广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2020, Vol. 38 ›› Issue (1): 26-40.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2020.01.004

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基于多源开放数据的城乡居民点空间布局优化

赵鑫1,2,3,4 , 宋英强1,2,3,4, 胡月明1,2,3,4,5,6*, 刘轶伦1,2,3,4, 朱阿兴7   

  1. 1.华南农业大学资源环境学院,广东广州510642;
    2.国土资源部建设用地再开发重点实验室(华南农业大学),广东广州510642;
    3.广东省土地利用与整治重点实验室(华南农业大学),广东广州510642;
    4.广东省土地信息工程技术研究中心(华南农业大学),广东广州510642;
    5.青海大学农牧学院,青海西宁810016;
    6.电子科技大学资源与环境学院,四川成都610054;
    7.威斯康星大学(麦迪逊)地理系,美国威斯康星州麦迪逊WI53706
  • 收稿日期:2019-02-25 出版日期:2020-01-25 发布日期:2020-01-15
  • 通讯作者: 胡月明(1964—),男,湖南安化人,华南农业大学教授,博导。E-mail: yueminghugis@163.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2016YFC0501801);国家自然科学基金青年基金(41601404);青海省科技计划项目(2017-ZJ-730);广州市科技计划项目(201807010048);广东省自然科学基金(2016A030310444)

Optimizing Spatial Distribution of Residential Areas by Using Multi-Source Open Data

ZHAO Xin1,2,3,4 , SONG Yingqiang 1,2,3,4, HU Yueming1,2,3,4,5,6*, LIU Yilun1,2,3,4, ZHU Axing7   

  1. 1. College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou Guangdong 510642,China;
    2. Key Laboratory of Construction Land Improvement, Ministry of Land and Resources(South China AgriculturalUniversity), Guangzhou Guangdong 510642, China;
    3. Guangdong Province Key Laboratory for Land Use and Consolidation(South China Agricultural University), Guangzhou Guangdong 510642, China;
    4. Guangdong Province Engineering ResearchCenter for Land Information Technology(South China Agricultural University), Guangzhou Guangdong 510642, China;
    5. College of Agriculture and Animal Husbandry, Qinghai University, Xining Qinghai 810016, China;
    6. School ofResources and Environment, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu Sichuan 610054, China;
    7. Department of Geography, University of Wisconsin Madison, Madison WI53706, USA
  • Received:2019-02-25 Online:2020-01-25 Published:2020-01-15

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摘要： 城乡居民点空间布局优化对集约利用土地资源、改善城乡居民点空间布局现状、统筹城乡发展具有重要意义。引入多源开放数据(POI(point of interest)和人口空间化数据)替换传统社会经济数据,运用景观生态学的方法,分析广州市城乡居民点的布局特征,并以居民点适宜性、紧凑性为目标,构建蚁群优化模型,对广州市城乡居民点进行空间布局优化。结果表明:(1)广州市部分居民点布局存在分布较为零散,集聚程度低的问题;(2)基于多源开放数据能够实现空间尺度更为精细、规划更为及时的城乡居民点空间布局优化;(3)优化后,广州市城乡居民点向适宜性较高的区域紧凑、有序的布局:优化后居民点主要分布在适宜区、较适宜区和基本适宜区,分别占居民点总面积的18%、64%和17%;优化后居民点的平均斑块面积、平均最邻近距离显著增大,斑块密度减小。

关键词: 城乡居民点, 开放数据, 空间布局优化, 景观分析, 主成分分析, 蚁群算法

Abstract: Optimizing spatial distribution of residential areas is of great significance for intensive use of land resources, improvement of the present situation of spatial distribution of residential areas, and overall planning of urban and rural development. Taking the city of Guangzhou as the research area, this study used multi-source open data (POI and population spatial data) to replace the traditional socio-economic data, and analyzed the distribution characteristics of residential areas by using the method of landscape ecology. Aiming at the suitability and compact target, an ant colony optimization (ACO) model was constructed to optimize the spatial distribution of the residential areas in Guangzhou. The results showed that: (1) The layout of some residential areas in Guangzhou have some problems, such as scattered distribution and low concentration. (2)The result of spatial layout optimization of Guangzhou residential areas based on the new data set shows that the spatial scale is finer and the planning is timely. (3)After optimization, residential areas in Guangzhou mainly located in suitable areas, general suitable areas and basic suitable areas, accounting for 18%, 64% and 17% of the total residential area, respectively. By comparing the landscape index values before and after optimization, it was found that the mean patch size (MPS ) and mean nearest-neighbor distance (MNN) of the residential area increased significantly, and the patch density (PD) decreased, which indicated that the residential area layout tend to be constrictive and orderly.

Key words: residential area, open data, spatial layout optimization, landscape analysis, principal component analysis, ant colony optimization

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  • TU984.2
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