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土地利用改造规划的多因子空间分析 提　要　以福清市土地利用分布为例，在完成土地利用状况和土地适宜性参评因子空间数据库基础上，集成土地适宜性综合指数模型和地块紧凑度模型，开发了基于地理信息系统的土地适宜性评价和土地利用控制决策支持系统。通过土地适宜性多因子空间分析，模拟大农业（耕地、林地、园地）各目标用地条件下各地块土地使用适宜度，并结合土地利用现状，得到单目标土地改造方案；再经模型优化和综合比较得出多目标土地利用改造规划可选方案。计算结果表明，福清市土地资源中开发改造为新耕地的潜力极有限，而用于开发改造新林地和园地的土地尚有 226.80km2 和 36.34km2，为福清市土地利用改造规划和总体规划的制定和调整提供了定量依据。 关键词　土地适宜性评价；土地改造规划；地理信息系统；综合指数模型；地块紧凑度 模型 1 引言 　　通过建立区域土地利用和土地适宜性控制因素数据库和土地信息系统，实现土地利用方式动态模拟和时空分析，对区域土地利用现状适宜性进行综合评价，在此基础上对区域土地利用规划与合理开发提供可视化决策已有相当多的报道[1、2、3、4、5]。宋如华等成功地建立了土地管理信息系统并结合综合指数模型，实现了土地利用规划和空间布局决策[6、7]。胡小华已对 GIS 支持的多目标土地适宜性评价做了详尽论述[8]，而尹君探讨了土地利用多目标规划模式，提出以建立土地资源数据库—土地多宜性评价—多目标决策—多方案比较优选的规划过程[9、10]。杨联安等完成了在“3S”一体化技术支持下的土地利用动态管理信息系统建设框架[11]，而陈崇成等提出基于地理数据分析和功能分解相结合的空间信息系统开发模式[12]。 　　本文基于地理信息系统 Arcview3.1 平台开发了集土地利用空间数据库管理、空间应用模型分析和可视化空间决策支持于一体的土地适宜性评价与利用空间决策集成系统，在此基础上以福建省福清市土地利用分布为例，开展了考虑各种自然、社会经济条件和土地利用现状等因素情况下的土地适宜性多因子空间分析，得出考虑地块紧凑度的单目标和多目标土地利用改造规划初步方案，为土地管理、优化土地利用结构和布局，制定土地利用总体规划以及因地制宜地合理利用后备土地资源提供定量分析依据。 2 基于 GIS 的土地多目标改造规划原理 　　GIS 环境中特有的空间分析功能和空间数据可视化表达方式，为土地利用评价、改造和结构调整提供了全新的分析和解决方案。笔者在尹君[9、10]张显峰等[14]、Kao[15] 等研究基础上，发展了在 GIS 环境中集成综合指数评价模型和地块紧凑度模型的土地利用改造规划多因子空间分析途径。该方法将土地改造规划模拟分为 3 个步骤，即单目标土地多因子适宜性评价—单目标土地利用改造模拟—多目标土地利用改造规划（图 1）。土地利用适宜性评价中，评价因子除了自然因子和社会因子外，还考虑土地利用现状对改变利用方式的限制；在多目标土地利用改造规划时，通过地块紧凑度模型优化单目标土地利用改造方案，并综合比较各地块在各目标利用条件下的评价得分值或土地利用的多宜性，提出较为客观的区域大农业土地利用的改造规划的计算方案。 图 1 基于 GIS 的大农业土地利用改造规划模拟“三步法”技术流程图Fig.1 The three step technical flowchart for GIS-based simulation of pan-agriculturalland use transformation planning 3 实体系统的设计 3.1 系统的集成方案 　　基于 GIS 的土地适宜性评价与利用决策空间集成系统的开发和设计中，实现空间数据库与空间应用分析模型的接口是一个技术关键。文献 16 已对土地适宜性评价与利用决策空间集成系统的体系结构和数据流程图作了详尽的论述。本文采用 Arcview 3.1提供的用户接口函数，通过调用动态函数库 (DLL) 的方式实现 Avenue 与 Visual Basic应用模型程序之间的数据传递和数据表现，并且构成统一的无缝界面。其结构方案如下图（图 2）。 图 2 GIS与空间应用分析模型紧密集成模方案Fig.2 A tightly integration scenario for GIS with Spatial Analysis Model 3.2 空间应用分析模型 3.2.1 土地适宜性多因子评价模型 　　本文以现状利用地块为评价单元，采用综合指数模型优先进行单目标（耕地、林地、林地）适宜性评价，然后通过各目标评价结果与土地利用现状图进行比较，在剔除城镇建设用地等不可改造的土地利用，以及与现状利用一致的两种地块后将中等适宜以上的目标利用地块定义为待改造的地块。模型表达式为： 式中，Ek 为评价