基于生态效益的武汉城市圈土地利用结构优化

满足生态安全的土地利用结构优化是协调社会经济发展与生态环境间矛盾、实现土地持续利用的有效途径。以武汉城市圈为研究区,基于2002~2009年土地利用变更调查汇总数据,引入土壤有机碳储量和土地利用绿当量两个生态指标,评价了城市圈发展不同阶段土地利用结构的生态效益;并通过TOPSIS模型对历年土地利用结构生态合理度进行了评价。在此基础上,以经济效益和生态效益的最大化为目标,构建了2020年多目标优化模型,获得了符合城市圈发展需求的土地利用结构优化方案,呈现"四增三减三稳定"的数量格局,且生态效益指标和生态合理度均呈正向的发展趋势;进而提出了土地资源可持续利用的建议。研究结果对武汉城市圈土地利用总体规划修编、土地利用调控方案的优化以及土地可持续利用具有重要指导意义。     

土地利用结构优化研究综述

从系统分析的观点出发总结了目前土地利用结构优化模型,包括模型的发展回顾、建模方法和建模的步骤等。土地利用结构优化以建模理论进行划分,可分为：基于适宜性评价理论的优化模型、基于景观生态学理论的优化模型和基于复杂适应系统理论的优化模型;以建模的方法划分,可分为：线性模型和非线性模型。通过优化模型建立的方法对线性规划模型、多目标规划模型、灰色线性规划模型和系统动力学模型进行归纳。在此基础上概括出基于GIS的土地利用结构优化的两种模型：以数量优化和适宜性评价为核心的空间配置优化模型和以元胞自动机模拟演化为核心的优化模型,归纳出空间优化配置模型的建模步骤：预处理、数量优化、空间优化、评价结果4个步骤;元胞自动机演化模型的建模步骤：系统定义、系统抽象、模型实现、方法验证、模型校正和应用6个步骤,并针对模型的优缺点进行评价。指出作为土地资源可持续利用的有效手段,以元胞自动机模型为核心的多模型耦合和系统集成的土地利用优化模式将会是今后土地利用结构优化的发展趋势。     

湖北省土地利用减碳增效系统仿真及结构优化研究

土地利用变化是引起碳排放的重要原因之一,土地经济效益是利用土地的目标之一,如何通过优化土地利用结构实现土地利用减碳增效是值得研究的重要问题。基于系统结构与功能相互作用的视角,梳理复杂系统内变量间的反馈关系,运用系统动力学(SD)进行建模,将约束条件纳入到多目标规划(MOP)中,实现MOP与SD模型整合,进行系统仿真并得出优化后2020年湖北省土地利用结构。结果显示,利用SD-MOP模型能够实现减碳增效目标下土地利用结构优化,与2008年真实值相比,耕地、林地、牧草地及建设用地分别增加了0.33×10~4、30.17×10~4、0.08×10~4和16.37×10~4 hm~2,其他农用地及未利用地分别减少7.23×10~4、33.15×10~4 hm~2;与无约束SD单模型仿真相比,土地利用碳排放量减少了58×10~4 t,经济效益年增长率维持在3.58%,优化方案具有可行性。SD-MOP模型优化的土地利用结构符合区域可持续发展要求,兼顾了土地利用碳减排和经济效益增长的双重目标,能为区域土地资源优化配置提供参考。     

基于碳排放约束的土地利用结构优化模型研究及其应用

以经济快速发展区域（县域）的土地利用生态经济系统为研究对象,利用系统科学相关分析方法,结合区域土地利用的经济、生态和社会功能变化趋势,在分析区域未来社会经济科学发展、碳排放目标与土地利用结构变化关系的基础上,研究了土地利用结构调控的CO2当量指数、经济效益指数及其目标函数,通过集成Markov模型和结构优化方法,建立了区域土地利用结构的低碳优化动态调控模型（LUSCC）及其求解方法。最后以江苏泰兴市为例进行了分析验证,综合考虑该区域的发展战略和政策实施情况,获得3种不同碳排放目标调控程度的土地利用优化结构及其调控方法,研究表明,建立的基于碳排放约束的动态优化调控模型,能够满足土地资源配置效率的最大化及其可持续利用要求,为探索区域未来低碳型土地利用结构的优化方法提供参考。     

