區(qū)域土地利用系統(tǒng)協(xié)同管理的理論與方法研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人地關(guān)系矛盾日益加劇，資源的稀缺性凸顯。同時，人類活動對資源及環(huán)境的壓力倍增。基于此，不同學(xué)科的學(xué)者開始致力于改善人地關(guān)系的研究。如何協(xié)調(diào)土地利用中經(jīng)濟增長、社會發(fā)展與環(huán)境保護之間的關(guān)系，通過土地利用規(guī)劃手段有效化解土地需求與供給間的矛盾，并探索土地利用系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展路徑;如何合理地評價土地利用系統(tǒng)的協(xié)調(diào)狀況，為系統(tǒng)的協(xié)同管理提供依據(jù)，以適時適度地干預(yù)土地利用系統(tǒng)組織，促進土地利用系統(tǒng)良性運行，已成為土地利用系

2、統(tǒng)研究所關(guān)注的焦點。
　　 對于土地利用系統(tǒng)研究而言，其根本目的在于掌握系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與演化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)施加人工干預(yù)，以達到土地利用綜合效益最高與土地可持續(xù)利用之間的均衡。作為土地利用系統(tǒng)協(xié)同管理的主要手段，土地利用規(guī)劃的重要性日益突出。我國自1987年開展第一輪土地利用規(guī)劃以來，在過去的20多年間，土地利用總體規(guī)劃在保護耕地、協(xié)調(diào)土地供需矛盾、改善土地利用行為對環(huán)境的負(fù)面影響等方面起到了重要的作用。新一輪土地利用規(guī)

3、劃在協(xié)調(diào)土地利用規(guī)劃的彈性和剛性、加強規(guī)劃的動態(tài)性等方面均有所改進，但是對于規(guī)劃的對象——復(fù)雜的土地利用系統(tǒng)而言，對其認(rèn)識還有待進一步深入。土地利用系統(tǒng)自身存在著引導(dǎo)系統(tǒng)演化的自組織機制，規(guī)劃作為一種他組織手段的引入旨在通過技術(shù)、行政等手段的實施，適時適度地對土地利用系統(tǒng)的運行進行調(diào)控。因此只有在更加透徹地了解土地利用系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)、內(nèi)在演化機制的基礎(chǔ)上，才能針對性地對土地利用規(guī)劃的編制作出方法上的改進，對土地利用規(guī)劃的實施提出保障措施

4、。
　　 土地利用系統(tǒng)是一個復(fù)雜巨系統(tǒng)，傳統(tǒng)方法已不能完全滿足和適應(yīng)復(fù)雜土地利用系統(tǒng)管理的需要，迫切需要新的與系統(tǒng)復(fù)雜性相適應(yīng)的管理理念和方法的引入。復(fù)雜系統(tǒng)理論為研究土地利用系統(tǒng)協(xié)同管理提供了新的范式，將復(fù)雜性科學(xué)與土地利用系統(tǒng)管理研究相結(jié)合是研究區(qū)域土地可持續(xù)利用問題的有效途徑。土地利用系統(tǒng)協(xié)同管理是一項綜合性的研究課題，它以土地利用系統(tǒng)演化機制研究為基礎(chǔ)、土地利用系統(tǒng)狀態(tài)評價為前提、土地利用系統(tǒng)優(yōu)化配置為核心、系統(tǒng)分析和數(shù)

5、學(xué)模型為手段，以期最終達成生態(tài)、經(jīng)濟、社會協(xié)同發(fā)展的目標(biāo)。與此同時，對土地利用系統(tǒng)協(xié)同管理的理論與方法研究能夠促進自組織理論方法、非線性科學(xué)、灰色系統(tǒng)理論方法等多學(xué)科的應(yīng)用與交叉，具有普適性的科學(xué)意義。
　　 本研究基于復(fù)雜系統(tǒng)視角，以協(xié)同學(xué)、灰色系統(tǒng)等理論為基礎(chǔ)，運用物理—事理—人理方法論(WSR)構(gòu)建了土地利用系統(tǒng)協(xié)同管理邏輯分析框架，遵循系統(tǒng)演化機制分析—系統(tǒng)狀態(tài)評價—系統(tǒng)優(yōu)化配置的思路，從物理（土地利用系統(tǒng)組織特征及演化

6、機制、土地利用系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)評價）、事理（土地利用系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化配置）、人理（土地利用規(guī)劃實施的動態(tài)跟蹤管理）三個維度對土地利用系統(tǒng)的協(xié)同管理問題進行了系統(tǒng)的分析，具體研究內(nèi)容如下:
　　 (1)在對土地利用系統(tǒng)相關(guān)研究進行梳理的基礎(chǔ)上，依據(jù)物理—事理—人理方法論(WSR)構(gòu)建了土地利用系統(tǒng)協(xié)同管理的邏輯分析框架，并立足于土地利用系統(tǒng)規(guī)劃調(diào)控這一具體手段，對規(guī)劃過程中物理、事理、人理三個維度的內(nèi)涵及具體內(nèi)容分別進行了闡釋。

