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多目标规划应用实例 绿洲型城市区位选址的多目标规划模型 小流域综合治理的目标规划模型① 绿洲型城市区位选址的多目标规划模型 (1)绿洲型城市的环境地质基础及影响城市选址的环境地质要素 新疆绿洲型城市，按地理位置可分为：冲积扇型、洪积扇型、冲洪积平原型、河谷型、冲积平原型、湖岸平原型等。其中，冲积扇型城市分布最为普遍，约占39%，是新疆绿洲型城市的典型代表。本模型主要是针对冲积扇型城市的区位选址问题。 (2)绿洲型城市区位选址的多目标规划模型 冲积扇型城市是新疆绿洲型城市的典型代表，本模型旨在回答在冲积扇的什么部位建立城市最为合理或已建城镇合理发展规划问题。因此，冲积扇的扇形地区域就是城市选址所允许的空间范围。也是规划模型的求解区域。为了便于进行理论分析和建立模型的需要，在数学形态上，可以将这个求解区域近似地看成是一个规则 小流域综合治理的目标规划模型① 石匣小流域地处北京市山区密云水库东北，包括白河涧、窑亭、芹菜岭、东关、石匣、四合、栗榛寨、大屯8个行政村，总面积33 km2；水土流失面积32.12 km2，占流域面积的97.3%，以面蚀为主；多年平均降雨量为661.8 mm，80%集中在6～9月份；据1997年的统计，全流域有人口8057人， (2) 模型计算及结果分析 对上述模型进行求解计算，得出以下结果：决策变量的优化解为： 求解结果表明，最佳城市区位应该在（57.7，20.4，121.3），这一位置位于冲积扇的中部略偏下，大致在奎屯兵站以北2km。这就是说，从科学的角度来讲，如果在奎屯绿洲建立城市的话，那么最佳的区位应该是以此点为中心向四周扩展。由此看来，奎屯市现在的城市区位是不尽合理的。尽管目前无法改变它已经形成的城市区位，但是，根据计算结果，它今后应该向冲积扇的中部（即向南）发展。庆幸的是，奎屯市的发展规划已经做出了今后向南延伸的决策，这一决策符合上述模型的计算结论。 耕地面积565 ha，人均占有耕地0.07 ha。该流域综合治理是联合国开发计划署技术援款项目“北京市可持续发展重点领域行动方案”的子项目，治理二期工程从1997年开始，至2001年结束，为期5年。结合该项目，王春玲、王久丽（1999），运用目标规划方法，建立了北京市密云县石匣小流域综合治理规划模型。下面对这一模型做一简单地介绍，供读者研究参考。 (1) 规划模型 该模型，根据土地质量级别，从农、林、牧三者的相互依赖和促进的关系，当地发展水平、地区发展战略要求、以及提高群众生活水平和改变山区落后状况等方面出发，经过综合考虑，确定以纯收入最大为第一优先级，水土流失量最小、投入最小为第二优先级。在该规划模型中，各决策变量的具体含义见表5.3.2。 表5.3.2 模型的决策变量及其含义 模型的具体方程如下： 土地约束： 粮食约束： * * 冲积扇型城市在新疆绿洲型城市中最为多见，在天山南、北麓和昆仑山北麓，冲积扇发育较广，并且许多扇型地都具有相当大的规模。新疆冲积扇的发育与晚第三纪以来的中国西部环境的演变有着密切的关系。晚第三纪以来，昆仑山、天山、阿尔泰山剧烈上升，使来自海洋的湿润气流受到阻隔，逐渐形成了新疆的干旱气候。在干旱气候环境下，植被逐渐变的稀疏，内陆湖泊变小乃至消亡，自然景观以荒漠为主。 由于山体抬升，在干旱环境下，风化产生大量的碎屑物质，为冲积扇的形成提供了丰富的物质来源。 冲积扇的物质组成，扇顶部位主要为粗粒相堆积带，堆积厚度较大，主要由卵砾石组成，空隙大、透水性强；冲积扇的中部为粗细粒过渡带；下部和边缘为细粒相堆积带，主要由砂土、亚粘土、粘土组成。冲积扇的扇面坡度自扇顶向扇缘具有明显的倾斜，在扇顶部，坡角较大，而到了扇缘带倾角很小，只有1—2°。 由于城市是区域经济发展和地方行政管理中心。因此，优越的地理位置、便利的交通、充足的水源、潜在的经济环境及优良的自然环境等条件应该是良好城市区位的基本特征。对于冲积扇上的绿洲型城市而言，其区位选择与环境地质因素有着极为密切的关系。环境地质因素对于绿洲型城市区位选址的影响主要表现在如下几方面。 ①土地条件 在干旱绿洲地区，宜农性土地是很有限的，也是很宝贵的土地资源，一般情况是不允许作为其它用地的。通常，土质差的非宜农性土地的城市建设征用费低，土质好的宜农性土地征用费高。因此，绿洲型城市的区位应该选在土质能够满足城市建设要求，而土地征用费又较低廉的部位。显然，土地条件是限制绿洲型城市区位选址的重要因子。 ②水文地质条件 a) 地下水资源量。水资源是影响城市区位的重要因素，是城市区位选址必须考虑的首要因素。对于绿洲型城市，地下水是城市主要的供水源，地下水位及其富水性直接关系到一个地段是否可以作为城市的