1、变化,各类景观类型结构稳定且多样。20152019 年,香农多样性指数及香农均匀度指数均下降,表明20152019 年景观类型结构更加稳定,分布更加均匀。参考文献:1 杨伦.甘肃省迭部县.迭部扎尕那农林牧复合系统J.中国投资(中英文),2019(7):95-96.2 杨娟,王心源,杨则东,等.基于 RS 和 GIS 的阜阳市土地利用变化分析J.地理空间信息,2010,8(4):90-92+96.3 白少云,马晨燕,刘斌,等.基于 RS 与 GIS 的杞麓湖流域土地利用变化分析J.长江科学院院报,2021,38(4):36-42.4 付建新,曹广超,郭文炯.1980-2018 年祁连山南坡土地利
2、用变化及其驱动力J.应用生态学报,2020,31(8):2699-2709.5 A Auzi,Viesturs J.A Values-Led Planning Approach forSustainable Land Use and DevelopmentJ.Baltic Journal of RealEstate Economics&Construction Management,2017,5(1):275-286.6 李婧,马莉.盐池县土地利用变化与生态环境的耦合关系J.中国水土保持科学,2020(2):19.7 刘纪远.中国资源环境遥感宏观调查与动态研究M.北京:中国科学技术出版社,19
3、96.8 魏晓涵,段林森.成都市土地利用时空结构变化研究J.四川林业科技,2021,42(2):77-81.9 曹鸿兴.评新书 现代气候统计诊断与预测技术 J.应用气象学报,2000(1):128.10 崔伟.辽宁城市化进程中土地利用结构研究D.东北大学,2012.11 张永振.基于 GIS 的宁远县景观格局动态变化研究J.农村经济与科技,2017,28(17):52-56.12 李生永,李昂,王磊,等.基于遥感的纸坊沟流域土地利用时空变化分析J.湖南师范大学自然科学学报,2020,43(6):8-14.13 郭颖悦.彝良县小草坝景区土地利用景观格局变化与模拟研究D.成都理工大学,2020.1
4、4 刘燕萍.中卫市沙坡头区土地利用现状分析J.宁夏农林科技,2012,53(11):129-130+133+2.15 朱振杰,杨子博,刘丙军.城市化驱动下流溪河流域土地利用与景观格局时空演变分析J.人民珠江,2020,41(9):11-18+31.14 李虹睿.娄烦县土地利用景观格局演变及其生态风险评价D.山西大学,2019.15 白少云,马晨燕,刘斌,等.基于 RS 与 GIS 的杞麓湖流域土地利用变化分析J.长江科学院院报,2021,38(4):36-42.16 杨志安.“十四五”规划 民生改善值得期待N.辽宁日报,2021-06-08(5).17 党思宇.大庆市土地利用空间格局演化及预测
5、研究D.东北农业大学,2017.18 孙小龙,钟礼伟,梁文希,等.梧州市极端低温事件及重现期的研究分析J.农业灾害研究,2020,10(8):61-62+64.19 杨民安,杨林平,朱曼嘉.扎尕那农林牧复合系统分析与保护J.城乡建设,2018(20):70-71.作者简介:王德锐(1997-),男,甘肃兰州人,甘肃农业大学林学院风景园林硕士在读,研究方向为风景园林规划与设计。通信作者:唐红(1969-),女,山东阳谷人,博士,副教授,主要从事园林景观设计及观赏植物培育方面的研究。(2022-07-18 收稿 刘晓佳编辑)文章编号:1003-7853(2023)03-0013-05基于多目标线性
6、规划的濮阳市土地利用优化分析仝芮宁(郑州大学 旅游管理学院,河南 郑州 450001)摘要:选择濮阳市作为分析对象,综合考虑经济、生态、社会效益目标,通过构建多目标线性规划模型,对 2016 年末濮阳市土地利用现状以及 20202025 年的社会发展趋势进行分析,并对主要指标做出了预测,在此基础上建立土地利用的经济效益和生态效益目标函数,同时采用制约条件反映社会效益目标。将效益最大化作为指导原则,得到经济效益最大化、生态效益最大化、经济效益和生态效益并重三个备选方案。结果分析表明,经济效益与生态效益并重是最佳方案,优化后得到耕地面积是 270 980.5 公顷,满足了濮阳市土地利用规划中耕地保
7、有量的要求,林地面积增加了 17 180.61 公顷,达到了林木覆盖率 30.8%的要求。另外,城镇工矿用地面积以及交通运输用地面积增加,农村居民点面积减少,促进了城市的开发。该方案不仅提高了土地利用的综合效益,也实现了土地利用的绿色发展和可持续发展。关键词:多目标;线性规化模型;土地利用结构优化中图分类号:F301.24文献标识码:Adoi:10.16202/ki.tnrs.2023.03.003Analysis of Land Use Optimization in PuyangCity Based on Multi-objective OptimizationTong Ruining(Z
8、hengzhou University,School of Tourism Management,Zhengzhou Henan 450001,China)Abstract:SelectionofPuyangCityastheresearchobject,considering the economic,ecological and social benefit goal,bybuilding a multi-objective linear optimization model,to the end of2016 in puyang land use status quo and the t
