面向土地利用总体规划的建设用地空间管制潜在冲突检测

[目的]准确识别、检测建设用地空间管制分区与城市扩张之间的潜在冲突,以期为下一轮土地利用总体规划的实施与土地资源管理工作的开展提供理论参考与技术方法支撑。[方法]基于CA-Markov模型模拟预测了2020年江苏省常州市土地利用状况,在此基础上集成GIS空间分析技术,识别并检测了常州市2015—2020年建设用地空间管制分区与城市未来发展之间的潜在冲突区域。[结果](1)2020年常州市建设用地总量及新增量规模将分别达到规划目标的101.16%,159.97%,即会突破土地利用总体规划目标;禁止建设区内建设用地空间管制潜在冲突面积较少;(2)限制建设区内建设用地空间管制潜在冲突面积较大,约占新增建设用地面积的59.23%,其中约有59.15%的潜在冲突分布在武进区。[结论]在常州市下一轮土地利用总体规划编制与实施过程中,应重点强化对限制建设区内潜在冲突区域的管控。     

基于空间决策的城镇空间与农业生产空间协调布局优化

科学划定城镇空间和农业生产空间的空间开发管制边界,是兼顾城市发展与粮食安全的重要举措.该文以鹰潭市中心城区为例,借助GIS平台进行建设开发适宜性评价和耕地综合质量评价.基于2个评价结果开展城镇空间和农业生产空间协调优化布局研究.通过城市发展方向预测、新增建设用地规模、基本农田保护面积和耕地国家利用等四方面修正,形成城市开发边界和基本农田保护红线初步方案.根据空间矛盾协调原则做出空间决策,优化协调城镇空间和农业生产空间布局.研究结果为:中心城区建设开发适宜性分值由高到低呈现出以中心城区中心为圆心的“圈层”式的空间分布,中心城区耕地综合质量高的耕地主要分布在西部和东部;综合建设用地重心移动分析、凸壳原理分析城市扩张模式、基础设施与产业布局分析得出中心城区北部的夏埠乡、志光镇和鸿塘镇是中心城区未来发展的重点方向;引入耕地国家利用等指标,将基本农田保护红线方案划分为可调区和不可调区,城市开发边界方案与耕地保护红线方案不可调区布局冲突的空间决策为调整城市开发边界,优先保障耕地.城市开发边界方案与耕地保护红线方案可调区布局冲突的空间决策为调整耕地保护红线,优先保障城市发展.     

土地利用总体规划指标时空分配

土地利用总体规划的一个重要任务是定量、定时、定位地落实各种用地指标。为了合理确定土地利用规划总体目标以及阶段性目标,规划者不仅需要了解不同的社会经济发展方案对土地利用的不同需求及其时间变化特点,还需要了解其空间特征,以便定位地落实规划指标,实现土地利用优化配置。但已有研究中对土地利用规划指标时空分配的研究还较少,影响规划的编制和科学管理。该文以济南市长清区为研究对象,在借助系统动力学模型进行规划数量指标定量时间分配的基础上,利用GIS和CLUE-S模型,选择多个主控参数和影响因子进行试验研究,并定位地进行了多个方案的模拟,实现了规划指标分配时间模型和空间模型的融合并取得成功,提高了土地利用情景分析的可靠性,可为理解土地利用系统的复杂性和动态性提供帮助,并对土地利用总体规划编制辅助决策具有支撑作用。     

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。     

基于主体功能区的土地规划新增建设用地指标调控研究—— 以河北省卢龙县为例

本文从主体功能区战略角度出发,构建了适用于土地利用总体规划中新增建设用地指标分配的主体功能区划分指标体系,以河北省卢龙县为例,得出该县主体功能区划结果。并结合区域土地利用及土地开发、利用、整治、保护(DUHP)优先度的组合模式,计算在新一轮土地利用总体规划中卢龙县分配到各乡镇的新增建设用地指标。其中刘田各庄镇、卢龙镇和石门镇3个乡镇作为卢龙县优先开发区和重点开发区,分配到的新增建设用地指标最多,均达到230 hm2以上;其他乡镇在保证重点城区发展的基础上,也获得一定数量的指标。本文旨在利用此种方法,为土地利用总体规划的指标分配提供一定的方法支撑,促进规划范围内土地资源优化配置,保证土地资源的可持续利用。     

