基于世界城市建设目标的北京市土地利用结构优化研究

北京市提出建设"世界城市"始于20世纪90年代初,1993年10月6日国务院批复了《北京城市总体规划(1991-2010年)》,明确指出要将北京市建设成为世界一流的历史文化名城和现代化国际城市,后续又逐渐细化世界城市的建设内容。近年来国内有关世界城市的研究内容广泛,涉及指标体系、金融、保险、交通、文化、旅游、城市空间、土地等方面,其中经济和指标体系方面的研究相对成熟,在土地利用方面的研究尤显不足。土地作为承载城市经济社会发展的物质载体,土地利用方式直接影响城市经济社会发展。如果城市土地利用结构失衡或布局不合理,势必造成城市中各种机能失调,增加城市运行成本,阻碍城市社会经济发展。本文基于世界城市建设目标,探索北京市的土地利用结构优化,力求为北京市建设世界城市提供用地参考。首先应用文献分析法对纽约、伦敦.、东京等世界城市的人口、产业、土地利用的关系进行梳理,然后应用土地利用流量方法对北京市土地利用演变过程进行分析,并探索土地利用变化的驱动力。从经济、社会、生态环境以及土地利用等方面将北京市与世界城市进行全方位的对比分析,找出北京市土地利用存在的问题。选择性借鉴世界城市的经验,对北京市建设世界城市在土地利用结构发展方向上进行定位,并设定了2020年、2030年北京市土地利用结构发展目标,应用多目标优化模型、CA-Markov模型对北京市2020、2030年的土地利用结构进行优化和空间布局模拟。得出如下结论:(1)世界城市的土地利用结构前期变化剧烈,后期逐渐趋向稳定。纽约市在1988至2000年,土地利用结构变化较大,而从2000年到2014年土地利用结构变化逐渐趋向稳定。伦敦市土地利用结构自1971年到2005年,建筑用地增长了9%,绿地减少了9%,其他土地类型变化不大。东京从1982年到2002年,土地利用结构变化较大,而在2002年至2011年期间,土地利用结构变化较小。(2)北京市区用地结构不尽合理,居住、生态用地比例过低,工业用地过高。与纽约、伦敦、东京等世界城市类似发展阶段相比,北京市区居住用地至少低了5个百分点、生态用地低了15个百分点、工业用地高了12个百分点。(3)北京市用地过度扩张,人均建设用地过高,土地资源利用粗放,土地利用效率低下。北京市的人均建设用地过高,用地产出效益较低。人均建设用地是纽约2014年的3倍,东京2011年的1.8倍;建设用地地均产值是纽约2014年的1/20,是东京2011年的1/13。与纽约、伦敦、东京等世界城市类似发展阶段相比,北京市人均建设用地是伦敦1971年的1.1倍,东京1982年的2倍;建设用地地均产值是伦敦1971年的1/3,是东京1982年的1/5。(4)对北京市土地利用结构进行优化后,优化后的符合基于世界城市建设目标在土地利用结构上设定的定量目标,并且优化后的结构从以往的剧烈变化逐步趋向稳定,符合世界城市土地利用结构的演变规律。同时,优化后的结构比预测结构趋向稳定和可持续,土地利用布局更为集约发展并兼顾生态保护功能。通过土地利用强度指标的计算,发现优化后的土地利用结构有利于减缓土地利用强度的快速增长,减少经济发展对土地资源可持续利用的影响。从空间布局来看,按现有情况进行预测的土地利用空间布局依然存在建设用地扩张而生态用地大量减少的局面,而优化后的土地利用结构在空间布局上更多地是在城乡结合部将原本转向为建设用地的土地转变为生态用地,相应地,农用地较预测情况减少,这些变化主要体现在生态涵养发展区中的农用地部分转化为生态用地。整体上优化后的数量结构的空间布局降低了土地利用类型之间转换的频繁性,并使以往土地利用剧烈转换的现象得到了有效控制。同时,优化后的结果在空间布局上逐渐趋向集约发展,并更加注重保护生态功能。     

我国城市土地供给预警与控制探讨

本文研究目的是利用数学模型定量化地监控城市土地供给与计划管理,达到城市土地市场供求均衡和用地结构优化,以及节约与集约利用土地的管理目标,实现城市土地利用可持续发展。研究方法采用文献资料法和模型模拟法。提出了我国城市土地供给预警与供给控制的理论和技术方法。     

多目标微粒群算法用于土地利用空间优化配置

针对已有空间配置方法在协调土地利用多目标方面的不足,探讨构建基于多目标微粒群算法的土地利用空间优化配置模型。建立了土地利用空间配置方案与单个微粒的映射关系,以经济、社会、生态和综合效益为优化目标,以土地利用优化结构、土地利用现状、地类转换规则为约束条件进行最优配置方案的自组织、智能化搜索,并选取湖北省嘉鱼县作为试验区验证了其有效性。     

