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.     

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。     

基于农业可持续发展的土地利用结构最优化研究——以长沙县为案例（英文）

由于过度施用化肥、使用农药、侵占农田等行为造成的农业环境和社会问题日益严重,尤其是在城郊农业区和高集约化农区问题更为突出,因此现代农业发展不仅仅追求经济效益,更应该关注生态功能提升和农村社会稳定。本研究旨在提出一套生态、经济和社会协调发展的土地利用结构优化方法,实现农业综合效益最大化和土地可持续发展。本研究以高集约化农业区长沙县为案例,首先构建经济-生态-社会效益评价指标体系,采用熵权-TOPSIS法对农业土地利用经济效益、生态效益和社会效益进行综合评价;其次采用耦合协调度模型和障碍因子模型,识别出影响农业综合效益的障碍因子;最后运用多目标线性规划法,构建生态、经济、社会约束条件和目标函数,计算得出土地利用最大综合效益和最优化结构,并提出了相关政策建议。研究结果表明:(1)长沙县农业综合效益呈现增长趋势,评价值从1996年的0.20上升到2016年的0.79;(2)经济因素不再是影响农业效益协调发展的障碍因子,而社会因素,例如粮食安全指数等成为主要影响因子;(3)综合考虑经济发展、环境保护和社会需求提出了长沙县土地利用优化结构,农业综合效益可由99.83亿元增长到129.34亿元,增长29.56%。本研究采用了一系列的模型和方法得出了长沙县农业综合效益最大化值和土地利用最优结构,可为农业土地空间格局优化和农业可持续发展提供科学的建议和依据。     

基于灰色线性规划的土地利用结构优化——以云南省澜沧县为例

土地利用结构优化是编制土地利用总体规划的基础和核心。以云南省澜沧县为例,分析该县2000年土地利用结构和社会经济结构状况,以最优化理论为指导思想,运用灰色线性规划方法,结合其未来社会经济发展的需求和有关控制指标,优化该县2015年土地利用结构,为全县土地资源的合理开发利用,获取最佳的社会、经济和生态效益提供“定量”的参考,最终促进区域社会经济又好又快发展。     

基于NSGA-Ⅱ的土地利用数量结构优化研究——以舟山市定海区为例

土地利用的数量结构优化问题是个典型的多目标优化问题。文章通过引入带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),构建基于NSGA-Ⅱ的土地利用数量结构优化模型。在参考Kanpur遗传算法实验室提供的NSGA-Ⅱ源代码的基础上,利用C/C⁺⁺语言进行程序的二次开发,获得土地利用数量结构优化的一系列Pareto解,并组成Pareto解集。最后,通过权重来近似地表达决策意愿,通过计算综合效益,来实现各种决策意愿下的方案择优决策。研究结果表明该模型能较好地解决土地利用的数量结构优化问题。     

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.     

低碳背景下露天煤矿土地利用结构优化——以乌海市骆驼山矿区为例（英文）

人类对全球碳循环的影响主要来自于土地利用活动,随着露天煤矿开采进程加快,矿区内碳排放量增加、生态系统功能下降等问题显著,亟需探索低碳下生态效益最佳的土地利用优化结构,为西北干旱荒漠矿区土地利用结构优化调整提供理论支持。本研究以乌海市骆驼山矿区为研究对象,在矿区土地利用碳排放量核算的基础上,利用多目标线性规划模型以低碳排放和高生态系统服务价值为目标,探究矿区土地利用最优结构。研究结果：优化后的草地和水域面积有所增加,采矿用地和未利用地面积有所减少;与2021年相比,优化后方案碳排放量降低了19045.93tC,生态系统服务价值提升了5338.14万元。研究结果表明,以土地利用碳排放最小化、生态系统服务价值最大化为目标的矿区土地利用结构优化方案可以在低碳减排下,实现土地利用生态效益的提升,以期为西北干旱荒漠区矿山土地利用结构优化和生态修复工作提供科学指导。     

