Интегральная мера различия возросла, так как была изменена матрица ценностей земли в сторону увеличения
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области
«Государственный университет «Дубна»
Задача управления развитием территории (УРТ)
Подготовил:
студент группы 5011
Щепин Валентин
Дубна, 2015
Постановка задачи
Цель:
Преобразование исходного состояния территории (ОКТ1) в целевое (ОКТ*).
Цель игры: Изменение этажности поселений (центр - высотки, окраины - малоэтажные строения), северный город, как расположенный на дорогой земле должен продолжать находиться на побережье, северный и южный - иметь доступ к общему парку, сельхозугодья имеют доступ к воде, но не граничат с городами. Южный город расположен на дешёвых землях, близко к лесу, непосредственного доступа к водным ресурсам - не имеет.
Исходные данные:
Исходная карта | Целевая карта | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Интегральная мера различия исходной и целевой карт равна 1755.
Классификатор объектов и их важность:
Так как основная цель — изменение зон застройки, то наиболее важные классы высокоэтажной застройки, но низкоэтажная также важна. Важно обустройство территории вокруг построек, а именно создание парка, пролегающего между двумя поселениями, и водоёма, омывающего северный город.
Имя класса | Вид ресурсов | Важность класса |
A | водоем | |
B | лес | |
C | низкоэтажная застройка | |
D | высокоэтажная застройка | |
E | парк | |
F | пусто | |
G | сельхозугодья |
Матрица попиксельной стоимости земель:
a | ||||||||||
b | ||||||||||
c | ||||||||||
d | ||||||||||
e | ||||||||||
f | ||||||||||
g | ||||||||||
h | ||||||||||
i | ||||||||||
j |
Стоимость земель увеличивается при приближении к центру региона, j1 – наиболее удалённая, a10 - наиболее близкая.
Перечень операций, имитирующих управляющие воздействия:
Операция | Имя класса | Стоимость (у.е.) |
Удалить | A | |
Создать | A | |
Удалить | B | |
Создать | B | |
Удалить | C | |
Создать | C | |
Удалить | D | |
Создать | D | |
Удалить | F | |
Создать | F | |
Удалить | G | |
Создать | G |
Оценочные функций для расчета количественной меры различия ОКТ:
Оценочная функция | Комментарий | |
k1– кол-во «новых» классов, т.е. таких, которые есть в ОКТ2, но отсутствуют в ОКТ1; k2– кол-во «исчезнувших» классов, т.е. таких, которые есть в ОКТ1, но отсутствуют в ОКТ2; αi – весовой коэффициент объектов i-го класса | ||
n1i- кол-во объектов i-го класса ОКТ1; n2i – кол-во объектов i-го класса ОКТ2 ; αi – весовой коэффициент объектов i-го класса. | ||
s1i- суммарная площадь объектов i-го класса ОКТ1,; s2i – суммарная площадь объектов i-го класса ОКТ2 ; αi – весовой коэффициент объектов i-го класса. | ||
χ1i- суммарная «стоимость» объектов i-го класса ОКТ1; χ2i – суммарная «стоимость» объектов i-го класса ОКТ2 ; | ||
Коэффициенты для расчета интегральной меры различия:
Интегральная мера различия рассчитывается по формуле:
Λ(ОКТ1,ОКТ2) = δ1· 1(ОКТ1,ОКТ2) + δ2·l2(ОКТ1,ОКТ2) + δ3·l3(ОКТ1,ОКТ2) + δ4·l4(ОКТ1, ОКТ2),
где δ1 = 0,5; δ2 = 1; δ3 = 3; δ4 = 4; Стоимость земель существенно различается и наиболее важен коэффициент δ4.
Бюджет игры:
Начальный бюджет игры равен 20 у.е.