基于GIS的城市土地利用研究进展

结合国内外城市土地利用研究现状,阐述GIS在城市土地利用研究中的现状与问题,并提出相应的改进方法,以期为城市土地合理利用提供科学依据。使用文献资料法和对比分析法,从城市土地利用变化、评价及规划、扩展及演变、结构和优化等5个方面综述了GIS在城市土地利用研究中的应用,同时分析了当前研究的侧重点及不足之处。研究认为,GIS技术发展趋势与城市土地利用研究都面临着许多科学问题,二者既互相补充,又互相促进;当前需要在归纳总结各学科相关理论基础上,结合GIS技术的支撑,开展城市功能与城市土地利用关联研究,形成系统的城市土地利用理论体系;深入研究中小城市和欠发达地区不同类型城市的功能性用地机制,促进"3S"技术与城市土地利用模型库的融合,更加有效地指导GIS在城市土地利用研究中的应用。     

城市土地利用评价与空间监控预警系统构建方法研究

本文从城市土地利用适宜性评价和承载力评价的角度,提出了构建城市土地利用评价与空间监控预警系统的方法,并对系统建设目标、思路、架构以及相关的功能模块进行了详细描述。     

益阳市建设用地土地集约利用评价

城市土地集约利用是一个综合的、动态的概念。在对湖南省益阳市的研究中,构建了益阳市建设用地土地集约利用的评价指标体系,在研究的基础上,运用层次分析的方法得到指标的权重,用多目标综合法评价了益阳市建设用地土地集约利用现状,提出了计算智能理论引入土地集约利用评价领域的思路。     

一种基于车辆轨迹数据的城市建成区边界识别方法

城市建成区边界是城市土地资源管理和城市扩张管理的重要依据。本文提出了基于出租车轨迹数据,利用多分辨率下规则格网对比分析法及Densi-Graph阈值确定法,来自动提取城市建成区边界的方法。试验采用北京市2008年出租车GPS轨迹点数据,依据该方法模型计算提取城市建成区并进行结果准确度评价,将提取结果与北京市2008年土地覆盖空间分布图进行比对,所提取建成区边界范围与城镇、建设用地区域范围基本相符;将提取结果与中国城市统计年鉴数据进行比对,该年鉴中给定2008年北京市建成区总面积为1 310.94 km^2,本文方法提取建成区总面积约为1 077.33 km^2,提取准确度约为82.18%,表明本文方法可以获得准确的建成区范围。     

哈尔滨市城市土地集约利用与经济发展的协整研究

土地是人类社会赖以生存和发展的基本资源,也是城市经济发展的物质载体。城市的经济发展需要土地这一基本资源作为支撑,要在有限的土地上获得经济的较快发展就需要我们节约集约利用土地,城市土地集约利用与经济发展之间有着密切的联系。本文结合哈尔滨市的实际情况,首先运用多目标综合评价法分别对哈尔滨市1991年到2010年城市土地集约利用水平和经济发展水平进行了评价;然后运用协整检验、误差修正模型和格兰杰因果检验等方法探讨城市土地集约利用和经济发展之间存在的动态关系,发现城市土地集约利用与经济发展存在长期的均衡关系,从长期来看,经济发展指数每增长1个百分点,城市土地集约利用度提高0.402201个百分点,但短期内存在失衡,短期失衡向长期均衡回归的速度达0.5272;格兰杰因果关系检验表明城市土地集约利用与经济发展之间具有单向因果关系,经济发展是城市土地集约利用的格兰杰原因,哈尔滨市经济的发展促进了城市土地集约利用。     

2009—2017年北京市土地利用变化时空特征

对北京市土地利用类型、城市扩张程度和植被覆盖度进行时空特征分析,为合理制定城市空间规划和土地利用管理提供科学依据。以北京市全域为研究对象,基于2009、2013和2017年Landsat遥感影像基础,利用非监督分类方法得到土地类型图,计算城市扩张指数和植被覆盖度指数,并进行环路地类动态变化分析。结果表明：1)2009—2017年北京市绿地/耕地面积减少746.22 km²,建筑用地面积增加601.36 km²,两者面积变化表现出此消彼长的趋势;2)绿地/耕地及建筑用地的空间消长特点存在明显的环路差异;3)高植被覆盖度区域面积剧烈减少;4)土地利用类型和植被覆盖度变化在2009—2013年和2009—2017年两阶段内差异明显。可见北京市城市扩张速度有所减缓,绿地/耕地面积相对减少率高,城市土地利用变化存在明显的时空差异。     

城市土地利用空间优化配置的多智能体系统与微粒群集成优化算法

在多目标约束下,构建了应用于城市土地利用空间优化配置的多智能体系统与微粒群集成优化算法,并以长株潭城市群的核心区域为例,开展了基于该算法的城市土地利用空间优化配置应用研究。研究结果表明,集成优化算法的Agent平均适应值和运行效率分别较微粒群优化和标准遗传算法得到了大幅度提高,从而证明了算法的可行性与先进性。     

