蚁群智能及其在大区域基础设施选址中的应用 被引量：28

1

作者 何晋强 黎夏 +1 位作者 刘小平 陶嘉 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期246-256,共11页

提出了基于蚁群智能的空间选址模型,通过蚁群智能和GIS的结合来解决复杂的空间优化配置问题。这种启发式的智能搜索方法大大提高了空间搜索能力。为符合选址问题的求解,从信息素更新方式和禁忌表调整策略两方面对基本蚁群算法进行改进... 提出了基于蚁群智能的空间选址模型,通过蚁群智能和GIS的结合来解决复杂的空间优化配置问题。这种启发式的智能搜索方法大大提高了空间搜索能力。为符合选址问题的求解,从信息素更新方式和禁忌表调整策略两方面对基本蚁群算法进行改进。同时,为了使得模型能实用于大区域的基础设施选址,提出了"分步逼近"的策略,取得了较好的效果。将所提出的模型应用于广州市公共设施的空间优化选址。实验结果表明,该方法比简单搜索方法和遗传算法更有优势。 展开更多

关键词 蚁群算法 GIS 选址 简单搜索算法 遗传算法

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基于耦合的地理模拟优化系统 被引量：45

2

作者 黎夏 刘小平 +4 位作者 何晋强 李丹 陈逸敏 庞瑶 李少英 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1009-1018,共10页

尽管GIS在涉及空间信息的许多学科和行业有广泛的应用,但其在对过程进行模拟和优化方面存在严重的功能不足。本文提出地理模拟优化系统GeoSOS的概念与实现方法。进一步建立了GeoSOS1.0的模拟优化平台,作为GIS的重要补充工具。包含了三... 尽管GIS在涉及空间信息的许多学科和行业有广泛的应用,但其在对过程进行模拟和优化方面存在严重的功能不足。本文提出地理模拟优化系统GeoSOS的概念与实现方法。进一步建立了GeoSOS1.0的模拟优化平台,作为GIS的重要补充工具。包含了三个重要部分:地理元胞自动机(CA)、多智能体系统(MAS)、生物智能(SI)。其核心内容就是根据微观个体的相互作用,达到模拟和优化的目的。根据Tobler地理学的第一定律,提出了GeoSOS的统一的相互作用规则。GeoSOS具备将模拟和优化耦合起来的功能。将动态模拟模型与空间优化模型耦合起来,使得优化的方案具有一定的前瞻性。对比实验结果发现,耦合模型产生的效用值比非耦合模型分别高出4.3%(点状优化)和4.1%(线状优化),表明GeoSOS能够改善优化的结果。 展开更多

关键词 地理模拟优化系统 地理元胞自动机 多智能体系统 生物智能 耦合

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地理模拟优化系统GeoSOS软件构建与应用 被引量：28

3

作者 黎夏 李丹 +4 位作者 刘小平 劳春华 张亦汉 何晋强 黄康宁 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1-5,15,共6页

在提出的地理模拟优化系统概念的基础上,进一步构建了整合的软件系统GeoSOS,以解决地理信息系统(GIS)目前在对过程分析存在功能不足的难题。作为GIS的重要扩展,该系统由3个重要模块组成:地理元胞自动机(CA)、多智能体系统(MAS)和生物智... 在提出的地理模拟优化系统概念的基础上,进一步构建了整合的软件系统GeoSOS,以解决地理信息系统(GIS)目前在对过程分析存在功能不足的难题。作为GIS的重要扩展,该系统由3个重要模块组成:地理元胞自动机(CA)、多智能体系统(MAS)和生物智能(SI)。地理元胞自动机模块包含了常用的CA模型,包括MCE-CA,Logistic-CA,ANN-CA,Decision-tree CA等,为用户提供了一种选择最佳模拟模型的方便环境。GeoSOS能根据训练数据,自动获取最佳的模型参数。该系统还将MAS和SI引进模型中,提高了对复杂地理过程进行分析的能力。另一特色是具备了将模拟和优化耦合的能力,由此能大大改善模拟优化的结果,为复杂的资源环境模拟和优化提供了强有力的过程分析工具。 展开更多

关键词 地理模拟优化系统 地理元胞自动机 多智能体系统 生物智能 耦合

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基于BP人工神经网络的城市PM_(2.5)浓度空间预测 被引量：70

