两维图论聚类法在农业区划中的应用——以山东省十七地市为例

聚类分析是数理统计中研究"物以类聚"的一种方法,它将一批样品或变量按照它们在性质上的亲疏程度进行分类。农业区划的评价从结果上看其实也是一种分类过程。农业区划不但要考虑评价单元的自然、经济和社会效益,而且要保持空间上的连通性和行政区界的完整性。本文利用两维图论聚类法对农业区划进行分析,确定最佳的区位优势、分类及组合,以便于农业的集约化和耕作的合理化,较好的配置农业的产业结构,为农业可持续发展和实现合理的农业地域分工提供科学依据。

基于两维图论聚类法的东北地区土地利用分区研究

土地利用分区是土地利用总体规划的基础和关键内容,对于确定区域未来土地利用方向、制定土地利用结构与空间布局调整策略,实现区域土地差异化管理与可持续利用具有重要意义。本文通过构建表征粮食主产区土地利用"本底-现状-潜力"三维状态的指标体系,运用两维图论聚类法对东北地区184个县级行政单元进行土地利用分区研究,并提出差异化的土地利用调控措施。结果表明:土地利用"本底-现状-潜力"三维评价指标体系可以清晰地反映土地利用的自然本底条件、开发现状和未来发展潜力特征;两维图论聚类法和GIS定性分析法相结合得到的东北地区土地利用分区结果具有较好的空间连续性和区划完整性;将东北地区划分为城市综合发展区(3个)、土地利用区(2个农牧、1个农林和1个农林牧)和林农生态区(5个),针对不同类型区采取不同的土地利用指标调控措施。

基于两维图论聚类的矿粮复合区“三生”空间适宜性分区——以湖北省大冶市陈贵镇为例

为了探究微观区域的“三生”空间适宜性分区,从而为乡镇一级的国土规划和全域土地整治规划提供参考,本文以属于矿粮复合区的湖北省大冶市陈贵镇为研究对象,从构建陈贵镇“三生”空间适宜性评价指标体系入手,运用两维图论聚类算法,对陈贵镇“三生”空间开展适宜性评价与分区研究。研究结果表明:1)陈贵镇镇域适宜的“三生”空间主要呈现为2大块状,1块围绕陈贵村呈零散分布,另1块主要聚集于天台山区;不适宜的“三生”空间主要分布在陈贵镇最南端及东北部,其余呈小斑块零散分布。2)从陈贵镇村域的“三生”空间适宜性来看,等级为适宜的村域,其生产空间、生活空间、生态空间都呈现出均衡性发展,已经接近生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀的政府规划目标。3)矿业开采活动对陈贵镇“三生”空间适宜性的影响作用显著,不但严重影响生态空间,而且还对农业生产和非矿业生产均产生一定的负面影响作用,从而降低矿粮复合区的社会效益,并可能导致整体空间利用水平不高。4)本文利用两维图论聚类算法,基于适宜性评价结果,再结合实际的空间利用特征及城乡规划,将陈贵镇“三生”空间分为5个区域。Ⅰ区为农业生产核心区,该区域农业生产空间面积较大且较为聚集;Ⅱ区为乡镇发展主导区及生活空间核心区,引领着陈贵镇未来城乡一体化发展的方向;Ⅲ区为综合发展潜力区,空间存在着多种国土开发利用价值;Ⅳ区为生态重点保护区,需要着重协调工矿生产空间与生态空间的协调发展;Ⅴ区为生态农业旅游发展区,可利用生态农业带动生态旅游业的发展。

基于两维图论聚类法的耕地后备资源开发组合分析——以阳山县为例

以阳山县为例,借助ArcGIS平台,提取耕地后备资源地块,在DPS中采用两维图论聚类法,进行耕地后备资源开发组合序列的研究,结果表明杜步—大崀—小江、大崀—小江—岭背、阳城—七拱—黎埠—岭背的地域相似性较高,宜进行耕地后备资源组合开发。

交通小区的两维图论聚类

为使得交通小区合并生成交通中区的过程更加合理,同时考虑交通小区之间的相似性和位置关系,将两维图论聚类法应用于交通小区的合并.给定交通小区相邻满足的条件,并用邻接矩阵表示交通小区之间的位置关系,构造无向加权图并求解最小支撑树,根据最小支撑树选取阈值进行交通小区合并,最后用F检验法确定理论上的最优合并结果作为小区合并结果选取的参考.实例分析结果表明:聚类数随阈值的增大而减少,而且合并过程中只有相似且相邻的交通小区被合并,并采用F检验法确定了唯一的最优合并参考方案,划分结果合理可行.

基于两维图论的县域尺度耕地后备资源利用分区研究

耕地后备资源需在区域不同的资源条件与利用方向基础上,进行针对性的差异化保护与开发管理,以发挥资金投入的最佳效益,实现开发区域的协调发展。以黑龙江省为研究区,综合考虑耕地后备资源集聚条件、资源投入意愿和资源开发潜力,运用空间分析和两维图论算法进行县域尺度下耕地后备资源利用分区,确定不同的调控方向。分区结果表明:两维图论聚类法较好实现了耕地后备资源利用分区之间的独立性及分区内部一致性;将黑龙江省分为潜力开发、生态环境建设、重点开发、生态环境保护、开发利用管控和适度开发6个耕地后备资源利用类型区,针对不同利用类型实施差别化的保护与开发管理战略。