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基于灰色線性規劃的土地利用結構優化研究

2018-12-05 05:40:10魏世君
鄉村科技 2018年28期
關鍵詞:耕地優化模型

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。

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