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.     

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。     

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。     

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.     

基于多目标遗传算法的土地利用空间结构优化配置

针对如何将土地利用数量结构落实到具体的地域空间，以实现土地资源的优化配置的土地利用总体规划编制难点，以及常规的叠加法等土地利用配置方法难以根据土地适宜性评价结果，有效地将土地利用数量结构匹配到具体的土地单元问题，该文利用遗传算法的内在并行机制及其全局优化的特性，提出了基于多目标遗传算法的土地利用空间结构优化配置方法。实例分析表明，该方法具有客观性强、灵活性高、操作简便等优点。     

北京城市功能区土地利用协调度分析

土地利用与经济、社会和生态密切相关。建立评价指标体系来反映北京市城市土地利用状况,并设计了土地利用协调度模拟模型。模拟结果显示:北京市土地利用系统整体比较协调,经济效益系统的协调度高而社会、环境效益系统协调度不够;考察各城市功能区,经济效益系统协调度不相上下,但社会效益系统、环境效益系统协调度差别较大。利用协调度模型对城市土地利用进行综合评价,有利于制定有针对性的合理利用城市土地的政策和措施。     

生态位理论在昆明市土地利用结构优化中的应用

土地利用的效益及潜力可用土地利用的生态位来描述。借助生态位理论,通过分析昆明市（1996～2004年）土地利用类型面积及土地利用类型面积变化情况,并结合土地利用的经济生态位模型,计算了昆明市1999～2006年土地利用类型间相互作用的强度。结果表明昆明市农用地与建设用地经济生态位位差较大,经济发展和城市化进程更加剧了建设用地占用农用地的速度和强度;农用地内部各种土地利用类型的生态位宽度,耕地和牧草地最高且逐年增加,而林地处于较低水平,反映出昆明市需要依靠内部土地利用结构的调整来提高农用地生态位,从而实现土地资源的合理利用与优化配置。     

基于生态-经济权衡的京津冀城市群土地利用优化配置

探索生态保护与经济发展的权衡关系,并利用该权衡关系协调土地利用优化配置是解决城市群经济与生态协调发展难题的重要途径,已成为目前的一个研究热点。论文针对京津冀城市群生态友好型协同发展的需求,设置生态系统服务价值最大化和经济价值最大化2种优化目标,每种目标下再设置“生态保护”“统筹兼顾”“粮食安全”和“经济发展”4种土地利用情景,采用CLUE-S模型模拟2025年京津冀城市群在不同情景下的土地利用空间配置格局,及其生态系统服务价值、经济价值在不同目标的各种情景下的变化。研究结果表明：相比2015年,2025年在不同目标不同情景下,各类土地利用面积的数量变化和空间格局均有较大不同,且生态目标和经济目标下不同情景的土地利用配置不同。生态系统服务价值在生态目标生态保护情景下最大,为14423.58亿元;而经济价值则在经济目标经济发展情景下最大,为96771.49亿元。从土地利用变化的空间分布上来看,生态用地中林地与草地的增加多出现在坝上高原和燕山与太行山山地,水体的增加则主要分布在东部沿海地区。研究认为,生态效益与经济效益间存在权衡关系,基于生态-经济权衡的土地利用优化研究结果对未来京津冀城市群生态实践工作有较大的参考价值。     

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     

《 中国典型地区沿海滩涂资源开发 》评述

《中国典型地区沿海滩涂资源开发》是由科学出版社出版的一本全面系统地反映我国沿海滩涂土地资源综合开发利用的专著。它是在总结分析国内外翔实的沿海滩涂资源开发利用资料和实地调查研究的基础上,对我国沿海滩涂土地资源的不同类型、数量、分布、利用结构、利用水平、利用潜力、存在问题以及战略对策等进行了系统的论述;同时,根据人口、资源、环境条件的发展变化预测与土地利用约束条件分析,提出了滩涂土地资源利用结构的优化配置方案,展示了发展利用前景。为充分合理利用我国沿海滩涂土地资源提供了科学依据。概括起来该书具有以下主要…     

转型期省际城镇土地利用绩效格局演变与机理

以中国省域单元为例,在界定城镇土地利用绩效内涵基础之上,从结构、效益、效率及管理四维度构建城镇土地利用绩效评价体系,利用改进熵值法测度省际城镇土地利用绩效;并运用空间统计模型、R/S分析法及PCA模型,对2000-2012年中国省际城镇土地利用绩效格局时空演变及机理进行了初步的探讨。研究表明：① 2000年以来省际城镇土地利用绩效水平不断提升,区域差异较显著;绩效演变呈现出东西方向递增,南北方向倒“U”型分布格局。② 省际城镇土地利用绩效全局空间上表现出显著的正自相关,呈现绩效高(低)—高(低)集聚模式;局部Ⅰ绩效热点区主要集聚在东部沿海的京津及江浙沪,且不断向珠三角演化,Ⅱ绩效次热区主要集中在中原城市群、华北、华中及华南地区,Ⅲ绩效次冷区主要分布在西南地区及东北地区,而Ⅳ绩效冷点区主要集中在西部的藏疆蒙甘青地区,形成稳定“L”型塌陷形态;省际城镇土地利用绩效具有明显的分形特征,未来绩效值将呈现出继续增长的演化态势,且增长显著区分布在京津及长三角地区。③ 城镇化、产业升级、科技发展及市场化综合驱动转型期省际城镇土地利用绩效格局演变。     

