基于MOP模型的新能源汽车电池回收网点选址研究

新能源汽车电池的合理回收可以有效地促进我国新能源汽车的进一步发展,而新能源汽车电池回收网点选址的合理优化,可以大大地降低回收成本,提高电池回收效率。本文针对目前山西某市电池回收地址的不合理性,综合考虑各种回收影响因素,以回收成本和回收范围为目标,建立多目标规划选址模型,对山西某市电池回收网点的选址进行优化,最终使得设立网点数量最优、成本最低、回收服务范围最大,并利用LNGO对算例进行求解,验证了该模型的可行性。

耦合MOP与FLUS模型的杭州市土地利用格局优化及权衡分析

调整优化城市土地利用结构与布局,实现社会经济发展和生态保护的协同优化是城市土地利用规划管理和决策的关键。该研究使用多目标规划(multiple objective planning,MOP)模型和未来土地利用模拟(future land use simulation model,FLUS)模型相结合的方法,运用权衡分析制定多目标权衡下的土地利用优化配置情景方案,以期为杭州市土地利用优化配置规划和管理提供科学参考。结果表明:1)通过耦合MOP模型和FLUS模型,从土地利用生态-经济转化效率视角可以有效实现土地利用结构和布局的优化配置情景模拟。2)通过比较单位经济效益的减少比例可产生的生态效益增加比例,确定土地利用经济与生态效益权重比例为4:6的发展情景是权衡土地利用社会、经济和生态效益下的杭州市土地利用结构最优方案。3)最优土地利用结构方案的建设用地扩张规模介于经济发展优化和生态保护优先情景方案间,耕地规模较其他情景方案减少幅度放缓,在空间上减少对生态用地的侵占,土地利用景观格局破碎度和复杂性降低。该研究的方法和结果可为区域土地利用规划决策和可持续发展提供理论与应用参考。

基于MOP-PLUS模型的新疆阿克苏地区土地利用景观格局优化及多情景模拟

【目的】以新疆阿克苏地区为研究对象,探讨阿克苏地区2030年多情景下的土地利用变化。【方法】基于PLUS模型针对阿克苏地区模拟3不同情景下的土地利用,即自然发展情景、经济发展情景和生态保护情景,揭示2030年阿克苏地区的未来土地利用情况。进而在以上3种情景的极端发展条件下做出尝试,使用MOP模型提出可持续发展情景,在区域尺度上进行多情景之间的空间结构优化。【结果】阿克苏地区2030年在自然发展情景下以耕地和裸地增加为主,耕地、草地、人造地表与裸地之间的大量转换是自然发展情景下土地转换的主要方式,除灌木地和冰川维持稳定外,林地、草地、湿地、水体和人造地表面积均呈现减少态势。经济发展情景的设置是令耕地与人造地表快速扩张达到最优经济效益的目的,耕地主要由大量草地与裸地转化而来,而人造地表的增加由耕地、裸地、草地、林地和水体转化而来,此情景下耕地与人造地表的增加值在3种模拟情景中处于首位。生态保护情景目的是保护阿克苏地区的生态用地,该情景下的生态用地相较于前2种情景增加值最高。而在此基础上提出的可持续发展情景是对以上3种情景的一个权衡,即最优的土地利用配置方案。【结论】未来的土地利用方式不能仅靠单一指标发展,对经济、生态等因素进行权衡方能进行可持续的土地利用。

基于多模型结合的土地利用结构多情景优化模拟

土地生态服务功能的重要性越来越受到人们的重视,以河北省卢龙县为案例区,以土地生态服务功能和经济功能提升为目标,基于100 m×100 m尺度的遥感解译图像,分别利用CLUE-S及基于MOP和CLUE-S整合模型对研究区土地利用结构进行数量及空间优化模拟。结果表明:到2020年,单模型模拟的土地经济功能有所提升,但生态服务功能却减退;基于MOP和CLUE-S优化整合模型模拟的生态服务功能和经济功能分别比2013年提升8.40%及8.20%。耕地、建设用地、林地面积都有所增加,其它用地减少较多。研究表明,MOP和CLUE-S整合模型与单模型相比,到2020年土地两项功能值之和有所增加,特别是生态功能增加幅度较大,MOP和CLUE-S模型结合的优化方案优于CLUE-S单模型优化方案。

