基于集对分析的城市周边永久基本农田保护红线划定决策研究

探索客观、科学的城市周边永久基本农田保护红线划定决策方法,对于切实保护优质耕地及促进区域社会经济可持续发展具有重要战略意义。该文从评价性指标与约束性指标两方面构建指标体系,采用集对分析方法,以江西省萍乡市安源区为例开展城市周边永久基本农田保护红线划定决策研究。研究结果表明,安源区耕地可划分为优先划入、择优调入、针对性调控以及全面治理四大类型:优先划入型和择优调入型耕地合计2553.66 hm2,主要分布于城区周边道路沿线,应优先划入红线进行保护;针对性调控型耕地应根据其短板开展针对性调控改造,将改造后的优质耕地划入红线;全面治理型以丘陵山区的旱作坡耕地为主,主城区周边有少量镶嵌于建设用地之中,该类型耕地可作为农业—建设—生态弹性空间,通过全面治理,服务优化建设布局、发展山区特色旱作农业、强化生态功能等多方向管理决策。研究结果客观反映了安源区城市周边耕地资源综合状况,可为城市周边永久基本农田保护红线划定决策提供指导。     

协调发展视角下大南昌都市圈城市增长边界的划定

科学划定城市增长边界(UGB)能合理引导城市发展方向,有效抑制无序蔓延。基于协调发展视角,结合多目标土地利用适宜性评价方法与PLUS模型划定大南昌都市圈刚性UGB及自然增长、政策约束、协调发展3种情景下的弹性UGB。结果表明：(1)多目标土地利用适宜性呈现空间差异且存在重叠和交叉,协调发展最适宜区与农业生产最适宜区、生态保护最重要区重叠面积相比城镇建设最适宜区均有所下降;(2)刚性UGB面积占研究区总面积的76.11%,保障大南昌都市圈城市扩张严格遵循生态保护红线和粮食安全底线;(3)PLUS模型模拟结果总体呈耕地、林地、草地、未利用地减少以及水域和建设用地增加的趋势,其中建设用地扩张最显著,但协调发展情景下城市扩张得到有效约束,且该情景下弹性UGB能有效减缓城市扩张占用农业或生态价值最高区域,更能优化城市景观格局。研究结果有利于引导和实现大南昌都市圈城市可持续发展,也可为其他城市三生空间协调发展提供参考。     

权衡城市扩张、耕地保护与生态保育的土地利用布局优化——以武汉市为例

我国正处于高速城市化阶段,如何协调城市扩张、耕地保护与生态保育对土地资源需求的矛盾是当前我国土地利用中面临的主要问题。该文采用LANDSCAPE模型,以武汉市为例,以城市扩张、耕地保护和生态保育的协调为目标,开展土地利用布局优化。结果表明:1)在满足城市扩张规模与粮食安全的条件下,优化后城镇用地扩张对区域生态系统服务价值侵占仅为未优化布局的64%,该文提出的优化模型能显著提升城市扩张、耕地保护与生态保育的协调程度。2)当前城市扩张过程中土地系统生态服务价值流失过快,特别是城市中湖泊和草地大量减少,因而有必要改变当前的城市扩张模式,采取以城市化为导向的生态化发展政策,以实现城市扩张、耕地保护与生态保育的协调。研究结果可为武汉市土地利用优化布局和合理利用提供科学依据,也可为快速城市化进程中城市扩张、耕地保护与生态保育的协调提供方法支撑。     

一种基于空间要求的基本农田保护区划定方法

基本农田保护是我国保护耕地与保障粮食安全的主要举措,基本农田保护区划定关系着耕地保护效率,对土地利用总体布局有重要影响。基本农田保护区划定不仅要考虑耕地质量,还要考虑耕地分布的空间要求,因此该项工作具有高度复杂性,迫切需要相关技术支持。该文构建了一种基于空间要求的基本农田保护区划定方法,用耕地质量指数修正图斑空间集聚度,根据图斑空间集聚度与兼容度的综合结果划定保护区,并以铜山区为例展示该方法的操作过程与其适用性。该文提出的基本农田保护区划定法基于矢量图斑尺度,同时考虑耕地质量与其空间集聚连片的要求,具有科学性与可操作性,可为目前基本农田保护区划定工作提供技术支持。     