Urban construction land demand prediction and spatial pattern simulation under carbon peak and neutrality goals: A case study of Guangzhou,China

Urban construction land has relatively high human activity and high carbon emissions. Research on urban construction land prediction under carbon peak and neutrality goals (hereafter “dual carbon” goals) is important for territorial spatial planning. This study analyzed quantitative relationships between carbon emissions and urban construction land, and then modified the construction land demand prediction model. Thereafter, an integrated model for urban construction land demand prediction and spatial pattern simulation under “dual carbon” goals was developed, where urban construction land suitability was modified based on carbon source and sink capacity of different land-use types. Using Guangzhou as a case study, the integrated model was validated and applied to simulate the spatiotemporal dynamics of its urban construction land during 2030-2060 under baseline development and “dual carbon” goals scenarios. The simulation results showed that Guangzhou’s urban construction land expanded rapidly until 2030, with the spatial pattern not showing an intensive development trend. Guangzhou’s urban construction land expansion slowed during 2030-2060, with an average annual growth rate of 0.2%, and a centralized spatial pattern trend. Under the “dual carbon” goal scenario, Guangzhou’s urban construction land evolved into a polycentric development pattern in 2030. Compared with the baseline development scenario, urban construction land expansion in Guangzhou during 2030-2060 is slower, with an average annual growth rate of only 0.1%, and the polycentric development pattern of urban construction land was more prominent. Furthermore, land maintenance and growth, that is, a carbon sink, is more obvious under the “dual carbon” goals scenario, with the forest land area nearly 10.6% higher than that under the baseline development scenario. The study of urban construction land demand prediction and spatial pattern simulation under “dual carbon” goals provides a scientific decision-making support tool for territorial spatial planning, aiding in quantifying territorial spatial planning.     

山东半岛城市群高速交通优势度与土地利用效率的空间关系（英文）

Land-use efficiency is low for the urban agglomeration of China. High-speed transportation construction has been an important factor driving land use change. It is critically important to explore the spatial relationship between the high-speed transportation superiority degree and land-use efficiency. We built a model to evaluate the benefits of convenient high-speed transportation using the relative density of highways and the distance from high-speed rail stations and airports as a metric. We used 42 counties of the Shandong Peninsula urban agglomeration as an example. Land-use efficiency was calculated by a DEA model with capital, labor, economic benefits and environmental benefits as input and output factors. We examined the spatial relationships between high-speed transport superiority degree and land-use efficiency and obtained the following results. First, there are significant spatial differences in the relationships between the high-speed transportation superiority degree and land-use efficiency. Taking the two major cities of Jinan and Qingdao as the hubs, the core surrounding counties show significant spatial relationship between land-use efficiency and the high-speed transportation superiority degree. Spatial correlation declines as the distance from the hubs increases. Land-use efficiency is less than high-speed transportation convenience in areas along the transportation trunks that are distant from the hub cities. Correlation is low in areas that are away from both hub cities and transportation trunk routes. Second, high-speed transportation has a positive relationship with land-use efficiency due to the mechanism of element agglomeration exogenous growth. Third, high-speed transportation facilitates the flow of goods, services and technologies between core cities and peripheral cities as space spillover(the hub effect). This alters the spatial pattern of regional land-use efficiency. Finally, the short-board effect caused by decreased high-speed transport construction can be balanced by highway construction and the proper node layouts of high-speed rail stations and airports, resulting in a well-balanced spatial pattern of land-use efficiency.     

基于改进熵值模型的城市土地集约利用动态评价——以广州市为例

从社会、经济和生态3个方面构建了城市土地集约利用评价指标体系,借助改进熵值模型和综合评价方法对2003—2007年的广州市城市土地集约利用水平进行了综合评价。结果表明:(1)经济状况是影响城市土地集约利用水平的最重要因素,其次为社会状况和生态环境状况。(2)近年来,广州城市土地集约利用水平稳步提升,经济、社会和环境各子系统基本朝有序方向发展,而2004—2006年广州市城市土地利用出现了短暂无序化发展征兆,主要是由于其经济增长放缓、环保投入降低所致。(3)通过对广州市与广东省的纵向和横向对比发现,近年来,广州市的空气质量和珠江广州段水质并未明显改善,环保投入和城市绿化建设更是仅相当于或低于全省的平均水平,这意味着广州市在推进节约集约用地试点示范工作中必须加大环境保护投入,注重人口、土地、环境与经济发展的协调关系。     

