基于生态位和"反规划"思想的城市土地开发适宜性评价

为深入了解城市土地开发适宜性情况并为城市土地合理利用提供依据,该研究以生态位理论为基础,根据城市土地现实生态位与最适宜生态位的贴近程度,构建出城市土地生态位适宜度模型,借鉴反规划思想构建出该模型的评价因子体系。以北京市房山区为研究区,根据城市土地生态适宜度对房山区土地综合开发适宜性进行分区,从平原区、浅山区和深山区3方面进行评价分析。结果表明:研究区城市土地生态适宜度整体呈阶梯状,土地开发适宜性由西到东逐渐升高;平原区城市土地开发最适区最多,深山区和浅山区多为不适宜区和特别不适宜区;深山区和浅山区受生态管控、采空塌陷等限制因素影响较大。利用生态位适宜度模型和反规划思想进行城市土地综合开发适宜性评价,丰富了反规划和生态位理论的应用领域。     

基于土地利用和人口密度的中国粮食产量空间化

将统计信息运用到地理-生态过程相关研究中,是人类活动与地理-生态过程相结合的重要体现。农业生产统计数据空间化的过程,即是恢复或重构其空间分布特征的一种手段,可以为地理-生态过程研究提供数据支持。该文以人口密度为因变量,以土地利用数据为辅助因子,将省区级粮食产量分布到空间网格上,得到了中国2000年粮食产量1km×1km网格图。通过在省级、地市州级和县级尺度上的检验,表明利用该方法进行粮食产量空间化能够正确地表达粮食产量的空间分布规律,尤其对于主要粮食产区,具有很高的数据重现精度,可以作为农业区相关研究的数据源。但其数据重现的准确性随着尺度的下降而下降。表明在粒度更细的情况下应该考虑更多的影响粮食产量的因子。在今后的研究中,有必要结合更多的因子进行粮食产量的空间化,以提高其数据重构精度。     

基于耕地系数和预评价法的耕地整治潜力测算方法

为科学合理测算耕地整治潜力,提高潜力测算结果的应用性,该文结合二调数据及农用地分等数据,进行了耕地整治数量潜力和质量潜力的测算研究,耕地整治数量潜力测算采用耕地系数法(CLC,cultivated land coefficient),耕地整治质量潜力测算采用农用地分等因子提高后的预评价法。研究表明:五华县耕地整治潜力较大,数量总潜力为841.69 hm2,各行政村数量潜力分布情况为南高北低;质量潜力方面,经过整治,耕地自然等别可平均提高1.28等,利用等别可平均提高0.71等,生产能力可提高57 862.99×104kg。该研究方法符合当地土地整治实际情况,研究结果可为制定县域土地整治规划、划定高标准基本农田建设区及确定耕地整治建设重点项目区提供参考。     

基于GIS和模糊数学方法的多方案下农用土地多宜性评价

在可持续发展理论的指导下,以湖北省潜江市后湖农场流塘分场为研究对象,运用地理信息系统(GIS)和模糊综合评价方法,建立了最大生产潜力和最高经济效益两种方案下的土地评价系统.系统中针对不同方案、不同作物分别确立不同的评价指标体系及评价指标分级标准,采用标准化函数的方法对分级标准及评价指标值进行标准化,应用模糊综合评判法和GIS技术确定各评价单元的适宜性等级并绘制土地多宜性评价专题图.结果表明流塘分场的大部分地区在两种方案下多宜性均较好,该结果符合当地实际,客观可行.     

基于GIS和模糊数学方法的多方案下农用土地多宜性评价

在可持续发展理论的指导下，以湖北省潜江市后湖农场流塘分场为研究对象，运用地理信息系统(GIS)和模糊综合评价方法，建立了最大生产潜力和最高经济效益两种方案下的土地评价系统。系统中针对不同方案、不同作物分别确立不同的评价指标体系及评价指标分级标准，采用标准化函数的方法对分级标准及评价指标值进行标准化，应用模糊综合评判法和GIS技术确定各评价单元的适宜性等级并绘制土地多宜性评价专题图。结果表明：流塘分场的大部分地区在两种方案下多宜性均较好，该结果符合当地实际，客观可行。     