基于生态效益的武汉城市圈土地利用结构优化

满足生态安全的土地利用结构优化是协调社会经济发展与生态环境间矛盾、实现土地持续利用的有效途径。以武汉城市圈为研究区,基于2002～2009年土地利用变更调查汇总数据,引入土壤有机碳储量和土地利用绿当量两个生态指标,评价了城市圈发展不同阶段土地利用结构的生态效益;并通过TOPSIS模型对历年土地利用结构生态合理度进行了评价。在此基础上,以经济效益和生态效益的最大化为目标,构建了2020年多目标优化模型,获得了符合城市圈发展需求的土地利用结构优化方案,呈现“四增三减三稳定”的数量格局,且生态效益指标和生态合理度均呈正向的发展趋势;进而提出了土地资源可持续利用的建议。研究结果对武汉城市圈土地利用总体规划修编、土地利用调控方案的优化以及土地可持续利用具有重要指导意义     

生态约束下的湖滨土地利用研究——以四川省仁寿县黑龙滩镇为例

生态文明体制改革下围绕土地“三位一体”管理理念,强化土地利用生态管理是当今我国土地资源管理的综合思路,研究湖滨生态敏感区土地利用具有重要的生态价值和现实意义。以四川省仁寿县黑龙滩镇为实证研究区,通过构建数理量化模型和经济计量模型分析了2005~2015年间研究区湖滨土地利用状况,并差别化探讨了湖滨土地利用优化模式,提出了相关政策建议。研究表明:(1)黑龙滩镇湖滨土地利用多样化系数和均衡度在时序上变幅较小,在空间上低于全县平均水平,但总体上处于均衡状态。(2)黑龙滩镇湖滨土地利用生态安全总体为波动上升趋势,以2012年为拐点,安全状态由较安全向安全阶段转变,总体呈较安全状态。(3)黑龙滩镇湖滨土地利用生态安全主要受种植结构优化合理度、人口密度、地均牲畜量、水环境污染负荷、水土流失占比、单位耕地农药负荷的影响,其中人口密度与预期方向相反,种植结构优化合理度具有显著的正效应,其余的综合净效应为负。(4)针对黑龙滩镇湖滨土地利用变化状况以及生态安全保护需求与区域发展趋势,差别化地提出退耕还湖与持续利用生态模式、复合农业与生态种植发展模式、休闲农业与教育体验发展模式三类湖滨土地利用模式。综上提出了加强湖滨水土资源保护、优化湖滨农业结构布局和规范湖滨管理的政策建议。     

沿海发达地区土地利用研究新进展与方向

土地资源的短缺、质量退化与低效利用．已成为影响沿海发达地区生态安全与可持续发展的重要制约因素，也是土地利用管理与规划决策所面临的现实难题。我国沿海经济发达地区作为人地矛盾激化和经济快速转型背景下特殊的人文生态脆弱区，受到了包括地理学、生态学、经济学和社会学等多学科学者的密切关注，尤其是近10多年来在沿海土地利用变化及其效应研究方面取得了丰硕成果。主要以土地科学研究新方向和沿海地区经济社会发展态势为基本背景．从土地利用类型及其转换格局、驱动力因素辨识与驱动机制、土地利用转换的效应、区域土地可持续利用．以及土地利用优化配置与调控等方面，对沿海地区土地利用研究进行了初步梳理和评述，并指出今后应重视深化沿海发达地区土地利用研究的9个重点问题。     