基于水资源承载力的民勤绿洲土地利用结构优化研究

 采用灰色线性规划方法,基于水资源承载力对民勤绿洲土地利用结构优化进行了研究。研究结果表明: ①在水资源刚性约束的条件下,土地利用结构优化的方向是减少高耗水的水浇地,增加大棚用地、牧草地、灌木林地和工业用地。②提出了土地利用结构优化最优方案,使万元GDP耗水下降了0.1618 m3,单位耗水产出增加了8.66元;③最优方案可以实现水资源消耗最小化,水资源消耗量比规划期可供水资源总量少0.48亿m3,可以缓减用水压力,有利于地下水位的逐步恢复;④土地利用结构调整优化必须与节水型社会建设同步推进,才能在确保综合效益的前提下达到水资源利用最小化,实现区域可持续发展。     

区域城镇化进程中的土地利用问题研究——以长沙县为例

从县域城镇化发展进程出发,以长沙县为例,研究探讨了城镇化进程与土地利用之间的内在关系,对区域总体用地结构、城镇内部土地利用、用地效率等方面进行了分析。在此基础上,探讨了城镇化进程中存在的土地利用问题,并从科学编制城镇用地规划和强化用地管理等方面提出了协调城镇化发展与土地利用的对策,为合理调控城镇发展与用地,以及社会主义新农村建设提供参考。     

土地利用结构优化的若干问题研究

该文提出在土地适宜性评价的基础上,对土地利用方式进行类别划分,并以此来设计优化模型的思路与方法。认为优化的土地利用结构是随土地利用管理方式的变化而改变的,在土地利用结构优化模式的建立过程中,应该注重对土地利用管理方式的分析。     

土地利用结构的景观生态学分析——以甘肃省为例

采用景观生态学中“斑块—廊道—基质”模式和景观指数对甘肃省土地利用结构进行了研究。结果表明:①土地利用结构根据基质的土地利用类型可以分为4种类型:天水市、定西市、平凉市、临夏州以耕地为基质;陇南市以林地为基质;兰州市、白银市、张掖市、庆阳市、甘南州以牧草地为基质;嘉峪关市,金昌市,酒泉市,武威市则以未利用地为基质。②在自然地理分异背景的控制下,土地利用结构类型在空间分布上具有明显的差异性。③土地利用结构的异质性既具有均质化方向上的,也具有异质化方向的,但总体上变化不大。④虽然最大斑块在空间上差异明显,但时间上的变化不显著。⑤土地利用结构中最小斑块均为园地,除了平凉市和天水市的变化明显且呈递增的趋势外,其他市(州)增长比例都较小。⑥林地在空间上和时间上都是变化最大的斑块,其次为耕地和牧草地。     

济南城市土地利用结构优化研究

根据济南社会经济发展和城市职能对土地的要求,采用多目标规划法,建立济南城市土地利用结构优化模型,对济南土地利用结构进行优化分析.优化后的济南城市土地利用结构,其城市总产值有所增加,城市绿地、道路广场及公共设施用地和对外交通用地的比例增加,同时工业用地和仓储用地的比例降低.优化结果充分体现城市产业结构调整与城市性质和职能发挥对用地调整的需要.     

基于氮磷输出风险控制的小流域土地利用结构优化研究

以沂蒙山区典型小流域——双河峪小流域为研究对象,将线性规划模型与GIS有效耦合,以控制N、P等面源污染物输出与增加经济效益作为土地利用优化配置首要目标,以地块为单元对研究区土地利用结构进行优化配置。结果表明:线性规划模型与GIS有效结合,使土地利用优化配置结果既具有面积上的约束,又同时与具体的空间位置相匹配;将N、P等面源污染物输出纳入土地利用优化配置所考虑的因素当中,使配置结果兼顾经济与环境效益的统一;双河峪小流域优化方案提高园地与林地面积,降低了耕地与未利用地面积比重,N、P年输出量降低15.3%,年经济效益提高41%。     

西北半干旱区城郊土地利用结构与分形模型研究——以兰州市西固区为例

以兰州市西固区为区域背景,以RS和GIS为技术手段,按照地貌特征将研究区划分为4个分区,运用多样性指数、优势度、破碎度、分离度等指标研究半干旱区城郊土地利用结构的数量特征;运用分形理论建立各种土地分布形态的分形结构模型,以分维数为依据分析各种土地类型分布形态的复杂性与稳定性;探讨控制和影响土地利用格局的主要因素及土地利用优化与管理的有关问题。     

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.     

