土地集約利用課件

1、基于協(xié)調(diào)度模型的城市土地集約利用評(píng)價(jià)基于協(xié)調(diào)度模型的城市基本框架協(xié)調(diào)度模型的基本原理協(xié)調(diào)度模型的計(jì)算方法實(shí)例分析和計(jì)算模型的應(yīng)用和評(píng)價(jià)基本框架協(xié)調(diào)度模型的基本原理一、基本原理協(xié)同論是斯圖加特大學(xué)教授哈肯于1971提出的，該理論認(rèn)為協(xié)同系統(tǒng)是由許多子系統(tǒng)組成的，能以自組織方式形成宏觀的空間、時(shí)間或功能有序結(jié)構(gòu)的開(kāi)放系統(tǒng)。各子系統(tǒng)之間相互影響而又相互合作，促使協(xié)同系統(tǒng)從無(wú)序向有序狀態(tài)轉(zhuǎn)化，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、可逆的過(guò)程。協(xié)調(diào)度指的是系統(tǒng)之間或系統(tǒng)要素之間在發(fā)展過(guò)程中彼此和諧一致的程度，體現(xiàn)系統(tǒng)由無(wú)序走向有序的趨勢(shì)。協(xié)調(diào)度是協(xié)同作用的量度。一、基本原理協(xié)同論是斯圖加特大學(xué)教授哈肯于1971提出的，該系統(tǒng)

2、從無(wú)序走向有序取決于系統(tǒng)在臨界區(qū)域時(shí)內(nèi)部變量的協(xié)同作用，內(nèi)部變量分為快、慢弛豫變量，其中慢弛豫變量是決定系統(tǒng)變化進(jìn)程的根本變量，也稱(chēng)為系統(tǒng)的序參量。序參量對(duì)系統(tǒng)有序度有二種功效：一種是正功效，即序參量增大，系統(tǒng)有序趨勢(shì)增加；另一種是負(fù)功效，即序參量增大，系統(tǒng)有序趨勢(shì)反而減小。系統(tǒng)從無(wú)序走向有序取決于系統(tǒng)在臨界區(qū)域時(shí)內(nèi)部變量的協(xié)同作用，二、基于協(xié)同論的城市土地利用系統(tǒng)潛力度模型設(shè)城市土地利用系統(tǒng)第i序參量的功效值為Ui(i=1，2，3， ，n)，其實(shí)際值為xi(i= l，2，3，n)；ai、bi為系統(tǒng)第i序參量的上、下閾值。則城市土地利用系統(tǒng)序參量對(duì)系統(tǒng)的功效函數(shù)為：二、基于協(xié)同論的城市土地利用

3、系統(tǒng)潛力度模型設(shè)城市土地利用系統(tǒng)其中, (1)式適用于Ui具有正功效, (2)式適用于Ui具有負(fù)功效；Ui反映的是單個(gè)指標(biāo)的功效值,土地利用系統(tǒng)的總功效值,即協(xié)調(diào)性大小,采用常用的線性加權(quán)法即可求得。則城市土地集約利用的協(xié)調(diào)性函數(shù)如下:C=kiUi,（其中ki=1)其中, (1)式適用于Ui具有正功效, (2)式適用于Ui具協(xié)調(diào)度C反映城市土地利用系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性, C越大表示城市土地利用系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)性越大,集約利用水平越高。則基于協(xié)調(diào)度即可建立城市土地集約利用潛力模型:P=1-C 式中，潛力度P反映土地集約利用現(xiàn)狀偏離最優(yōu)集約利用水平的程度, P越大,城市土地集約利用的潛力越大;反之,則小。協(xié)

4、調(diào)度C反映城市土地利用系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性, C越大表示城市土地利表1 土地集約利用潛力評(píng)估的判斷標(biāo)準(zhǔn)潛力值P潛力等級(jí)P 0.2級(jí)：城市土地集約利用的潛力極小0.2P0.4級(jí)：城市土地集約利用的潛力較小0.4P0.6級(jí)：城市土地集約利用的潛力一般0.6P0.8級(jí)：城市土地集約利用的潛力較大P0.8級(jí)：城市土地集約利用的潛力極大表1 土地集約利用潛力評(píng)估的判斷標(biāo)準(zhǔn)潛力值P潛力等級(jí)P 三、基于協(xié)調(diào)度模型的武漢市土地集約利用評(píng)價(jià)土地利用系統(tǒng)是人(人類(lèi)社會(huì))地(自然環(huán)境)綜合作用的結(jié)果，是1個(gè)典型的以土地利用為基礎(chǔ)的自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成以及組成系統(tǒng)各要素之間的關(guān)系，本文將城市土地利用

