基于LP-MCDM-CA模型的土地利用结构优化研究——以天水市为例

土地利用类型数量在地域空间上的优化配置是实现土地可持续利用,提高土地聚集效应和保持土地生态系统平衡的重要途径.针对当前土地利用优化配置模型存在的不足,构建了基于多目标线性规划与元胞自动机的土地利用优化配置模型(MCDM-CA),在定义邻域规则、转换规则和土地适宜性评价的基础上,开展了基于经济效益、生态效益最大化的土地利用空间配置,实现了土地资源数量结构优化与空间布局优化的统一;并运用该模型对天水市土地利用结构优化进行了实证研究.研究表明,该模型兼顾到区域宏观水平上的土地利用数量结构与局部尺度上的土地利用适宜性,能够较好地同时模拟不同土地利用类型以及不同人类决策情景下的土地利用效果.本研究可为解决土地利用规划中的资源优化配置关键问题提供新的技术方法.     

黄土高原小流域土地利用系统结构优化与生态设计

改善和优化土地利用方式和结构是综合治理黄土高原人为加速侵蚀的关键。本文以陕北米脂县泉家沟流域为例，探讨了黄土丘陵沟壑区以小流域为基本单元的土地利用系统的优化设计模式，主要过程包括小流域土地利用系统分析；土地资源综合评价；土地利用系统结构优化；土地利用优化模型空间面积分配；土地利用系统生态设计等。     

基于GIS的县域土地利用优化配置研究

依据2002年Landsat 5的3个波段合成TM假彩色影像、土壤类型图和2006年土地利用变更调查数据库(MapGIS6.5)以及土地利用规划等资料,以亚热带丘陵山区——湖北省崇阳县为研究区,在GIS技术支持下,通过用地分区规划、适宜性评价以及线性规划模型的构建,探讨地形条件复杂、景观类型多样、较大尺度区域的土地利用优化配置问题。研究显示,耕地、园地和林地面积均做了较大调整,耕地集中配置于地势平坦、水源有保障的山间盆地区,而其他分区内的坡耕地均转为园地或林地。优化结果符合该区土地利用特点,优化后的各类用地生态系统服务价值增加,水土流失问题将得到改善,有助于提升农业景观的生态经济效益。     

首都圈防沙治沙典型区水土资源优化配置——以河北省怀来县为例

以怀来县为例 ,在分析该县水土资源及土地利用现状的基础上 ,发现水土资源利用存在的问题是 :水资源难以满足土地利用的需求 ,土地利用结构与布局不合理 ;利用灰色线性规划模型 ,进行水土资源的优化配置 ,得出了不同节水条件、不同生态经济目标下 ,9种典型的土地资源优化配置方案 ,为首都圈防沙治沙和水土资源的充分合理利用提供决策依据     

绿洲城市土地利用多目标优化研究——以新疆奎屯市为例

以新疆典型绿洲城市奎屯市为例进行实证分析,耦合资源价值核算方法,设置变量,建立目标函数和约束方程,构建多目标优化线性模型,对干旱区绿洲城市的土地利用优化配置进行方法性的探索,并为其土地可持续利用提供参考.结果表明:多目标优化线性模型可以克服多目标线性规划法中目标函数和评价指标值范围难以确定的缺陷,运用该多目标优化模型的土地利用优化方案保障了研究区经济发展的用地需求,满足了其社会稳定和社会保障所需的土地,改善了研究区较为脆弱的生态环境,使研究区土地利用综合效益得到明显提升,优化结果达到预期目标,多目标优化方法适宜用在绿洲城市土地利用优化配置研究.     

淅川县土地利用结构低碳优化研究

在借鉴低碳经济、土地利用碳排放以及土地利用规划等理论成果和方法的基础上,以低碳理念为切入点,将低碳理念与土地利用结构优化相结合,提出低碳型土地利用结构优化的内涵、目标.通过线性规划模型,对土地利用的结构进行低碳优化,并对优化方案进行碳排放的估算评价,以验证规划的低碳性.结合河南省淅川县的实际情况进行实证研究,建立低碳型土地利用结构优化的多目标规划模型,在考虑土地利用经济效益的同时,强调土地利用的碳排放效益,以经济效益最大化和土地利用总碳排放量最小化2个目标函数来确定土地利用结构.     