4

作者 王敏 邹滨 +1 位作者 郭宇 何晋强 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期63-66,70,共5页

针对PM2.5日均质量浓度,采用BP人工神经网络模型,预测研究区空气中PM2.5浓度的空间变异,通过与普通克里格(Ordinary Kriging)插值方法对比验证BP人工神经网络预测模型的精度。结果表明:BP人工神经网络预测模型下研究区检验样本点位置的P... 针对PM2.5日均质量浓度,采用BP人工神经网络模型,预测研究区空气中PM2.5浓度的空间变异,通过与普通克里格(Ordinary Kriging)插值方法对比验证BP人工神经网络预测模型的精度。结果表明:BP人工神经网络预测模型下研究区检验样本点位置的PM2.5仿真浓度与观测浓度之间的均方差、平均绝对误差、平均相对偏差和相关系数分别为0.296μg2/m6、0.412μg/m3、1.650%和0.851;而与此同时,普通克里格插值方法下的对应结果分别为1.041μg2/m6、0.689μg/m3、11.910%、0.638。研究成果在肯定BP人工神经网络预测模型可用于揭示PM2.5浓度空间变异特征的同时,也证实了其相对于普通克里格插值方法在固定空间点位准确预测PM2.5浓度方面的优势。 展开更多

关键词 BP 克里格插值 空气污染 PM2 5 GIS

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基于蚁群智能的遥感影像分类新方法 被引量：23

5

作者 刘小平 黎夏 +2 位作者 何晋强 艾彬 彭晓鹃 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期253-262,共10页

智能式遥感分类是遥感研究的新热点。提出了一种基于蚁群智能规则挖掘(ant-miner)的遥感影像分类新方法。遥感数据各波段之间存在较强的相关性,这种相关性往往会导致分类产生误差。而ant-miner算法中的信息素是基于规则整体性能的,信息... 智能式遥感分类是遥感研究的新热点。提出了一种基于蚁群智能规则挖掘(ant-miner)的遥感影像分类新方法。遥感数据各波段之间存在较强的相关性,这种相关性往往会导致分类产生误差。而ant-miner算法中的信息素是基于规则整体性能的,信息素的动态更新能有效地处理相关性较强的数据,所提供的正反馈信息能纠正启发式函数缺陷所造成的错误。因此,蚁群智能算法应用于遥感分类具有一定的优势。将该方法用于广州市地区的遥感影像,取得了较好的分类结果。并与See5.0决策树方法及最大似然方法(MLH)进行了对比研究,实验结果表明,蚁群智能算法分类精度比后两者的分类精度更高。 展开更多

关键词 蚁群算法 遥感影像 分类 人工智能

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基于植被分区的多特征遥感智能分类 被引量：7

6

作者 于菲菲 曾永年 +4 位作者 徐艳艳 郑忠 刘朝松 王君 何晋强 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2014年第1期63-70,共8页

为了有效地提取大范围地形复杂区域的土地利用/土地覆盖遥感信息,以位居青藏高原与黄土高原过渡地带的青海东部地区为研究区,研究基于蚁群智能优化算法(ant colony intelligent optimization algorithm,ACIOA)的土地利用/土地覆盖遥感... 为了有效地提取大范围地形复杂区域的土地利用/土地覆盖遥感信息,以位居青藏高原与黄土高原过渡地带的青海东部地区为研究区,研究基于蚁群智能优化算法(ant colony intelligent optimization algorithm,ACIOA)的土地利用/土地覆盖遥感智能分类。首先选用TM图像、DEM、坡度和坡向数据作为分类的特征波段;然后利用归一化植被指数NDVI对实验区数据进行植被分区;最后利用ACIOA算法进行分类规则挖掘,并依据分类规则进行土地利用/覆盖信息的提取。研究表明,基于植被分区的多特征蚁群智能分类的总体精度为88.85%,Kappa=0.86,优于传统的遥感图像分类方法,为大范围地形复杂区域的土地利用/土地覆盖遥感信息提取提供了有效的方法。 展开更多

关键词 蚁群智能优化算法(ACIOA) 植被分区 多特征 遥感分类

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分析学习智能元胞自动机及优化的城市模拟 被引量：7

7

作者 陶嘉 黎夏 +1 位作者 刘小平 何晋强 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2007年第5期43-47,51,共6页

