鄉村公共設施優化佈局的地理計算（簡體書）

《鄉村公共設施優化佈局的地理計算》基於山區鄉村財政支出水平有限、交通通達性低和居住分散的特點，採用計算地理學的設施區位設計方法，解決鄉村公共服務設施的優化佈局問題。《鄉村公共設施優化佈局的地理計算》構建包含只利用已有道路網絡、假設已有道路網絡可升級以及假設道路網絡可升級且可修建的多目標設施區位設計模型，分別對基於重心模型、覆蓋模型以及鄰避模型的設施區位設計問題進行多目標模型構建，並將模型和算法應用於鄉村學校、醫療急救中心和垃圾轉運站的優化佈局問題，同時使用魯棒優化方法來解決考慮不確定性的設施區位設計問題，最終開發出鄉村公共服務設施優化佈局系統，為鄉村地區公共服務設施的科學合理規劃佈局提供輔助決策支持。《鄉村公共設施優化佈局的地理計算》採用“問題分析：模型構建：算法設計：軟件開發：案例分析”這一思路，很好地驗證了模型和算法的有效性和可行性；深入淺出，圖文並茂，結構嚴謹且文字流暢，全面展示了計算地理學的優勢與用途。

目錄



序



前言



第1章 緒論 1



1.1 問題的提出 1



1.2 公共設施區位問題的研究 2



1.2.1 設施區位理論 2



1.2.2 設施區位設計問題 6



1.2.3 考慮不確定性的設施區位問題 8



1.2.4 GIS技術在設施選址中的應用 8



1.2.5 鄉村公共服務設施選址問題 9



1.2.6 選址問題常用算法 10



1.3 研究意義和研究內容 16



第2章 關鍵理論與技術 18



2.1 設施區位設計問題概述 18



2.1.1 無容量限制的設施區位設計問題 18



2.1.2 大覆蓋設施區位設計問題 21



2.2 多目標優化理論 23



2.2.1 多目標優化概述 23



2.2.2 多目標優化問題的求解方法 25



2.3 考慮不確定性的設施區位問題 28



2.3.1 隨機優化 29



2.3.2 魯棒優化 30



第3章 基於重心模型的鄉村公共設施區位設計問題 33



3.1 問題背景 33



3.2 模型構建 34



3.3 算法設計 38



3.3.1 改進的多目標模擬退火算法整體流程 39



3.3.2 快速非支配排序 40



3.3.3 解的編碼 41



3.3.4 初始解的生成 41



3.3.5 重組操作 41



3.3.6 鄰域解的生成 42



3.3.7 接受準則 42



3.4 計算實驗 43



3.4.1 多目標優化算法評價指標 43



3.4.2 算例分析 43



3.5 實例應用 45



3.5.1 數據來源和參數設定 45



3.5.2 計算結果與比較分析 48



3.6 本章小結 55



第4章 基於覆蓋模型的鄉村公共設施區位設計問題 56



4.1 問題背景 56



4.2 模型構建 57



4.3 算法求解 62



4.4 實例應用 63



4.4.1 數據來源和參數設定 63



4.4.2 計算結果與比較分析 66



4.5 本章小結 78



第5章 鄉村鄰避型公共設施區位設計問題 79



5.1 問題背景 79



5.2 模型構建 80



5.3 算法求解 84



5.4 實例應用 85



5.4.1 數據來源和參數設定 85



5.4.2 計算結果與比較分析 87



5.5 本章小結 98



第6章 考慮不確定性的鄉村公共設施區位設計問題 99



6.1 問題背景 99



6.2 隨機 p-魯棒優化 99



6.3 模型構建 100



6.3.1 多目標化單目標 100



6.3.2 魯棒優化模型構建 101



6.4 算法求解 107



6.5 實例應用 107



6.5.1 數據來源和參數設定 107



6.5.2 計算結果與比較分析 108



6.6 本章小結 113



第7章 鄉村公共設施佈局的 GIS系統設計與開發 114



7.1 需求分析 114



7.1.1 功能性需求 114



7.1.2 非功能性需求 116



7.2 系統設計 117



7.2.1 系統架構 117



7.2.2 系統功能模塊設計 118



7.2.3 系統數據庫設計 119



7.3 系統功能實現 120



7.4 本章小結 124



第8章 結論與建議 125



8.1 基本結論 125



8.2 建議 126



參考文獻 128



附錄 設施區位設計模型Matlab核心計算代碼 138