RS和GIS支持的城市土地资源优化配置模型

城市土地资源是城市社会经济发展的基础。城市土地资源的数量和质量及其分配 ,直接影响城市的经济社会环境及综合效益。利用RS航片对城市土地利用现状进行判读 ,并对土地质量进行适宜性评价 ,在获得数据基础上 ,利用系统动力学 (SD)模型和多目标规划模型对城市各用地类型的面积进行优化计算 ,实现城市各类用地空间的优化配置。与传统的城市土地优化配置方法相比 ,RS和GIS支持的城市土地资源优化配置模型 ,使土地资源适宜性评价更加准确 ,使土地资源利用更加合理。     

基于多智能体遗传算法的土地利用优化配置

土地利用优化配置是促进土地资源可持续利用的必要手段,然而现有模型在解决土地利用优化配置问题时存在一定缺陷。该文将多智能体系统的建模框架与遗传算法的计算框架有机结合,设计了土地利用规划多智能体决策框架,将多智能体在空间决策行为与遗传进化算子相结合,构建基于多智能体遗传算法的土地利用优化配置模型,促进土地利用数量结构与空间布局向可持续方向发展。该文选取武汉市蔡甸区开展了实例应用研究,试验结果表明:模型能够合理地对区域土地利用数量结构与空间布局进行配置,协调不同土地利用决策主体的需求,明显提高了区域土地利用经济、社会和生态效益,促进区域土地资源可持续利用。     

曹妃甸新区土地资源优化配置与模拟

采用线性规划模型,设定生态效益和经济效益作为目标函数,在土地面积、社会经济、生态环境等方面设置约束条件,对曹妃甸新区目标年土地利用结构进行优化配置研究,并将其结果作为CA-ANN模型约束条件,模拟曹妃甸新区土地利用空间布局。研究结果:(1)曹妃甸新区优化后,沿海滩涂和盐田减少较为明显,耕地略有所减,建设用地、港口码头和林地呈现增加趋势;优化后经济效益和生态效益均有所增加。(2)运用CA-ANN模型进行空间结构优化。模拟结果在空间布局以及其他规划的衔接上较为合理,为土地资源可持续利用提供借鉴。基于线性规划的CA-ANN模型能够实现土地资源的优化配置,研究方法较为合理,拓展了土地资源优化配置研究思路。     

基于粒子群算法的城镇土地利用空间优化模型

土地利用结构优化是土地资源优化配置的核心,包括数量结构优化和空间结构优化。针对传统的优化模型如线性规划、多目标、灰色系统和景观生态等不能实现土地数量结构和空间结构的有效统一,在研究现有智能优化模型如元胞自动机、遗传算法的基础上,采用近年来新兴的粒子群优化算法,利用其空间飞行搜索特性和较强的全局优化能力,构建了基于粒子群算法的土地利用空间优化模型。研究表明,该模型能利用粒子的群体空间分布模拟土地利用空间格局,并能在多目标控制下进行全局优化处理,实现土地利用数量结构和空间结构的有效统一。     

海涂土地资源适宜性空间分析与优化开发模式研究

海涂是沿海地区重要的后备土地资源,适宜性评价与优化利用结构是科学开发海涂的前提.选取典型海涂围垦区,把GIS空间分析与数学规划模型结合起来,首先基于GIS空间分析技术,对海涂土地资源适宜性进行评价;然后针对研究区内的新围海涂,运用数学规划模型对其土地利用数量结构进行优化,优化结果中总土地开发利用系数为0.629,在开发投资效益最大化的基础上兼顾了海涂生态环境保护.结合海涂开发用地规划,提出土地利用结构的优化配置模式,实现海涂土地资源开发中定性分析、定位配置与定量优化的结合.     

基于喀什市新农村建设的土地资源优化配置研究

土地资源优化配置是新农村建设过程中面临的重要问题。文章从土地资源优化配置的基本内涵入手,探讨土地资源优化配置与新农村建设的关系;阐述了喀什市土地资源利用现状及存在问题;提出要制定科学的土地利用总体规划和新村规划。创新投入机制,加大投入力度,合理配置农业土地类型,尝试土地流转,集约节约用地,建设农村中心村,统筹土地利用,探索城乡一体化发展新模式。通过优化喀什市土地资源配置,确保新农村高效、迅速发展。     

