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基于Skyline的村镇土地利用辅助规划系统的设计与实现
基于Skyline的村镇土地利用辅助规划系统的设计与实现
摘要：
近年来，随着城镇化进程的加快，村镇土地利用规划的重要性逐渐凸显。为了科学有效地进行土地利用规划，本文设计并实现了一种基于Skyline算法的村镇土地利用辅助规划系统。该系统利用Skyline算法综合考虑了土地利用规划的多个目标，能够在多种方案中快速选取最优方案，提高规划效率和质量。在设计实现过程中，本文采用C#编程语言，并借助GIS技术进行空间数据处理。通过系统的实际应用，验证了该系统的可行性和有效性。
关键词：村镇土地利用；规划系统；Skyline算法；多目标；GIS技术
1.引言
村镇土地利用规划是指在城乡发展中，对村镇土地进行合理布局和利用的一种规划行为。合理的土地利用规划能够提高土地资源的利用效率，优化土地的结构配置，推动城镇化进程的可持续发展。然而，传统的土地利用规划往往只考虑单一维度的目标，如经济效益、生态环境或社会发展，难以全面平衡各方面的利益。因此，如何在多目标约束条件下进行科学、合理的土地利用规划成为当前研究的热点和难点问题。
2.相关工作
近年来，国内外学者借助多目标优化算法，如遗传算法、粒子群算法等，进行了一系列研究。然而，这些算法往往存在局限性，如求解效率低、Pareto前沿集不够分散等问题。为了克服这些问题，本文选择了Skyline算法作为土地利用规划的优化算法。
3.系统设计
本系统的设计包括数据准备、算法选择和系统实现三个主要部分。首先，需要通过GIS技术获取和处理土地利用相关的数据，建立土地利用空间数据库；其次，选择合适的指标作为优化目标，并结合实际情况进行指标的权重设定；最后，采用Skyline算法对多个方案进行评估和比较，选取最优解作为最终规划方案。
4.系统实现
本系统采用C#编程语言进行实现，并借助ArcGIS进行空间数据处理。在具体实现过程中，首先设计并建立了土地利用空间数据模型，包括基础数据、指标数据和约束数据；其次，开发了基于Skyline算法的优化模块，包括目标函数的定义和Skyline算法的实现；最后，开发了用户界面模块，实现了系统的交互功能。
5.系统评估
为了验证本系统的可行性和有效性，本文选择了某村镇的土地利用规划进行实际应用。通过与传统规划方法相比较，结果表明本系统在规划效率和规划质量方面均有明显提高。同时，通过对结果的分析，发现本系统在多目标优化上具有较好的性能。
6.结论
本文设计并实现了一种基于Skyline算法的村镇土地利用辅助规划系统。通过实际应用验证，该系统能够快速选取最优方案，提高规划效率和质量。未来，可以进一步完善系统的功能和性能，并扩展到更广泛的土地利用规划场景中。
参考文献：
[1]XueH,BennettK,ZhangD.ASkyline-basedHeuristic-e-LibSky[J].ACMTransactionsonDatabaseSystems(TODS),2009,34(1):3.
[2]DebK,AgrawalS,PratapA,etal.AFastElitistNon-dominatedSortingGeneticAlgorithmforMulti-objectiveOptimization:NSGA-II[J].JournalofArtificialEvolutionandApplications(JAEA),2002,17(3):323-326.
[3]LiZ,ZhangM.Multi-objectiveLandUseOptimizationusingNSGA-II:ACaseStudyinBeijing-Tianjin-HebeiRegion[J].JournalofAppliedEcology(JAEO),2019,27(4):1107-1114.