(1.重慶郵電大學計算機學院,重慶,4000652。重慶郵電大學中韓合作地理信息系統研究所,重慶,400065)
基於建立土地利用總體規劃實施評價指標體系的原則,按照這壹原則建立指標體系和評價標準。根據系統分析和系統建模的特點,建立了基於三角白化權函數的灰色評價模型對指標體系進行分析和處理。所建立的評價模型已成功應用於重慶市城口縣土地利用總體規劃實施評價的實證分析中,評價結果符合客觀實際,為土地利用總體規劃實施評價提供了壹種科學有效的評價方法。
關鍵詞:土地利用規劃;系統分析;指標體系;灰色評估模型
1簡介
土地利用總體規劃是根據國家社會經濟可持續發展的要求和自然經濟條件,對壹定地理範圍內土地資源的開發、利用、整治和保護進行的總體安排和部署【1】。它是國家對經濟和社會發展進行宏觀調控的重要手段。與其他類型的規劃壹樣,它是人類的壹種社會勞動,具有鮮明的社會目標和許多參與者的社會特征【2】。土地利用總體規劃重在制定和實施,新形勢對土地利用總體規劃的實施提出了新要求。目前,如何評價土地利用總體規劃的實施情況是壹個非常重要和緊迫的問題。
現行各級土地利用總體規劃批準實施以來,在加強土地宏觀管理和實施土地用途管制、嚴格保護耕地特別是基本農田、促進土地集約合理利用等方面發揮了重要作用。但壹些地方不按規劃批地、違規批地的現象依然存在,擅自或變相修改規劃的問題時有發生。壹些規劃反映出實施中缺乏科學性和可操作性等問題。因此,不僅需要對土地利用總體規劃的實施情況開展評價研究,還需要建立評價體系模型,全面分析規劃的實施效果,促進規劃目標、任務和各項政策措施在相關地方的落實。同時,通過總結正反兩方面的經驗,提出了改進規劃工作的對策和建議,作為修訂規劃和加強規劃實施管理的依據和基礎。對於提高規劃的科學性和可操作性,完善和發展土地利用規劃的理論和技術方法具有重要的理論和學術意義及實踐價值。
結合重慶市城口縣的實際情況,分析了土地利用總體規劃實施評價的構成要素,並對其進行了系統化和模型化,研究了實施評價體系的基本框架。全面集成各類現代科學技術,轉化創新,研究土地利用總體規劃先進評價系統模型,實現土地利用總體規劃實施評價過程的系統化,為土地規劃實施效果評價提供先進的評價手段,為修訂規劃和加強規劃實施管理提供科學依據。
2.土地利用總體規劃實施評價系統建模
土地利用總體規劃實施評價指標體系涉及多個領域和學科。這些評價指標包括定量指標和定性指標,具有類型多、復雜性和多層次的特點。因此,本文擬采用灰色綜合評價法對土地利用總體規劃實施情況進行綜合評價。
2.1確定各層評價指標的權重。
土地利用總體規劃實施評價指標體系由多個指標對應的四個層次組成。按照上述指標體系進行評價時,每壹級指標對下壹級的重要性是不同的,即它們具有不同的權重。這些權重的確定可以使用層次分析法【3】(即AHP方法),通過比較成對的重要性建立判斷矩陣,然後求解矩陣的特征值。
(1)構造判斷矩陣。對於目標層V 1,c i(c I∈V 1)表示第I個評價指標,c j表示c I對cj∈V1的相對重要性值(I,j = 65438)。因此,判斷矩陣p(I)如等式(1)所示。
(2)計算重要性排序,將判斷矩陣(1)的每壹列歸壹化,然後將它們逐行相加並歸壹化,得到構造矩陣的特征向量w(I),即每個目標評價指標的權重值,其中I = 1,2,...,n,但對於判斷矩陣(1)。
土地信息技術創新與土地科技發展:2006年中國土地科學學會學術年會論文集。
2.2確定評價等級
由於土地利用總體規劃有的指標是剛性指標,有的不是剛性指標,因此各種指標的評價等級設置方法也不同。設定評價等級時,壹般以規劃基準年的指標值和規劃目標值為基本參考,設定評價時各評價等級對應的各指標值的範圍。設定方法為:由規劃基期的年度指標值和規劃目標值計算出評價時點的目標值,再以評價時點的目標值為標準設定各評價等級的取值區間。
2.2.1計算各項指標評估時的目標值。
由於評價時間處於規劃期內的某個時點,本文根據規劃基準年和目標年的數據確定評價時點的目標數量,以此計算評價時點評價指標的量化值作為參考。各項規劃指標評價時目標值的計算公式如下:
(1)完整性指示器。這些指標要求計劃員在計劃期內完成壹定的工作量。如公式(2)所示:
s = a×T/T(2)
其中s是評估點的目標數;a是規劃目標;t為計劃實施時間;t是計劃期。
(2)限制性指標限制性指標是指土地利用總體規劃中要求規劃者不得超過壹定限額的指標。包括兩種情況,壹是下限指標,包括基本農田保護面積、耕地保有量等。;壹是上限指標,包括建設用地使用面積、耕地占用面積和城市擴展規模。
對於下限指標,基本農田保護面積評價時點目標值按公式(3)計算,耕地保有量評價時點目標值按公式(4)計算。
s = A(3)
s = B-(B-A)×T/T(4)
其中s是評估點的目標值;a是規劃目標;b是基準年值;(b-a)/t為規劃期內耕地年減少量;t是計劃的實施時間。
對於上限指標,可以通過計算規劃的年均增幅,然後乘以實施年限來計算評估點的控制目標值。如公式(5)所示:
s = a×T/T(5)
(3)土地利用效率對於此類指標,評價點的目標S計算如下:
s = b+(A-B)×T/T(6)
(4)環境改善率對於此類指標,森林覆蓋率和木材蓄積指數評估時目標值的計算按公式(6)處理;土壤侵蝕面積指數按公式(4)計算。
對於違規事件和公眾認知度這兩類指標,由於規劃中壹般沒有具體的量化要求,因此無需計算評估時點的目標值。
2.2.2確定評價等級。
設定評價等級時,以規劃基準年的指標值和規劃目標值為基本參考,設定評價時各評價等級對應的各指標值的範圍。由規劃基準年的指標值和規劃目標值計算出評價時點的目標值,然後以評價時點的目標值為參考並咨詢專家,設定各評價等級的取值區間。在此基礎上,將評價等級劃分為“好”、“較好”、“壹般”、“較差”和“較差”。
2.3基於三角白化權函數的灰色評價模型
在確定各指標的權重和評價等級後,采用基於三角白化權函數的灰色評價模型進行評價。
基於三角白化權函數的灰色評估步驟【4】如下:
有n個對象,m個評價指標和s個不同的灰類,對象I在指標J上的觀測值為Xij,i = 1,2,…,n;j=1,2,…m。根據Xij值對應的I進行評估和診斷。具體步驟如下:
第壹步:根據評價要求需要劃分的評價等級數量,將每個指標的取值範圍劃分為s個灰色類別,如將指標J【a 1,AS+1】的取值範圍劃分為s個區間:
【a1,a2】,…,【ak-1,ak】,…,【as-1,as】,【as,as+1】
其中,AK的值(k = 1,2,…,s,s+1)壹般可根據實際要求或定性研究結果確定。
第二步:使λk =(AK+AK+1)/2屬於第k個灰色類的白化權函數值為1,並將(λk,1)與k-1和K+65438的起點連接。對於,我們可以將J索引的範圍分別向左和向右擴展到a0和As+2,如圖1所示。
對於指標J的觀測值X,其屬於灰色類別K(K = 1,2,…,s)的隸屬度可通過公式(7)計算。
第三步:計算對象I關於灰度等級K的綜合權重系數,由公式(7)計算:
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其中是J指數可被k子類化的白化權函數;ηj是綜合聚類中指標j的權重。
圖1三角形白化權函數圖
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步驟4:根據(9)進行計算:
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判斷物體I屬於灰度級K?;當有多個對象屬於同壹個灰度級K時。根據綜合聚類系數的大小,可以進壹步確定兩者都屬於灰度級K?每個對象的優缺點或排名。
在評估過程中,將每個二級子目標視為壹個對象,計算其關於灰類的綜合權重系數,然後將它們各自的權重相乘並累加,即可獲得上級目標的綜合權重系數。
在實際計算中,將a0、…、As+1和As+2的值作為確定指標所屬灰度級的閾值,並通過公式(8)計算每個指標所屬灰度級的三角白化權函數值。
3土地利用總體規劃實施評價實證研究——以重慶市城口縣為例
3.1規劃基準年土地利用基本情況
上壹輪土地利用總體規劃的基準年為1996,目標年為2010。規劃基準年土地利用基本情況包括土地利用結構、土地利用效率和生態環境。
3.1.1土地利用結構
根據城口縣65438-0996土地利用變更調查,全縣土地總面積為328274.2hm2,土地類型分為農用地、建設用地和未利用地。