5、系統(tǒng)分為土地投入、土地利用強(qiáng)度、土地利用結(jié)構(gòu)及土地產(chǎn)出4個(gè)子系統(tǒng)。 三、基于協(xié)調(diào)度模型的武漢市土地集約利用評(píng)價(jià)土地利用系統(tǒng)是人土地利用系統(tǒng)集約度從低到高的過(guò)程中,土地投入強(qiáng)度是促進(jìn)集約度提高的助跑器;土地投入增加后, 提高土地利用強(qiáng)度和改善土地利用結(jié)構(gòu)是促進(jìn)土地集約度提高的必要條件;在前三者具備的條件下,土地產(chǎn)出的增加就成為可能。該動(dòng)態(tài)過(guò)程如圖1所示。土地利用系統(tǒng)集約度從低到高的過(guò)程中,土地投入強(qiáng)度是促進(jìn)集約度土地利用集約度土地利用進(jìn)程提高土地利用強(qiáng)度土地投入增加改善土地利用結(jié)構(gòu)土地產(chǎn)出增加土地投入增加圖1 土地利用系統(tǒng)集約化的協(xié)同機(jī)制土地利用集約度土地利用進(jìn)程提高土地利用強(qiáng)度土地投入增加改善

6、土（一）指標(biāo)體系的建立從城市土地利用系統(tǒng)、子系統(tǒng)及序參量出發(fā),并依據(jù)反映各子系統(tǒng)狀態(tài)的序參量確定指標(biāo)體系。本文綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益,全面評(píng)價(jià)城市土地集約利用潛力。鑒于數(shù)據(jù)的可得性,建立了指標(biāo)體系(表2)。 （一）指標(biāo)體系的建立從城市土地利用系統(tǒng)、子系統(tǒng)及序參量出發(fā)表2 城市土地集約利用潛力分析指標(biāo)體系評(píng)價(jià)對(duì)象子系統(tǒng) 參序量城市土地利用系統(tǒng)土地投入系統(tǒng) 地均固定資產(chǎn)投資額（元m2） 人均擁有道路面積（m2）土地利用強(qiáng)度系統(tǒng) 人均城市建設(shè)用地（km2） 人口密度(人m2 ）土地利用結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 工業(yè)用地比重(%) 居民用地比重(%) 道路廣場(chǎng)用地比重(%) 綠地比重(%)土地產(chǎn)出系統(tǒng) 地均GD

7、P（元m2） 地均二、三產(chǎn)業(yè)增加值（元m2） 地均社會(huì)消費(fèi)品零售量（元m2） 工業(yè)廢水排放量（億t） 工業(yè)煙塵排放量（億t）表2 城市土地集約利用潛力分析指標(biāo)體系評(píng)價(jià)對(duì)象子系統(tǒng) （二）指標(biāo)權(quán)重的確定層次分析法是著名運(yùn)籌學(xué)家ATSaaty于20世紀(jì)70年代提出的,它通過(guò)將人的思維過(guò)程層次化、數(shù)量化,采用定性與定量相結(jié)合的方式,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法確定指標(biāo)的權(quán)重。文中采用Saaty 19標(biāo)度法對(duì)因子進(jìn)行兩兩比較,建立成對(duì)比較矩陣,具體權(quán)重值計(jì)算和一致性檢驗(yàn)均采用Excel實(shí)現(xiàn),計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。（二）指標(biāo)權(quán)重的確定層次分析法是著名運(yùn)籌學(xué)家ATSaat表3 指標(biāo)權(quán)重的確定 評(píng)價(jià)對(duì)象 子系統(tǒng) 參序量權(quán)重城市土地

8、利用系統(tǒng)土地投入系統(tǒng)地均固定資產(chǎn)投資額（元m2）0.169人均擁有道路面積（m2）0.056土地利用強(qiáng)度系統(tǒng)人均城市建設(shè)用地（km2）0.090人口密度(人m2）0.045土地利用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)工業(yè)用地比重(%)0.057居民用地比重(%)0.033道路廣場(chǎng)用地比重(%)0.018綠地比重(%)0.018土地產(chǎn)出系統(tǒng)地均GDP（元m2）0.191地均二、三產(chǎn)業(yè)增加值（元m2）0.123地均社會(huì)消費(fèi)品零售量（元m2）0.071工業(yè)廢水排放量（億t）0.065工業(yè)煙塵排放量（億t）0.065表3 指標(biāo)權(quán)重的確定 評(píng)價(jià)對(duì)象 子系統(tǒng) （三）上、下閾值的確定 下限閾值以近10年來(lái)指標(biāo)最低值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。上限閾