胶州湾海岸带土地利用变化分析

以GDEMDEM 30M数字高程数据和2000年9月16日Landsat ETM+、2016年6月16日的Landsat OLI影像为主要数据,利用Arc GIS10.0软件的水文分析模块,将研究区划分为若干子流域;采用目视解译结合监督分类的方法,得到胶州湾海岸带各小流域的土地利用信息;采用土地利用变化模型、香农多样性指数和系统聚类的方法,分析和探讨了小流域尺度的胶州湾海岸带土地利用变化特征及影响因素。研究结果表明,与2000年相比,2016年,研究区各小流域土地利用结构发生明显变化,建设用地面积激增且成为最主要的土地利用类型,盐田、耕地和养殖池面积所占比例显著减小,城市化导致的建设用地扩张是其它土地类型变化的主要原因;在小流域内,各土地利用类型的单一动态度差别明显,主要原因是不合理土地利用方式的出现导致了土地利用类型之间的相互转化;除小流域2和小流域14外,其它小流域都处于发展期且趋于单一化,将14个小流域聚类为4类,第三类和第四类小流域土地利用及其单一化程度较高,城市化水平及经济政策的实施对各小流域土地利用单一化及发展程度产生重大影响。     

湖南桃江农业可持续发展的土地利用结构优化

分析了湖南省桃江县土地资源的自然配置状况和不同坡度的土地利用结构，发现耕地不断减少、园地萎缩、水面利用不充分、宜耕缓坡地中林地面积过大，是当前土地利用中存在的主要问题。不同土地利用方式经济效益对比表明，土地利用结构不合理影响着土地利用经济效益的发挥。采用线性规划的方法，以最大纯收入为目标函数，以生态效益、社会效益及土地坡度构成为约束条件，对2010年农业土地利用进行了优化配置。优化结果为，粮食作物、其他农作物、园地、渔用水面分别比2001年增加了9．6％、21．7％、44．9％、60．2％，林地减少了7．6％。农业用地总面积仅比2001年增加0．2％，而农业用地纯收入增长了22．2％。从农林复合经营角度的探讨了实现农业可持续发展的模式。     

土地利用结构目标规划优化模式初探——以河南省禹州市为例

目前,国内研究农业土地利用问题采用较多的是线性规划数学模型,但这种模型对多目标问题的处理有多少不及之处。本文以禹州市的土地利用为对象,把土地利用的经济效益、生态效益和社会效益结合起来,采用目标规划优化模式的方法,研究该市土地利用与农业结构的定量关系,为合理开发利用区域土地资源,提供又一新的“定量综合”的科学方法。一、1987年土地利用现状分析禹州市(原禹县)地处淮河上游豫西山地向东部黄淮平原的过渡地带,靠近河南省的几何中心。由表1看出,禹州市的种植业用地面积较大,利用很充分;林、牧、渔业用地面积     

典型红壤丘陵区土地利用空间优化配置

选择具有红壤丘陵区典型特征的江西省泰和县千烟洲为研究区域,在分析当前土地利用结构并进行土地适宜性评价的基础上,依据2000年千烟洲试验站研究数据及农户调查资料,将GIS技术与线性规划模型有效地耦合起来,探讨实现典型红壤丘陵区各种具有特定数量、质量的农用土地资源在空间上最优配置的方法与技术。结果表明,优化方案从现状中牧业短缺的粮、果、林结构转化为较为完善的粮、果、牧、林结构,耕地资源利用结构也由重水轻旱、粮作为主、经作为辅的传统生产模式,转变为粮-经-饲并举的三元优化配置结构;同时,由果业和畜牧业共同支撑的优化方案的经济效益明显优于现状,在经济上更具稳定性和可持续性。     