多规合一视角下县域永久基本农田划定方法与实证研究

科学合理划定县域永久基本农田是当前中国为提高国家粮食安全保障能力、保障农民切实利益和实施藏粮于地作出的重大战略举措。针对现行各规划间由于期限错配、标准各异、边界冲突和管理混乱造成永久基本农田"划不下、管不住、建不好、守不牢"等问题,基于"多规合一"视角和顺序递进式划定思路,论文提出了一套县域永久基本农田划定的方法体系。首先,在核实地类利用状态和协调各规划冲突的基础上,将城镇周边利用等指数高于区域平均值的耕地优先划定为城镇周边永久基本农田;而后,从耕地质量条件、交通区位条件、农业生产条件和地块空间形态等方面构建多因素综合评价指标体系,在其他耕地区内利用综合得分最优法划定永久基本农田保护区域。研究结果表明:1)扣除耕地中不符合基本农田划定利用状态准则、用途管制规则和预留的开发用地,进一步提高了基本农田的稳定性和科学性;2)分步骤划定城镇周边和其他耕地区内永久基本农田,有利于合理控制城镇规模,构筑城镇绿色生态空间;3)永久基本农田方案落实了"总体稳定、局部微调、应保尽保、量质并重"的划定原则,在约束指标上满足了国家相关政策要求,在质量控制指标上也优于调整前。     

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。     

基于碳平衡适宜性评价的城市圈土地利用结构优化

资源环境与经济发展的矛盾日益突出,基于碳平衡的土地资源节约集约利用是增强发展可持续性的根本途径之一。研究参考已有文献,将碳平衡引入土地适宜性评价研究中,分别从经济、生态、社会角度建立了基于碳平衡的城市圈土地适宜性评价指标体系,具体包括碳源适宜性评价和碳汇适宜性评价两个方面。运用全排列多边形图示指标法获得了研究对象的两类适宜性的综合评价值和多边形图示。碳平衡适宜性评价结果显示各城市适宜性差异显著,存在较大的区域内协调潜力。选取多目标规划在适宜性评价的基础上对城市圈的碳排放权进行优化配置研究,并将碳排放权优化限制结果引入各城市土地利用结构优化问题中。最后得出了各城市2020年土地利用结构优化结果,与土地利用总体规划对比,进一步强化低碳经济的发展目标。碳排放权配置研究可以有效实现低碳经济的发展目标,碳平衡作为生态文明建设的内容之一对土地生态文明建设和实现土地可持续利用具有重要的指导。     

基于GIS的海涂围垦区土地资源多目标适宜性评价研究

海涂土地资源适宜性评价是合理开发海涂的基础。选择浙江沿海典型海涂围垦区,基于GIS建立空间和属性数据库,采用栅格运算与评价模型相结合的方法,对研究区的土地资源进行多目标适宜性评价研究;根据优先用地规划方案,应用评价结果,初步实现了研究区土地利用结构的空间配置。结果表明:研究区的土地资源具有多宜性特点,不同利用类型的适宜等级间存在"重叠"现象;基于土地多目标适宜性评价结果进行土地利用结构的空间配置时,不同的用地规划方案会产生不同的配置结果。     