9、值是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),在綜合分析同類(lèi)城市及考慮武漢實(shí)際發(fā)展情況進(jìn)行確定。具體方法如下:土地投入和土地產(chǎn)出指標(biāo),以長(zhǎng)江三角洲上海、南京、杭州市,珠江三角洲廣州、深圳市,環(huán)渤海地區(qū)北京、天津市,中原城市群鄭州市,長(zhǎng)株潭試驗(yàn)區(qū)長(zhǎng)沙市2005年的指標(biāo)平均值作為上限閾值。土地利用結(jié)構(gòu)指標(biāo)和人均城市建設(shè)用地指標(biāo),分別采用我國(guó)現(xiàn)行的城市用地分類(lèi)與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)劃建設(shè)用地結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃人均建設(shè)用地指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。（三）上、下閾值的確定 下限閾值以近10年來(lái)指標(biāo)最低值作為評(píng)評(píng)價(jià)對(duì)象子系統(tǒng)參序量功效性下限閥值上限閥值實(shí)際值權(quán)重城市土地利用系統(tǒng)土地投入系統(tǒng)地均固定資產(chǎn)投資額（元m2）+202.07691.75479.6

10、30.169人均擁有道路面積（m2）+4.1012.009.210.056土地利用強(qiáng)度系統(tǒng)人均城市建設(shè)用地（km2）+53.7165.0056.820.090人口密度(人m2）+864.001600.00943.000.045土地利用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)工業(yè)用地比重(%)24.4320.0022.630.057居民用地比重(%)+24.9028.0026.980.033道路廣場(chǎng)用地比重(%)+8.1015.008.460.018綠地比重(%)+5.2212.005.500.018土地產(chǎn)出系統(tǒng)地均GDP（元m2）+451.651778.341017.380.191地均二、三產(chǎn)業(yè)增加值（元m2）+408.60

11、1755.31967.570.123地均社會(huì)消費(fèi)品零售量（元m2）+216.84632.56513.020.071工業(yè)廢水排放量（億t）5.011.502.600.065工業(yè)煙塵排放量（億t）6.093.604.630.065結(jié)合表2與表3，可以匯總得到下表（表4）：評(píng)價(jià)對(duì)象子系統(tǒng)參序量功效性下限上限實(shí)際值權(quán)重城市土地利用系統(tǒng)（四）綜合評(píng)價(jià)根據(jù)集約度潛力模型,首先計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的功效值,再根據(jù)各指標(biāo)的功效值和其相應(yīng)的權(quán)重,即可求得土地集約利用的協(xié)調(diào)度和潛力值(表5) （四）綜合評(píng)價(jià)根據(jù)集約度潛力模型,首先計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的功效值,評(píng)價(jià)對(duì)象子系統(tǒng)參序量協(xié)調(diào)度潛力值 城市土地利用系統(tǒng)土地投入系統(tǒng)地均固定

12、資產(chǎn)投資額（元m2）0.5670.433人均擁有道路面積（m2）0.6470.353土地利用強(qiáng)度系統(tǒng)人均城市建設(shè)用地（km2）0.2750.725人口密度(人m2）0.1070.893土地利用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)工業(yè)用地比重(%)0.7670.233居民用地比重(%)0.6710.329道路廣場(chǎng)用地比重(%)0.0520.948綠地比重(%)0.0410.959土地產(chǎn)出系統(tǒng)地均GDP（元m2）0.4260.574地均二、三產(chǎn)業(yè)增加值（元m2）0.4150.585地均社會(huì)消費(fèi)品零售量（元m2）0.7120.288工業(yè)廢水排放量（億t）0.3130.687工業(yè)煙塵排放量（億t）0.4140.586城市土地集約利用綜合評(píng)價(jià)值0.4590.541表5 武漢市城市土地集約利用潛力評(píng)價(jià)結(jié)果評(píng)價(jià)子系統(tǒng)參序量協(xié)調(diào)度潛力值 城市土地利用系統(tǒng)土地投入系結(jié)論：參照土地集約利用潛力評(píng)估的判斷標(biāo)準(zhǔn)可以看出武漢城市土地集約利用潛力值為0.541,屬于潛力級(jí),表明武漢市土地利用系統(tǒng)發(fā)展基本有序,但距離最佳集約利用水平仍有一定的挖掘空間。結(jié)論