土地利用规划实验指导及手册

1、土地利用规划 实 验 及 报 告 书 姓名： 学号： 玉溪师范学院资源环境学院土地管理专业 刘文旭编写 基本土地利用总体规划编制技术路线图基本土地利用总体规划编制技术路线图 编制工作任务 组织工作班子 制定工作计划及工作方案业务培训 基础资料的收集、整理 补充调查 专题调查研究 土地利用现状分析 土地适宜性评价 土地利用环境影响评价 土地利用潜力分析 土地利用战略研究 指标 方案 论证 方案论证协调 编制规划成果、形成送审稿 政府审议 上报上级人民政府审批 i 准 备工 作阶 段 调 查研 究阶 段 编 制方 案阶 段 上 报审 批阶 段 通不 过 通不 过 通过 规划编制大纲 市域基础资料

2、土地资源与土地利用资料 有关土地利用规划的资料 绘制土地利用现状图 土地供需预测 确定土地利用目标和任务 确定土地利用基本方针 确定土地利用战略措施 土地利用结构和布局调整方案 方案 1 方案 2 方案 3 实验一实验一 土地利用现状分析及规划评价土地利用现状分析及规划评价 一、实验目的一、实验目的 通过土地利用现状分析，知道土地利用现状分析的目的，土地利用现状分析评价的内 容及土地利用规划后评价过程与方法。能够利用 excel 进行图表制作，掌握条图，柱状图， 饼图，散点图。 二、实验内容二、实验内容 1.土地利用用地的现状分析： 以中华人民共和国土地管理法等有关法律和法规为依据，认真贯彻“

3、十分珍惜和 合理利用每寸土地，切实保护耕地”的基本国策，坚持“保护资源、保障发展”的方针， 从巢湖市整体经济发展的需要出发，正确处理土地资源利用中保护与发展、规划控制与市 场调节、内涵挖潜与外延扩大、全局利益与局部利益、长远利益与当前利益等重大关系， 突出重点区域和重点行业，统筹规划，合理布局，促进土地利用方式和管理方式的转变， 保障土地资源可持续利用和经济社会可持续发展。 表 1土地利用现状表 2005 年 县市土地总面积耕 地园地林地牧草地 景洪市 686749.6765337.60104208.24432980.91808.71 勐海县 531027.4176522.5718661.41

4、314245.27327.19 勐腊县 681673.7738712.4851364.63495428.9481.05 版纳州 1899450.85180572.71174234.291242655.121216.65 县市其他农用地城镇用地农村居民点用地水利设施未利用土地 景洪市 17921.411216.954901.33734.3148787.53 勐海县 21268.08264.413254.35610.6489623.97 勐腊县 6512.91315.743143.71185.6978766.89 版纳州 45395.331793.7611299.391530.64217178.3

5、9 (一)农用地现状（根据表1说明） 土地利用现状情况，说明分区情况 (二)建设用地现状填写 (三)未利用地 2.建立土地利用结构（按照上课教学要求说明此市的土地利用现状结构变化 情况） 表 2土地利用区位分析 县市区位指数 名称土地总面积耕 地农业用地建设用地城镇用地农村居民点用地 利用区位熵指数对本市下辖行政地区的建设用地区位指数，耕地，城市用地的区位指 数建行计算并分析：区位熵指数： i i d s q d s 表 32005 年土地利用结构表 西双版纳用地面积占土地总面积（%） 土地总面积 1899450.85100 农用地小计 1644074.3886.56 耕地 180572.71

6、9.51 园地 174234.299.17 林地 1242655.1265.42 牧草地 1216.950.06 农用地 其他农用地 45395.332.39 建设用地小计 18502.990.97 居民点及独立工矿用地 14024.080.74 交通用地 2948.270.16 建设用地 水利设施用地 1530.640.08 未利用地小计 236873.4712.47 未利用土地 217178.3911.43 未利用地 其他土地 19695.081.04 表 4土地利用结构三类表 土地利用分类面积占版纳州总 面积（%） 土地利用分类面积占版纳州总 面积（%） 小计180572.719.51小