Шаг 1
Сценарий 1
ОКТ11 | ||||||||||
a | a1 | a1 | a1 | a1 | g1 | g1 | g1 | c3 | d2 | d2 |
b | a1 | a1 | b4 | e2 | e2 | c3 | c3 | c3 | d2 | d2 |
c | b1 | e2 | e2 | c3 | c3 | d2 | d2 | d2 | ||
d | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | a2 | d2 | d2 |
e | b1 | e1 | d1 | c2 | c2 | a2 | a2 | a2 | a2 | a2 |
f | e1 | e1 | d1 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | a2 |
g | e1 | c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 |
h | e1 | c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | g2 | g2 | g2 | g2 |
i | c1 | c1 | d1 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 | ||
j | b3 | b3 | d1 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 |
На данном шаге были совершены следующие изменения:
1. Удалено 2 водоёма
2. Удалена 1 единица леса
3. Создана 1 единица леса
В данном сценарии бюджет составил 20 у.е..
Интегральная мера различия данного сценария с целевой картой составила 1368.
№ | Параметры | ОКТ 2.1 | ОКТ * | Различия | Цена ед.разл | Сумма |
Количество классов объектов | ||||||
2.1 | Количество объектов класса "Водоем" | |||||
2.2 | Количество объектов класса "Лес" | |||||
2.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
2.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
2.5 | Количество объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
2.6 | Количество объектов класса "Парк" | |||||
2.7 | Количество объектов класса "Пусто" | |||||
3.1 | Суммарная площадь объектов "Водоем" | |||||
3.2 | Суммарная площадь объектов "Лес" | |||||
3.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
3.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
3.5 | Суммарная площадь объектов "Сельхозугодья" | |||||
3.6 | Суммарная площадь объектов "Парк" | |||||
3.7 | Суммарная площадь объектов "Пусто" | |||||
4.1 | Стоимость объектов класса "Водоем" | |||||
4.2 | Стоимость объектов класса "Лес" | |||||
4.3 | Стоимость объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
4.4 | Стоимость объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
4.5 | Стоимость объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
4.6 | Стоимость объектов класса "Парк" | |||||
4.7 | Стоимость объектов класса "Пусто" |
Локальные меры | Интегральные меры | |||
λ1 | δ1 | 0,5 | ||
λ2 | δ2 | |||
λ3 | δ3 | |||
λ4 | δ4 | |||
Λ |
Сценарий 2
ОКТ12 | ||||||||||
a1 | a1 | a1 | a1 | g1 | g1 | g1 | d2 | d2 | d2 | |
a1 | a1 | b1 | e2 | e2 | c3 | c3 | d2 | d2 | ||
a1 | a1 | b1 | e2 | e2 | c3 | c3 | d2 | d2 | d2 | |
b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | a2 | d2 | d2 | |
b1 | e1 | d1 | c2 | c2 | a2 | a2 | a2 | a2 | a2 | |
e1 | e1 | d1 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | a2 | |
e1 | c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | |
e1 | c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | g2 | g2 | g2 | g2 | |
c1 | c1 | d1 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 | |||
b3 | b3 | d1 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 |
На данном шаге были совершены следующие изменения:
1. удалить 2 низкоэтажную постройку
2. построить 1 высокоэтажную постройку
В данном сценарии бюджет составил 20 у.е.
Интегральная мера различия данного сценария с целевой картой составила 1217.