基于多源数据和Stacking-SHAP方法的山地丘陵区土地覆被分类

山地丘陵区地形复杂,地表辐射信号畸变严重,地物识别困难。为准确提取山区地物信息,结合多源异构数据,Stacking 集成学习和shapley addictive explanation（SHAP）方法展开土地覆被分类研究。从Sentinel-1/2影像、气候数据、土壤数据和数字高程图中提取遥感、气候、土壤和地形四类特征变量,设计多种变量组合方案,结合Stacking算法,探讨不同类型变量在山区地物识别中的效用,并对比Stacking最佳方案与支持向量机（Support Vector Machine,SVM）、随机森林（Random Forest,RF）和极端梯度回归（eXtreme Gradient Boosting,XGBoost）算法的分类精度,评价Stacking方法在山区地物信息提取中的性能。同时,引入SHAP方法,量化Stacking模型中各特征变量的重要性。结果表明：在仅以遥感变量为基础方案时,山区土地覆被分类精度最低;在分别加入气候、土壤和地形变量后,总体精度、Kappa系数和F1分数均有所提高,其中旱地、水田和园地分类精度的提升幅度较大。基于Stacking算法结合所有类型特征变量的方案达到了最佳的分类精度,其总体精度、Kappa系数和F1分数分别为96.61%、0.96和94.81%,分类精度优于相同特征下的SVM、 RF和XGBoost。SHAP方法可量化Stacking模型中特征变量的全局以及局部重要性,明确各变量对不同地物类型识别的相对贡献,为山区土地覆被分类的变量选择及优化提供有价值的信息。该研究可为机器学习协助复杂景观地区土地覆被制图研究提供技术支持和理论参考。     

基于数据挖掘方法的玉米和油菜土地适宜性分析——以贵州省遵义市为例

[目的]开展多作物土地适宜性分析,为农业生产的作物规划、土地利用规划和管理提供一种准确有效的方法。[方法]基于数据挖掘方法,综合运用随机森林算法、综合指数评价法、空间约束多元聚类和空间统计等多种方法相结合,定量刻画分析了多作物种植土地综合适宜性。[结果](1)随机森林算法能定量精准实现多空间要素数据驱动下作物种植空间布局,且能识别出对玉米和油菜种植土地适宜区选择具有关键影响的因子;(2)研究区内玉米和油菜种植适宜区具有显著的空间异质性,玉米适宜区占种植土地总面积的91.23%,但油菜适宜区仅占69.64%;同时适宜于二者种植的主要区域占13.08%,主要分布在凤冈县中部及北部、湄潭县北部和余庆县西北部。[结论]数据挖掘能够为种植土地利用方式选择提供最优方案的可能性,这一方法用于种植土地适宜性评价具有很好的通用性。     

基于线性规划运输模型的农地整理权属调整

农地整理中的权属调整是缓解耕地破碎化最有效的工具之一,对农民意愿的忽视以及调整方法的不合理却阻碍着权属调整的推广。该研究以江西省黄玲乡农地整理项目为例,采用线性规划运输模型,以满足农户意愿为目标,进行权属调整,并将其与传统调整方法进行了比较。结果显示,基于线性规划运输模型的权属调整能够使地块数量减少71.71%,使地块与农居点距离减小7.16%,使75.04%的农民调整后的地块保留在调整前集中所在的田块,并在以上3方面以及调整精度上均优于传统方法;但是在减小地块分散程度上劣于传统方法;在调整效率上则与传统方法在不同阶段各有优劣。研究认为,基于线性规划运输模型的权属调整能够在缓解耕地破碎化的同时,最大程度地满足农民的意愿,具有良好的应用价值。目前,丰富权属调整方法体系,根据项目条件和农民偏好选择合适的方法,是促进权属调整大规模推广的有效途径。     

基于农用地分等修正的土地整治项目对耕地质量的影响评价

土地整治可提升耕地自然质量,改善耕地生产条件,研究土地整治项目对耕地质量的影响具有一定意义。该文以上高县2012年土地整治项目为例,在耕地质量等别年度更新的基础上,分析土地整治项目工程对耕地自然质量和生产条件的影响,通过判别耕地自然质量稳定因素和变化因素,增加土地利用修正因素构成评价体系,按农用地分等思路,从整治前后耕地质量等别的变化来研究土地整治项目对耕地质量的影响,并通过多元回归分析方法分析对耕地质量影响较显著的因素。研究结果为：整治后研究区自然质量等从9.06等提升至8.81等,利用等从6.03等提升至4.68等;土地整治项目对耕地质量变化影响较显著的因素主要有：有机质含量、土壤pH值、排水条件、灌溉保证率、田块规整度、路网密度。研究结果表明：耕地自然质量变化因素和土地利用修正因素的选取可准确反映土地整治项目工程特征,评价结果也符合耕地质量真实情况。该文的农用地分等修正方法对于整治后耕地质量评价是可行的,同时评价结果可作为土地整治绩效提供依据。     

