神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在土地變化中的應(yīng)用

摘要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國城鎮(zhèn)化的水平不斷提高，同時城鎮(zhèn)中的人口也不斷地增多，城鎮(zhèn)化的發(fā)展必然涉及到鄉(xiāng)村耕地的占用，以及城鎮(zhèn)中資源供給不足等問題，為解決好城鎮(zhèn)化中出現(xiàn)的各種問題，需要處理好城鎮(zhèn)化中個要素間的關(guān)系，本文以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為例，深入研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在土地變化中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；土地變化；城鎮(zhèn)化

中圖分類號：F301 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）012-0000-01

引言

在現(xiàn)在的土地利用變化中常將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為一種分類的判斷規(guī)則，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能很好地模擬城鎮(zhèn)化各要素間復(fù)雜的關(guān)系，并且能較快的運算各要素間的權(quán)重，能真正的解決城鎮(zhèn)化過程中個要素間的矛盾，是一種新興有效的模擬系統(tǒng)。

一、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模擬動物以及人類的神經(jīng)特征進行信息處理的數(shù)學(xué)模型，自人類模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造出數(shù)學(xué)方法以來，人們就開始慢慢的把這種數(shù)學(xué)模擬方法直接簡稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)點包括：1.具有自學(xué)習(xí)功能。2.具有聯(lián)想存儲功能。3.具有高速尋找有化解的能力。其主要運用于并行分布處理，能很好地模擬復(fù)雜的非線性關(guān)系。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是根據(jù)大腦的神經(jīng)結(jié)構(gòu)而模擬出的一種數(shù)學(xué)模型，作為一種運算模型，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由許多節(jié)點和節(jié)點間的聯(lián)接組成，節(jié)點代表一種特別的輸出函數(shù)，而節(jié)點間的聯(lián)接代表一中權(quán)重。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是有這些節(jié)點和聯(lián)接組成了一種非線性的關(guān)系，正如大腦的智慧一般，具有閾值的節(jié)點組成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)揮更好的功能，提高其處理數(shù)據(jù)的能力。任何一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都是由多個節(jié)點組成的，并且節(jié)點之間都有鏈接，任何一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用的發(fā)揮不是由其中某一個節(jié)點組成的，而是由節(jié)點間共同作用相互影響而共同決定的。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行信息處理時，這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性系統(tǒng)本身也是不斷進行變化的，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身就是一個有自組織、自適應(yīng)能力的系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種具有大腦風(fēng)格的處理系統(tǒng)，其本質(zhì)就是一種并行分布的信息處理模式，它是由接收數(shù)據(jù)的輸入單元，輸出結(jié)果的輸出單元以及連接兩者的隱單元三者共同組成。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本特征就是：非線性，非局限性，非常定性以及非凸性四個特征。