7、r>　　 (2)運用復(fù)雜系統(tǒng)理論切入物理維度的分析。揭示了土地利用系統(tǒng)的復(fù)雜性、不確定性、動態(tài)性、灰色性及自組織與他組織的復(fù)合性。進而，定性與定量相結(jié)合地揭示土地利用系統(tǒng)的演化機制。一方面通過系統(tǒng)演化軌跡及分叉類型、土地利用結(jié)構(gòu)熵等方面對土地利用系統(tǒng)演化進行宏觀分析;另一方面通過灰色建模方法建立協(xié)同學(xué)方程對土地利用系統(tǒng)的演化進行模擬，從微觀上實現(xiàn)對系統(tǒng)序參量的識別。
　　 (3)根據(jù)協(xié)同學(xué)理論建立土地利用系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度評價模型

8、。通過理論模型對土地利用系統(tǒng)演化狀態(tài)及協(xié)調(diào)演化類型進行邏輯判斷。進而，挖掘序參量中的隱含信息，采用序參量有序度法建立耦合協(xié)調(diào)度評價模型，并結(jié)合子系統(tǒng)特征指數(shù)分析，對土地利用系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度進行了綜合判定。
　　 (4)立足于事理維度，進行土地利用系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化配置。在土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面，采用灰色多目標(biāo)規(guī)劃模型，在體現(xiàn)系統(tǒng)自組織性、不確定性的同時，突出了多目標(biāo)協(xié)同的要求，運用多目標(biāo)遺傳算法對模型進行求解，易于實現(xiàn)規(guī)劃方案的動態(tài)調(diào)

9、整。依據(jù)生態(tài)優(yōu)先理念，在進行土地利用敏感性評價及生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施識別的基礎(chǔ)上劃定禁止建設(shè)區(qū)，通過土地利用分區(qū)管制進一步實現(xiàn)對土地利用布局的優(yōu)化。
　　 (5)立足于人理維度，探討了土地利用規(guī)劃實施動態(tài)跟蹤管理的實現(xiàn)。理念的更新包括土地利用規(guī)劃實施的過程管理及土地利用計劃管理手段的改進兩個方面。研究構(gòu)建了規(guī)劃實施預(yù)警系統(tǒng)，并從土地利用計劃臺賬管理與動態(tài)監(jiān)測相結(jié)合、建設(shè)用地預(yù)審及動態(tài)管理等方面提出了土地利用計劃管理的改進方法。此外，強調(diào)

10、建立參與式土地利用計劃的規(guī)范化運行程序、切實實施土地利用計劃的監(jiān)督檢查，以保障規(guī)劃的有效實施。
　　 (6)對揚州市土地利用系統(tǒng)進行了實證研究。通過分析土地利用系統(tǒng)的發(fā)展演化，在對系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度進行判定的基礎(chǔ)上，確定未來土地利用系統(tǒng)優(yōu)化配置的方案，并提出了土地利用系統(tǒng)協(xié)同管理的對策建議。
　　 研究得出以下結(jié)論:
　　 (1)采用復(fù)雜系統(tǒng)理論方法對土地利用系統(tǒng)進行研究是適宜并有效的?；赪SR方法論的土地利用協(xié)同

11、管理邏輯分析框架能夠為區(qū)域土地利用系統(tǒng)規(guī)劃調(diào)控提供整體性的分析思路。
　　 (2)土地利用系統(tǒng)演化過程中要重點關(guān)注序參量及子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)。序參量是土地利用系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的主宰者，確定系統(tǒng)的序參量有助于通過實施相應(yīng)的管理手段和方法、把握系統(tǒng)的發(fā)展方向;但同時也要注意彌補系統(tǒng)組織中的“短板”，因為任一序參量或子系統(tǒng)發(fā)展的滯后都會造成系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)度的降低。
　　 (3)灰色多目標(biāo)土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化與生態(tài)優(yōu)先的土地利用分區(qū)管制相結(jié)合

12、能夠有效實現(xiàn)區(qū)域土地利用優(yōu)化配置?；疑嗄繕?biāo)優(yōu)化模型結(jié)合多目標(biāo)遺傳算法求解能夠較好地實現(xiàn)多目標(biāo)間的協(xié)同;以土地利用結(jié)構(gòu)熵增最小作為規(guī)劃方案的決策標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)崿F(xiàn)不同情景下的方案比選，得到合理的土地利用結(jié)構(gòu);在生態(tài)敏感性評價及生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施識別基礎(chǔ)進行的土地利用分區(qū)及布局調(diào)整，有利于緩解土地利用的生態(tài)矛盾。
　　 (4)土地利用系統(tǒng)的適應(yīng)性調(diào)控要依靠土地利用規(guī)劃實施的動態(tài)反饋來實現(xiàn)。土地利用規(guī)劃的實施是一個驗證規(guī)劃實施效果，并進一步根據(jù)

13、動態(tài)反饋改進規(guī)劃的過程。依此，才能實現(xiàn)土地利用規(guī)劃對土地利用系統(tǒng)動態(tài)漲落的適應(yīng)性調(diào)控。在規(guī)劃實施過程中，土地利用計劃不僅是規(guī)劃目標(biāo)調(diào)整的基礎(chǔ)和依據(jù)，還應(yīng)當(dāng)成為土地利用規(guī)劃參與宏觀調(diào)控的抓手。
　　 (5)對土地利用系統(tǒng)的協(xié)同管理要真正做到“通物理、明事理、諳人理”。土地利用協(xié)同管理包含土地利用系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)、土地利用系統(tǒng)自組織演化與他組織規(guī)劃的協(xié)調(diào)、土地利用系統(tǒng)規(guī)劃編制與實施管理過程中的協(xié)調(diào)等多個層面。在達到系統(tǒng)自身