三区三线统筹划定中永久基本农田布局优化方法与实证

科学统筹划定"三区三线"，是落实主体功能区战略、构建国土空间开发保护新格局的重要举措。针对"三区三线"底版不统一、边界不一致、存在交叉冲突等问题，提出了基于"三区三线"统筹和第三次全国国土调查成果的永久基本农田布局优化技术路线及布局优化原则，构建了永久基本农田生产-生态-景观综合评价指标体系，并在吉林省梅河口市进行了验证。结果表明：1）梅河口市永久基本农田优化后面积为91 680.82 hm2，增加1 290.69 hm2；质量等别为10级的耕地面积增加3 523.99 hm2、12级耕地面积减少2 324.85 hm2；耕地连片度提高，平均图斑面积由1.91 hm2增至2.61 hm2。优化后永久基本农田面积增加、质量提升、布局相对稳定。2）生态保护红线内的20.74 hm2永久基本农田以"开天窗"形式保留，城镇开发边界内的永久基本农田划出1 388.47 hm2（主要为零星破碎、生态质量较差、不稳定的永久基本农田图斑），对仍在城镇开发边界内的优质永久基本农田，以"开天窗"的形式保留，使三条控制线无交叉无重叠。3） 构建的永久基本农田生产-生态-景观综合评价指标体系，将水环境风险指标作为生态功能评价二级指标，考虑了农业面源对水环境的污染风险，兼顾农田生态系统的生态调节和保护功能。该方法充分体现了保障粮食安全、保护生态环境、兼顾城市发展思路，农业、生态、城镇空间布局得到统筹优化，可为新形势下科学开展"三区三线"统筹及国土空间规划编制提供方法借鉴。     

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。     

集成适宜性-集聚性-稳定性的永久基本农田储备区划定

永久基本农田储备区是永久基本农田的直接补划来源,划定并建设永久基本农田储备区对于稳定永久基本农田保护区格局,保障国家粮食安全具有重要意义。该研究从适宜性、集聚性、稳定性三个维度构建永久基本农田储备区评价体系,在一般耕地区开展综合质量评价基础上划定永久基本农田储备区;进一步结合三维魔方空间分类方法,制定了永久基本农田储备区的整治分区方案,并以江苏省常州市金坛区开展了方法实证。结果表明：1）从约束准则和评价准则两方面构建永久基本农田储备区划定准则,有利于提高永久基本农田储备区筛选的科学性和合理性;2）研究区基于耕地适宜性、集聚性、稳定性指标综合评价,在研究区划定了永久基本农田储备区7 307.8 hm2;3）结合耕地综合质量和空间分类方法可将永久基本农田储备区划分为综合利用潜力区、生产改善潜力区、发展提升潜力区、生产改善-发展提升潜力区等4种类型,针对不同类型区实施相应的整治措施,可进一步提升永久基本农田储备区的质量,为后续永久基本农田补划提供了坚实的基础。     

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。     

永久基本农田保护片区智能识别系统iZone的建立与应用

永久基本农田划定是当前国土资源管理一项十分重要而紧迫的任务,其对维护粮食安全和控制城镇无序增长具有重要意义。永久基本农田划定不仅要满足耕地质量较高而且还要集中连片,更需要协调城镇化矛盾。因此,如何从土地利用现状数据库中提取永久基本农田保护图斑实际上是一个复杂的空间数据挖掘过程。研究利用农用地分等成果定义保护片区质量,利用元胞自动机模拟分析土地利用矛盾,利用种子扩充算法进行保护片区搜索,利用神经网络进行耕地保护压力预警。基于C#和Arc Engine10.1将多种空间数据挖掘模型进行集成,构成了面向全域永久基本农田识别的智能系统工具包iZone,并在广东省高要区金利镇进行实例应用。研究表明,iZone能按既定规则从土地利用现状数据库中提取保护图斑,有效避免了人为划定的过多主观性,并且能获得与人工方案相当乃至更好的表现。iZone利用复杂地理计算技术进行永久基本农田智能识别,可提高永久基本农田划定工作的科学性。     

