顾及村镇社会网络特征的农村居民点空间布局智能优化研究

Rural settlements are the core of interactive man-land relationship and the basic units of rural society. As an important part of urban-rural land resource optimization, spatial optimization of rural settlements is an effective method in improving overall efficiency of land use. The study analyzes the interactive mechanism between social network and spatial layout of rural settlements based on social network analysis. Guided by urbanization and intensification for the development of rural settlements, the constrains of multiple objective and the corresponding collaborative optimization paths of rural settlements are analyzed systematically based on the analysis of social network characteristics. Theories and methods for geographical simulation system and swarm intelligence optimization are introduced in the study. The spatial intelligent optimization model of rural settlements is built based on cellular automata and particle swarm optimization. Daye county, located in Hubei Province, is selected as the study area to verify the applicability of the proposed model. The research system of social network evaluation and rural settlements optimization are combined, and the collaborative optimization relationships between town expansion and village intensive utilization are unified in space and time, as well as the dynamic integration of collaborative paths of rural settlements in rural-urban binary space will be implemented. It could provide theoretical basis and method support for the research of spatial optimization of rural settlements.

农村居民点是农村人地关系互动的核心和农村社会的基本单元，其布局优化是提高农村土地利用综合效益的有效途径，也是城乡土地资源优化配置研究的重要内容。本项目以村镇社会网络分析为切入点，研究村镇社会网络与农村居民点空间布局的交互作用机制；面向城镇化与集约化发展方向，基于村镇社会网络特征评价，分析农村居民点布局优化的多目标约束条件及其交互协同路径；引入地理模拟系统和群智能优化的理论与方法，构建基于元胞自动机与粒子群优化算法的农村居民点空间布局智能优化模型，以资源枯竭型城市（湖北省大冶市）为例，评价模型的适用性与优化结果的合理性，实现农村居民点规划布局的科学化与智能化。本项目在内容上融合村镇社会网络评价与农村居民点空间布局优化的研究体系，时空上统筹城镇用地扩展与农村居民点集约的二元空间协同发展关系，在方法上实现农村居民点多目标协同优化路径的动态集成，将为农村居民点空间优化配置研究提供理论和方法支撑。

农村居民点空间布局依附于一定的村镇社会网络关系，并随着村镇社会网络的演变而不断地变化和重组，如何在中国城乡社会关系转型期实现农村居民点用地集约化与布局合理化，已成为农村土地利用亟需解决的关键问题。本项目以村镇社会网络分析为切入点，研究村落之间的社会联系强度、大小和方向，深入探讨了不同村镇社会网络结构和特征对农村居民点用地单元选择的作用过程与路径。基于村镇社会网络特征，结合农村居民点用地适宜性评价，分析村镇社会网络增长极点与农村居民点空间优化方向，识别农村居民点空间重构模式。项目面向乡村城镇化与土地集约化发展方向，结合当前城乡土地利用的动态耦合过程，研究农村居民点在不同村镇社会网络特征中的数量-空间关联模式与动态匹配关系，进而构建面向数量、空间和社会约束的农村居民点布局优化的多目标约束体系，提出了一种顾及村镇社会网络特征的农村居民点空间布局智能优化模型；通过不同类型村镇的多场景模拟应用，比较研究了不同情景下社会联系对农村居民点空间重构的引导作用，深入分析了社会联系与优化目标在农村居民点空间优化配置过程中的协同机制。本项目建立了农村居民点空间布局优化的理论体系与智能优化模型，能够为城乡土地利用转型和乡村空间重构提供决策支持。.按照项目申请书和任务书要求，顺利完成了项目研究内容，取得了预期研究成果。在本项目的资助下，公开发表研究论文9篇，其中SCI/SSCI论文5篇，申请专利2项（已获批1项），参加国内/国际学术会议并做会议报告6次，获得省部级奖励1项，培养博士后1名，博士研究生3名，硕士研究生3名。