土地利用结构综合数值表征——以中国西部地区为例

应用多元统计分析中的因子分析 ,以中国西部地区各县市级行政单元为例 ,阐述了土地利用结构类型之间的关系 ,主要因子在表征土地利用集约性上的物理意义 ,以及土地利用结构的综合数值表征方法。利用 GIS的空间分析技术 ,展示了因子分析综合得分值极为丰富的结构性信息 ,并分析了这些信息在宏观分类、分区中的作用。最后 ,结合土地利用率与土地利用结构的信息熵 ,探讨了综合数值方法在分析土地利用问题以及防治土地退化方面的应用。     

基于语义优先的土地利用图斑综合的研究——以大连旅顺口区北海街道为例

土地利用图斑综合是实现其多尺度表达的关键技术,主要包括相邻图斑的融合、相离且语义邻近图斑的聚合、狭长图斑的综合以及要素边线的化简等。通过以下4种方法实现图斑综合:①以要素间语义相似度为先决条件并顾及空间拓扑关系建立邻近度分析模型,通过模型检索要素的最邻近图斑实现数据融合;②以相离要素缓冲区交集中的节点建立多边形要素填补桥梁区域实现要素聚合;③以相邻要素的缓冲区将狭长区域剖分,并融合到周围要素的方法来实现狭长图斑的综合;④以Douglas-Peucker算法实现要素边线化简。上述方法对普通图斑及特征图斑均提出了各自适应的综合算法。实验结果表明上述模型及算法能最大限度的保证各地类面积平衡、也能有效控制要素变形、合理压缩数据并保证地图简洁、美观,保证自动化制图综合的简捷高效。     

东北地区农业结构转型时期土地利用变化的成因与效应

During the last decade of the 20th century, extensive conversion in agricultural land use took place in Northeast China. The goal of this study is to ascertain its spatial distribution and regional differentiation, determine its causes, and analyze its environmental impact, Especially we attempt to elucidate how institutional constraints have facilitated the change at a time of agrarian restructuring when newly emerging free market was hybridized with the former planned economy. Information on six categories of land use was mapped from interpretation of Landsat TM images recorded in 1990,1995 and 2000. Most of land use changes took place during the first half of the decade, coinciding with abrupt and chaotic changes in government directives. Farmland was changed mainly to woodland,water body and built-up areas while woodland and grassland were converted chiefly to farmland.Spatially, the change from farmland to woodland was restricted to the west of the study area. The change from grassland to farmland took place in the grazing and farming interlocked west. These chaotic and occasionally conflicting changes were largely caused by lack of stability and consistency in agricultural land use policies promulgated. They have exerted adverse impacts on the local environment, including land degradation, increased flooding, and modified climate regime.     

基于CA与AO的区域土地利用变化模拟研究——以三峡库区为例

运用元胞自动机(Cellular Automata)与AO(ArcObject) 相结合的方法, 在VB 环境下编程来 进行三峡库区地类变化模拟研究。以1995 年和2005 年的土地利用图为基础数据, 比较研究期各 地类的变化数量与方向以确定地类转换之间的优先级, 然后确定地类的转换概率。研究结果表明 此方法便于理解与操作, 同时模拟精度高; 预测结果说理性强, 其结果显示三峡库区城镇建设用 地增加, 耕地面积减少, 水域的面积在增加。其预测结果可以指导库区的土地利用规划, 为库区有 效土地管理提供参考。     

北方农牧林交错带土地利用区的分析与评价：以科尔沁右翼前旗为例

采用聚类分析法，对北方农牧林交错带上的科尔沁右翼前旗的土地利用类型进行了分类，在此基础上，对各土地利用区的土地利用类型及结构特点进行了分析与评价，并对今后合理利用土地资源提出了意见。