№ | Параметры | ОКТ 2.1 | ОКТ * | Различия | Цена ед.разл | Сумма |
Количество классов объектов | ||||||
2.1 | Количество объектов класса "Водоем" | |||||
2.2 | Количество объектов класса "Лес" | |||||
2.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
2.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
2.5 | Количество объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
2.6 | Количество объектов класса "Парк" | |||||
2.7 | Количество объектов класса "Пусто" | |||||
3.1 | Суммарная площадь объектов "Водоем" | |||||
3.2 | Суммарная площадь объектов "Лес" | |||||
3.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
3.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
3.5 | Суммарная площадь объектов "Сельхозугодья" | |||||
3.6 | Суммарная площадь объектов "Парк" | |||||
3.7 | Суммарная площадь объектов "Пусто" | |||||
4.1 | Стоимость объектов класса "Водоем" | |||||
4.2 | Стоимость объектов класса "Лес" | |||||
4.3 | Стоимость объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
4.4 | Стоимость объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
4.5 | Стоимость объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
4.6 | Стоимость объектов класса "Парк" | |||||
4.7 | Стоимость объектов класса "Пусто" |
Локальные меры | Интегральные меры | |||
λ1 | δ1 | 0,5 | ||
λ2 | δ2 | |||
λ3 | δ3 | |||
λ4 | δ4 | |||
Λ |
Сценарий 3
ОКТ13 | ||||||||||
a1 | a1 | a1 | a1 | c3 | c3 | d2 | d2 | |||
a1 | a1 | b1 | e2 | c3 | c3 | c3 | c3 | d2 | d2 | |
a1 | a1 | b1 | e2 | e2 | c3 | c3 | d2 | d2 | d2 | |
b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | a2 | d2 | d2 | |
b1 | e1 | d1 | c2 | c2 | a2 | a2 | a2 | a2 | a2 | |
e1 | e1 | d1 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | a2 | |
e1 | c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | |
e1 | c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | g1 | g1 | g1 | g1 | |
c1 | c1 | d1 | c2 | g1 | g1 | g1 | g1 | |||
b3 | b3 | d1 | c2 | g1 | g1 | g1 | g1 |
На данном шаге были совершены следующие изменения:
1. удалить 3 единицы сельхозугодий
2. удалить 1 единицу парк
3. построить 2 низкоэтажные постройки
В данном сценарии бюджет составил 19 у.е.
Интегральная мера различия данного сценария с целевой картой составила 1761.
№ | Параметры | ОКТ 2.1 | ОКТ * | Различия | Цена ед.разл | Сумма |
Количество классов объектов | ||||||
2.1 | Количество объектов класса "Водоем" | |||||
2.2 | Количество объектов класса "Лес" | |||||
2.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
2.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
2.5 | Количество объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
2.6 | Количество объектов класса "Парк" | |||||
2.7 | Количество объектов класса "Пусто" | |||||
3.1 | Суммарная площадь объектов "Водоем" | |||||
3.2 | Суммарная площадь объектов "Лес" | |||||
3.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
3.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
3.5 | Суммарная площадь объектов "Сельхозугодья" | |||||
3.6 | Суммарная площадь объектов "Парк" | |||||
3.7 | Суммарная площадь объектов "Пусто" | |||||
4.1 | Стоимость объектов класса "Водоем" | |||||
4.2 | Стоимость объектов класса "Лес" | |||||
4.3 | Стоимость объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
4.4 | Стоимость объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
4.5 | Стоимость объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
4.6 | Стоимость объектов класса "Парк" | |||||
4.7 | Стоимость объектов класса "Пусто" |
Локальные меры | Интегральные меры | |||
λ1 | δ1 | 0,5 | ||
λ2 | δ2 | |||
λ3 | δ3 | |||
λ4 | δ4 | |||
Λ |
После подсчета интегральных мер различий каждого из сценариев с целевой картой, был выбран наиболее похожий на целевую сценарий (сценарий, у которого интегральная мера различия наименьшая). Таким сценарием является сценарий 2. Для дальнейших расчетов он будет выбран исходным.
Шаг 2
На предыдущем шаге за исходный был принят сценарий 2. В данном сценарии бюджет был израсходован полностью, поэтому на шаге 2 бюджет составляет 20 у.е.
Сценарий 1
ОКТ21
a1 | a1 | a1 | a1 | g1 | g1 | g1 | d2 | d2 | d2 |
a1 | b1 | e2 | e2 | c3 | c3 | d2 | d2 | ||
b1 | e2 | e2 | c3 | c3 | d2 | d2 | d2 | ||
b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | a2 | d2 | d2 |
b1 | d1 | c2 | c2 | a2 | a2 | a2 | a2 | a2 | |
e1 | e1 | d1 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | a2 |
e1 | c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 |
e1 | c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | g2 | g2 | g2 | g2 |
c1 | c1 | d1 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 | ||
b3 | b3 | d1 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 |
На данном шаге были совершены следующие изменения:
1. Удалено 3 единицы водоёма
2. Удалена 1 единица парка
В данном сценарии бюджет составил 20 у.е..