基于农用地分等修正的土地整治项目耕地质量评价

提高耕地质量是土地整治的核心任务之一。在现有国土资源调查评价成果的基础上,快速有效地在项目尺度上对整治后的耕地质量进行评价,是当前土地整治研究与实践的迫切要求。该文从分析土地整治项目对耕地质量的影响入手,甄别敏感因素及稳定因素,在农用地分等基础上,补充自然质量和生产条件修正因素,建立相应的评价体系,并以海南省陵水县典型土地整治项目进行实证分析。研究结果表明:修正后的项目区综合自然等别由4.7提升至4.2,综合利用等别由4-3提升至3.2,修正后利用等指数与基准作物实际产量的相关系数为O.86,高于修正前的O.82,说明所构建的评价体系能有效反映土地整治项目对耕地质量的影响,分析结果满足实践中耕地质量的变化评价的需要。该研究可为项目尺度土地整治耕地质量评价提供参考和借鉴。     

基于适宜性与发展水平评价的村庄用地类型划分

科学划分村庄用地类型并提出差异化的整治策略,是编制村庄发展规划和建设用地减量规划的基础。该文以北京市密云区为例,基于土地利用、兴趣点和社会统计等数据,从自然条件和用地形态2方面构建村庄用地适宜性评价模型,从区位条件、基础设施、生态条件和资源产业4方面构建村庄发展状况评价模型,系统分析村庄用地适宜性与村庄发展状况及其二者的组合状态,进而划分村庄用地类型。结果表明:1)密云区村庄用地适宜性呈现明显的从西南到东北降低的分布趋势;2)村庄发展指数较高的村庄主要分布在西南区域的环密云城区一带,其次是中部围绕密云水库区域,北部区域村庄发展水平较低;3)基于二者的评价结果将全区村庄用地划分为9种组合,进而合并为4种村庄用地类型。该研究可为村庄用地的高效、有序整治利用提供依据。     

基于土地整理的耕地经济价值评定及其变化

耕地经济价值评定是土地整理重要技术工作之一,其评价结果是土地整理经济效益评价的重要依据。该文以莱芜市里辛土地整理项目为例,采用GIS技术、实地调查和室内分析相结合,探讨了基于土地整理的耕地经济价值评定指标体系、评价方法及整理前后价值变化。研究结果表明,研究区在土地整理前后,耕地经济价值的级别空间分布、面积和总价值都发生很大改变。整理前耕地主要是旱地,经济价值级别主要为二、三和四级地,占总耕地面积的87.20%,一级地很少;整理后耕地全部为菜地和水浇地,级别基本为一、二级地,占总耕地面积的99.88%。整理后的耕地经济总价值是整理前的1.286倍,土地整理经济效益显著。该研究方法对土地整理耕地经济价值评定有借鉴意义,评价结果可为莱芜市里辛土地整理绩效评价提供科学依据。     

基于农地流转的山地丘陵区土地整治技术体系优化及实证

为推动山地丘陵区农业现代化,该文论述了农业转型中的资源流动过程、优化路径和整合技术,并以重庆市江津区小园村为示范点进行了实证。研究发现,通过土地流转与土地整治联动实施,能够整合土地流转以经营权集中为方向的产权调整功能和土地整治的工程改造功能,既克服了土地集中过后田块归并整形和基础设施配套难题,又弥补了以农户地块为单元的工程规划与设计缺陷,适应了农业转型发展的资源流动与整合需求,为各类资源要素的耦合协调奠定了产权基础和工程基础。将基于土地流转的资源优化路径及其驱动下集成的土地整治技术体系应用于实践。结果显示,应用前后,示范点土地流转率由10%增至36.5%,农地适度规模经营比例由5%增至54.02%,农业产业多样化指数由5增至18.56,平均田块密度由10.90降至6.69块/hm~2,耕作田块形状指数由15.85降至11.18,有效土层厚度由35~40 cm增至50 cm;同时,灌溉保证率提升13.15%,田间道密度提升值为41.39 m/hm~2,生产路密度提升值为87.04 m/hm~2,农业机械动力提升130.77%;农村建设用地复垦率达26.52%,农民新村建设集中率达39.56%,宅基地拆除废渣就地处理率达81.45%,农村建设用地复垦统筹城镇建设用地率达70.24%,农户宅基地复垦增值水平平均每户89 195元。由此可见,在山地丘陵区崎岖地貌背景下,释放农业规模经营的资源优化效应关键在于土地流转与土地整治联动实施,而基于农地流转的土地整治技术体系优化,能够为山地农业适度规模经营提供技术支撑。     