基于生态位适宜度理念的城镇用地空间优化配置研究

城镇用地空间优化配置是地理学、城市规划学一直关注的话题,不仅关系着城镇空间形态,对土地资源整体利用效率也有重要影响。考虑空间单元自身属性的同时,城镇用地空间优化配置也应考虑邻域单元作用的"外溢性",这与生态位适宜度中的"态"与"势"理念吻合,于是论文根据生态适宜度理论提出了一种城镇用地空间优化配置法,并通过Matlab编程予以实现,最后以扬州市区为例进行实证研究。结果显示:城镇用地空间优化配置不应只考虑空间单元自身属性,还要考虑空间连续性;单元自身属性是城镇用地空间优化配置的根本,可看作生态位适宜度中的"态"值;城镇用地扩张的空间连续性是通过单元作用的传递来实现,于是邻域单元的作用大小可看作生态位适宜度中的"势"值。本文基于生态位适宜度的城镇用地空间优化配置法综合考虑了单元自身属性与空间连续性两方面需求,具有较好科学性,可用于规划中城镇边界的划定。     

退耕还林(草)政策下土地利用结构优化研究——以内蒙古太仆寺旗为例

基于中国北方农牧交错带太仆寺旗1995、2000、2005和2008年四期土地利用现状和同时期社会经济统计数据,CLUE-S模型理论框架,结合土地利用适宜性评价和生态系统过程模型,设定生态效益最优、经济效益最优、综合效益最优、现状及预测五种情景,并基于五种情景,对太仆寺旗的土地利用数量需求和空间分布格局进行了优化配置。结果表明,退耕还林(草)政策的实施导致区域土地利用的剧烈变化,但其综合效益与生态效益变化趋势一致。从用地结构来看,太仆寺旗的土地利用现状还存在较大的优化空间,通过综合最优目标的优化,耕地、草地和其他用地在优化后的比例分别占土地总面积的30.34%、35.33%和12.48%,土地利用的生态效益、经济效益和综合效益分别提高了6.2%、2.1%和3.89%,并且向着更加生态与集约的方向发展。从土地利用空间格局上来看,其东北部受人类活动的影响显著,退耕还林(草)政策仍是导致其生态效益和经济效益发生变化的重要影响因子。今后,只有以综合效益最优为目标的土地利用结构优化,才能保证在现状土地利用效益不减少的情况下,最大程度地增加土地利用的生态效益、经济效益和社会效益,使土地利用既满足生态环境的要求,又能提高其经济产出,实现土地资源的可持续利用。     

耕地生态经济系统集约度的测算

农业生产中生物、工程等科学技术间的相互作用的耕地生态经济系统是人们参与控制的自然与生物间物质与能量交换的主要载体,它也是自然再生产和经济再生产有机结合及其与自然条件相互联系、相互协调的有机整体。科学地评价该系统的集约化程度是耕地、劳动力和奖金等资源优化配置以及耕地保护有关政策的关键内容,将为土地集约利用实现经济增长方式根本转变提供科学依据。根据耕地生态经济系统的经济增长特点,利用耕地生态经济系统的全要素生产函数,导出以科学相关的资源生产率为基础的耕地经营的集约度和以资源数量变化相关粗放度的测算方法,在此基础上建立了耕地生态经济系统经营模式评价模型,并对江西临川耕地生态经济系统集约经营模式进行了分析和验证。     

建设用地空间错配理论、机制与效益损失:基于湖北省的实证

研究建设用地空间错配特征及内在机制,对纠正土地资源错配、优化土地资源配置机制具有现实意义。基于资源错配理论对土地资源错配理论开展梳理,提出建设用地错配机制假说,运用边际分析法和计量方法构建建设用地空间错配测度模型及机制检验模型,并以湖北省为例进行实证研究。结果表明:①1996—2017年湖北省建设用地过度错配与短缺错配并存,空间错配程度总体上有所改善,但局部地区错配程度加剧。②土地负外部性扩散、非均衡发展、非市场化供应、土地财政依赖等加剧了建设用地空间错配,优化产业结构、减少政府腐败、发展多元所有制等有利于降低建设用地空间错配程度。③1996—2017年湖北省建设用地空间错配效率损失由6.92%下降到3.84%,年均减少2.03%,效率损失得到缓解。④从损失值看,湖北省建设用地空间错配效率损失严重,1996—2017年累计经济损失达3.90×10^4亿元。主要结论:建设用地空间错配测度模型兼顾了土地配置的效率与公平,可以作为建设用地空间错配程度衡量的有效方法;建设用地空间错配已经成为阻碍经济增长的重要因素之一,纠正建设用地空间错配,能有效促进区域经济增长;土地市场配置和政府主导配置均会带来建设用地空间错配,建设用地配置中一个“有效的市场”与“有为的政府”结合十分必要且迫切。     