江苏省沿海滩涂资源特征及其优化配置

本文分析了江苏省沿海滩涂资源特征及土地资源利用特点，重点讨论并阐述了江苏省沿海滩涂土地资源的优化配置和农业资源综合利用及开发途径　。     

老挝凯山丰威汉市土地资源的空间优化配置

[目的] 通过土地资源的空间优化配置,提高土地利用效率,促进各类产业和基础设施的合理布局,为区域社会经济综合发展提供理论依据。[方法] 将GIS空间分析技术、Logistic回归分析方法与CLUE-S模型相结合,以老挝凯山丰威汉市为研究区域,开展土地资源空间优化配置研究。在空间适宜性和数量结构的约束下,以用地需求、限制因素、转换规则和空间特征为基础进行模型运算,对凯山丰威汉市土地资源进行空间优化配置。[结果] 城市建设用地和水田在原有基础上向适宜区域扩张,分布较为稀疏的林业用地因得到开发利用而相应减少,其他用地类型在数量上和空间上的变化均不明显。[结论] 城镇化建设和农业发展能够为凯山丰威汉市的经济发展提供基础和支撑,同时需要兼顾生态保护,促进土地资源的统筹协调可持续利用。     

耦合MOP与FLUS模型的杭州市土地利用格局优化及权衡分析

调整优化城市土地利用结构与布局,实现社会经济发展和生态保护的协同优化是城市土地利用规划管理和决策的关键。该研究使用多目标规划(multiple objective planning,MOP)模型和未来土地利用模拟(future land use simulation model,FLUS)模型相结合的方法,运用权衡分析制定多目标权衡下的土地利用优化配置情景方案,以期为杭州市土地利用优化配置规划和管理提供科学参考。结果表明:1)通过耦合MOP模型和FLUS模型,从土地利用生态-经济转化效率视角可以有效实现土地利用结构和布局的优化配置情景模拟。2)通过比较单位经济效益的减少比例可产生的生态效益增加比例,确定土地利用经济与生态效益权重比例为4:6的发展情景是权衡土地利用社会、经济和生态效益下的杭州市土地利用结构最优方案。3)最优土地利用结构方案的建设用地扩张规模介于经济发展优化和生态保护优先情景方案间,耕地规模较其他情景方案减少幅度放缓,在空间上减少对生态用地的侵占,土地利用景观格局破碎度和复杂性降低。该研究的方法和结果可为区域土地利用规划决策和可持续发展提供理论与应用参考。     

城市化进程中水土资源系统耦合配置研究

在当前城市水土资源供需矛盾日趋尖锐的背景下,开展水土资源系统耦合研究,可使区域内系统水资源和土地资源利用实现优化配置。通过建立水土资源系统耦合配置模型,并运用遗传算法解决多目标求解问题,对模型进行计算,最大限度地挖掘资源系统内在的潜力,实现水土资源可持续利用的发展目标。以西安市浐灞生态区为例进行了实证求解,得出了水土资源耦合最优结果,为城市化进程中水土资源系统耦合的配置研究提供依据。     

基于混合蛙跳算法的土地利用格局优化

针对传统的土地优化模型,如线性规划、非线性规划、灰色系统和景观生态学等不能实现土地数量结构和空间结构有效统一的问题,在研究现有智能优化模型,如粒子群算法、遗传算法的基础上,建立基于混合蛙跳算法的土地利用优化模型。该模型以30 m×30 m的地理栅格单元作为基本操作对象,实现土地利用的空间格局优化。以兰州市2014年土地利用格局为基础数据验证优化模型的有效性。在优化前各种地类所产生的生态系统服务价值为5.701×109元,优化后的生态系统服务价值为5.802×109元,优化前土地格局标准紧凑度为0.37,优化后为0.47。优化后牧草地面积增长了8 431 hm2,所提供的生态系统服务价值增长了1.71×108元,林地面积增加了1.453×105 hm2,提供的生态系统服务价值增加了2.49×108元。试验结果表明,该模型能利用青蛙的群体空间分布模拟土地利用空间格局,并能在多目标控制下找到问题的最优解,实现土地利用数量结构和空间结构的有效统一,模型具有较强的全局优化能力以及较快的收敛速度。     