二、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在土地變化中的應(yīng)用的意義

自改革開放以來隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的經(jīng)濟水平不斷提高，而且作為一個人口大國，我國的人口基數(shù)大，人口增長速度快，以及隨著城鎮(zhèn)化的步伐不斷加快，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)必然導(dǎo)致人們對土地的需求不斷的增多。就有關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查在二十一世紀(jì)我國城鎮(zhèn)中的人口已經(jīng)增長到了七億以上，而預(yù)計到2020年將會有超過十四億的人口入住到城鎮(zhèn)中，隨著城鎮(zhèn)人口的不斷增加必然會引發(fā)一系列的社會問題例如：交通擁堵，住房短缺，環(huán)境惡化，綠化面積減少，耕地遭受破壞，以及城鄉(xiāng)用地結(jié)構(gòu)矛盾等問題。城鎮(zhèn)以及鄉(xiāng)村的二元化是每個國家在想城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中必然要遇到的問題，城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村間沒有互動嚴重限制了兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展，同時城鄉(xiāng)間的互動不協(xié)調(diào)會進一步影響城鎮(zhèn)的發(fā)展，城鎮(zhèn)是一個負輸出系統(tǒng)，需要鄉(xiāng)村對其進行物質(zhì)輸入，如果得不到鄉(xiāng)村充分的物質(zhì)補給將會導(dǎo)致城鎮(zhèn)系統(tǒng)的癱瘓，因此解決好城鄉(xiāng)間的矛盾需要運用到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。另外，城鎮(zhèn)的擴建必然會占用周邊鄉(xiāng)村的土地，城鎮(zhèn)建設(shè)用地的不斷增加必然意味著鄉(xiāng)村更低的不斷減少，但是在開發(fā)過程中如何合理集約的運用土地是當(dāng)前城鎮(zhèn)化發(fā)展面臨的一個重要問題，當(dāng)前城鎮(zhèn)化發(fā)展中在以下幾方面存在著較大的問題，第一，集約能力弱，當(dāng)前城鎮(zhèn)化的發(fā)展主要是粗放利用，缺乏規(guī)劃，造成了資源極大的浪費，不合理的土地利用形式必然導(dǎo)致城鎮(zhèn)化開發(fā)過程中土地利用的粗放式發(fā)展，不利于資源的可持續(xù)利用；第二，戶籍的城鎮(zhèn)化速度趕不上人口的城鎮(zhèn)化速度，在城鎮(zhèn)化過程中雖有大量的人口居住在城鎮(zhèn)中但多屬于農(nóng)民工，這些農(nóng)民工的住宿問題也是現(xiàn)代城鎮(zhèn)化的一大問題，很多農(nóng)民工住在簡易房中，這些簡易房又缺乏規(guī)劃和管理，基礎(chǔ)設(shè)施較差，農(nóng)民工日常生活中產(chǎn)生的垃圾很容易污染環(huán)境，而且其居住條件過于簡陋也是政府在發(fā)展城鎮(zhèn)化過程中急需的一個重大問題；第三，隨著城鎮(zhèn)化的過快發(fā)展，城鎮(zhèn)與鄉(xiāng)村件沒有建立較好的發(fā)展結(jié)構(gòu)，這不利于城鎮(zhèn)化的長期發(fā)展，也給鄉(xiāng)村帶來很多的問題。因此要處理好以上幾方面的問題就需要將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)運算方法運用于土地變化中。

三、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在土地變化中的具體應(yīng)用

在現(xiàn)在的土地利用變化中常將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為一種分類的判斷規(guī)則，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一種具有多層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由三部分組成，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，常將樣本設(shè)為（Xi，Yi），其中X為輸入層，Y為理想狀態(tài)下的輸出層，而真實的輸出量則有樣本中的輸入量經(jīng)過隱單元層進行處理得到。由此可以看出隱層也就是權(quán)重直接影響到了實際輸出層與理想輸出層之間的差值，也就是說隱層的改變直接影響到了整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此在將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在土地變化中的具體應(yīng)用時要注意選取評價對象時的合理性，要兼顧社會經(jīng)濟等多方面的利益，同時要考慮到土地利用的效益，一般情況下選擇人均耕地面積，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值，人均用地等六個指標(biāo)作為評價的依據(jù)。

四、結(jié)語

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一種新型的數(shù)學(xué)運算模型，其高效的計算能力，準(zhǔn)確的信息處理，在數(shù)值計算和邏輯運用方面都有極為優(yōu)越的表現(xiàn)，將這種數(shù)學(xué)模型與土地利用變化相結(jié)合能較好地解決，土地運用變化中牽涉的多角度多方面的問題，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點與土地利用變化中的多種要素能構(gòu)成較好的模擬，同時節(jié)點間賦的權(quán)重也能較好的反映土地利用個要素間的關(guān)系，因此將兩者結(jié)合有一點的現(xiàn)實意義。

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作者簡介：蔣敏潔（1987-），女，江蘇江陰人，本科，寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院，建筑與環(huán)境工程系，助教，研究方向：工程測量。