安化縣建設(shè)用地結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化研究

1、安化縣建設(shè)用地結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化研究期：·哆夠：f1前言11研究背景20世紀(jì)以來，世界人口劇增，人類對土地的需求大幅增加，土地供應(yīng)十分短缺。在人均資源占有量不斷降低的情況下，人類為了生存與發(fā)展，一方面大肆開發(fā)土地資源，另一方面又濫用技術(shù)去任意支配和利用土地，造成地力消耗過度，后備資源迅速減少，土地生態(tài)環(huán)境急劇惡化，人地矛盾極為突出，形成了全球性土地危機(jī)并威脅著人類自身賴以生存的地球。毫無疑問，土地面積的有限性和土地需求的無限性之間的不協(xié)調(diào)性，己成為制約世界各國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要“瓶頸。也正因?yàn)槿绱?，對土地利用結(jié)構(gòu)與布局的合理安排日顯重要。由于過分追求經(jīng)濟(jì)效益和暫時利益，忽視生態(tài)和社會效益

2、，缺乏宏觀控制和管理，目前我國在土地利用結(jié)構(gòu)與布局調(diào)整中也出現(xiàn)了一些新問題。如在丘陵山區(qū)，一些坡地被盲目開墾，用以擴(kuò)大耕地，森林植被遭到嚴(yán)重破壞，水土流失加重，農(nóng)業(yè)生態(tài)惡化。據(jù)全國第二次水土流失遙感普查資料，我國耕地水土流失面積達(dá)454l萬公頃，占全國耕地普查面積的3462，這一數(shù)字與全國坡度大于8。的坡耕地面積相仿。據(jù)水利部調(diào)查，目前我國有急需治理的水土流失坡耕地約4700萬公頃，黃土高原丘陵溝壑區(qū)，坡耕地每年每平方公里的土壤流失量在1 500025000噸。雖然，石質(zhì)山區(qū)的土壤流失量沒有黃土高原的那么大，但因?yàn)樯絽^(qū)土層薄，水土流失的危害更為嚴(yán)重。許多山區(qū)由于水土流失已造成土壤全無，留下的只

3、是裸露的堅(jiān)硬基巖，喪失了肥力，不得不棄耕。對土地利用結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化的研究正是針對土地資源經(jīng)濟(jì)供給的稀缺性以及土地利用過程的不合理性而提出來的。由于土地資源經(jīng)濟(jì)供給具有稀缺性，所以土地利用結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化的目標(biāo)，是在時空上把有限的土地資源分配于不同的用途，并在微觀層次與其他經(jīng)濟(jì)資源(人力、資金、技術(shù))達(dá)到合理組合，以使用這些資源生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品、提供更多的服務(wù)，同時又不導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降。也就是說，土地利用結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化的目標(biāo)最終是要通過土地利用的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益三個方面來綜合體現(xiàn)的，即要力爭所有目標(biāo)達(dá)到一種最優(yōu)化的社會綜合效益。土地利用結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化，是一個動態(tài)和漸進(jìn)發(fā)展的社會

4、過程。從宏觀到微觀，土地利用結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化的研究要解決以下兩個相關(guān)的問題，即在國民經(jīng)濟(jì)各部門之間合理分配土地資n劃方案的確定提供科學(xué)依據(jù)，為規(guī)劃實(shí)現(xiàn)途徑提供科學(xué)支撐。213研究進(jìn)展土地利用結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化是指為了達(dá)到一定的社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的最優(yōu)目標(biāo)，依據(jù)土地資源的自身特性和土地適宜性評價，對區(qū)域內(nèi)土地資源的各種利用類型進(jìn)行更加合理的數(shù)量安排和空間分布，以提高土地利用效率和效益，維持土地生態(tài)系統(tǒng)的相對平衡，實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用。自上世紀(jì)50年代以來，土地利用結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化經(jīng)歷了逐步發(fā)展的過程。區(qū)域內(nèi)的土地利用結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化是建立在土地適宜性評價基礎(chǔ)之上。土地評價是進(jìn)行區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化