元胞自动机被广泛应用于城市及其他地理现象的模拟,模拟过程中的最大问题是如何确定模型的结构和参数。该文提出一种基于分析学习的智能优化元胞自动机,该模型在逻辑回归模型的基础上,基于分析学习的智能方法,寻找元胞自动机模型的最佳... 元胞自动机被广泛应用于城市及其他地理现象的模拟,模拟过程中的最大问题是如何确定模型的结构和参数。该文提出一种基于分析学习的智能优化元胞自动机,该模型在逻辑回归模型的基础上,基于分析学习的智能方法,寻找元胞自动机模型的最佳参数。该方法允许用户控制空间变量影响权重,进而模拟出不同的城市发展模式,可为城市规划提供重要参考。 展开更多

关键词 分析学习 LOGISTIC回归 元胞自动机 城市模拟 东莞

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基于多时相图谱的土地利用变化特征分析 被引量：7

8

作者 李少英 黎夏 +3 位作者 刘小平 陈逸敏 何晋强 吴秋生 《遥感信息》 CSCD 2008年第4期39-44,共6页

运用地学信息图谱结合多时相遥感数据复合分析方法,对土地利用动态变化过程和空间分布特征进行定量化研究。土地利用变化图谱的构建能够获取土地利用变化的种类、数量和空间分布特征,为探索土地利用变化的成因、过程提供重要的科学依据... 运用地学信息图谱结合多时相遥感数据复合分析方法,对土地利用动态变化过程和空间分布特征进行定量化研究。土地利用变化图谱的构建能够获取土地利用变化的种类、数量和空间分布特征,为探索土地利用变化的成因、过程提供重要的科学依据。本文以分析东莞市近20年来的土地利用变化特征为例。利用多时相遥感分类数据,构建了5个时序单元的（1988~1993、1993~1997、1997~2001、2001~2006、1988~2006年）土地利用变化图谱,并系统地分析了东莞市18年来土地利用的时空演变过程及空间分异规律。研究结果表明,1988年以来,东莞市土地利用急剧变动,其中以大量农田被侵占转化为城市用地最为显著,农业内部结构也发生了调整;从空间格局上看,被侵占的农田主要集中于交通干线两旁。利用GIS空间分析技术对农田流失与道路之间的关系进行定量研究,揭示了农田流失的区位效应。 展开更多

关键词 土地利用变化 多时相图谱 农田流失 城市扩张 东莞

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基于分区域的元胞自动机及城市扩张模拟 被引量：19

9

作者 乔纪纲 何晋强 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2009年第3期67-70,共4页

元胞自动机用于模拟城市扩张具有很好的空间建模能力,通常采用的建模方式将影响因子的空间条件作为线性要素对待,而在元胞转换规则建模中考虑影响因子的空间非线性特征更逼近真实状况。该文提出一种基于分区域的元胞自动机模型,通过划... 元胞自动机用于模拟城市扩张具有很好的空间建模能力,通常采用的建模方式将影响因子的空间条件作为线性要素对待,而在元胞转换规则建模中考虑影响因子的空间非线性特征更逼近真实状况。该文提出一种基于分区域的元胞自动机模型,通过划分各个全局影响因子的重要性子区域,计算不同类型区域中各因子对土地利用转换的影响强度,从而得到全区域的空间非线性转换规则。利用该模型模拟东莞市1988—1993年的城市扩展过程,并与Logistic模型模拟结果对比,表明这种有空间约束条件的分区域元胞自动机模拟精度更高,能有效模拟城市扩张的空间格局。 展开更多

关键词 元胞自动机 空间非线性 全局转换概率 重要性子区域 城市扩张

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一种基于相似度的点群综合选取算法 被引量：3

10

作者 李伟 何晋强 《科技创新与生产力》 2017年第3期34-37,共4页

为了提出兼顾统计信息、拓扑信息、度量信息和专题信息的点群综合算法,笔者将4类信息分别归纳为相应的空间点群相似度指标,构建了合适的多目标函数模型,利用遗传智能算法对多目标函数进行了逐步优化,选取较优点,得到了最优值并达到了综... 为了提出兼顾统计信息、拓扑信息、度量信息和专题信息的点群综合算法,笔者将4类信息分别归纳为相应的空间点群相似度指标,构建了合适的多目标函数模型,利用遗传智能算法对多目标函数进行了逐步优化,选取较优点,得到了最优值并达到了综合结果。实验结果表明,该算法能够很好地传递综合前后的关键信息,并可以利用并行计算提高效率。 展开更多