基于多功能协调的湖北省城市建设用地差别化绩效管控

城市建设用地差别化绩效管控是国土空间治理能力现代化的重要体现,也是土地政策精准投放的基础。从新时期城市建设用地的基本价值出发,构建基于经济生产、社会服务、生态保护、政治公平服务保障和科技文化培育五维功能的绩效评价指标体系,采用熵权法绩效评价模型和改进的协调度模型对湖北省城市建设用地五维功能绩效和协调度进行了评价,在此基础上通过“绩效-协调”差异性特征划分了不同类型区,并相应地制定了差别化管控政策。研究表明：湖北省城市建设用地综合绩效差异性表现为“中心城市最高,副中心城市次之,远离中心区域最差”的分布格局,而不同功能维度绩效差异性也较为明显,结合城市建设用地多功能协调程度来看,湖北省16个市域可划分为3类管控区,分别为多功能协调优化区、多功能潜力挖掘区和多功能适度强化区,并可分别从结构优化、功能协调、总量控制、增量供给、存量挖潜等方面对城市建设用地实行差别化管控。该研究可为建设用地双控行动与土地资源优化配置提供方法参考。 关键词： 土地利用;城市建设用地;绩效;多功能协调;差别化管控     

转型期耕地数量动态变化及最佳非农转化量的实证研究——以江苏省为例

伴随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，对土地资源的需求量急剧上升，作为土地中的精华——耕地资源也在农业部门和经济建设之间面临着如何分配的矛盾。如何确保耕地资源在粮食安全和经济发展间的优化配置已经成为一个迫切需要解决的问题。本文试图通过对江苏省耕地数量的变动态势进行分析，并运用区域容许耕地转换量化模型（MAC）来确定江苏省可以允许转换的耕地的最优数量，借此来确定区域耕地保护的底线及调控指标，为城市化进程中区域耕地资源的优化配置提供一种依据和解决思路。     

Dynamic Changes and Optimal Allocation of Arable Land Conversion in Transition of Jiangsu province

With the rapid development of economy and urbanization, there is more need for land, and that the arable land faces the paradox of allocation in the agricultural sector and nonagricultural sector. How to optimally allocate land in the agricultural sector and nonagricultural sector has become an important issue. This article tries to analyze the change of arable land in Jiangsu, and then uses the MAC model to get the optimal amount of arable land that can be changed, so that we can make a deadline for protecting the arable land and come up with a method for optimal allocation.     

汉江流域水权初始配置模型研究

水权管理的关键和难点是水权的初始分配。做好初始水权的分配,能够促进水资源的优化配置,达到以水资源的可持续利用支持国民经济和社会的可持续发展。根据水权初始分配有效性、公平性、可持续性发展的原则,分析了水权初始分配的主要影响因素,主要是经济发展、用水效益、平均分水、现状用水、水源地优先、生态环境以及社会发展;构建了水权初始分配的层次结构图;采用多目标半结构性模糊优选模型研究流域水权初始分配,该模型根据人的经验知识量化原理确定定性指标的相对优属度和各指标的目标权重,为确保模型的实用性,目标值重要性比较时采取了专家咨询手段;定量指标则根据实际情况采用越大越优型的相对优属度公式或越小越优型相对优属度公式。     

