[发明专利]一种区域土地利用优化配置方法

摘要

本发明公开了一种区域土地利用优化配置方法，具体包括如下三个步骤：预测最优的各类土地利用面积数值大小；然后将土地利用配置的数值初步空间化；最后根据历史期资料进行生态验证和影像的反馈调节，直至得到同时满足生态需求中的减水减沙效果的设计年土地利用最优化配置图。本发明的方法预测条件以政策和现状数据为依据，通过运筹学线性规划算法，使得各项预测结果满足规划水平年各项指标的数值范围，且可以对土地配置变化及其带来的水沙变化进行系统的分析和讨论，使得土地配置方式、经济效益、景观指数、径流泥沙之间形成耦合关系，可以灵活调整系统，进行优化，是可信度、解释度、自由度很高的，兼顾经济发展和生态保护的土地配置预测方法。

主权项

1.一种区域土地利用优化配置方法，其特征在于，具体包括如下三个步骤：步骤1、预测最优的各类土地利用面积数值大小步骤1.1、确定研究区域，选择研究时段，确定基准年和设计年；步骤1.2、构建模型：查找研究区域范围内的行政区域统计年鉴，对研究时段研究区域范围内与各类土地利用情况相关的基础数据进行统计，并利用GM(1,1)模型在R软件上进行设计年的基础数据数值预测；步骤1.3、建立方程：以基准年各类土地利用面积为自变量，以设计年的经济总效益为因变量，根据《区域综合规划》中的生态环境要求、土地资源要求，社会需求要求，建立多元约束方程；步骤1.4、方程求解：在GPLAYS软件上对步骤1.3中的建立的多元约束方程求解，获得设计年研究区域内各类土地利用面积的最优解系；步骤2、将土地利用配置的数值初步空间化步骤2.1、根据研究区域研究时段内的土地规划政策，依据具体政策，以研究区域基准年的土地配置影像为本底，使用ArcGIS10.1软件，根据步骤1.4中得到的设计年研究区域内各类土地利用面积最优解系配置进行布设，筛选图像属性，进行局部变更和全局拓展，得到设计年的初始土地配置影像；步骤3、根据历史期的资料进行生态验证和影像的反馈调节步骤3.1、查找研究区域历史期的流域水文资料，借助SPSS软件作基础的简要分析；步骤3.2、分析与土地利用配置在历史期的变化：将研究区域研究时段内的土地配置影像作为基础资料，通过ArcGIS10.1软件，用空间分析功能中的区域分析功能做出土地转移矩阵，得到研究区域历史年不同土地利用类型的时、空变化和同一类型土地内部动态转移变化的基本特性；步骤3.3、计算景观指数：将ArcGIS10.1中的步骤3.2中用到的研究区域研究时段内的土地配置影像转成Tiff格式导入到Fragstas4.2软件中，选择景观尺度上表征土地破碎度、土地聚合度、土地类型联通度、土地类型形态规则度、土地利用类型丰富度的指数进行计算，从运行结果中得到研究区域研究时段内景观格局变化和基本规律；步骤3.4、景观指数与水沙建立关系：将研究区域研究时段内的土地配置影像与对应年份的景观格局、径流和泥沙数据建立相关关系，得到径流、泥沙和景观格局之间的线性耦合关系式；步骤3.5、根据步骤3.2分析得到的研究时段内研究区域不同土地利用类型的时、空变化和同一类型土地内部动态转移变化的基本特性和步骤3.4得到径流、泥沙和景观格局之间的线性耦合关系式，对步骤2.1得到的设计年的初始土地配置影像在面积配置不变的前提下，进行局部的地类交换和微变更，得到设计年的二次配置影像；步骤3.6、将步骤3.5得到的设计年的二次配置影像转成Tiff格式导入到Fragstas4.2软件中，对设计年的土地破碎度、土地聚合度、土地类型联通度、土地类型形态规则度、土地利用类型丰富度进行计算，得到设计年景观指数，将设计年景观指数结果带入步骤3.4得到的径流、泥沙和景观格局之间的线性耦合关系式中，检验设计年景观格局是否同时满足生态需求中的减水减沙效果；步骤3.7、若设计年景观格局同时满足生态需求中的减水减沙效果，则步骤3.5得到设计年的二次配置影像即为设计年土地利用最优化配置图；若不满足，则重复步骤3.5和步骤3.6，对设计年的初始土地配置影像循环调试和反复运行验证，直至得到同时满足生态需求中的减水减沙效果的设计年土地利用最优化配置图。