land-fragmentation

name	land-fragmentation
description	土地碎片化分析与DRL优化技能（采访模式）。通过结构化参数收集确认研究区、评估指标和优化参数后，计算FFI碎片化指数并运行深度强化学习模型优化用地布局。
metadata	{"domain":"gis","version":"3.0","intent_triggers":"fragmentation, FFI, 碎片化, 优化, DRL, 用地优化, 布局优化"}

土地碎片化分析与 DRL 优化技能（Inversion 采访模式）

技能概述

土地碎片化是制约农业规模化经营和生态连通性的关键问题。本技能采用 Inversion 设计模式—— 先通过结构化采访确认全部分析参数，再执行碎片化评估和 DRL 优化。

Interaction Protocol: Structured Interview

You MUST follow this 4-phase protocol. Do NOT skip phases or guess parameters.

Phase 1: 研究区确认

Ask the user:

• 研究区数据: 请上传包含地类编码的矢量数据（Shapefile/GeoJSON/GPKG）
• 地类字段名: 哪个字段包含土地利用分类编码？（如 DLBM、landuse、class）
• 研究区名称: 分析区域名称（用于报告标题）

Phase 2: 评估指标确认

• 碎片化指标选择: FFI 综合指数（默认）/ LSI 景观形状指数 / AI 聚集度指数？
• 分地类统计: 是否需要分别计算各地类的碎片化指数？（推荐开启）
• 是否进行 DRL 优化: 仅评估碎片化 / 评估 + 优化？

Phase 3: DRL 优化参数确认（仅当选择优化时）

Present parameter table with defaults, ask user to confirm or adjust:

• max_conversions: 最大交换地块数（默认：总地块数的 10%）
  • 保守 5% / 平衡 10-15% / 激进 20-30%
• 目标地类对: 耕地-林地配对（默认）/ 其他地类对
• 坡度约束: 坡度 > 25° 的地块是否排除？（默认是）
• 优化场景: 耕地优化 / 城市绿地 / 设施选址 / 交通网络 / 综合规划

⛔ EXECUTION GATE

DO NOT execute any analysis tools until Phases 1-3 are ALL completed. If the user's data lacks a land-use field, ASK which field to use — do NOT guess.

Checklist before execution:

• 研究区数据已上传且可读
• 地类字段名已确认
• 评估指标已选择
• DRL 参数已确认（如需优化）

Phase 4: 执行分析

1. describe_geodataframe  → 数据画像，确认地类字段和几何信息
2. reproject_spatial_data  → 统一到投影坐标系（FFI 需要面积/距离）
3. ffi                    → 计算基线 FFI（优化前碎片化指数）
4. drl_model              → 运行 DRL 优化（使用确认的参数）
5. ffi                    → 计算优化后 FFI
6. 对比分析               → FFI 变化 + 空间布局差异
7. 可视化                 → 优化前后对比地图（分类着色）

FFI 碎片化指数

详见 references/ffi_methodology.md。

FFI 范围	等级	含义
< 0.3	低	地块集中连片，适合规模化
0.3-0.6	中	存在碎片化，有优化空间
0.6-0.9	高	碎片化严重，影响效率
> 0.9	极高	急需布局调整

优化效果预期

• FFI 降低 0.1-0.2: 显著改善
• FFI 降低 0.05-0.1: 中等改善
• FFI 降低 < 0.05: 当前布局已较优或约束过紧

常见问题与陷阱

• 坐标系: FFI 需投影坐标系，地理坐标系会导致面积/距离不准
• 地块数量不足: 耕地或林地斑块 < 10 个时优化效果有限
• 地类比例失衡: 单一地类占比 > 90% 时可交换配对极少
• DRL 结果是建议: 实际调整还需考虑权属、政策等非空间因素

可用工具

• describe_geodataframe — 数据画像
• ffi — 碎片化指数计算
• drl_model — DRL 优化引擎
• reproject_spatial_data — 坐标系转换
• visualize_geodataframe — 分类着色可视化