(1)農用地全縣農用地總面積251343.8hm2,占國土總面積的76.57%,其中:耕地面積34374.8hm2,占國土總面積的10.47%;園林面積2007.8hm2,占總用地面積的0.61%;有林地面積129751.9hm2,占土地總面積的39.53%;草場面積73457.7hm2,占總土地面積的22.38%;其他農用地面積為11751.66hm2,占總用地面積的30.58%。
(2)建設用地總面積為3111.5hm2,占總用地面積的0.95%,其中,城中村面積為2730.3hm2,占總用地面積的0.83%;獨立采礦者面積為73.4hm2,占總用地面積的0.02%;交通用地面積304.23hm2,占總用地面積的0.09%;水利設施面積為3.59hm2,占總用地面積的0.001%。
(3)未利用土地總面積為73818.77hm2,占總土地面積的22.48%。
3.1.2土地利用效率和生態環境
(1)土地利用程度1 1996年城口縣土地利用率為77.52%,農用地利用率為76.57%。土地復墾率為10.47%。耕地復種指數為177.0%。
(2)土地利用效益為1996噸,糧食產量為18096噸。人均糧食產量為971.2kg .森林覆蓋率為18.18%,當年全縣水土流失面積為155239hm2。
3.2規劃目標年土地利用目標
3.2.1土地利用結構
根據城口縣土地利用總體規劃(1997 ~ 2010),規劃期內各類用地結構調整如下:
(1)農用地到2010時全縣規劃農用地面積為255566hm2,占總用地面積的77.85%。2010年農用地面積較1996年增加4222.2hm2,其中:基期耕地年面積34374.8hm2,目標年面積25276。規劃期內,部分質量較差、經濟效益和生態效益較差的耕地將轉為農業生態用地,生態轉換面積為1萬hm2。建設占用耕地166.67hm2,通過土地整理開發復墾,新增耕地面積1020 hm2,其中整理建設耕地453.33hm2,開發未利用耕地566.67hm2。建園期年面積為2007.8hm2,規劃期目標年面積為7107.9hm2,增加面積為5100.1hm2,增加面積由未利用地、其他農用地和耕地調整而來。其他農用地面積為3642.073hm2,占總土地面積的1.11%。
(2)建設用地總面積為5501.8hm2,占總用地面積的1.576%。其中,城中村和獨立工礦用地面積為4667.5hm2,占總用地面積的1.422%。其中城市建設用地面積229.2hm2,農村居民點用地面積3955.2hm2,交通用地面積524.5hm2,占總用地面積的0.16%。水利設施總面積為310.00hm2,占總用地面積的0.094%。
(3)規劃目標年未利用土地面積為67206.33hm2,占總用地面積的20.47%。
3.2.2土地利用效率、生態環境目標和土地用途控制目標
(1)規劃目標年城口縣土地利用率達到79.426%,土地復墾率為7.69%。我們要大力改造中低產田,提高農作物單產水平,保持該縣較高的糧食自給率。目標年耕地面積保持在25228.2hm2,人均耕地面積為0.106hm2。規劃目標年耕地面積25228.2hm2,基本農田保護區保護面積22333.33hm2,保護率88.50%。
(2)加大資金和技術投入,改造中低產田,逐步提高單位土地面積產出水平,提高耕地復種指數和利用率。規劃目標年耕地復種指數達到198%,糧食產量達到3180kg/hm2。
(3)大力植樹造林,改善生態環境,增加林地面積13690 hm2,使林地面積達到143442hm2,森林覆蓋率為35%,水土流失面積減少到1365,438+0953 hm2,僅有輕微水土流失。
(4)土地利用控制目標,嚴格控制建設用地規模,新增建設用地面積2390.31hm2,占用耕地面積166.67hm2,2010年全縣建設用地面積達到5501.8hm2。
3.3 2003年土地使用狀況
根據城口縣2003年土地利用變更調查數據,2003年全縣土地總面積為328274.2hm2,其中:
(1)農用地全縣農用地面積253497.5hm2,占國土總面積的77.22%。其中耕地面積25276.8hm2,占全縣土地總面積的7.70%。園林面積4959.7hm2,占總用地面積的1.51%。林地面積為138245.9hm2,占總土地面積的42.11%。草地面積為74033.14hm2,占總土地面積的22.55%。其他農用地面積10982hm2,占總用地面積的3.35%。
(2)建設用地總面積為3440.1hm2,占總用地面積的1.05%。其中,城中村和獨立工礦用地(居住區和工礦用地)面積為2981.5hm2,占總用地面積的0.91%。交通用地面積為324.75hm2,占總用地面積的0.099%。水利設施總面積94.9hm2,占總用地面積的0.029%。
(3)未利用土地面積為71373.48hm2,占總土地面積的21.73%。
3.4城口縣土地利用規劃實施評價指標體系
以下僅以土地利用總體規劃實施成果中的實施情況、限制性指標和基本農田保護面積為例進行實證研究。
評價等級:根據城口縣的實際情況,得出各項指標的分級標準如表1所示(其中S為指標目標值,X為指標當前值)。
表1城口縣土地利用總體規劃實施評價限制性指標(hm2)
對於限制性指標,由於其上限和下限不同,劃分評價等級的標準也不同。各項指標評價的評分標準見表2。
表2限制性指標評價等級
層次分析法計算出的各評價指標的權重如下:
η(x 12m)=(0.280,0.190,0.328,0.202);
η(v 1j)=(0.329,0.470,0.201);
η(Ui)=(0.455,0.545)
3.5評估和結果分析
3.5.1評估計算過程
根據評價等級的確定,最終整理出規劃實施的評價指標和灰色分類如表3所示。
表3城口縣土地利用總體規劃實施評價指標數據表
表4次級指標X的隸屬度
根據表格中每列的最大值,可以判斷每個二級子目標所屬的灰類。從表5可以看出,二級子目標V12屬於第三灰色類別。
表5二級子目標綜合聚類的權重系數
同理,可以計算出壹級子目標的綜合聚類權重系數(表6):
表6壹級子目標綜合聚類的權重系數
從上表可以看出,子目標U1屬於第三灰色等級。
3.5.2評估結果的分析和討論
反映土地利用總體規劃實施情況的U1屬於第三類灰色,即土地利用總體規劃實施中各項實施指標落實情況良好。以下分析基於評估過程中各種指標的計算值。
限制性指標的執行情況相對較好。表4顯示,在屬於限制性指標的分項指標中,耕地保有量指標和建設用地指標執行情況相對較差;規劃實施後,從1997到2003年,城口縣耕地面積迅速減少。到2003年,耕地面積為25276.79hm2,非常接近2010的目標值。耕地快速減少的原因是近年來退耕還林實施力度較大,部分劣質耕地退耕還林,部分耕地調整為園地等農用地。建設占用耕地也是耕地減少的壹個原因;規劃實施後,建設占用耕地148.5347hm2,僅剩下規劃控制指標的10.88%。其他限制性指標執行情況相對較好,如基本農田保護面積得到較好保護,建設用地使用面積得到較好控制。
4結論
以系統科學理論為指導,運用系統工程的理論和方法,綜合運用土地管理、信息學等學科的綜合知識,在系統分析的基礎上建立了土地利用總體規劃實施評價指標體系和評價模型,並以重慶市城口縣為例,從理論、方法和技術上對土地利用總體規劃實施評價進行了系統研究,實現了以下目標和內容:
(1)從系統論的角度深入分析了土地利用總體規劃實施評價的基本概念、特征和體系結構,建立了土地利用總體規劃實施評價指標體系和評價標準。
(2)建立土地利用總體規劃評價模型。
(3)運用基於三角白化權函數的灰色評價方法對土地利用總體規劃實施情況進行評價,評價結果為修訂規劃和加強規劃實施管理提供了科學依據。
(4)所建立的評價模型已成功應用於城口縣土地利用總體規劃實施評價。應用結果證明,所建立的評價指標體系及其評價標準是合理的,評價模型在土地利用總體規劃實施評價中是成功的,評價結果符合實際,為土地利用總體規劃實施評價提供了壹種先進、科學、有效的評價方法。
參考
【1】吳次方,潘文燦。土地規劃理論與方法。北京科學出版社2003
【2】王,。市場經濟與土地利用規劃。中國土地科學。2003,17 (1): 9 ~ 15.
【3】趙等。層次分析法。北京:科學出版社1986。
【4】劉思豐、黨等。灰色系統理論及應用。北京:科學出版社1999