基于耕地质量与土壤质量的基本农田划定研究

基本农田是耕地中的精华,合理地划定基本农田是确保我国耕地红线、保证粮食安全和稳定农村生态环境的重要途径。本文以和林格尔县为例,通过构建基于耕地质量与生态功能的综合评价指标体系来划定基本农田,并将划定结果与现行土地利用总体规划中确定的基本农田进行比较分析,提出研究区科学合理划定基本农田的方法建议,为当前正在进行的永久基本农田划定和各地区基本农田数量的确定提供一定的理论依据。     

基于城市扩展模拟与生态—规模约束的深圳市城市开发边界划定北大核心CSCD

针对城市盲目扩张与无序蔓延等问题,该文提出一种基于生态—规模约束的城市开发边界划定方法:基于元胞自动机构建多城市扩展因子驱动与多元胞状态转换作用的城市扩展模拟模型;根据作用方式不同,将生态约束分为刚性约束和弹性约束两类,分别考虑二者对城市扩展的影响模式,构建以城市扩展模拟为基础,在生态—规模约束下的城市开发边界划定框架。以深圳市为研究区,将生态保护红线和生境质量分别作为生态刚性约束和弹性约束,以2015年为基期,模拟2018年和2025年城市扩展情形,并划定2025年深圳市城市开发边界。结果表明:2018年深圳城市扩展模拟结果总精度为97.42%,Kappa系数为0.948,2025年新扩展区域主要集中在宝安区和龙岗区,是未来城市发展重点区域。该城市开发边界划定方法在保证城市高质量发展的同时,使生态环境得到有效保护,可为引导深圳市及其他城市健康发展提供参考。     

城市增长边界研究进展——理论模型、划定方法与实效评价

新型城镇化背景下,传统粗放的城镇土地利用模式难以为继,控制城市规模、优化空间格局已成为当前国土资源管理的重点工作之一。城市增长边界(UGB)作为一种西方国家控制城市蔓延的技术手段和政策工具已逐渐被引入国内。采用文献资料法和归纳演绎法,梳理并分析了国内外城市增长边界的理论模型、划定方法与实效评价,挖掘未来城市增长驱动力和增长边界制定方法可能的研究方向,为后续研究和未来其在中国的实践提供参考。结果表明：① 城市增长边界实证研究的理论基础主要源于古典单中心城市模型,由于国情不同,国内主要关注经济水平、产业结构和可达性对城市增长的影响,而国外在此基础上还关注公共政策和服务、外部性以及主体间的博弈对城市蔓延的促进或抑制作用;② 城市增长刚性边界划定主要以土地适宜性和承载力评价为基础,弹性边界可采用元胞自动机进行空间辅助模拟;③ 国外城市增长边界的实施效果具有地区差异性,国内目前还缺乏城市增长边界实施效果评价相关方面的研究。因此,城市增长驱动力后续研究应吸纳多源理论,识别不同尺度下其机理特征,探索宏观环境的情景变量对微观环境下“驱动力—城市增长”这一关系的影响。城市增长弹性边界制定需要考虑城乡土地利用转换背后不同情景下主体间的复杂博弈对用地转换在空间上分布的决定作用。为了保证政策的持续性和统筹区域发展,未来需要明确城市增长边界的管理机构,制定对应的法律条款和管理体系。     

基于水文效应的城市增长边界的确定——以镇江新民洲为例

城市增长边界(UGB)是城市增长管理、控制城市无序蔓延的重要工具,但如何科学定量划定城市增长边界一直是一个技术难题。针对目前城市增长边界定量划定研究的不足,提出一种基于城市水文效应,适用于城市内涝易发区的城市增长边界划定方法。该方法整合了元胞自动机(CA)模型与区域水文模型(SCS),通过CA模型预测城市不透水面积的扩张范围与形态,并以此作为城市水文模型的参数,评估城市淹水面积的比例及风险,最后根据风险水平确定城市增长边界。以镇江新民洲为例,实证研究了该地区的城市增长边界的合理划定,研究发现该区域城市扩张规模控制500 hm2之内,城市在最大降雨条件下城市积水面积的风险水平能有效降低。研究结果可为新民洲的水文风险控制及城市规划提供依据,同时可为其他城市增长边界划定提供方法参考。     