9、rend of socialdevelopment in 2020-2025 were analyzed,and made the mainindicators,based on the economic benefit and ecological benefit ofland use objective function and used at the same time restrictionconditions reflect social benefit target.Taking benefit maximizationas the guiding principle,three
10、alternative plans were obtained,namelyeconomicbenefitmaximization,ecologicalbenefitmaximization,economic benefit and ecological benefit.The resultsshow that the best plan is to pay equal attention to economic benefitsand ecological benefits.After optimization,the cultivated land area is270 980.5 hm2
11、,which meets the requirement of farmland holdingamount.The forest land area is increased by 17 180.61 hm2,reachingthe requirement of forest coverage rate of 30%.In addition,urbanindustrial and mining land area and transportation area increased,rural residential area decreased,promoting the developme
12、nt of thecity.The scheme not only improves the comprehensive benefits ofland use,but also realizes the green and sustainable development ofland use.Key words:multi-objective;linear optimization model;land use structure optimization国土与自然资源研究2023No.3TERRITORY&NATURAL RESOURCES STUDY130引言土地是一种稀缺的不可再生资源
13、,它也是人类社会生存和发展的基础,是人类各类经济活动的空间载体,在社会发展的过程中扮演着重要的保障作用。因此,如何对土地进行有效的保护和利用至关重要,土地利用规划可以科学合理地利用土地,使土地得到有效的保护和利用。而土地利用规划的关键在于土地利用结构的优化设计1-2。土地利用的结构优化则是通过合理的数量和空间分配来实现土地资源的可持续利用3。土地利用结构优化的总体目标是可持续使用土地资源,深入研究资源环境状况和经济社会发展的需要,在宏观层面上,综合考虑各类用地规模之间的比例关系,统筹安排各类用地,消除各行各业土地利用的矛盾,最终实现合理的土地利用结构。本研究的设计方法是线性多目标规化模型,利用
14、模型改良濮阳市的土地利用结构,并通过不断调整约束条件的范围,根据模型计算结果做出以经济、生态效益最大化以及经济和生态效益协调为目标的 3 种不同的优化方案,为濮阳市以后的土地利用提供一定的参考。1研究区域概况濮阳市位于河南省东北部,黄河下游,冀、鲁、豫 3省交界处。濮阳市位于中纬地带,常年受东南季风环流的控制和影响,属暖温带半湿润大陆性季风气候。光辐射值高,能充分满足农作物一年两熟的需要。2研究方法与数据来源2.1研究方法2.1.1多目标线性规划模型。在编制土地利用总体规划的过程中,使用比较频繁的编制方法主要有土宜法、综合平衡法和模型法4。前两种方法的缺点是计算量大,无法对土地利用结构进行系统
15、分析。而本文采用的多目标线性规划模型方法,拥有方便快捷、目标清楚、算法稳定、容易操作实现等优点,同时综合了多目标性和动态性的特点,可以发挥多目标规划和线性规划两种方式的优势。多目标线性规划模型是建立多个目标选择的好方法,但不是唯一可以解决问题的模型,在建模过程中对参数的选择决定了最终的结果,即最重要的环节便是参数信息的获取5。土地利用结构优化是指在国民经济各部门中合理分配土地,同时考虑到规划区域土地的自然特征和生产力发展水平,追求最大程度的生态、经济和社会效益。因为土地利用系统各要素之间的关系模糊不清,因此使用多目标线性规划模型来处理此问题,具有较高的可信度4。数学模型建立如下:maxz=c1
16、x1+c2x2+,+cnxn(1)mi=1nj=1aijxi(=,)bj(2)x1,x2,x3,xn0(3)式(1)为优化模型的目标函数;式(2)为约束条件;式(3)为非负数约束条件;变量 xi为各类土地利用面积。2.1.2决策变量的选择。首先,土地利用的类型必须符合国家土地利用分类的标准,反应濮阳市区的实际情况;其次,每个变量的数据都是可用的、准确的和典型的;再次,变量必须相互独立,不能有部分重叠的状况;因此,将土地利用总体规划与濮阳市的实际情况相结合,总共设置了以下 9 种类型:耕地(X1)、园地(X2)、林地(X3)、草地(X4)、城镇工矿用地(X5)、农村居民点用地(X6)、交通运输用地(X7)、水域及水利设施用地(X8)、未利用地(X9)6。其次,土地利用现状分析可以为后期合理利用土地提供参考。根据 2016 年濮阳市土地利用变更调查结果,濮阳市各地类变化情况如下:土地总面积是 427 116.28公顷。耕地面积是 282 931.92 公顷,所占比例为 66.24%;园地面积是 1 641.26 公顷,所占比例为 0.38%;林地面积是 17 937.60 公顷,所占比例为