关键词 点群综合 空间点群相似度 多目标优化 遗传算法

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顾及空间邻近性的PM_(2.5)暴露评估系统设计与实现 被引量：4

11

作者 邓婉霞 邹滨 +3 位作者 邱永红 汤景文 何晋强 赵梦祎 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期193-198,共6页

室外PM2.5已成为我国第四位致死风险因子,针对目前PM2.5监测数据稀疏无法帮助居民了解其暴露于PM2.5的强度及所在地健康风险的问题,考虑邻近性模型数据要求低、原理简单的特点,文章借助邻近性模型,结合VC++可视化编程语言,采用组件式GI... 室外PM2.5已成为我国第四位致死风险因子,针对目前PM2.5监测数据稀疏无法帮助居民了解其暴露于PM2.5的强度及所在地健康风险的问题,考虑邻近性模型数据要求低、原理简单的特点,文章借助邻近性模型,结合VC++可视化编程语言,采用组件式GIS平台ArcEngine,基于数据服务层、GIS逻辑层、表现层3层结构思想设计开发了顾及空间邻近特征的PM2.5暴露评估系统。系统主要包括数据预处理、暴露强度区划、受体暴露识别和暴露面积统计4个模块,可在PM2.5监测数据匮乏地区实现区域PM2.5污染暴露强度评估与空间区划、解析受体暴露原因。系统是对我国当前《环境风险评价技术导则》中"受体暴露强度评估"与"受体暴露污染源识别"方法的有益补充,特别是为监测数据缺失地区制定PM2.5污染防治措施和居民规避PM2.5健康风险策略提供了科学依据。 展开更多

关键词 空间邻近 GIS PM2 5 环境暴露 风险系统

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湖南省高速交通路网通达性 被引量：1

12

作者 蒋英杰 何晋强 《科技风》 2015年第15期18-18,共1页

本论文结合湖南省高速路网现状,从路网密度、连接度指数、路网可达性指数、路网非直线系数等评价指标进行评价和以人口为权重,运用重力模型进行两两配对,然后运用多路径分配法、Dijsktra最短路径算法将人口分配到路径上去的方法得到湖... 本论文结合湖南省高速路网现状,从路网密度、连接度指数、路网可达性指数、路网非直线系数等评价指标进行评价和以人口为权重,运用重力模型进行两两配对,然后运用多路径分配法、Dijsktra最短路径算法将人口分配到路径上去的方法得到湖南省高速公路路网通达性评价。 展开更多

关键词 评价指标 重力模型 最短路径

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地理模拟优化系统GeoSOS及前沿研究 被引量：43

13

作者 黎夏 李丹 +1 位作者 刘小平 何晋强 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期899-907,共9页

提出地理模拟优化系统(GeoSOS)的概念、研究内容和实现方法,以提供一种十分有效的地理过程分析和空间探索的工具。地理模拟优化系统的理论基础涉及复杂系统理论、地理信息科学、计算机科学、地理学等。所提出的地理模拟优化系统由3个子... 提出地理模拟优化系统(GeoSOS)的概念、研究内容和实现方法,以提供一种十分有效的地理过程分析和空间探索的工具。地理模拟优化系统的理论基础涉及复杂系统理论、地理信息科学、计算机科学、地理学等。所提出的地理模拟优化系统由3个子模块构成:元胞自动机模拟子系统、多智能体模拟子系统和基于生物智能的优化子系统。建立地理模拟优化系统可以为复杂资源环境及变化提供一种有效的模拟和优化工具,弥补目前GIS对过程分析功能的严重不足。 展开更多