重庆市土地合理利用综合评价探讨

探索科学的城市土地合理利用评价框架,从协调性、集约性和可持续利用性三个方面进行综合评价。采用2001～2010年重庆市社会经济和土地利用统计数据,运用人工神经网络模型确定土地利用的协调性、集约性和可持续性评价体系的权重,评价结果显示,2010年度重庆市土地利用比较协调、基本集约和比较可持续。因此,重庆市在土地利用方面应当注重科学引导城市空间布局,合理地确定城市人口与建设用地规模,从而完善城市基础设施体系,优化城市人居环境。     

土地调查市级数据库建设若干问题处理方法

全国第二次土地调查工作的外业调查和县级数据库建设即将结束,为实现对二调成果的集中管理,保证调查成果充分应用于国土资源管理日常业务,为土地资源宏观规划和管理决策提供快速、准确、翔实的基础数据,满足市级对县级土地调查数据管理和应用的迫切需求,市级数据汇总及数据库建设是十分重要的一项内容。笔者根据自己参加第二次土地调查的外业...     

顾及尺度效应和景观格局的土地利用数据综合指标研究

从尺度效应和土地利用案观格局影响两个层面研究土地利用数据综合的宏观和微观综合指标,设计土地利用数据综合的指标体系和指标定量化描述模型.在全国各个土地利用分区采集不同尺度的具有典型代表性的土地利用数据样本集,通过空间统计分析等方法,得到土地利用数据综合中的宏观控制性指标和微观图形综合指标的尺度变化规律及其与土地利用格局的关系.以一个县为试验区,验证其合理性.

Abstract：

Indices for land use data generalization are critical for generating multiscale land use maps and databases. Previous research suffers from two major setbacks. Firstly, determination of threshold values for multi-scale land use data generalization in a large area, such as a nation, remains subjective. A second problem is general ignorance of landscape pattern. This paper studies the index system of land use data generalization from both scale and landscape pattern perspective. We discuss the macro and micro indices of land use data generalization with consideration of spatial scales and landscape pattern. To quantitatively relate the indices and scale and landscape pattern metrics, land use data samples have been collected at multiple spatial scales in various land use regions across China. Based on statistic analysis, we then generate both macro and micro control rules for land use data generalization at various spatial scales and land use patterns. Finally, we prove the proposed method and achieved results to be effective and reasonable with sample data at county level.     

Integrated application of RS and GIS to agriculture land use planning

This paper gives some guidelines of land use planning firstly. A framework of agriculture land use planning is designed based on land use suitability evaluation using integrated technologies of RS and GIS. Further work expected is also given.     

Integrated Application of RS and GIS to Agriculture Land Use Planning

This paper gives some guidelines of land use planning firstly.A framework of agriculture land use planning is designed based on land use suitability evaluation using integrated technologies of RS and GIS.Further work expected is also given.     

干旱区绿洲土地利用/土地覆被动态演变研究

选择生态环境脆弱的艾比湖流域内绿洲为研究对象,以1990年、2001年、2010年三期TM和ETM+影像为数据源,采用SVM分类方法进行土地利用/覆盖类型分类、统计与分析研究区20年土地利用/覆盖时空动态变化。研究结果表明:1)1990～2001年除了裸地面积减少外,其他地类均有增加,且耕地面积增加幅度最大,面积增加了483.42 km2。2001～2010年除了耕地面积增加了488.87 km2,其余地类的面积都有不同程度的减少。而研究期间裸地面积一直呈现不断下降的趋势,在20年间共减少了1 186.43 km2。2)经济发展、政策、人口以及自然环境等驱动因素对研究区土地利用结构变化影响甚为显著,而人口迅速增加对农产品的大量需求促使耕地变化剧烈,面积大幅增长。因此,合理地控制人口数量,正确的政府政策导向和合理经济发展需求是干旱区绿洲土地可持续发展的关键。     

基于ArcGIS城市土地利用总体规划图设计与编制

简述城市土地利用总体规划图基于ArcGIS设计、编绘方法。以某市土地利用总体规划图编制为例,介绍使用ArcGIS平台进行编绘的步骤。     

MapGIS在南康市第二次土地调查中的应用

介绍了第二次土地调查的主要任务和MapGIS软件的系统功能。同时,以南康市为例,阐述了MapGIS软件在第二次土地调查过程中不同阶段的具体应用。     

基于遥感技术的土地利用现状图的制作

借助红寺堡开发区1:10000土地利用现状调查工作,概述了基于遥感影像的土地利用现状图的制作过程,并对成果进行了分析和评价。为在宁夏将遥感技术应用于土地祥查奠定了基础,也为土地调查统计提供了新的有效途径和方法,提高了效率和现势性。     

全国1:1万土地利用数据库建库探讨与应用

1:1万土地利用数据库建库工程在各县(市)顺利开展,积累了一定的建库经验,但由于数据量庞大,时间有限,在各地的建库中仍存在许多问题,如原始底图和资料的质量、变更数据及时入库、建库完成后的管理等,针对这些问题,提出了一些可行性的措施供今后参考。并阐述建设成功的土地利用数据库,可为地方图件更新、土地资源调查、土地资源评价、基本农田保护区的划分、土地利用规划、建设用地审批、土地管理和科学决策提供基础数据。