基于四象限法的县域高标准基本农田建设布局与模式

高标准基本农田建设是土地整治规划的重要组成部分,需要综合考虑耕地的基本条件和所在区域的社会经济建设适宜性。为了提高高标准基本农田建设布局的科学性及合理性,该文以广东省五华县为例,首先对耕地质量与高标准基本农田建设适宜性进行了评价,其中,耕地质量从立地条件、耕地物理性状、耕地化学性状及利用条件4个方面选择评价指标。高标准基本农田建设适宜性从农田基础条件、区域社会经济综合条件及群众意愿等方面选择评价指标,据评价结果分析了五华县耕地质量等级分布的不同及高标准基本农田建设适宜程度的差距及其原因。在此基础上,采用四象限法对高标准基本农田的建设区域进行了划分,其中,"高质量高适宜"区域的耕地面积为15 460.51 hm2,占到五华县耕地总面积的37.65%,"高质量低适宜"区域的耕地面积为8 771.85 hm2,占耕地总面积的21.36%,"低质量高适宜"区域的耕地面积为7 508.73 hm2,占耕地总面积的22.71%。在对3个区域的耕地限制性因素、基本农田分布情况进行分析的基础上,提出了基本农田的空间调整措施及高标准基本农田建设的建设模式及建设方向。研究结果可为县域土地整治规划和高标准基本农田建设提供科学依据。     

基于三象限法的县域高标准基本农田建设布局与发展模式研究

[目的]探讨三象限法在高标准基本农田建设中的应用,为县域高标准基本农田建设布局与发展模式提供一定依据。[方法]以安徽省宿松县为例,采用三象限法对高标准基本农田的建设区域进行划分,从耕地质量适宜性及社会经济条件可行性2方面对其高标准基本农田建设进行评价。其中,耕地质量从立地条件、耕地理化性状及利用条件等方面选择评价指标,社会经济条件从耕地农业生产力、耕地建设利用状况及群众意愿等方面构建评价指标体系。[结果]高适宜高可行区域的耕地面积为3 046.67hm^2,占建设耕地总面积的14.89%,高适宜低可行区域的耕地面积为10 974.53hm^2,占建设耕地总面积的53.62%,低适宜高可行区域的耕地面积为6 445.73hm^2,占建设耕地总面积的31.49%。在对3个区域的耕地限制性因素及高标准基本农田分布情况进行分析的基础上,提出了高标准基本农田的空间布局和建设模式。[结论]运用三象限法,耕地质量与社会经济条件组合成3个区域。宿松县的高标准基本农田建设布局及发展模式与3个区域动态联系。     

基于"三生"空间优化的城乡交错区土地整治功能单元划定

为提升城乡交错区土地整治精细化管理水平,统筹发挥空间生产、生活、生态功能,开展土地整治功能单元划定研究。该文明确了土地整治功能单元内涵,以北京市海淀区为例,根据"明确功能区—确定评价单元—评价单元功能—确定功能单元"的划定思路,综合运用图层叠置法、区位商法、特尔斐法、多指标综合评价法和距离法,确定了5类整治功能,共计54个土地整治功能单元:1个农业生产提质增效类、3个产业园区节地类、28个乡村人居环境提升类单元集中分布在北部,17个城镇更新类单元集中分布在南部,5个山水林田湖综合整治类单元分散在中部和北部。通过单元划定指导整治工程有序推进,土地综合整治的空间优化功能可得到充分发挥:空间结构有效优化,农业生产空间将增加975 hm~2,3 061 hm~2乡村生活空间和308 hm~2城镇生活空间将得到改善,617 hm~2的集体产业园区将完成改造升级;空间发展质量得以保障,农田提高1.4个等级,农业规模化和产业化水平约提高3.7%,单位国内生产总值建设用地面积将年均降低8%。结果充分体现了海淀区"三生"空间优化的差异化需求,可为基于功能导向的土地综合整治差异化设计提供方法借鉴。     

综合土地多功能与适宜性的南京市溧水区"三生"空间划定

区域"三生"空间的划定是其生态文明建设的重要组成部分,也是其国土空间规划与治理体系的基础。划定"三生"空间应以土地利用多功能性分析框架为指导,突出土地主导功能,并考虑其用地分布现状及功能特征的时空变化趋势。该研究以南京市溧水区为例,在土地多功能评价和"三生"空间适宜性评价的基础上,综合其土地多功能及变化趋势和"三生"空间适宜性划定研究区"三生"空间。结果表明：1）10年间研究区生产与生活功能下降,生态功能提升,各功能高低值所在区域也有变化,生产与生活功能、生态与生产功能表现出一定的相关关系;2）研究区生产空间适宜性差异最大,与耕地的分布存在高度的关联。生活空间适宜性差异最小,但其均值最高,呈由镇中心向周围递减的分布。生态空间适宜性均值略低于生活空间,在各镇间较为平均;3）研究区各乡镇"三生"空间综合评价结果比适宜性评价结果的耦合协调度提升,据此划定的生产、生活、生态空间在研究区占比分别为39.63%、22.72%、37.65%,生产空间集中在研究区中部和西北部,生活空间主要分布在研究区中部,而生态空间则在研究区南部。综合土地多功能与适宜性的"三生"空间划定结果更精细,且三生空间的协调性也更高,可以为研究区进一步的国土空间规划提供参考。     

