洛陽市土地利用結構優化研究

王冰琰 李 帆

(1．河南理工大學測繪學院，河南焦作 454003;2．中南民族大學經濟學院，湖北 武漢 430072)

0 引言

城市土地利用結構優化配置是實現城市經濟快速發展與土地資源可持續發展的重要途徑，其核心內容就是根據土地的特性，對已有土地利用結構進行空間上的優化與時間上的合理安排，按照自然規律和經濟規律來對土地利用結構進行優化配置［1］。國內目前對于土地利用結構優化配置的研究多采用線性規劃、多目標規劃、灰色預測等方法［2-6］。結合城市經濟發展規劃與土地利用現狀，利用優化配置模型，求解出區域未來的最優土地利用結構，實現土地資源的節約利用和土地利用系統經濟效益、社會效益與生態效益的最大化［7-9］。

1 研究區域概況

洛陽市位于豫西中部，地處東經 118°08'～112°59'，北緯33°39'～35°05'之間。土地總面積 1 522 984 hm2，占河南省土地面積的9．12%，轄偃師市、欒川縣、洛寧縣、孟津縣、汝陽縣、嵩縣、新安縣、伊川縣與宜陽縣1市8縣。2011年年底，全市總人口為657萬人，其中城鎮人口303萬人，農村人口354萬人，城鎮化水平46．12%，高于全省平均水平40．57%，人口密度為4人/hm2，生產總值為2 702．76億元。

2005年，洛陽市耕地面積為426 684．3 hm2，占土地總面積的28．02%;園地面積為19 568．8 hm2，占土地總面積的1．28%;林地面積為594 177．7 hm2，占土地總面積的39．01%;牧草地面積為14．1 hm2;其他農用地面積為 59 155．1 hm2，占土地總面積的3．88%;城鎮工礦用地面積為 29 500．0 hm2，占土地總面積的1．94%;農村居民點面積為 74 737．0 hm2，占土地總面積的4．91%;交通水利面積為23 047．7 hm2，占土地總面積的1．51%;其他建設用地面積為2 855．0 hm2，占土地總面積的0．19%;未利用地面積為293 243．9 hm2，占土地總面積的19．25%。

2 洛陽市土地利用結構優化研究

2．1 數據來源及變量設置

土地利用數據來源《洛陽市土地利用總體規劃(2006～2020)》，社會經濟數據來源于《洛陽市統計年鑒(2005～2011)》《河南省統計年鑒(2005～2020)》《洛陽市國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》。以2005年為基期年，2020年為規劃目標年，設置10個決策變量，見表1。

表1 洛陽市土地利用結構優化變量表

2．2 約束條件

根據與城市土地利用結構關系密切的生態環境、經濟效益與社會需求3個方面，確定13個約束值并建立16個約束方程。約束方程中的系數與常數采用回歸分析預測和灰色預測等多種方法綜合求得(見表2)。

表2 洛陽市土地利用結構優化約束條件

2．3 目標函數

以灰色預測為基礎，采用GM(1，1)、層次分析法、專家打分法等多種方法，計算出生態效益、經濟效益與社會效益的效益系數，構建出三個效益的目標函數。

1)生態效益目標函數:

2)經濟效益目標函數:

3)社會效益目標函數:

2．4 模型求解

根據以上的約束條件和目標函數，通過Matlab軟件計算出三個可供選擇的洛陽市土地利用結構優化調整方案(見表3)。

表3 洛陽市土地利用結構優化供選方案 hm2

2．5 優化方案選擇

2．5．1 確定優化指標體系

根據洛陽市土地利用現狀與城市經濟發展特點，結合土地利用總體規劃的要求，建立土地利用結構優化指標體系(見表4)。

表4 土地利用結構優化指標體系

2．5．2 灰色關聯擇優

計算表4的指標，使用均值化將數據列無量綱化，根據各指標的極性與至高原理，建立參考方案序列x(0)。

灰色關聯系數為:Li(k)=

求灰色關聯度:ri，通過計算可得r1=0．595 5，r2=0．615 1，r3=0．647 8，r3＞ r2＞ r1。因此，最佳方案選擇為方案3＞方案2＞方案1。

2．5．3 優化方案結果分析

將由灰色關聯擇優分析得到的土地利用結構調整結果與現狀進行對比分析(見表5)，可以得出以下結論:1)耕地面積增加8 515．75 hm2。在遵循嚴格保護耕地的基本原則下，加強耕地和基本農田建設，加大復墾開發力度，控制耕地流失。2)林地面積增加29 384．64 hm2。洛陽市的生態環境得到極大改善，對防止水土流失和土地污染等問題起著積極作用。3)農村居民點用地面積減少16 395．2 hm2。洛陽市大力推進新農村建設，統籌安排新農村建設和農村居民拆遷與整理，逐步縮小農村居民點用地規模。4)未利用地面積減少35 399．9 hm2。調整結果顯示大力開發未利用地的必要性，認真落實土地節約集約利用的各項政策，提高土地節約集約利用水平。

表5 洛陽市土地利用結構優化調整結果與現狀比較

3 結語

本文將灰色預測線性規劃理論應用于洛陽市土地利用結構優化研究中，通過設計決策變量，設置約束條件等步驟，構建一個土地利用結構優化模型。在充分考慮生態、經濟與社會效益的基礎上，最后得出了三個優化方案，并從中選擇出一個最合理的方案，為洛陽市未來土地利用規劃提供一定理論依據。

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