内蒙古自治区永久基本农田划定问题研究

研究目的:分析永久基本农田划定进展缓慢的原因,揭示永久基本农田划定存在的问题,为永久基本农田划定工作更好开展提供理论借鉴。研究方法:理论分析与实践总结相结合。研究结果:目前永久基本农田划定的研究非常薄弱,主要存在永久基本农田与基本农田模糊不清及永久基本农田在基本农田管理体系中定位困难等问题。研究结论:耕地保护不能仅仅局限于耕地保护制度本身,涉及社会、政治、经济、法律等全面深化的制度改革是关键。     

基于GIS的耕地连片性分析方法与系统实现

新一轮土地利用规划要求划入基本农田保护区内的基本农田为优质连片耕地.为了实现耕地中优质连片地块的准确有效划定,该文综合考虑了优质连片耕地划定过程中的一些限制因素,提出了一个基于GIS的耕地连片性计算方法,开发了耕地连片性分析系统,试图以此准确高效地找出优质耕地的连片区域,进而辅助有关规划人员进行基本农田保护区划定工作.以辽宁省北票市农用地分等成果数据为例,对耕地连片性计算方法的可行性和耕地连片性分析系统的实用性进行了验证.     

权衡生态安全与城市扩展模拟的山地城市增长边界划定

进行城市空间增长边界模拟研究,对区域有序开发土地资源和有效保护生态效益具有重要意义。传统方法未考虑到现实约束下生态需求对城市扩展的影响,缺乏一定的客观评价。本文以2005年和2015年两期城镇建设用地数据为基础,从协调城市扩展与生态安全的视角出发,借助ArcGIS平台构建改进CA模型,模拟了2025年万州城区的城镇用地扩展情况,并划定了城市增长边界。首先,通过计算生态敏感性、生态服务价值和禁止开发区划定生态保护红线,结合水域用地得到生态安全格局;其次,合理选取城市扩展潜力因子建立Logistic驱动评价体系,并纳入可控的邻域作用和随机作用构建CA模型模拟城市扩展的空间形态;最后,综合评价划定出2025年城市增长边界。结果表明:(1)以2005年为基期模拟2015年研究区的城镇用地情况,模拟总精度为96.80%,Kappa系数为0.86,模型效果好;(2)2025年模拟的城市增长边界内面积为166.79 km~2,占研究区面积的15.32%。模拟结果可为城市空间规划提供定量支撑,保障了城市扩展的可持续性,对生态环境敏感、城市用地紧张的山地型城市的增长边界划定具有参考价值。     

基于生态与居民活动空间的城市增长边界划定研究——以济南市为例（英文）

城市增长边界划定能有效遏制城市无序扩张,优化城市开发空间,保护生态环境。本文通过构建指标体系进行生态环境敏感性评价并提取了禁止建设区,利用POI与微博数据分析了居民活动扩展空间,基于构建的模型综合评价城市空间扩展潜力,并根据城市扩展预测规模划定了济南市2020年城市增长边界。研究结果表明:(1)城市生态环境敏感性评价能有效保护生态用地,为城市扩展提供生态基础。济南市生态环境敏感性较高的地区位于黄河、小清河两岸和东南部山区,中部、北部与西南部的生态环境敏感性则相对较低,城市扩展基础较好。(2)构建的城市居民活动扩展空间评价模型可以量化城市居民活动空间分布,济南市居民活动空间扩展高值区主要集中分布在济南市中部,多为现有建成区及周边地区。(3)基于生态与居民活动空间的城市增长边界划定方法具有一定的合理性,划定结果表明济南市空间扩展主要向东西两翼延伸,该边界与济南市发展的空间战略相符,与相关规划中总体格局一致。基于生态与居民活动空间的城市增长边界划定方法既保护了生态环境,又充分考虑城市扩展的内在驱动力,将为新时代下城市发展研究提供相关参考。     

