基于遗传算法的水土保持措施空间优化配置

       摘要：如何在有限的水土保持投资下,将不同类型的水土保持措施合理地空间配置,以期充分发挥生态、经济和社会等综合效益,使水土保持措施的空间优化配置涉及多目标优化,选择合理可行的求解多目标优化问题的方法,已成为研究重点。本文以福建省红壤区土壤侵蚀严重的长汀县为研究区,以 2012 年水土流失区作为水土保持措施适宜性的评价对象,在封禁措施适宜性评价的基础上,将研究区划分为生态自然修复区和人工辅助治理区。以投入成本最小化、生态效益最大化以及适宜度最大化为目标函数,在人工辅助治理区内,构建水土保持措施空间优化配置模型,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA鄄II),进行模型的求解,最终得到水土保持措施空间优化配置方案,并结合 2013—2015 年水土流失实际治理情况,进行分析验证。从优化结果显示,在政府投入资金一定的情况下,水土保持措施空间布局会朝着产生的生态效益最大化和空间分布适宜度最大化的方向发展。优化配置结果与实际治理情况在大部分区域内,水土保持措施空间分布较一致,吻合度为 73郾 62% 。 研究结果表明,随着进化代数的增加,基于 NSGA鄄II 算法的水土保持措施优化配置的优化效果明显,优化配置方案可行有效,可为政府实施水土保持措施空间配置提供决策依据。