一种自然资源多目标协同优化配置方法技术

本发明专利技术公开了一种自然资源多目标协同优化配置方法,涉及资源配置系统技术领域，包含以下阶段：1)构建自然资源优化配置的数据仓库系统；2)构建面向基于演化多目标算法的自然资源优化配置的指标体系；3)构建自然资源优化配置模型；4)耦合多目标混合智能算法与决策主体偏好的自然资源并行优化模型。本发明专利技术通过数据仓库理论和方法，解决了多源自然资源数据的共享共用和各类数据的互联互通问题，采用基于全要素的优化配置模型，协调统一空间资源整体结构与功能，建立系统规划和调配空间资源的方法，为自然资源战略布局、生态保护与修复、新型城镇化发展以及科学合理布局产业提供依据。城镇化发展以及科学合理布局产业提供依据。城镇化发展以及科学合理布局产业提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种自然资源多目标协同优化配置方法


[0001]本专利技术涉及资源配置系统
，尤其是一种自然资源多目标协同优化配置方法。

技术介绍

[0002]大别山自然资源数据具有内容多样化、结构复杂和数据体量大等时空特点，自然资源配置优化包括了基础地理、遥感影像、国土调查、用地报批、耕地与基本农田保护以及国土自然资源配置优化社会经济等多种格式的立体数据。但是在数据的多维完整性、融合共享和关联密自然资源配置优化集访问等方面存在挑战。
[0003]地理空间要素是以独立图层的方式存储在GIS系统中，拟自然资源配置优化研究一种将地理空间数据和非空间数据批量抽取并以统一的数据格式存储的自然资源配置优化法；在进行诸如国土空间承载力和适宜性评价及多目标协同优化配置计算时，自然资源配置优化要综合利用存储在不同文件系统中的地理数据和属性数据，因此本专利技术旨在研究多文件数自然资源配置优化据的连接、融合和关联方法。

