基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的眉山市東坡區(qū)山地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、當(dāng)前，通過(guò)土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化，針對(duì)區(qū)域內(nèi)土地資源利用所存在的不合理性進(jìn)行調(diào)整，使土地在時(shí)間和空間上得到合理安排和集約利用，緩解近年來(lái)日益突出的人地矛盾，這一做法已得到廣泛認(rèn)可。近年來(lái)，學(xué)術(shù)界對(duì)于土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究，特別是對(duì)其量化過(guò)程的研究越來(lái)越多。但土地系統(tǒng)的復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性對(duì)優(yōu)化技術(shù)提出了更高要求，因此，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)的仿真模擬及有效優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)土地系統(tǒng)最佳的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)綜合效能，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
　　 系

2、統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(System Dynamics)作為用于研究規(guī)劃復(fù)雜社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的未來(lái)行為和相應(yīng)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略決策的方法，與土地利用系統(tǒng)的結(jié)合成為了解決傳統(tǒng)問(wèn)題的新途徑。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)強(qiáng)調(diào)對(duì)系統(tǒng)(S)整體性和非線性特性的描述，SD一般是在盡量完整地描述系統(tǒng)內(nèi)各組成部分之間相互作用的非線性關(guān)系、復(fù)雜的因果反饋關(guān)系和生克關(guān)系的基礎(chǔ)上，把系統(tǒng)劃分成若干個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)(P)。根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論，通過(guò)分析土地利用結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)內(nèi)部各組成成分以及系統(tǒng)外部環(huán)境之間

3、的反饋關(guān)系，可以建立反映土地利用結(jié)構(gòu)變化的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型，模擬土地利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其演變。
　　 本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外有關(guān)土地方面的優(yōu)化理論的基礎(chǔ)上，分析了土地利用現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，以眉山市東坡區(qū)為例，采用定性與定量相結(jié)合的方法，先對(duì)東坡區(qū)1998-2007年耕地及建設(shè)用地進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析，得出東坡區(qū)近十年來(lái)耕地和建設(shè)用地變化的幅度及原因。再通過(guò)劃定系統(tǒng)邊界，分析系統(tǒng)層次及確定子系統(tǒng)，確定系統(tǒng)主要正負(fù)反饋入樹(shù)，確定系統(tǒng)主要指標(biāo)，確

4、定系統(tǒng)因果關(guān)系圖及流圖，確定系統(tǒng)方程一系列步驟，構(gòu)建了東坡區(qū)土地利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型。然后通過(guò)對(duì)比2002年、2007年土地利用結(jié)構(gòu)的歷史數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)，驗(yàn)證模型的可靠性。最后通過(guò)對(duì)不同設(shè)定下，得出的東坡區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益的對(duì)比分析，得出優(yōu)選方案。
　　 東坡區(qū)1998-2007年的10年間，人均耕地從1998年的0.097hm2減少至2007年的0.090hm2，人均耕地減少0.007hm2，人年均減

5、少耕地0.0007hm2。退耕還林是耕地面積減少的主要原因，建設(shè)用地占用也導(dǎo)致部分耕地面積減少，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整也導(dǎo)致了耕地面積的減少。模型運(yùn)行結(jié)果表明，2002年、2007年的歷史數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)相對(duì)誤差小于1％的參數(shù)占全部參數(shù)的80.56％；相對(duì)誤差小于2％的參數(shù)占全部參數(shù)的91.67％；相對(duì)誤差小于5％的參數(shù)為100％。這說(shuō)明模型的模擬結(jié)果比較可靠，體現(xiàn)出系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型的優(yōu)越性。在模擬東坡區(qū)2015年、2020年土地利用結(jié)構(gòu)前提

6、下，分別設(shè)定出了三種規(guī)劃方案。由東坡區(qū)土地利用效益當(dāng)量測(cè)算結(jié)果可得，三種方案2015年的耕地、園地、林地等所有地類(lèi)產(chǎn)出的土地效益當(dāng)量分別為265561.38、256563.22、420669.29，第三種方案明顯高于前兩中方案，表現(xiàn)出土地節(jié)約、集約利用后的高效經(jīng)濟(jì)利益。在模擬的2020年土地效益當(dāng)量中，三種方案分別為272870.55、274723.51、579341.49，第三種方案同樣呈現(xiàn)出明顯高于其余方案的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)越性。規(guī)劃方案

7、三的土地利用結(jié)構(gòu)既保證了東坡區(qū)工業(yè)和農(nóng)業(yè)并重，又使得退耕還林格局的鞏固、耕地的來(lái)源主要增加在原未利用地區(qū)域，且城市發(fā)展的方向朝著現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)方向延伸，是最為三種規(guī)劃布局中最優(yōu)的土地利用空間規(guī)劃。最后，依據(jù)前文所得出的東坡區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果，對(duì)本區(qū)土地利用給出八類(lèi)用地類(lèi)型的管制規(guī)則?？偟脑瓌t是避開(kāi)城市與城鎮(zhèn)發(fā)展重點(diǎn)方向與區(qū)域，避開(kāi)水利、交通等基礎(chǔ)設(shè)施重要通道，根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市化規(guī)律，將基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)劃定在主要農(nóng)田生產(chǎn)區(qū)。實(shí)施非均