5、的先決條件，并為優(yōu)化提供必要的土地適宜性信息支持?，F(xiàn)代土地評價實(shí)踐是伴隨著農(nóng)用地承載力分而逐步發(fā)展的。早在20世紀(jì)50年代，各國土壤學(xué)家就開始了對土地評價實(shí)踐的研究。McHar等(1969)曾建立了基于適宜性評價的土地資源優(yōu)化配置模型，該方法的核心是構(gòu)建區(qū)域土地生態(tài)適宜性圖件，為合理分配土地資源提供信息依據(jù)。此后，聯(lián)合國糧農(nóng)組織(F00dalldA鰣culturc O瑪卸ization，F(xiàn)AO)也開展了許多土地評價調(diào)研活動，并于1976年一出版了土地評價綱要一書。FAO還多次組織國際研討會，目的在于制定出版一系列土地評價方針，為各地區(qū)土地評價實(shí)踐提供必要的理論依據(jù)。最終，F(xiàn)AO的土地評價綱要被

6、認(rèn)為是農(nóng)用地評價的參考標(biāo)準(zhǔn)。FAO在1976年出版土地評價綱要后，與國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所(IIltenlalional InstitIlte蠡)r Applied SysteIlls Analysis，I隊(duì)SA)聯(lián)合開發(fā)了農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)模型。20世紀(jì)80年代，農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)模型得到了進(jìn)一步的發(fā)展，F(xiàn)AO與I認(rèn)SA再次合作，聯(lián)合開發(fā)了結(jié)構(gòu)優(yōu)化的決策模塊。這一功能模塊以線性優(yōu)化為核心技術(shù)，可以為土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)優(yōu)nions)模型，建立了土地資源系統(tǒng)的動態(tài)模型，即可以模擬人口、資源、環(huán)境與發(fā)展的相互關(guān)聯(lián)性，又可以用來模擬在各種發(fā)展條件策略下，人口增長與資源承載力之間的動態(tài)變化。此外，系統(tǒng)動力學(xué)模型還廣泛應(yīng)

7、用于土地生態(tài)設(shè)計、作物布局設(shè)計、種植業(yè)、林業(yè)、水土保持規(guī)劃等方面的研究中。20世紀(jì)末，綜合分析法因其使用較為方便、可操作性強(qiáng)，在我國開始得到較多應(yīng)用。如張帆(2000)系統(tǒng)分析了玉溪市中心城區(qū)土地利用強(qiáng)度、土地利用效率、土地利用結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀，研究了玉溪市中心城區(qū)土地利用優(yōu)化對策，探索在城市總體4布局中，如何充分利用地形特點(diǎn)，從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，創(chuàng)造舒適宜人的城市生態(tài)環(huán)境空間。解曉南等(2003)根據(jù)生態(tài)型城市的構(gòu)建要求，借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，研究了無錫市的特點(diǎn)，優(yōu)化了城市用地布局，發(fā)揮其豐富的河流、道路和湖邊山體的綠色優(yōu)勢，營造網(wǎng)絡(luò)型開敞式的生態(tài)空間。姜鶴等(2007)對鞍山市公共設(shè)施和市政設(shè)施與城市規(guī)模不適應(yīng)、城市規(guī)劃面臨與城市用地發(fā)展不適應(yīng)等諸多問題，進(jìn)行了深入分析。并從城市用地布局、設(shè)施建設(shè)等方面對總體規(guī)劃作相應(yīng)調(diào)整，增強(qiáng)適應(yīng)性，以滿足城市發(fā)展的需要。殷鵬飛等人(2007)選取黃山市城鄉(xiāng)用地為研究對象，從數(shù)量、布局等方面分析了城鄉(xiāng)建設(shè)用地現(xiàn)狀及存在的問題，提出相應(yīng)的優(yōu)化城鄉(xiāng)建議和對策，為新農(nóng)村建設(shè)和土地利用總體規(guī)劃的修編提供參考。綜合分析法對優(yōu)化人員要求較高，優(yōu)化時人為因素的影響較大。隨著優(yōu)化研究的不斷發(fā)展，綜合分析法的局限性也日益突顯。馬爾可夫鏈預(yù)測與遺傳算法則由于它們在各自領(lǐng)域的出色表現(xiàn)，開始被大量應(yīng)用于對土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究之中。如楊敏等(2007)在分析了