摘 要 土地利用规划修编需要建立土地利用结构分析、土地利用动态变化分析、土地供需预测、土地利用空间布局以及土地利用分区等模型，这些模型可以用来分析土地的供需关系以及土地的合理布局，是土地利用规划信息系统中辅助决策模块的建立的基础，是编制与实施规划的基础。
关键词 土地利用规划 规划辅助决策 规划模型 信息系统
中图分类号：F301 文献标识码：A
一、引言
传统的土地利用规划信息系统一般包括规划编制和规划实施管理两个方面，利用信息系统对土地利用规划辅助编制涉及到的应用分析模型是一个十分值得单独研究的系统工程。要研究开发一个土地规划辅助决策信息系统，须分解土地利用规划模型群为切入点形成系统的辅助决策功能。
对土地的利用规划进行辅助决策的模型群集，主要包括土地利用结构分析模型、土地利用动态变化分析模型以及土地需求预测模型。
二、基础数据预测
（一）人口预测。
人口预测有人口自然增长法和劳动平衡法。人口自然增长法是根据基期年的人口数直接推算未来时期人口数。使用这种方法的前提是:规划区域的人口数基本上是按照一定比例增长，并假定该地区人口今后仍然按此平均增长率继续增长下去。而劳动平衡法是以一定比例分配社会劳动力为基础，按基本人口、服务人口、被抚养人口三者之间比例关系预测未来人口（适用于城市和城镇居民点的人口预测）。
（二）城市化水平预测。
1、城市化水平的测度。
城市化的量度一般可采用主要指标法和复合指数法。复合指标法采用反映城市化水平的四个方面指标，即:规划区域的城市人口占其所在区域总人口的比例、人口密度即单位城市土地面积的人口数、城市(建成区)的大小、城市(建成区)之间的平均距离。
2、城市化水平预测模型。
城市化水平的预测方法主要有: 商品粮供应率预测法，理论依据是:变农村人口为城镇人口、农业人口为非农业人口的规模和速度取决于农业生产水平和粮食商品率；国民生产总值预测法；基建投资规模预测法；农村人口转化预测法，根据城市人口的自然增长率、机械迁移人口数、农业人口转化为城镇人口数进行推算；多指标综合预测法，常采用农业生产发展水平预测(商品量增长预测、农业劳动力转移数量预测)、国民收入增长率预测、基建投资数额预测等多指标综合预测法，根据预测结果加以综合得高、中、低三种方案，再结合其它相关因素，最终预测城市化水平。
三、土地利用结构分析
（一）各类用地比例。
面积比是指某一区域内各土地类型的面积占其土地总面积的百分比。即：
Ki=ai/A*100% (3-1)
式中：K，为第i种土地类型的面积比;a，为第i种土地类型的面积；A为区.域土地总面积。其计算结果多用直方图、饼状图表示。
（二）土地数量结构多样化。
根据吉布斯―马丁的多样化指数来度量，其模型为:
(3-2)
式中GM为多样化指数，为第i种土地利用类型的面积。若某一地区只有一种土地类型，则多样化指数为0;若土地均匀地分布在各种类型中，则多样化指数为1。
（三）土地数量结构区位意义。
利用区位指数分析区域土地的意义在于这一指数可反映某一地区各种土地相对于高层次区域空间的相对聚集程度，区位指数是综合性指标，计算公式为：
(3-3)
式中Qi为区位指数，fi为区域内第i种土地的面积，Fi为高层次区域内第i种土地的面积。若Qi大于1，则该种土地具有区位意义，若Qi小于1，则不具有区位意义。
（四）土地利用空间布局。
可运用景观生态学中的多样性指数、优势度指数、均匀度指数和破碎度指数作为土地利用空间格局指数，对规划地区土地利用的空间格局进行定量分析。
土地利用多样性指数(H)反映了土地利用类型的多少和各种类型所占的比例，当土地利用各种类型所占比例差异减小时，多样性上升。土地利用优势度指数(D)用于测度土地利用结构中一种或几种类型支配整个土地利用的程度，与多样性指数成反比。多样性指数和优势度可以用来描述不同土地利用类型的分配方式，反映土地利用是否以某种或某几种方式为主。土地利用均匀度指数(E)是描述土地利用类型的分配均匀程度，可用Romme相对均匀度计算。土地利用破碎度指数(C)用于测度土地被分割的破碎程度。空间格局指数的大小反映了人类活动对土地利用的干扰程度，随干扰强度增加，土地利用的多样性、均匀度、破碎度提高，优势度减少。
四、土地利用动态变化分析
（一）土地利用数量变化。
1、单一土地利用类型动态度(K)表达的是某研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况。这一指数的意义在于可以直观地反映类型变化的幅度与速度，同时可以比较不同类型间变化的差异，从而探究其变化的驱动力和约束因素。
2、综合土地利用动态度(LC)反映区域内某一研究样区各种土地利用类型动态变化及其转换程度，着重变化的过程而非变化的结果，意义在于反映出区域土地利用变化的剧烈程度。可以应用于局部与全区的对比以及区域之间土地利用变化程度的对比。