Интегральная мера различия данного сценария с целевой картой составила 1198.
№ | Параметры | ОКТ 2.1 | ОКТ * | Различия | Цена ед.разл | Сумма |
Количество классов объектов | ||||||
2.1 | Количество объектов класса "Водоем" | |||||
2.2 | Количество объектов класса "Лес" | |||||
2.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
2.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
2.5 | Количество объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
2.6 | Количество объектов класса "Парк" | |||||
2.7 | Количество объектов класса "Пусто" | |||||
3.1 | Суммарная площадь объектов "Водоем" | |||||
3.2 | Суммарная площадь объектов "Лес" | |||||
3.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
3.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
3.5 | Суммарная площадь объектов "Сельхозугодья" | |||||
3.6 | Суммарная площадь объектов "Парк" | |||||
3.7 | Суммарная площадь объектов "Пусто" | |||||
4.1 | Стоимость объектов класса "Водоем" | |||||
4.2 | Стоимость объектов класса "Лес" | |||||
4.3 | Стоимость объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
4.4 | Стоимость объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
4.5 | Стоимость объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
4.6 | Стоимость объектов класса "Парк" | |||||
4.7 | Стоимость объектов класса "Пусто" |
Локальные меры | Интегральные меры | |||
λ1 | δ1 | 0,5 | ||
λ2 | δ2 | |||
λ3 | δ3 | |||
λ4 | δ4 | |||
Λ |
Сценарий 2
ОКТ22 | ||||||||||
a1 | a1 | a1 | a1 | g1 | g1 | g1 | d2 | d2 | d2 | |
a1 | a1 | b1 | e2 | e2 | c3 | c3 | d2 | d2 | d2 | |
a1 | a1 | b1 | e2 | e2 | c3 | c3 | d2 | d2 | d2 | |
b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | a2 | d2 | d2 | |
b1 | e1 | d1 | c2 | c2 | a2 | a2 | a2 | a2 | a2 | |
e1 | e1 | d1 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | a2 | |
c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | ||
c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | g2 | g2 | g2 | g2 | ||
c1 | c1 | d1 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 | |||
b3 | b3 | d1 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 | g2 |
На данном шаге были совершены следующие изменения:
1. удалить 2 единицы парка
2. удалить 1 единицу высокоэтажных построек
3. создать 1 единицу сельхозугодий
В данном сценарии бюджет составил 20 у.е.
Интегральная мера различия данного сценария с целевой картой составила 1161.
№ | Параметры | ОКТ 2.1 | ОКТ * | Различия | Цена ед.разл | Сумма |
Количество классов объектов | ||||||
2.1 | Количество объектов класса "Водоем" | |||||
2.2 | Количество объектов класса "Лес" | |||||
2.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
2.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
2.5 | Количество объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
2.6 | Количество объектов класса "Парк" | |||||
2.7 | Количество объектов класса "Пусто" | |||||
3.1 | Суммарная площадь объектов "Водоем" | |||||
3.2 | Суммарная площадь объектов "Лес" | |||||
3.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
3.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
3.5 | Суммарная площадь объектов "Сельхозугодья" | |||||
3.6 | Суммарная площадь объектов "Парк" | |||||
3.7 | Суммарная площадь объектов "Пусто" | |||||
4.1 | Стоимость объектов класса "Водоем" | |||||
4.2 | Стоимость объектов класса "Лес" | |||||
4.3 | Стоимость объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
4.4 | Стоимость объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
4.5 | Стоимость объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
4.6 | Стоимость объектов класса "Парк" | |||||
4.7 | Стоимость объектов класса "Пусто" |
Локальные меры | Интегральные меры | |||
λ1 | δ1 | 0,5 | ||
λ2 | δ2 | |||
λ3 | δ3 | |||
λ4 | δ4 | |||
Λ |
Сценарий 3
ОКТ23 | ||||||||||
a1 | a1 | a1 | a1 | g1 | g1 | g1 | d2 | d2 | d2 | |
a1 | a1 | b1 | e2 | e2 | c3 | c3 | d2 | d2 | ||
a1 | a1 | b1 | e2 | e2 | c3 | c3 | d2 | d2 | d2 | |
b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | a2 | d2 | d2 | |
b1 | e1 | d1 | c2 | c2 | a2 | a2 | a2 | a2 | a2 | |
e1 | e1 | d1 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | a2 | |
e1 | c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | |
e1 | c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | g2 | g2 | g2 | g2 | |
c1 | c1 | d1 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 | g2 | ||
b3 | b3 | d1 | c2 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 | g2 |
На данном шаге были совершены следующие изменения:
1. создать 1 единицу низкоэтажных построек
2. создать 2 единицу сельхозугодий
В данном сценарии бюджет составил 20 у.е.