基于三层结构的基本农田信息管理与辅助决策系统研究

按照基本农田建设和管理的要求,通过选取评价指标,引入背包算法建立耕地入选基本农田的模型。在此基础上,采用C#、Mapinfo MapXtreme 2004和SQL Server2000三者结合开发基于三层结构的基本农田信息管理与辅助决策系统,使GIS技术与空间决策模型有机结合,实现了数据管理、耕地入选基本农田决策模型和用户管理等功能。实例表明,该系统具有较高的灵活性和可扩充性。     

西南山地丘陵区永久性基本农田的多目标决策划定方法

为科学地引导西南山地丘陵区永久性基本农田的划定,该文以重庆市垫江县为例,通过层次分析法、熵权系数法、TOPSIS法（technique for order preference by similarity to an ideal solution）和约束因子建立决策模型体系,结果表明：耕地指标中灌溉保证率、平均降雨量、交通和农村居民点辐射的自身优势突出。土壤质量各指标平均值（介于0.2～0.75之间）、标准差（介于0.09～0.3之间）、变异系数（介于13～75之间）为中等以下水平。自然条件中,灌溉保证率和耕地连片性的综合权重最大,大于10℃积温和平均降雨量的综合权重最小、且指标值的区间变化最大;土壤质量中,有机碳在层次分析法下权重最大;距离条件中,入选耕地受城镇的辐射作用明显、区位优势突出。耕地在入选重要程度上,依次排序前4位的是灌溉保证率、耕地连片性、城镇的辐射和土壤有机碳,测度和贴近度显示,地块间优劣接近,距离条件整体较优。耕地的入选从贴近度等级划分为：重点型、适宜型、调控型、后备型,约束条件下调出的地块为优势耕地（即重点型和适宜型）。最终划定成果显示适宜型和调控型比例增大,重点型和后备型比例减小。并利用数据验证了该决策模型体系的合理性、规范化和可行性。     

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。     

基于耕地质量与立地条件综合评价的高标准基本农田划定

保障高标准基本农田建设的永久稳定是在土地整治战略背景下持续提升粮食产能的重要举措。该文以沈阳市沈北新区为例,以美国重要农地保护的LESA(land evaluation and site assessment)体系思想为指导,构建耕地质量与立地条件综合分析体系,采取多因素综合对比分析法,开展高标准基本农田建设的适宜性评价和非适宜性评价,该研究区划定高标准基本农田优先建设区的面积为11 212.42 hm2,该建设区基本农田质量较优,经济社会发展压力较小;划定有条件建设区的面积为18 714.36 hm2,该建设区有良好的基本农田质量条件,但需要对高标准基本农田建设的影响因素和限制条件采取一定的整治技术和措施;划定限制建设区的面积为7 491.30 hm2,该建设区耕地质量及立地条件差异显著,城区周边受立地环境条件影响较大,远离城区基本农田质量条件较差。     

基于农用地分等的基本农田补划案例分析

耕地特别是基本农田的占补平衡,直接关系着粮食安全,基本农田数量和质量的占补平衡意义重大。该文将农用地分等成果应用于基本农田补划,借助于GIS空间分析技术,研究补划过程中被占基本农田区位的确定与综合数量和质量的测算,同时提出了补划为基本农田的一般农田的选择依据,主要包括一般农田的质量等级、与交通沿线及城镇农村居民点距离以及保持补划后基本农田的集中连片程度等,在此基础上,利用GIS确定补划为基本农田的一般农田的区位和地块。     

2003-2018年广西城市紧凑度与土地利用效益关系的时空特征

[目的]探明城市紧凑度与土地利用效益的交互关系,为促进地区新型城市化和高质量可持续发展提供依据.[方法]在推演城市紧凑度与土地利用效益耦合机制的基础上建立指标体系,以广西壮族自治区为例,运用加权求和法、耦合协调度模型分析2003-2018年二者关系的时空特征.[结果]①2003-2018年广西城市紧凑度呈波动上升趋势,...