（二）土地利用变化区域差异。
我们可以用各区域某种土地利用类型相对变化率及各区域土地利用动态度(单一土地利用动态度，综合土地利用动态度)的不同来反映土地利用变化的区域差异。
（三）土地利用类型空间变化。
土地利用的空间变化，可以用土地资源分布重心变化情况来反映。其方法为:把一个大区域分为若干个小区，在大比例尺地图上根据居民点的分布及地形特点确定每个小区几何中心的地理坐标，然后再乘以该小区该项土地资源的面积，最后把乘积累加后除以全区域该项土地资源总面积。重心坐标可以用地图经纬度表示，也可以用大地直角坐标表示。
五、土地需求量预测模型
（一）土地需求量预测数学模型。
1、年平均变化率法：此法依此式计算土地需求量：an=a0(1?r)n，其中，an为预测期末土地的面积； a0为预测期初土地的面积；r为预测期土地面积的年变化率(增加为正，减少为负)；n为预测年期。
2、趋势预测法：研究区域的土地面积变化是在时间序列上展开的，随着时间的推移，可以得到一系列依赖于时间的数据Y=f(t)，以时间为参数的数列成为时间序列。
3、回归预测法：城市土地的变化与许多因素都有关系，如经济发展速度、人口、城市化率等等。它们之间的关系可以Y=f(x1,x2,…xn)表示。
（二）耕地需求量预测。
l、粮食安全条件下的最小耕地需求量是粮食自给率、食物消费水平、食物综合生产能力等因子的函数。
2、基于耕地社会保障功能的需求量预测耕地，对于城市而言主要表现为耕地是城市农业人口及“两栖人口”的重要生活保障，因此，城市耕地的社会保障功能定位为满足农业人口及“两栖人口”的粮食自给自足，其需求量为达到这一条件的耕地需求量
（三）建设用地需求量预测。
l、城镇、农村居民点用地需求预测。通常采用城市规划中确定城市建设用地的方法：人均建设用地指标法。
2、独立工矿用地需求预测。通过区域经济发展、生产要素享赋、土地集约利用发展趋势的研究，确定单位土地的工业产值，在分析预测经济发展规模的基础上确定产业用地总需求，在总需求的基础上扣除城镇内部合理的产业用地需求，即为独立工矿用地需求。
3、交通用地需求预测。城市交通用地需求中，公路交通的需求是其研究和考虑的重点。公路交通用地取决于其长度和宽度。其长度依据选线方案在图上量取。公路的宽度与其技术等级有关。依据公路技术等级即可确定公路的路面宽度和路基宽度，从而计算得到公路的占地面积。
4、水利设施用地需求预测。水利设施包括水库水面和水工建筑物用地，其中水工建筑物的用地需求根据长度和其断面要素计算;水库水面用地可依据水位――库容关系曲线和水位面积曲线估算。
六、辅助决策功能模块实现
（一）土地利用现状分析。
通过提取土地利用现状图中的各种用地类型的属性信息，将属于同一大地类的用地类型的面积字段值进行加和汇总，并将汇总的结果赋到土地利用现状表的面积字段位置。将各种土地利用的现状地类数据汇总之后，我们就可以计算出各个地类占规划区域土地总面积的比重，从而有效的进行土地利用现状数据的分析比较；同时系统也提供了生成统计图表的功能，来更形象直观的对各类土地利用现状数据进行分析。
（二）土地利用动态变化分析。
主要是根据选定的规划方案，将各种地类的用地情况信息录入系统之后，系统可实现对这些规划用地信息的计算分析功能，自动的计算规划近期、远期与现状地类的面积增减数值；同时也可以采用生成统计图表的方式来对土地利用情况进行分析，以得出土地利用规划方案合理与否，并进行相应地类用地情况的调整。主要包括土地利用数量变化分析、土地利用变化区域差异分析以及土地利用类型空间变化分析。
（三）人口预测。
在人口预测子模块中，可以完成总人口和城镇人口的数量预测，总人口预测中可以用自然平均增长法和回归预测法来完成总人口的数量预测，当选择相应的预测方法之后，系统会显示此方法所对应的预测公式，在文本框中输入公式所对应的各数据项后，点击计算按钮，系统就会自动计算规划目标年的总人口数；城镇人口的计算设计了劳动平衡法和单因素分析法两种预测方法，其计算方法与总人口的计算方法类似。
（四）土地需求量预测。
本模块在人口预测的基础上进行各类用地的需求量预测，然后将各类用地的预测数据信息录入相应的位置，并进行规划近期面积和规划远期面积预测结果与现状数值的分析比较，从而得出预测结果合理与否，以辅助规划预测方案的拟定。
七、结束语
土地利用规划修编需要建立土地利用结构分析、土地利用动态变化分析、土地供需预测、土地利用空间布局以及土地利用分区等模型，这些模型可以用来分析土地的供需关系以及土地的合理布局，是土地利用规划信息系统中辅助决策模块的建立的基础，是编制与实施规划的基础。□
（作者：华中农业大学土地管理学院硕士研究生）
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