广佛同城化发展的热岛效应研究

在新常态区域协同发展的机制下,同城化发展的进程不断加快,由此导致的热岛效应影响不断凸显。城市热岛效应的时空变化,是土地利用类型的改变和人们活动等相互作用的结果。本文以广佛同城区域为例,采用2000年和2010年珠三角的土地利用类型数据,利用WRF(Weather & Research Forecasting Model)气象数值模式,分析广佛同城化加速发展带来的热岛效应强度变化。同时,应用连续变化的灯光数据提取2000-2010年间广佛的建成区变化,从个人口密度、户籍数及工业生产总值等角度出发,对广佛同城化区域热岛强度的湿度变化进行相关性和二元回归分析,研究同城化过程中对热岛效应产生的决定性影响。研究表明,广佛交界处的荔湾、南海、白云、三水、番禺、顺德等地区的气温明显高于其他地区,而月平均相对湿度明显低于其他地区,形成大范围的城市热岛和城市干岛。研究还发现,随着建成区面积的增加,热岛强度增强;人口增长及地区生产总值的变化,与广佛同城化区域热岛强度的相关系数超过0.68。总体而言,广佛同城化发展带来人类活动的加强与土地利用类型的改变,对热岛效应具有重要的影响。     

基于CLUE_S模型的矿区土地利用变化情景模拟——以徐州市贾汪矿区为例

以徐州市贾汪矿区1986、1996、2006和2016年4期遥感影像为数据源,基于CLUE-S模型,在传统Logistics回归模型的基础上引入空间自相关因子形成Autologistic回归模型,选取政策、自然环境、社会经济和空间约束等因素,对贾汪矿区2016年土地利用空间分布格局进行模拟以检验精度。在此基础上对研究区2026年趋势发展、经济发展和生态保护3种情景下的土地利用空间分布格局进行了模拟。结果表明：1）Autologistic回归模型在土地利用情景模拟过程中能够更好地反映真实的土地利用格局;2）研究区2016－2026年不同情景下,建设用地在3种情景下均呈现明显的增加趋势,未利用地面积持续减少,其中经济发展情景下建设用的增幅最大,生态保护用地情景下建设用地增幅最小,在生态保护情景下,林地、耕地等生态用地受到保护,建设用地的扩展速度被抑制。 关键词：土地利用变化;CLUE-S模型;Autologistic回归模型;情景模拟;贾汪矿区     

广州市工业用地空间分异及其影响因素分析

基于定量分析,采用GIS技术,对广州市工业用地空间演变和分异特征进行了研究。分析表明,工业用地拓展以市中心区外围地带强度最大,其时空变化除了深受产业政策和城市发展战略的影响,在空间分异上,工业用地还与行政中心、道路交通和河流水面等因素密切相关,城市和交通的等级和功能不同对工业用地分异的影响不同。     

山东半岛城市群高速交通优势度与土地利用效率的空间关系

中国城市群正面临着土地利用效率偏低的问题,而高速交通建设是驱动土地利用变化的一个重要因素,因而探究高速交通建设与土地利用效率的空间关系将是一个重要议题。以山东半岛城市群42个陆域县级单元为例,采用高速公路相对密度、与高铁站点及机场的空间距离等指标,构建高速交通优势度评价模型,并以土地、资本、劳动力及经济、环境效益作为土地投入产出要素,采用DEA模型测算土地利用效率。通过分析高速交通优势度和土地利用效率的空间关系,结果发现：① 两者之间的协调性存在空间差异性,以济南、青岛两大枢纽为中心,枢纽圈层（另含青州、威海次级枢纽）呈现显著的空间协调性,而随着与枢纽城市距离的增大,空间协调性呈现衰减态势,其中潍坊、海阳等远离枢纽城市的交通干线沿线地区土地利用效率滞后于高速交通优势度,而利津、垦利和五莲等远离枢纽城市和交通干线的欠发达地区呈现低水平的空间协调性;② 缘于要素集聚与内生增长机制,高速交通类型多样性与土地利用效率具有显著的正向关系;③ 高速交通可通过枢纽效应促进优势要素与技术以空间外溢的形式在核心城市与一般城市之间传递,进而重构区域土地利用效率空间格局;④ 高速公路的均衡建设促使山东半岛城市群破除了高速交通建设的短板效应制约,土地利用效率空间格局整体呈现均衡态势,加之高铁站点、机场节点式布局明显,导致土地利用效率呈现宏观上高效集约、微观上团-轴凸显的空间格局。     

城市交通系统对土地利用的影响作用研究——以广州为例

在评述国内外城市交通系统对土地利用影响作用研究的基础上,以广州为案例,利用有关政府部门资料、统计资料和实地调查资料,引入定量分析和GIS、RS空间分析技术,系统全面地研究了城市交通系统对土地利用的影响作用。首先,作者论述了城市交通系统发展对城市空间格局演化的引导作用;接着,应用GIS和RS技术分析论证了城市交通系统建设对土地利用开发的刺激作用;第三,应用GIS技术和多元统计分析方法探讨了城市交通系统对土地利用价格的影响作用;最后阐明了城市交通系统对广州各类用地布局的影响。