基于灰色線性規劃的土地利用結構優化研究

魏世君

（甘肅農業大學信息科學技術學院，甘肅 蘭州 730070）

1 系統模型建立

1.1 變量設置

以土地利用總體規劃中土地利用現狀的分類為基礎［1-4］，結合甘肅省皋蘭縣土地資源特點、土地利用結構現狀和土地利用總體規劃要求，根據土地利用分類模型［5-6］，本文所建立的模型共設置有11個變量，如表1所示。

表1 模型中變量設置說明 hm2

1.2 目標函數

目標函數f（x）為規劃目標年研究區域的國內生產總值，計算公式如下：

2 結果與分析

2.1 供選方案設計

根據預測，模型的灰色數是白色的，即種群的灰色范圍為45 313～50 196，平均產量的灰色范圍為2 370.00～2 842.05 kg/hm2。上限分別為下限和中間限。將該值應用于灰色線性規劃的算法框圖，并對模型進行求解。人口產出具有3個條件：①產出最低的人口；②產出最少的人口；③人口與產出。根據這3個價值，得出3種土地利用結構優化方法，見表2。

表2 土地利用結構優化供選方案 hm2

2.2 優化方案分析

從表2可以看出，在沒有嚴格執行計劃生育政策的情況下，人口控制不夠，導致人口過快增長，耕地生產沒有明顯改善。為了保證縣域居民的基本需求，耕地數量明顯增加。換而言之，土地開發和土地整理的強度有所增加。通過實施新農村建設，土地整理整頓，嚴格控制農村居民點，交通水域和水域變化不大。未開發的土地開發量大于開發項目2和3的數量。因此，如果選擇方案1，難點在于未使用土地的過度開發，因復雜的開發過程、巨大的財政和物質資源投入，可能會引發一系列影響社會經濟發展的生態和環境問題。如果人口自然增長，2020年總人口將無法實現如此大的增長。在計劃生育的嚴格控制下，人口自然增長率下降。在方案3中主要依靠農業部門積極推動農業科技進步，提高農業生產力，在不增加耕地面積的條件下，增加耕地的平均產量。由于耕地生產力大幅度提高，因此所需的耕地面積較小，所以方案3中城市建設用地、農村居民用地和礦用土地的面積都是3個方案中最多的，從而不需要過多地對土地進行開發。在備選方案2中，各種土地用地類型的數量都是處于備選方案1和備選方案3之間的。在備選方案2中，人口的規劃數量處于人口灰區間的中間值，這與皋蘭縣實際的人口增長率基本保持一致，符合當地社會經濟發展規律。耕地的平均產量也是每株植物灰色區域的中間值。農業技術不斷完善，耕地資源得到恢復。在實施環境保護政策的前提下，林地面積適度減少。為了發展當地畜牧業，適當增加牧場數量和各種有效措施，保護天然牧場。本文提出的方案2是皋蘭縣土地利用規劃的最佳優化方案，也是皋蘭縣土地利用規劃的最佳方案。

3 結論

本文將土地利用總體規劃中的社會效益、經濟效益和生態效益作為項目評價的3個主要指標，并根據實際組合來選擇相對最優值。本文旨在減少未利用土地的開發利用，提高各類土地的生產率。在保證皋蘭縣生態環境的前提下，生態效益顯著提高。灰色線性規劃法可用于某地區土地利用結構的優化，經過分析，結果是合理的。