中国土地资源研究进展与发展趋势

简要评述了近年来我国土地资源调查、土地利用规划、土地综合整治、可持续土地利用、土地资源优化配置与集约利用、土地资源安全与生态利用等领域研究取得的新进展。分析评判了中国土地资源学科发展的战略需求、目标定位和主要趋势。梳理总结了土地资源学术研究趋向和重点领域, 探讨了面向国民经济与社会发展转型战略, 进一步深化中国土地资源研究的具体建议和对策。指出了适应转型发展新形势, 中国土地资源创新研究要加强土地多学科集成研究、创新土地工程与技术体系、支撑土地整治规划设计和探索土地民生机制与途径, 扎实推进土地资源问题工程化、工程问题科学化和科学问题精准化。     

多目标土地利用总体规划方法研究

土地资源是人类赖以生存的基础，是最基本的生产资料，其可持续利用是实现社会可持续发展的基础。为了促进土地资源可持续利用，提出多目标土地利用总体规划，并对其实现方法进行研究。多目标土地利用总体规划的方法由以下框架构成：土地资源数据库建立，土地多宜性评价，土地利用方式多目标优化，土地利用系统生态设计和土地利用布局。并以徐水县为例，用多目标线性规划模型优化用地结构，提出了三个规划方案，通过分析和比较，最终选择方案2为满意和推荐方案，并用生态学原理和土地多宜性评价结果对方案2所确定的土地利用方式进行整体空间布局，最终完成徐水县土地利用总体规划。     

不确定条件下土地资源空间优化的弹性空间划定

不确定条件下的资源环境管理可减少未来风险,提高政策有效性;土地资源具有空间特性,其优化过程中的不确定性最终会传递到空间上形成弹性空间,因此,探索不确定条件下土地资源优化的弹性空间划定具有重要理论与现实意义。该文首先分析了土地资源优化面临的不确定因素,并用区间数表示不确定指标,以区间优化模型测算了不同用地数量的弹性区间,再根据适宜度标准与空间扩张连续性要求设计了一种空间优化方法,用该方法把土地利用结构弹性区间表达在空间上形成其弹性空间,并以扬州为例做了实证研究。研究表明弹性空间是土地资源优化配置不确定性在空间上的表现;弹性空间划定可提前感知并应对不确定性的影响,有利于提高土地政策有效性;该研究为现行规划中弹性空间划定提供了理论依据与技术支持。     

黄河三角洲自然保护区土地利用格局空间优化模拟

空间优化模型能够实现多管理目标下的土地利用格局空间优化,为管理者制定保护政策提供参考。该文以黄河三角洲自然保护区为研究区域,基于保护区的多目标管理需求,设计了3种用于协调丹顶鹤生境保护和社区可持续发展的情景模式,并采用土地利用空间优化(land use pattern optimization,LUPO)模型,模拟实现了不同情景模式下的保护区土地利用格局空间优化配置。模拟结果表明:情景A通过将光滩和芦苇滩等转为丹顶鹤喜好的翅碱蓬滩涂和柽柳-翅碱蓬滩涂,实现使丹顶鹤适宜生境面积增加30%的生态效益目标,但年经济收益增幅仅为11%;情景B通过将农田、芦苇滩和光滩等转为年经济效益更高的虾池,使区域年经济效益增长54%,但丹顶鹤适宜生境面积变化较小,生境更为破碎化;情景C通过将光滩等转为翅碱蓬滩涂,将农田等转为虾池,分别使丹顶鹤适宜生境面积增加24%和区域年经济效益增长41.3%,是一种双赢方案。研究结果表明,该模型可用于保护区土地利用格局空间优化,协调物种保护和经济发展之间的平衡关系,但需对模型结构和参数进一步优化设计。     

区域农业水土资源复杂适应系统配置研究——以三江平原为例

针对三江平原农业用水、用地结构不合理,难以发挥系统最大效能问题,以农垦建三江分局2011年数据为基础,运用复杂适应系统的思想,构建了三江平原农业水土资源复杂适应性配置模型,并对不同地下水开采方案下的农业水土资源优化配置进行了演化分析。结果表明:随着地下水开采量的增加,农业产值和粮食产量都有所增加,生态面积在一定范围内有所减少。随着地下水开采量的减少,其高效利用的土地面积会随之减少,造成大量的土地不能有效得到利用,严重阻碍了区域水资源与土地资源的耦合与当地经济的发展,上述非线性关系以及各子系统对水量变化敏感程度的不同正是其适应性的表现。研究成果对于指导三江平原科学合理的开发利用农业水土资源,提高农业水土资源的利用效率具有重要的理论和实践意义。