黄河中上游区土地使用结构与布局复合优化

黄河中上游地区生态环境脆弱,空间发展问题突出,探索该区域土地使用结构和布局优化配置是实现黄河流域生态保护和高质量发展的有效途径。该研究以黄河中上游地区为研究对象,基于该区域土地使用、社会经济等数据,运用多目标规划(multi-objective programming,MOP)和PLUS模型模拟了惯性发展、生态保护、经济优先和生态-经济均衡4种情景下研究区未来土地格局和变化趋势,并在平衡生态与经济的目标下提出最优土地使用结构和布局方案。结果表明:1)4种情景下,土地使用比例结构存在较大差异;2)均衡情景下的区域土地使用结构和空间布局方案为最优,其综合效益值最高且达到19481.00亿元,与生态保护情景相比其经济效益(12223.88亿元)增长了4.07%,与经济优先情景相比其生态价值(7257.12亿元)增长了2.32%;经济优先情景下综合效益值为20273.96亿元,是4种情景下最高的。研究可为黄河中上游区域未来土地使用规划编制和土地可持续利用规划提供依据。

基于福利理论探讨农户信用信息共享的实现条件——来自湖北的情况

农村征信制度的建立、健全与完善事关国家社会信用体系建设的大局,而完善的农户信用信息共享机制是农村征信制度建立的基础。信息共享过程最核心的部分就是共享激励的问题,而共享主体福利水平的提高可以看作是共享实现的条件之一。通过采用多目标规划模型、效用函数等理论证明:共享后各主体的福利确实得到了改进,信用信息资源实现了最优配置。针对湖北省省情,应通过尽快建立和完善相关的法律法规,建立政府部门间的信息共享和协调机制,坚持公共运营与市场化两条腿走路,加快制定征信行业技术标准,改善农户的福利水平,实现农户信用信息的共享。

耦合MOP与GeoSOS-FLUS模型的县级土地利用结构与布局复合优化

在自然资源整合不断加强,土地利用结构日趋复杂的形势下,采用单一土地利用结构优化方式难以有效满足区域土地利用合理规划的需求。综合考虑生态文明、乡村振兴、城乡融合等土地可持续利用目标,构建土地利用结构优化与布局优化的集成体系,对提升规划适用性具有积极作用。选取常州市金坛区为研究区,以经济效益与生态效益为优化目标,设置自然演变、经济优先和生态优先三种发展情景,在通过MOP(多目标规划)模型进行土地利用结构优化的基础上,利用GeoSOS-FLUS模型实现土地利用布局优化。结果表明:通过集成MOP和GeoSOS-FLUS模型,采用'结构+约束+布局+准则'研究模式探索县域单元下的土地利用结构布局优化,对调整土地利用结构,优化土地利用空间布局有一定帮助。从案例分析结果看,城镇工矿用地数量在自然演变和经济效益优先情景下分别增加了39%和95%;林地在生态效益优先情景下增加了40%;农村居民点在三种情景下分别减少33%、66%和66%。在三种发展情景下,空间格局都将面临城镇空间与生态空间两级分化的现象,后期区域发展中应加强城乡土地利用与生态保护协调发展,促进空间布局均衡化。