Интегральная мера различия данного сценария с целевой картой составила 1194.
№ | Параметры | ОКТ 2.1 | ОКТ * | Различия | Цена ед.разл | Сумма |
Количество классов объектов | ||||||
2.1 | Количество объектов класса "Водоем" | |||||
2.2 | Количество объектов класса "Лес" | |||||
2.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
2.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
2.5 | Количество объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
2.6 | Количество объектов класса "Парк" | |||||
2.7 | Количество объектов класса "Пусто" | |||||
3.1 | Суммарная площадь объектов "Водоем" | |||||
3.2 | Суммарная площадь объектов "Лес" | |||||
3.3 | Количество объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
3.4 | Количество объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
3.5 | Суммарная площадь объектов "Сельхозугодья" | |||||
3.6 | Суммарная площадь объектов "Парк" | |||||
3.7 | Суммарная площадь объектов "Пусто" | |||||
4.1 | Стоимость объектов класса "Водоем" | |||||
4.2 | Стоимость объектов класса "Лес" | |||||
4.3 | Стоимость объектов класса "Низкоэтажные Застройки" | |||||
4.4 | Стоимость объектов класса "Высокоэтажные Застройки" | |||||
4.5 | Стоимость объектов класса "Сельхозугодья" | |||||
4.6 | Стоимость объектов класса "Парк" | |||||
4.7 | Стоимость объектов класса "Пусто" |
Локальные меры | Интегральные меры | |||
λ1 | δ1 | 0,5 | ||
λ2 | δ2 | |||
λ3 | δ3 | |||
λ4 | δ4 | |||
Λ |
После подсчета интегральных мер различий каждого из сценариев с целевой картой, был выбран наиболее похожий на целевую сценарий (сценарий, у которого интегральная мера различия наименьшая). Таким сценарием является сценарий 2. Для дальнейших расчетов он будет выбран исходным.
Шаг 3
На предыдущем шаге за исходный был принят сценарий 2. В данном сценарии бюджет был израсходован полностью, поэтому на шаге 3 бюджет составляет 20 у.е.
Сценарий 1
ОКТ31 | ||||||||||
a1 | a1 | a1 | a1 | d2 | d2 | d2 | d2 | |||
a1 | a1 | b1 | e2 | e2 | c3 | d2 | d2 | d2 | ||
a1 | a1 | b1 | e2 | e2 | c3 | c3 | d2 | d2 | d2 | |
b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | b1 | a2 | d2 | d2 | |
b1 | e1 | d1 | c2 | c2 | a2 | a2 | a2 | a2 | a2 | |
e1 | d1 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | a2 | ||
c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | b2 | b2 | a2 | a2 | ||
c1 | d1 | c2 | c2 | b2 | g2 | g2 | g2 | g2 | ||
c1 | c1 | d1 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 | |||
b3 | b3 | d1 | c2 | g2 | g2 | g2 | g2 | g2 |
На данном шаге были совершены следующие изменения:
1. Удалено 3 единицы сельхозугодий
2. Построена 1 единица высокоэтажной застройки
3. Удалена 1 единица низкоэтажной застройки
4. Удалена 1 единица парка
В данном сценарии бюджет составил 20 у.е..
Интегральная мера различия данного сценария с целевой картой составила 1198.