基于“反规划”理念及FLUS模型的城镇用地增长边界划定研究——以徐州市贾汪区为例

城镇用地增长边界划定对城镇用地扩张调控与管理具有重要意义,但当前仍无统一划定思路与方法。基于"反规划"理念,引入FLUS模型探讨城镇用地增长边界划定思路,并以徐州市贾汪区为例,采用2009年和2014年数据对FLUS模型可靠性进行验证,对2020年研究区土地利用变化进行情景模拟,在此基础上辅以各部门近期用地需求划定城镇增长边界。结果表明:FLUS模型模拟结果的Kappa指数达0.95,总体精度达0.9628,各类用地ROC值也较高,说明FLUS模型模拟效果较理想;对基本农田及生态红线严格约束后,贾汪区城镇发展形态更加紧凑,2020年城镇用地增长边界面积为5 606.39hm2,占研究区总面积的9.03%。该研究既遵循了土地利用变化客观规律,又考虑了基本农田及生态红线等保护要求,能够有效缓解城镇扩张与基本农田和生态保护之间的矛盾,有利于引导城镇用地合理发展。     

城市土地潜力分析--以南京市为例

研究城市土地潜力是城市建设者合理利用城市土地、提高城市土地利用效率、保护耕地的基础。该文利用GIS对土地、规划、环保、人口等相关数据进行整合,从房地产开发的角度建立测算最低经济容积率的模型,求得每块城市土地的经济容积率;基于GIS空间分析功能,分析城市土地利用现状与最低经济容积率,并用地域环境质量综合评价、历史文化名城保护规划等数据对结果进行修正,得出南京市城市土地潜力的数量、质量及空间分布。     

Spatial conflict measurement in resource-based cities and spatial responses北大核心CSCD

科学诊断资源型城市空间冲突等级,厘清空间冲突变化与土地利用间的复杂关系,对城市转型发展、区域资源合理利用具有重要意义。论文基于山东省新泰市资源型城市特征,以生态系统服务价值和土地利用为视角,从空间压力、空间暴露性和空间风险响应维度构建空间冲突测度模型,并运用地理加权回归模型探讨了空间冲突的变化与土地利用调整间的关系。结果表明:(1)2009—2020年,新泰市空间冲突指数保持稳定,变化量仅为0.0018,且不同冲突等级的变化趋势不同;空间冲突格局呈圈层分布,由中心向四周等级逐渐减弱。(2)2009—2020年,新泰市平均土地利用动态度为23.14%,空间布局差异性显著,土地利用特征以耕地林化、土地整治、建设用地及生态用地扩张为主。(3)地理加权回归模型分析显示,土地利用动态度与空间冲突指数变化呈显著相关(P<0.01,R^(2)=0.8517),平均系数值为0.1381,且以正相关为主,表明新泰市土地利用调整对空间冲突的抑制产生了积极影响。研究可为区域土地合理利用、空间冲突治理及空间结构优化提供科学依据。     

“反规划”视角下城市增长边界划定研究——以徐州市中心城区为例

元胞自动机(CA)在划定城市增长边界方面具有重要作用。以往研究多侧重于传统规划理论下约束性CA的应用方面,而在保持景观的完整性及与规划目标(如城市发展方向、优质农田保护及生态环境保护等)的显式结合方面则较为不足。该文以徐州市中心城区为例,借鉴"反规划"理念,运用多准则判断CA模型,通过嵌入生态保护及城市发展方向等规划目标,模拟出徐州市2020年城市空间格局;在此基础上,进一步划定研究区的城市增长边界;将其与规划结果对比发现,该方法具有较好的适用性和可靠性,可为辅助规划实践及城市管理提供决策支持。     