基于生态功能区划的黄河三角洲土地资源优化配置

土地资源的优化配置作为一种手段,其实质是依据土地类型本身的生态适宜性及其结构格局的差异性,运用人工技术调控的方法对有悖于自然生态结构的现状利用结构进行优化调整与安排,从而达到土地利用系统功能趋优的目的。论文首先从生态学的角度,根据黄河三角洲生态区划优化配置原则,对土地资源适宜方向与土地利用现状相匹配,甄别出需要调整的类型,构建黄河三角洲土地资源优化配置模型。其次基于该模型,利用GIS软件分析模块,实现土地资源优化配置。最后采用土地资源利用综合适宜度指数,对黄河三角洲土地资源优化配置效果进行评价,进一步说明了按照生态功能区划原则进行土地资源优化效果很好,具有一定的创新性。     

规划情景约束下的城市土地利用空间格局模拟

以上海市为例,采用遥感与GIS技术,基于遥感影像及土地利用现状和社会经济统计数据,构建Dyna-CLUE模型模拟土地资源利用规模在土地利用规划政策情景约束下的空间格局,旨在为城市化进程中的土地利用规划实施,特别是土地利用宏观需求的空间配置提供技术思路。结果表明:遥感、GIS和Dyna-CLUE模型的集成应用,可从地理空间上定量刻画土地变化的驱动力,是模拟政策情景约束条件下土地资源空间分配问题的有效手段。     

多尺度土地利用与土壤侵蚀

土地利用能够通过改变一系列的自然现象和生态过程影响土壤侵蚀,尺度不同,土地利用与土壤侵蚀的作用机制也会发生变化。本文针对坡面尺度、小流域／流域尺度和区域尺度,综述了不同尺度上土地利用对土壤侵蚀的影响研究。其中,在坡面尺度上,土地利用与土壤侵蚀的研究主要包括土地利用方式和土地管理措施对土壤侵蚀的影响,相应尺度上的模型有USLE／RUSLE、WEPP等;在小流域／流域尺度上,土地利用与土壤侵蚀的研究主要涉及土地利用结构和土地利用格局对土壤侵蚀的影响,相关的模型有LISEM、AGNPS、EUROSEM和SEDEM等;在区域尺度上土壤侵蚀评价研究主要是通过尺度上推和宏观因子评价的方法进行。多尺度土地利用与土壤侵蚀研究作为自然地理学研究中的热点问题,在进一步的研究中需要关注多尺度综合与尺度转换、土地利用政策效应、土地利用格局与土壤流失过程等方面的研究内容。     

多智能体区域土地利用优化配置模型及其应用

土地利用优化配置对促进区域可持续土地利用具有重要意义,然而现有的土地利用优化配置模型引导可持续土地利用的能力有待提高。本文从整体考量区域土地利用优化配置数量、空间、时间三维特征的角度,定义了区域土地利用优化配置多智能体系统及其决策行为规则,构建了基于多智能体系统的区域土地利用优化配置RLUOA (Regional Land Use OptimizationAllocation) 模型,并以中部地区典型城市--长沙市为例开展了实证应用研究。研究结果表明：该模型能够将规划时间段内多目标约束的区域土地利用规模的数量结构合理配置到不同的空间单元,实现土地利用数量结构、空间布局、效益的协同优化,构建整体上经济可行、社会可接受、生态环境友好的土地利用格局,并明显提高区域整体土地利用经济、生态和社会效益,从而能够为促进区域土地资源可持续利用和制定土地利用总体规划提供参考借鉴。     

广州市土地利用结构优化配置及其潜力

基于广州市土地利用结构、地区经济、生态与社会特点,结合广州城市总体规划(2010-2020),对广州市域土地利用结构进行生态经济效益-自然生态效益导向的多目标优化配置研究。结果表明：对广州市土地利用数量结构进行调整,一定时间内能够满足地区可持续发展;但是,土地仍然承担着巨大的压力,焦点是建设用地和农用地之间的数量转变,以耕地为主,也包括对未利用土地的利用;土地利用潜力度模型结果显示,通过优化土地利用结构,土地系统的协调度增大而潜力度减小：在生态经济效益目标下,潜力度分别为0.628～0.661,0.372～0.339;在自然生态效益目标下,分别为0.531～0.782,0.469～0.218,表明土地利用系统将趋于更高的协调状态,而其数量结构优化配置的潜力减小,优化各产业部门内部土地资源结构及其空间布局,将是广州市土地资源高效集约利用和进一步挖潜的主导方向。     