基于地质环境适宜性的基本农田布局优化研究

基本农田划定及布局受自然、经济社会、生态环境等多元因素的影响,但是当前基本农田布局研究中仍然缺少对地质环境因素的系统考察。该文试图从耕地利用的地质环境约束出发,以徐州市城市规划区为例,开展面向耕地的地质环境适宜性评价,通过GIS空间叠加分析对现行基本农田布局方案进行优化。研究结果表明:1)依据耕地利用与地质环境的关系,整合地形、土壤、水文、地质灾害、地质环境问题等要素开展区域地质环境适宜性评价,是进行基本农田布局优化的前提。2)研究区地质环境适宜性评价等级为较不适宜、不适宜的基本农田面积共2 431.69 hm~2,研究区基本农田存在明显的地质环境约束。3)通过将较不适宜、不适宜的基本农田调出,再从一般农地中调入适宜、较适宜的耕地形成新的布局方案,从地质环境角度看研究区基本农田布局实现了优化。该研究探索了基于地质环境约束的区域基本农田布局优化路径,还可以在城乡建设用地、工矿用地等类型的土地布局优化中进行应用,从而为空间规划编制和管理中实现"矿地融合"服务。     

基于潜在土地利用冲突识别的主城区周边耕地保护

科学的潜在土地利用冲突识别能够判别和协调冲突用地类型,也是有效解决当前日益严峻的土地利用冲突的基础。该研究以鞍山主城区为研究对象,基于耕作和建设适宜性评价系统开展耕地适宜性评价,通过ArcGIS软件以及耦合协调度模型进行冲突分区识别,进而根据冲突类型提出耕地差别化利用建议。研究结果表明：鞍山主城区周边耕地可划分为9类区域,包括3类潜在土地利用冲突区,占总面积的22.20%;3类耕作优势无冲突区,占总面积的67.33%;3类建设优势无冲突区,占总面积的10.47%,综合考虑城市周边耕地自然、区位和社会经济条件,将高度和中度潜在冲突区以及耕作优势区内的优质连片耕地划为永久基本农田;将建设优势区零散耕地作为城市开发边界弹性发展区用地;将生态红线范围内的低度潜在冲突区耕地划为生态用地。该研究结果为耕地利用适宜类型的冲突判别以及城市周边耕地保护提供参考。     

基于PLUS空间决策模型的城镇与农业空间协调布局优化

正确处理好农业空间与城镇空间之间的矛盾，对保障国家粮食安全、促进城镇可持续发展具有重要意义。该研究以江西省赣州市南康区为例，应用GIS技术，在耕地与建设用地适宜性评价的基础上，引入PLUS模型、凸壳模型预测城市扩张范围及类型，初步划定城镇开发边界与永久基本农田布局，并根据城市发展规律和冲突矛盾协调原则，对永久基本农田和城镇开发边界进行优化。结果表明：1）南康区综合质量高的耕地主要集中于唐江镇、镜坝镇、凤岗镇等乡镇；建设开发适宜性评价综合得分由高到低呈现出中心城区向四周乡镇圈层式扩散的分布情况，东山街道、蓉江街道的分值最高。2）PLUS模型预测至2035年南康区新增建设用地为3362.85 hm²（其中城镇建设用地2023.06 hm²），凸壳模型得出南康区扩张类型属于外延型，蓉江街道和东山街道是未来城区扩张发展的重点区域。3）以耕地国家利用等平均值为标准，将农业空间划分为保护区、储备区与一般耕地，当城镇开发边界与保护区发生空间冲突时，调整城镇开发边界，优先保护农田；当城镇开发边界与储备区、一般耕地发生空间冲突时，调出农田，保障城镇发展。研究结果可为耕地资源保护提供参考，为永久基本农田与城镇开发边界优化协调提供借鉴。     