长沙城市土地扩张特征及影响因素

以不同时期长沙市城区土地利用现状图为基础,通过对城市用地结构比例、扩张强度指数、人口弹性指数、经济弹性指数、紧凑度变化指数等指标的具体研究,从时间序列、空间形态、结构演变等方面对长沙市城市土地扩张特征进行了系统分析,并结合区域社会经济发展情况从自然地理环境、人口与经济发展、交通设施建设、规划与区域发展战略引导、体制与制度创新等方面探讨了城市土地扩张的作用机制。研究表明：从1949年到2004年,长沙市城市土地扩张速度和强度逐步上升,整体上呈现出非理性向理性发展的趋势,扩张形态也经历了一个由单一的外部空间扩展向外部空间扩展与内部填充相结合转变,由以圈层状、轴线状为主的连续扩展形态向以斑块状与组团状为主的非连续扩展形态转变的过程,总体而言,长沙市城市土地扩张是一个具有阶段性、多样性和复杂性的过程。无论是哪个阶段,城市土地的扩张均受到多重力量的影响,某一时期的城市土地扩张是多重速度、多重模式以及多重形态的有机叠合体,由于力与力之间的均衡与偏向性差异而导致了不同时期城市土地扩张主导特征的凸现,最后在各阶段性合力的共同作用下,形成了现有城市土地边界和形态。     

城市增长边界研究进展及其中国化探析

城市增长边界(Urban Growth Boundary,简称UGB)调控空间的规划理念,被视为控制城市蔓延、实现精明增长的空间管理工具.在总结UGB提出背景、基本内涵、理论基础、划定方法、划定目标及其在国外实践经验等基础上,探讨了UGB中国化的必要性和重要性.针对中国尚缺乏明确的UGB规划技术规范和管理政策措施,提出UGB中国化首先应该在规划理念上认清其作为技术措施和空间管理政策的本质与作用;其次在编制技术上,需在区域土地信息系统支持下,根据正向需求与逆向控制相结合的制定方法划定科学合理的UGB;最后在规划管理上,明确UGB的法定地位,处理好其与当前中国城市空间管理各类规划关系的衔接,同时落实配套政策法规体系,建设完善的保障机制,从而构建一套适合中国的UGB规划管理体系.     

基于耦合地理模拟优化系统GeoSOS的农田保护区预警

依据农田保护区规划与城市发展模拟相耦合的新思路,开展农田保护区预警研究。以广东番禺为实验区,首先利用基于多智能体的空间优化配置模型(AgentLA) 自动生成农田保护区范围。AgentLA模型能避免产生分散、破碎的空间格局,有利于保护区的管理和维护。通过地理模拟优化系统GeoSOS中的神经网络CA模型对研究区2025 年的城市发展格局进行三个情景的模拟：低速增长情景、基准情景和高速增长情景。最后利用GIS空间分析方法将预测结果与农田保护区相结合,提取农田保护与城市扩张产生冲突的区域。总体上,冲突的严重程度随着空间上城市扩张强度的增大而加剧,高速增长情景中冲突区域的面积较大。冲突区域的存在一方面说明了农田保护区需要相应的法律、法规支持,否则可能会因城市扩张而被侵占;另一方面也反映了农田保护与地区发展之间的冲突。因此,可以根据所提取的冲突区域面积大小、空间位置等特征,采取某种形式补偿,以此取得农田保护与地方利益之间的平衡。     

黄河流域城市群扩张的时空格局演化及情景模拟——以呼包鄂榆城市群为例

黄河流域城镇扩张对区域景观格局影响显著,城市群人口聚集与增长引发了流域“人-地”矛盾和“空间冲突”等一系列生态环境问题。基于土地利用数据和FLUS模型对2025年和2035年呼包鄂榆城市群城镇化与土地利用时空演化特征进行多情景模拟预测。结果表明：① 1990—2018年呼包鄂榆城市群整体发展水平较低,建设用地面积经历了“平稳增加-缓慢增加-急剧增加”的变化过程,区域总体以草地为主,其占土地总面积的50%以上,其次是未利用土地和耕地,林地和建设用地次之。② 城市群扩张最剧烈地区在空间上主要发生在呼和浩特市、包头市等城市主城区,且扩张模式以外延式扩张为主,扩张来源主要是耕地、草地等生态用地。③ 三种情景模拟发现,2025年和2035年区域土地利用变化的空间结构和特征差异明显。自然发展情景下,城市扩张不受约束,高速增长占据了大量生态用地;加入生态约束条件很好的控制了对草地和林地的占用;经济发展情景下,城市扩张将进一步占据更多的未利用土地和耕地。本研究通过城市群扩张时空格局演化及情景模拟分析,尝试为区域规划、城市空间规划和区域生态空间保护提供多角度、多情景和可选择的政策决策参考。