7、计14024.080.74 灌溉水田73413.453.86城市1053.690.06 耕地 望天田3450.410.18 居民 点及 独立 工矿 建制镇774.190.04 水浇地142.890.01农村居民点11299.390.59 旱地102578.395.40独立工矿586.310.03 菜地987.570.05盐田00 小计174234.299.17特殊用地310.500.02 果园4503.780.24小计2948.270.16 桑园97.270.01铁路用地00 茶园24971.791.31公路用地2837.250.15 橡胶园141008.247.42民用机场108.930.0

8、1 园地 其它园地3653.210.19港口码头0.230 小计1242655.1265.42 交通 用地 管道运输用地1.870 有林地1123373.6959.14小计1530.640.08 灌木林104817.615.52水库水面1298.990.07 疏林地5519.910.29 水利 设施 用地 水工建筑用地231.650.01 未成林造林地8502.220.45小计217178.3911.43 迹地186.640.01荒草地216588.1411.40 林地 苗圃255.040.01盐碱地00 小计1216.950.06沼泽地6.260 天然草地1216.950.06沙地15.49

9、0 改良草地00裸土地92.630 牧草 地 人工草地00裸石砾岩地13.910 小计45395.332.39 未利 用土 地 其它未利用土地461.970.02 畜禽饲养地00小计19695.081.04 设施农业用地00河流水面17287.810.91 农村道路5511.470.29湖泊水面140.760.01 坑塘水面2738.590.14苇地4.830 养殖水面785.070.04 其他 土地 滩涂2261.680.12 农田水利用地727.010.04 田坎35633.191.88 其他 农用 地 晒谷场等用地00 由表由表2 2和表和表3 3、表、表4 4对土地利用结构进行分析如下

10、：对土地利用结构进行分析如下： 据 2005 年西双版纳州土地变更调查显示，版纳州土地总面积为 18994.51 平方公里。 2005 年末耕地面积为 180572.71 公顷，占土地总面积的 9.51%。 3.前一轮的土地利用总体规划评价 西双版纳州土地利用总体规划（19972010 年） 自依法实施到 2005 年已经实施 8 年了。这些年来，各级领导和广大群众按规划办事的意识明显增强；实施规划的机制和管 理制度初步形成；规划的实施，在引导和规范城乡用地、促进土地节约集约利用、加强耕 地保护特别是基本农田保护工作中发挥了重要作用。 西双版纳州土地利用总体规划（1997-2010 年） 实施

11、评价是规划修编前期工作的重 要组成部分，是新一轮规划修编的基础与前提，也是确保规划修编依法有序推进的重要措 施。 研究的目的：全面分析上一轮土地利用总体规划实施的效果，促进有关部门进一步落 实土地利用总体规划的目标、任务和各项实施措施；通过总结正反两方面的经验，提出改 进土地利用总体规划工作的对策和建议，作为本轮土地利用总体规划的修编基础和依据。 表 51996 年和 2005 年土地利用 规划基期年上一轮报告年 面积增 减 变化速 度 比重比重 地类面积 % 面积 % 土地总面积 1899450.851001899450.85100 耕地 180572.719.51207891.7810.9

12、4 园地 174234.299.17151395.517.97 林地 1242655.12 65.42 1231216.5364.82 牧草地 1216.950.061222.110.06 其他农用地 45395.332.3950373.962.65 农用地农用地合计 1644074.38 86.56 1642099.8986.45 居民点用地及独立工矿用地 14024.08 0.7413765.100.72 交通用地 2948.270.162265.740.12 水利设施建设用地 1530.64 0.081369.970.07建设 用地 合计 17400.810.92 未利用土地 21717