毕节喀斯特峰丛区石漠化土地利用配置

以毕节老街村喀斯特石漠化土地利用为例,采用实地调查的方法获取研究数据,分析了研究区喀斯特石漠化土地利用效益,结果表明：土地利用经济效益,随石漠化程度加重而衰减。在此基础上,遵循石漠化治理的一般原则,采用土地景观生态的基本原理,以土地类型单元为配置对象,提出坡地保土耕作、桑草养殖、桑药种植、耕作便道树篱、封山育林多种模式集成的土地空间配置方案,优化土地利用结构。土地优化下的经济效益,优于现状种植模式,且利于植被恢复和水土保持;有效探索喀斯特山区石漠化治理和生态建设的实践途径。     

土地利用空间优化配置研究进展与展望

土地利用优化配置是实现土地可持续利用,促进区域经济快速发展和环境逐步和谐的重要途径.科学的土地利用优化配置能充分发挥土地利用潜力、提高土地聚集效应、保持土地生态系统平衡.以往的土地利用优化配置研究主要侧重土地利用数量结构的优化,却忽视了土地利用空间布局的优化.尽管土地利用数量结构是土地利用合理配置的基础,但是在地域空间上分布不当,就会限制土地利用效率的提高,影响土地资源配置的科学性和精确性.因此如何将各土地利用类型数量在地域空间上进行合理的落位,开展土地利用空间优化配置问题研究显得尤为重要.本文全面地解释了土地利用空间优化配置的概念,系统介绍了国内外土地利用空间布局的相关理论和方法,并从地理学、景观生态学、系统工程和管理学、地理信息系统及遥感和数学模型应用、社会学和政策学等理论角度,对土地利用空间优化配置的发展方向和趋势进行了展望,以期促进土地利用空间优化配置研究的创新和深化.     

土地利用/覆被变化与土地资源优化配置的相关分析

土地资源优化配置已成为土地科学领域前沿的重要课题,而近年来受到国内外学术界重视的土地利用/土地覆被变化研究正可为此提供支持,并相互促进。如何正确认识二者之间的关系,并有效的利用这种关系,无论对我们研究土地利用/土地覆被变化,还是实现土地资源优化利用都异常重要。本文对二者的研究目标及内容进行对比分析,并在此基础上详细阐述了二者的结合方式和途径,提出土地利用/土地覆被变化能为土地资源优化配置提供数据、理论、研究方法支持,同时土地资源优化配置研究有益于土地利用/土地覆被研究的深化,二者的结合可促进土地可持续利用。     

绿色低碳导向的土地利用结构优化配置研究分析

为营造绿色、健康、可持续发展的生态环境,探究绿色、低碳排放视角下的土地利用优化配置方式,对低碳概念界定、土地利用碳排放基本概念进行阐述,分析了解土地利用碳排放研究现状,并且探讨了人地关系理论、可持续发展理论和土地优化配置理论在土地资源管理中的应用。最后系统地分析了土地利用结构优化的影响因素、研究模型及方法,结果表明∶土地利用结构优化模型在科学、合理地进行土地资源分配利用方面起着重要作用,目前定量分析法已成为现代土地利用规划研究的热点方法,随着对土地利用结构优化的方法趋于成熟,数量化、空间化、效益化的有机结合将成为低碳导向土地利用结构优化研究方法的发展趋势。     

土地利用结构多目标优化遗传算法

传统数学方法难以有效解决土地利用结构多目标优化问题,针对土地利用结构优化的多目标性和遗传算法在多目标优化求解方面的优势,以经济效益和生态效益为目标函数建立土地利用结构优化数学模型,采用遗传算法进行模型求解.以重庆市合川区为例详细介绍了具体应用过程,得出了4个可行方案,对方案进行论证择优,选出满意的最佳方案,证明采用遗传算法进行土地利用结构多目标优化求解是科学可行的.