基于利益趋向的农村居民点整治分析

农村居民点整治主体的意愿评价是开展土地整治工作的基础。该文运用实地调查与访谈、GIS空间分析等手段与方法,对山西省武乡县115个抽样村进行逐级筛选,并划分为自然地质灾害型、人为地质灾害型、城镇改造型、自然衰退型和内部发展型5种农村居民点整治类型;在此基础上,构建地方政府-村民集体整治意愿博弈模型,分别从地方政府和村民的利益趋向入手选取指标,量化分析地方政府与村民对农村居民点的整治意愿,为整治工作地合理开展提供理论依据。结果表明,地方政府更倾向于整治偏远山区的小规模农村居民点,而对于城郊农村居民点的整治意愿不够强烈;自然衰退型和城镇改造型农村居民点的村民整治意愿均不够强烈,而内部发展型和人为地质灾害型农村居民点的村民比较支持整治工作。该研究对农村居民点整治的前期分析具有科学有效的指导意义。     

基于土地适宜性的耕地规划CA模拟及验证

为探究科学合理的耕地规划方法,以河南省兰考县为例,从影响耕地规划的适宜性、限制性及竞争性3个方面对土地适宜性进行分析,并运用CA(cellular automata)模拟系统,模拟2020年兰考县指标控制下的耕地规划情况。结果表明,兰考县2020年耕地面积为76 411.32 hm~2,其中因城镇发展导致耕地面积减少226.44 hm~2,村庄、内陆滩涂及果园等其他土地转化为耕地的面积为8 227.13 hm~2。结合耕地适宜性评价结果对比发现,质量上模拟规划的耕地高于现行的土地利用规划中的耕地,空间分布上同时避开城镇发展、生态保护及其他因素的影响,具有稳定性。该研究为管理者制定耕地规划提供重要的方法参考。     

人地协调的土地整治模式与实践

为丰富转型期中国农村土地整治的理论与实践,该文综合论述了人地协调的土地整治理念、模式与技术途径,并结合典型案例进行了实证。结果表明,作为人地关系系统正向反馈的土地利用调控路径,人地协调的土地整治需立足于生产、生活、生态三大空间的结构优化与功能整合,积极响应社会经济发展阶段需求。在转型期,人地协调的土地整治模式应以保障粮食安全和食品安全、推动农业现代化发展,支撑新农村建设、优化城乡发展空间,构建生态安全格局、提升生态景观服务功能为导向,在整治目标、整治重点、运作模式上与乡村地域空间结构与功能相匹配,在行为理性上坚持价值理性与工具理性的有机统一,在技术上强调生产空间农用地整合技术、生活空间农村建设用地盘活技术和生态空间生态景观提升技术三者的智能融合。通过人地协调的土地整治模式实践,研究区生产空间的适度规模经营面积比例由整治前的18.00%增至整治后的30.53%,户均耕地地块数降低1.6块,耕地灌溉保证率由29.68%增至51.22%,综合机械化率由42.50%增至61.80%,特色优势产业壮大;生活空间24个片块的闲置废弃农村居民点被复垦再利用,乡村景观协调性、田块连片性及聚落的风貌形象得到提升;生态空间形成了以生态节点修复与完善、生态廊道连通、核心生态用地保护为主导,"点—线—面"一体化的生态景观格局。因此,在中国高度紧张的人地关系背景下,土地综合整治的思路应由不同整治类型的组合转向整治内容的融合,从人地关系调控入手确立人地协调的土地整治模式,是应对人地关系、城乡关系矛盾和转型发展需求的理性选择。