基于“双评价”约束和PLUS模型的三重城镇开发边界划定

为解决城镇快速发展带来的用地矛盾和建设用地无序蔓延等问题,该研究以咸阳市为例,基于 “双评价”技术方法划定城镇建设适宜区与不适宜区作为约束条件,在此基础上,引入PLUS模型模拟咸阳市2040年土地利用变化情况,最终划定并修正相对应的三重城镇开发边界。结果表明：1）咸阳市南部以城镇发展和农业生产为主,北部以生态保护为主,城镇建设适宜区面积为1 368.98 km²,不适宜区面积为3853.04 km²。2）PLUS模型模拟得到2040年城镇建设用地面积为133.86 km²,与未加约束的自然发展情景相比,未利用地面积明显减少,耕地、林地、建设用地等面积均有增加,有利于实现土地的高效利用。3）划定除城镇建设不适宜区外的底线城镇开发边界、由城镇建设适宜区构成的备用城镇开发边界、以及将2040年城镇建设用地作为范围的优先城镇开发边界面积分别为3863.39、852.28和134.84 km²。该方法划定的城镇开发边界能够满足城镇动态发展的需要,有利于解决城镇发展、耕地保护、生态保护之间的矛盾,并为规划实践提供方法参考和决策依据。     

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。     

耕地适宜性评价及其在新增其他用地配置中的应用

针对城市边缘带建设用地快速增长与农用地大量减少的矛盾,构建了土地自然生产潜力评价系统和土地发展压力评价系统两大部分组成的土地适宜性评价方法体系,并以北京市平谷区王辛庄镇为例,评价了城市边缘带土地的自然生产潜力和发展压力,划分了9大耕地适宜性分区,探讨其评价结果在新增建设用地时空配置中的应用途径和方法。结果表明：王辛庄镇60%以上的土地都具有较强的耕地适宜性,约50%的土地都承载着较大的发展压力,不同的规划目标导向下具有不同的新增建设用地配置时空顺序。该适宜性评价方法为城市边缘带新增建设用地的配置提供了明晰的数据基础。     

气候情景下典型开垦与退耕区耕地动态变化的定量模拟

全球气候变化是当前关注的热点问题,研究气候情景下中国典型开垦与退耕区耕地动态变化对保障中国粮食安全具有重要意义。该研究以东北地区作为典型区,基于设计的土地利用规划情景和RCPs（representative concentration pathways）气候情景,采用土地利用变化动态（DLS,dynamics of land system）模型模拟了在规划情景和RCPs气候情景下开垦与退耕区2010－2030年耕地的空间分布格局,分析不同耕地类型未来的变化趋势。研究结果表明：规划情景下水田呈持续减少的态势,而旱田在2000－2010年有小幅增长的态势,而后出现大面积减少;AIM（Asia-Pacific integrated model）气候模式情景下旱田增长趋势也较明显,水田则保持小幅减少的态势;MESSAGE（model for energy supply strategy alternatives and their general environmental impact）气候模式情景下,耕地面积呈减少的态势。从不同用地类型之间的转移分析得出,该区域开垦与退耕相逆的现象在未来情景下仍会延续,但是发生的频率却随时间的推移逐渐降低。该研究为开垦与退耕区应对气候变化,合理进行农业规划和耕地保护提供参考。     

基于改进CA-Markov模型的山地城市边缘区土地利用变化模拟

山地都市边缘区土地利用处于深刻转型中,其变化模拟一直以来都是难点问题。现有的模拟方法如传统的CA-Markov模型等存在明显缺陷。该研究基于层次分析的多标准评价模型MCE引入传统的CA-Markov模型,改进传统模拟方法。在限制因素和限制因子适宜性评价基础上,结合实证区域2006,2011和2016年土地利用现状数据,引入改进的CA-Markov模型,模拟山地城市边缘区土地利用时空变化。首先是利用改进的模型与传统的模拟分别模拟2016年研究区域的土地利用变化;其次将2种方法获取的图像分别与实证区域的土地利用现状图进行精度分析,改进方法模拟精度明显高于传统方法精度;最后利用改进的方法和2016年现状数据,进一步模拟2030年实证区域的土地利用时空格局。结果表明：维持研究区现有的城镇化发展速度,到2030年研究区的耕地、林地、园地、水域、未利用地和农村居民点等将大幅减少,这对于研究区粮食安全、生态保护等造成较大威胁。改进的MCE-adjusted CA-Markov模型,相对于传统的CA-Markov模型,能较好地模拟山地城市边缘区土地利用时空格局变化。此外,讨论了研究结果对该区域国土空间规划编制的启示以及模型未来改进的方向等。