关键词 地理模拟优化系统 GIS 元胞自动机 多智能体

原文传递

利用蚁群智能挖掘地理元胞自动机的转换规则 被引量：56

14

作者 刘小平 黎夏 +2 位作者 叶嘉安 何晋强 陶嘉 《中国科学（D辑）》 CSCD 北大核心 2007年第6期824-834,共11页

提出了基于蚁群智能算法(Ant Colony Optimization,ACO)的地理元胞自动机(ACO-CA).元胞自动机(CA)具有模拟和预测复杂的地理现象演变过程的能力.CA的核心是如何定义转换规则,但目前的方法所获取的转换规则大都是隐含的,是通过数学公式... 提出了基于蚁群智能算法(Ant Colony Optimization,ACO)的地理元胞自动机(ACO-CA).元胞自动机(CA)具有模拟和预测复杂的地理现象演变过程的能力.CA的核心是如何定义转换规则,但目前的方法所获取的转换规则大都是隐含的,是通过数学公式来表达.当研究区域较复杂时,确定CA的模型结构和参数有一定困难,需要使用智能式的方法获取有效的转换规则.提出了一种基于蚁群智能来自动获取地理元胞自动机转换规则的新方法.该方法所提取的转换规则毋需通过数学公式来表达,能更方便和准确地描述自然界中的复杂关系,并且这些规则比数学公式更容易让人理解.将ACO-CA应用于广州市的城市模拟实验中,取得了较好的结果.并与See5.0决策树模型进行了对比研究,对比实验结果表明:蚁群智能算法在提取CA转换规则时比See5.0模型更具有优势. 展开更多

关键词 蚁群算法 元胞自动机 地理模拟 人工智能

原文传递

一种顾及道路交通流量语义信息的路网选取方法 被引量：11

15

作者 邓敏 陈雪莹 +2 位作者 唐建波 刘慧敏 何晋强 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期1438-1447,共10页

交通流量是反映城市道路重要性以及城市道路在交通运输中发挥现实作用的重要指标。结合人类出行轨迹数据和路网数据,在充分考虑道路的几何特征(即长度、拓扑连接、分布密度、接近中心性和中介中心性)、属性特征(即道路等级)的基础上,进... 交通流量是反映城市道路重要性以及城市道路在交通运输中发挥现实作用的重要指标。结合人类出行轨迹数据和路网数据,在充分考虑道路的几何特征(即长度、拓扑连接、分布密度、接近中心性和中介中心性)、属性特征(即道路等级)的基础上,进一步考虑道路长周期的周平均交通量这一衡量道路重要性的语义特征指标,提出了一种顾及道路交通流量语义信息的路网选取方法。首先,根据格式塔准则的连续性和方向一致性构建道路选取的基元——stroke单元;在此基础上,统计这些stroke单元的几何特征、属性特征指标,并结合移动轨迹数据计算各stroke单元的周平均日交通量作为道路选取的语义特征指标。然后,探测不同特征指标的熵值变化以确定不同道路选取指标的权重,并定义道路重要性评价的综合指标,对城市路网进行综合选取。最后,采用武汉市路网数据和出租车轨迹数据对该方法进行验证。实验表明,该方法能够保持原始路网的连通性和整体路网骨架,同时选取结果能够刻画出发挥重要职能的路段,反映人们的出行规律特征。此外,该方法可以发现道路网中设计等级较高但是实际中使用率却很低的路段,可为道路网的评价与规划等应用提供参考。 展开更多

关键词 路网选取 轨迹数据 道路重要性评价 语义信息 交通流量

原文传递

一种基于生物群集智能优化的遥感分类方法 被引量：8

16

作者 刘小平 黎夏 +2 位作者 彭晓鹃 黎海波 何晋强 《中国科学（D辑）》 CSCD 北大核心 2007年第10期1400-1408,共9页

提出了一种基于生物群集智能(swarm intelligence-based)的遥感影像分类新方法.智能式分类是遥感研究的热点和趋势.设计出一种新的实数制编码的粒子群遥感影像分类器(PSO-Miner),在分类规则提取时,粒子能自动寻找各个波段的最优分割点.... 提出了一种基于生物群集智能(swarm intelligence-based)的遥感影像分类新方法.智能式分类是遥感研究的热点和趋势.设计出一种新的实数制编码的粒子群遥感影像分类器(PSO-Miner),在分类规则提取时,粒子能自动寻找各个波段的最优分割点.并且该方法所提取的分类规则毋需通过数学公式来表达,能更方便和准确地描述自然界中的复杂关系,比数学公式更容易让人理解.将该方法应用于番禺地区的遥感影像,取得了较好的分类结果.并与See5.0决策树方法进行了对比研究,实验结果表明,基于群集智能方法的分类精度比决策树方法的精度更高. 展开更多

关键词 群集智能 粒子群(Particle SWARM Optimization PSO)遥感影像 分类

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