土地资源错配及经济效率损失研究

长期以来,政府主导下的土地资源配置模式为中国的城镇化、工业化快速发展提供了强有力的支撑,但同时也伴随着土地制度和政策不完善引致的土地资源配置扭曲,不同用地单位之间土地资源配置效率差异较大,不同用地单位之间的土地资源错配致使总体经济效率损失巨大。调研组通过实地随机抽样问卷调查,获取了四大产业不同类型的607个样本企业生产经营活动相关的投入产出数据,基于C-D生产函数理论,构建土地资源配置及经济效率损失测度模型,测算不同类型企业的土地资源要素错配程度及由此导致的经济效率损失。测算结果显示,环保、生物和高端装备制造产业的土地资源要素投入的相对扭曲系数都大于1,光电子信息产业系数小于1;土地资源错配造成光电子信息产业总体上经济效率损失达10.23%,高端装备制造产业达13.82%,生物产业和环保节能产业都超过了20%。研究表明,不同类型企业之间的土地资源要素投入对企业总体经济产出的贡献率存在显著差异性;同类型企业的土地资源要素配置的相对扭曲系数不同,即土地资源的错配程度不同;从用地规模大小角度分析,同类型企业用地规模大的土地资源要素的相对扭曲系数要明显高于用地规模小的企业,用地规模越大土地资源错配程度越严重;从土地资源错配造成企业经济效率损失测算结果来看,土地资源要素投入相对扭曲系数越大的企业,土地资源错配导致总体经济效率损失越大;在各类型企业的技术和规模效率不变的条件下,不增加资源要素投入,通过纠正企业的土地资源错配,能够有效地提升企业的经济效率。     

虚拟耕地资源与农业经济增长：作用机理及贡献份额研

虚拟耕地资源被广泛认为是缓解国内耕地资源压力和促进农业经济增长的重要举措之一。在论证虚拟耕地资源贸易对农业经济增长作用机理分析的基础上,计算1996~2018年中国主要农产品虚拟耕地资源贸易量,并对虚拟耕地资源对农业经济增长中的贡献份额进行实证分析,为调整对外贸易战略及优化耕地资源策略提供参考。结果表明：虚拟耕地资源可以在更大范围内实现耕地资源的优化配置;主要农产品贸易的巨大逆差决定了中国是虚拟耕地资源净进口大国,其中,油料是虚拟耕地资源净进口量最大的品种;虚拟耕地资源对农业经济增长的贡献率为0.26%,观点得到了佐证。同时,还提出了要试点实施虚拟耕地资源,全力以赴做好贸易政策调整战略;充分利用国内外“两种资源、两个市场”,倒逼主要农产品进行结构调整;努力构建虚拟耕地资源管理新模式,推动农业“走出去”与市场多元化结合等政策建议。     

长三角地区城市土地开发强度特征及影响因素分析

合理控制土地开发强度是提高土地利用效率和改善环境质量的重要手段。以建设用地面积占该区域土地总面积的比例为土地开发强度的表征指标,运用GIS软件和经济计量模型,探讨了1996~2008年长三角地区城市土地开发强度的特征及其影响因素。结果表明：长三角城市土地开发强度总体上呈增长趋势,城市间土地开发强度差异明显,并且具有空间集聚特征,形成了以上海、杭州为中心的高强度地区,这与目前长三角经济增长极相吻合。同时,经济增长、城镇化、产业结构与城市土地开发强度之间显著正相关,行政区划调整与城市土地开发强度在短期内表现为负相关关系,土地管理政策的影响尚不显著。今后,只有转变经济发展方式,严格执行土地管理政策和城市规划,合理推动城镇化和城市产业布局,才能使城市土地开发强度保持在合理水平。将为长三角地区城市土地可持续利用提供参考,对控制城市建设用地规模和发展方向,也有一定的理论和现实指导意义     

基于AHP-LP法的南水北调中线水资源优化配置——以河北省受水区为例

水资源是不可替代的重要自然资源和战略性经济资源,水资源优化配置是解决水资源问题的重要手段.为促进区域水资源供需状况相对平衡,按可持续发展的要求,根据区域水资源优化配置的含义和南水北调河北省受水区的具体情况,以有限水资源综合效益最大为目标,考虑水源可供水量、用户需水量和水环境与经济系统协调发展等约束,采用层次分析法与线性规划法相结合的方法,建立了水资源优化配置模型,并对模型的目标函数、约束条件和主要参数确定进行了初步探讨.最后用该模型进行了南水北调河北省受水区2005年和2010年95%保证率下的水资源优化配置研究,并对求解结果进行了分析、评价及展望.结果表明,南水北调工程实施后,能够解决河北省受水区严重缺水的状况.