技术实现思路

[0004]基于
技术介绍
及本专利技术目的，本申请提出了一种自然资源多目标协同优化配置方法，包含以下阶段：
[0005](1)构建自然资源优化配置的数据仓库系统；
[0006](2)构建面向基于演化多目标算法的自然资源优化配置的指标体系；
[0007](3)构建自然资源优化配置模型；
[0008](4)耦合多目标混合智能算法与决策主体偏好的自然资源并行优化模型；
[0009]且在，阶段(1)中是采用数据仓库技术，建立面向自然资源优化配置的多源信息集成的大数据支撑体系；
[0010]阶段(2)是以自然资源禀赋为基础，合理确定评价对象并选定自然资源优化配置目标，采用直觉模糊集方法，形成包含变量、目标函数、约束条件的多目标自然资源优化配置模型；
[0011]阶段(3)是采用多目标帕累托有效解，并利用基于元胞自动机的数据区间模型，改进一种基于切比雪夫映射的萤火虫优化算法，形成基于萤火虫多目标算法的自然资源优化配置模型；
[0012]阶段(4)是采用领域知识与数据驱动的智能群体决策方法，将群体智能优化算法引入自然资源优化配置规则挖掘领域，支持智能决策的自主评价与推演，为自然资源优化配置提供数据与任务并行的高性能计算方案。
[0013]进一步的，数据仓库系统的结构包含：
[0014]数据源层，其包含实体感知类数据源和抽象数据类数据源两类；
[0015]数据处理层，其中，实体感知类数据的处理是利用物联网技术体系中的感知获取
层和网络传输层实现，最后将得到的所需数据装载到快变属性库中；所述抽象数据类数据的处理过程包含以下阶段：(1)根据数据信息的时间时间特征，将其分为两类，即快变属性抽象数据和稳定属性抽象数据；(2)稳定属性抽象数据采用传统的ETL数据处理工具将其加载到特定的业务主体库中；(3)针对快变属性抽象数据，由于其属性信息富时间特征，变化快，综合参考数据仓库相关文献的基础上，设计利用自定义的ETL工具模块对其相关属性进行数据结构重构，把用户所需关键属性从原关系表中分离提取出来，再重新单独组合成一个或多个新的关系子表，并在父表中增加新的外关键字来建立父表与子表的联接，最后将子表装载到快变属性库中；
[0016]数据存储层，其在自然资源数据仓库的数据存储层中增加一个所述快变属性库作为现势数据的宿主；所述数据存储层还包括空间数据仓库、数据集市、元数据库，其中，空间数据仓库是由n个业务主题库构成，空间数据仓库中数据一方面经融合集成进入到快变属性库、元数据库中，另一方面传输至数据集市中；
[0017]应用分析层，包括多源信息集成的自然资源数据仓库综合集成服务器端和移动终端,应用分析层通过分布式计算技术及泛地理信息的空间分析、挖掘、应用建模及可视化技术等紧密结合服务器与移动终端，并利用交互技术、地图发布技术、空间分析技术、建模技术等核心技术，实现项目选址、卫片执法、土地调查、地灾监测、耕地保护等操作及目的，在所述应用分析层中通过在服务器端部署基于xml的Webservice，实现移动GIS客户端与服务器端所在数据仓库的间接交互，达到分析应用。
[0018]进一步的，实体感知类数据源是通过智能手机、平板电脑及其相关传感器等获取的空间实物信息；所述空间实物信息包含有房屋、车辆、地物。
[0019]进一步的，抽象数据类数据源是指按各部门不同的数据生产标准、相关规范，经对建模等处理后生成的非结构化数据；所述非结构化数据包括有GIS数据、关系型数据库数据及不同类型的文本格式的数据；所述各部门不同的数据包括有土地利用数据、城市规划数据、地质环境数据、经济社会数据；所述非结构化数据包括有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]进一步的，数据处理层中，是采用智能读写器对实体感知类数据进行获取，通过API接口实现ONS服务器、EPC服务器、智能读写器之间的相互通信。
[0021]进一步的，综合集成服务器端为泛在互联网络的融合，包括GSM、TD
‑
SCDMA、Internet、Intranet、WLAN、WPAN等；移动终端为可以在移动中使用的计算机设备，包括手机、笔记本、平板电脑、POS机、车载电脑等。
[0022]进一步的，指标体系包含：
[0023](
ⅰ
)功能上协同优化的生活目标、生态目标、生产目标；
[0024](
ⅱ
)结构上资源配置的耕地、林地、草地、水域、建设；
[0025](
ⅲ
)地理要素上包括土壤、气候、水文、植被、地形、地质；
[0026]即通过各种自然资源资产要素的合理组合，力争达到一种最优化的综合效益。
[0027]进一步的，生活目标包括的项目有物质生产、经济发展、就业支持、社会保障、交通发展、居住保障等；生态目标包括的项目有协调度、维持力、环境净化、资源供给等；生产目标包括的项目有适宜度、紧凑度、规划成本等。
[0028]进一步的，自然资源优化配置模型包括自然资源配置多目标协同体系、资源环境
承载力、多目标协同优化评价指标、多目标协同优化评价模型与方法、自然资源多目标优化配置模型、元胞自动机、基于切比雪夫映射的萤火虫优化算法、自然资源优化配置方案集、优化配置结果对比分析与评价、自然资源配置决策支持。
[0029]进一步的，阶段(4)中，包括自然资源相关数据、知识规则挖掘算法、领域知识库、自然资源多目标协同智能优化配置模型、基于分解机制的多目标协同混合智能算法、基于MapReduce云计算平台的智能算法并优化。
[0030]本专利技术具有如下的有益效果：
[0031](1)通过数据仓库理论和方法，解决了多源自然资源数据的共享共用和各类数据的互联互通问题，采用基于全要素的优化配置模型，协调统一空间资源整体结构与功能，建立系统规划和调配空间资源的方法，为自然资源战略布局、生态保护与修复、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自然资源多目标协同优化配置方法，其特征在于，包含以下阶段：(1)构建自然资源优化配置的数据仓库系统；(2)构建面向基于演化多目标算法的自然资源优化配置的指标体系；(3)构建自然资源优化配置模型；(4)耦合多目标混合智能算法与决策主体偏好的自然资源并行优化模型；其中，阶段(1)中是采用数据仓库技术，建立面向自然资源优化配置的多源信息集成的大数据支撑体系；阶段(2)是以自然资源禀赋为基础，合理确定评价对象并选定自然资源优化配置目标，采用直觉模糊集方法，形成包含变量、目标函数、约束条件的多目标自然资源优化配置模型；阶段(3)是采用多目标帕累托有效解，并利用基于元胞自动机的数据区间模型，改进一种基于切比雪夫映射的萤火虫优化算法，形成基于萤火虫多目标算法的自然资源优化配置模型；阶段(4)是采用领域知识与数据驱动的智能群体决策方法，将群体智能优化算法引入自然资源优化配置规则挖掘领域，支持智能决策的自主评价与推演，为自然资源优化配置提供数据与任务并行的高性能计算方案。2.根据权利要求1所述的自然资源多目标协同优化配置方法，其特征在于，所述数据仓库系统的结构包含：数据源层，其包含实体感知类数据源和抽象数据类数据源两类；数据处理层，其中，实体感知类数据的处理是利用物联网技术体系中的感知获取层和网络传输层实现，最后将得到的所需数据装载到快变属性库中；所述抽象数据类数据的处理过程包含以下阶段：(1)根据数据信息的时间时间特征，将其分为两类，即快变属性抽象数据和稳定属性抽象数据；(2)稳定属性抽象数据采用传统的ETL数据处理工具将其加载到特定的业务主体库中；(3)针对快变属性抽象数据，由于其属性信息富时间特征，变化快，综合参考数据仓库相关文献的基础上，设计利用自定义的ETL工具模块对其相关属性进行数据结构重构，把用户所需关键属性从原关系表中分离提取出来，再重新单独组合成一个或多个新的关系子表，并在父表中增加新的外关键字来建立父表与子表的联接，最后将子表装载到快变属性库中；数据存储层，其在自然资源数据仓库的数据存储层中增加一个所述快变属性库作为现势数据的宿主；所述数据存储层还包括空间数据仓库、数据集市、元数据库，其中，空间数据仓库是由n个业务主题库构成，空间数据仓库中数据一方面经融合集成进入到快变属性库、元数据库中，另一方面传输至数据集市中；应用分析层，包括多源信息集成的自然资源数据仓库综合集成服务器端和移动终端,应用分析层通过分布式计算技术及泛地理信息的空间分析、挖掘、应用建模及可视化技术等紧密结合服务器与移动终端，并利用交互技术、地图发布技术、空间分析技术、建模技术等核心技术，实现项目选址、卫片执法、土地调查、地灾监测、耕地保护等操作及目的，在所述应用分析层中通过在服务器端部署基于xml的Webservice，实现移动GIS客户端与服务器端所在数据仓库的间接交互，达到分析应用。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国平，周豹，赵俊三，王彦东，谷苗，李坤，李永平，尹莹，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：