數據倉庫的數據存儲層中增加一個所述快變屬性庫作為現勢數據的宿主；所述數據存儲層還包括空間數據倉庫、數據集市、元數據庫，其中，空間數據倉庫是由n個業務主題庫構成，空間數據倉庫中數據一方面經融合集成進入到快變屬性庫、元數據庫中，另一方面傳輸至數據集市中；應用分析層，包括多源信息集成的自然資源數據倉庫綜合集成服務器端和移動終端,應用分析層通過分布式計算技術及泛地理信息的空間分析、挖掘、應用建模及可視化技術等緊密結合服務器與移動終端，并利用交互技術、地圖發布技術、空間分析技術、建模技術等核心技術，實現項目選址、衛片執法、土地調查、地災監測、耕地保護等操作及目的，在所述應用分析層中通過在服務器端部署基于xml的Webservice，實現移動GIS客戶端與服務器端所在數據倉庫的間接交互，達到分析應用。3.根據權利要求2所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳國平，周豹，趙俊三，王彥東，谷苗，李坤，李永平，尹瑩，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發明
國別省市：