碳中和视角下基于主体功能区分类约束的国土空间分区优化模拟——以福建省为例

在推进新时代生态文明建设、确保区域社会经济绿色发展并如期实现碳达峰碳中和目标的发展导向下,基于主体功能区分类约束开展以低碳发展为牵引的多情景国土空间优化模拟研究具有重要意义。以国家生态文明试验区福建省为研究区,设定自然发展和低碳发展两种不同情景,针对不同类别主体功能区,设置差异化的碳排放量、经济效益和生态效益约束目标,在对用地需求进行预测的基础上,基于PLUS模型开展多情景下的国土空间分区优化模拟。结果表明:(1)从用地规模和数量结构来看,低碳发展情景下的功能区用地结构更加符合低碳经济发展的要求,该情景在减缓碳源地增加速度的同时,能够降低碳汇地的减少速度,在保障区域经济发展用地需求的同时减少碳排放并降低生态环境影响;(2)从用地布局来看,虽然不同情景下的用地结构存在一定差异,但从空间分布特征来看,各地类的变化规律基本与历史趋势基本相同,其中碳源地主要分布在临近海岸线处海拔较低、地势平缓易开发的一侧,碳汇地主要集中在内陆区域海拔相对较高且地况较复杂的区域;(3)从三类典型区域空间演变模式来看,农业生产区和生态保护区的变化较小,城镇建设区变化较为明显,城镇建设区和农业生产区主要功能用地分布较为集中且聚合度较高,生态保护区主要功能用地较为分散且一般呈破碎状。在不同发展情景下,国土空间格局中的碳源地不断扩张、碳汇地空间逐步受到挤压,应进一步发掘存量用地的潜力,推动土地资源的高效利用。

三江源国家公园土地利用结构与空间布局优化研究

人地关系是国家公园建设管理的核心问题,土地利用结构与空间布局优化是三江源国家公园缓解人地冲突的重要途径。本文以三江源国家公园总体效益为优化目标,利用LINGO软件,通过MOP和GeoSOS-FLUS模型,在自然演变、经济优先和生态优先三种情景下分别进行土地利用结构和空间布局优化。结果表明:第一,从总体效益比较来看,三江源国家公园的生态效益远远高于经济效益,三种情景下生态效益分别是经济效益的15.48倍、7.16倍和36.45倍。第二,从土地利用结构来看,生态优先情景下的三江源国家公园总体效益最大,分别是自然演变和经济优先情景总体效益的1.52倍和2.65倍。第三,从土地空间布局来看,生态优先情景下的三江源国家公园景观分离度最低(0.673),Simpson指数最低(0.437),聚合度指数最高(97.616),景观完整性、聚合性和连通性最好。因此,三江源国家公园应合理优化土地利用结构和空间布局,协调推动生态保护与牧民增收,最终实现人与自然和谐共生。

提供选择方案的多目标规划

多目标规划(MOP)包括在解题中同时考虑几个目标的一般数学规划技术。多用途森林规划就是这样的一个例子,因为它牵涉到诸如从森林资源中增加收入、改善水质、保护野生动物以及增加游憩指标等几个目标。

基于交互算法的多代理虚拟电厂调度优化及风险分析

包含大规模随机机组的虚拟电厂(VPP)在运行过程中,会由于随机机组出力不确定性产生系统运行风险及收益损失风险。针对该问题,文中基于多代理系统(MAS)的分层控制特点,构建了整合条件风险价值(CVaR)的两阶段双层分解(BLDP)模型。选取多目标规划(MOP)模型与文中构建的BLDP模型进行对比,以验证BLDP模型的有效性。结果显示,BLDP模型求解条件下,各VPP既参与电力市场交易又进行相互交易时系统的出力更稳定,具有更高的系统收益,且受风险水平变化的影响也更小。在不同的交易机制下,BLDP模型的求解结果较MOP模型具有更高的系统收益率。当各VPP独立参与电力市场而不进行相互交易时,BLDP模型的求解结果较MOP模型高103%;当VPP同时参与相互交易及电力市场交易时,BLDP模型的求解结果较MOP模型高147%。模拟结果验证了文中构建的BLDP模型在不同风险条件下的可靠性。