土地資源評價的多維模糊決策模型研究及應用.pdf

1、本文在國家科技支撐計劃973項目“小城鎮(zhèn)土地集約利用與土地生態(tài)安全評價”（項目編號：2003BA808A22-4）、國家自然科學基金項目“成像光譜技術在土地動態(tài)監(jiān)測評價中的應用”（項目編號：40271007）的共同支持下，以土地資源評價中客觀存在的模糊性為切入點，基于成因分析、統(tǒng)計分析和模糊集分析相結合的方法論，對土地資源評價的多維模糊決策模型進行系統(tǒng)研究，并做了實際應用。
　　 首先，在系統(tǒng)分析土地資源評價特點的基礎上，指出常

2、用的綜合指數法使評價結果趨于均化，難以反映評價對象之間的客觀差異，提出土地資源評價應遵循“先劃分等級后綜合評價”的原則；根據土地資源評價中評價等級劃分的模糊性，提出了土地資源評價多維模糊決策的基本框架；根據土地資源評價的多指標性、多層次性，以及評價指標權重和指標等級標準的不確定性，將多維模糊決策模型分為五大類；根據土地資源評價多維模糊決策方法評價結果的多解性，依據評價對象的模糊劃分，將經典的模糊統(tǒng)計量改進為考慮評價指標權重的模糊距離統(tǒng)計

3、量，并提出了基于模糊距離變差統(tǒng)計量、模糊熵統(tǒng)計量、級別變量值離散度的優(yōu)化標準；顧及多維模糊決策優(yōu)化標準的非唯一性，融合不同優(yōu)化標準的優(yōu)點，提出了決策方案的綜合優(yōu)化法即模糊優(yōu)選法。
　　 其次，根據物理含義明確、數學基礎嚴密的模糊環(huán)境下的目標函數，研究了不同條件下多指標單元系統(tǒng)評價的多維模糊決策模型及算法。提出已知指標等級標準和評價指標權重的多維模糊決策模型；提出已知指標等級標準和未知評價指標權重的多維模糊決策模型的交叉算法即非監(jiān)

4、督權重的模糊交叉算法、具有權重監(jiān)督因子的模糊交叉算法、具有監(jiān)督因子和穩(wěn)定系數的模糊交叉算法、基于熵的模糊交叉算法；提出未知指標等級標準和已知評價指標權重的多維模糊決策模型的交叉算法即非監(jiān)督指標等級標準的模糊交叉算法、監(jiān)督指標等級標準的模糊交叉算法；研究了指標等級標準和評價指標權重均未知的多維模糊決策模型，提出了多指標多維自反饋模糊決策的交叉算法。考慮因評價指標權重的變化而導致模糊距離的變異程度，進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。根據多維模糊決策模型評價結果信息多維的特點，進一步研究了多指標多層次系統(tǒng)多維模糊決策模型及算法，基于模糊環(huán)境下的目標函數，提出了高層次單元系統(tǒng)已知權重的多維模糊局勢決策優(yōu)選模型以及未知權重的多維模糊局勢決策交叉算法。
　　 將多維模糊決策模型的參數全解析化，首次提出了評價樣本模糊克隆的概念，并給出了不同權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、型的參數關系，指出多維模糊決策全解析化模型的參數結構是非完全對稱的。將多指標多維模糊決策模型的應用范圍由評價、決策領域拓廣為預測領域，基于預測樣本特征值的單指標模糊劃分，依據成因分析、統(tǒng)計分析和模糊集分析相結合的方法論，基于多維模糊決策模型建立了多維模糊綜合預測模式，并給出了具體算法及衡量模型精度的標準。
　　 最后，將土地資源評價的多維模糊決策模型應用于臨沂市所轄10個縣（市）城區(qū)土地生態(tài)安全評價，并與綜合指數法、主成分分析法

7、的評價結果相比較；將土地資源評價的多維模糊決策模型應用于慈溪市所轄20個鎮(zhèn)（街道）的土地集約利用評價，并與綜合指數法、BP神經網絡法的評價結果相比較；這兩個應用實例均得到了與實際相符的評價結果。土地資源評價應用實例表明，多維模糊決策評價不僅可以同時得到評價對象的所屬評價等級和綜合評價值（級別變量值），而且可以同時得到評價指標的權重和標準評價等級的中心值，評價結果充分體現(xiàn)了不同評價等級的指標特征、客觀反映了評價對象間的差異。將提出的基于多

8、維模糊決策的預測模式應用于土壤性質指標高光譜反演，采用原始光譜數據和基于光譜反射率對數的一階微分變換數據以及不同權重形式下的多維模糊決策全解析模型，分別建立土壤性質指標高光譜反演預測模型并進行精度檢驗，應用結果表明，土壤性質指標高光譜模糊反演模型精度和檢驗樣本的精度均較高。將建立的土壤有機質多維模糊預測模型用于土壤有機質含量的局部空間反演，結果表明有機質空間分布圖比利用地學統(tǒng)計法得到的空間分布圖更為細膩，也比基于高光譜的線性分析方法反演