13、8.3911.43216544.2711.40 其他土地 19695.081.0423405.881.23 其他 土地 其他土地合计 236873.4712.47239950.1512.63 土地利用变化的速率公式：土地利用变化的速率公式： /100% abb kvvvt 说明上一轮报告年和规划基期年的土地利用结构变化： 根据西双版纳州土地利用总体规划(1997-2010年)确定的主要控制指标为:（请填（请填 写空白处）写空白处） （一）耕地 由现状207891.78公顷，调整为 213037.73 公顷，增加（ ）公顷。占土地总面积的 比重由 10.94%提高到 11.22%。规划期内，预计

14、各类用地占用耕地 14470.65 公顷，其中城 镇村庄及工矿用地占用 524.08 公顷；交通建设占用 70.27 公顷；水域用地占用 70.93 公顷； 退耕还园 8206.62 公顷；退耕还林 4349.75 公顷：退耕还牧 1249 公顷。规划期内将新开垦 耕地 19935.33 公顷。2010 年规划控制为 213037.73 公顷（占土地总面积的 11.22%） ，增加 （ ）公顷。规划期内阶段性控制要求为，2005 年耕地保有量应控制在 211086.06 公 顷（占土地总面积的 11.11%） 。 （二）园地 由现状 151395.51公顷，调整为 181293.27 公顷，增

15、加（ ）公顷。占土地总面积的 比重由（ ）%提高到 9.54%。新增园地中，陡坡耕地退耕改园地 8206.62 公顷；林地改 园地 9824.95 公顷；开发荒山 23382.29 公顷，共计 41413.86 公顷。各项建设用地占用 1052.55 公顷，其中城镇村庄及工矿用地占用 714.62 公顷；交通用地占用 260.18 公顷； 水域用地占用 77.75 公顷。其中，2005 年园地面积应控制在 168164.23 公顷（占土地总面 积的 8.85%） 。 （三）林地 由现状1231216.53公顷，调整为 1347319.77 公顷，增加（ ）公顷。占土地总 面积的比重由（ ）%提

16、高到 70.93%，森林覆盖率由现状的 59.27%，高到 70%。新增林地 面积中退耕还林 4349.75 公顷，开发荒山造林 111557.53 公顷，共计 115907.28 公顷。规 划期内减少林地 13210.59 公顷，其中：林地改园地 9824.95 公顷；城镇村庄及工矿用地占 用 856.14 公顷；交通用地占用 1138.02 公顷；水域用地占用 1391.48 公顷。其中，2005 年林地面积应控制在 1310642.38 公顷（占土地总面积的 69.00%） 。 （四）牧草地 由现状 1222.11 公顷调整为 29668.07 公顷，增加（ ）公顷，占士地总面积的比重

17、由（ ）提高到 1.56%。新增牧草地中，退耕还牧 1249 公顷，开垦未利用土地中荒草地 27202.12 公顷。其中，2005 年牧草地面积应控制在 19506.96 公顷（占土地总面积的 1.03%） 。 （五）城镇村庄及工矿用地 由现状 13765.10 公顷，调整为 16509.99 公顷，增加（ ）公顷，占用耕地 524.08 公顷。占土地总面积的比重由 0.72%提高到 0.87%。增加部份中，城镇用地增加 1962.09 公 顷，占用耕地 497.62 公顷；村庄用地增加 66 公顷，占用耕地 7.56 公顷；独立工矿用地增 加 438.12 公顷，占用耕地 18.9 公顷；特

18、殊用地增加 365.97 公顷。其中，2005 年城镇村 及工矿用地面积应控制在 15498.50 公顷（占土地总面积的 0.82%） 。 （六）交通用地 由现状 2265.74 公顷，调整为 9624.91 公顷，增加 2341 公顷。占土地总面积的比重由 0.38%提高到 0.51%。其中占用园地 260.18 公顷。其中，2005 年交通用地面积应控制在 8788.84 公顷（占土地总面积的 0.46%） 。 （七）水利设施用地 由现状 1369.97 公顷，调整为 7581.48 公顷，增加（）公顷。占土地总面积的比重由 （ ）提高到（ ）%。占用耕地 70.93 公顷，其中水利工程建

19、设增加水域面积 1903.19；水产养殖新增水域面积 310.55 公顷。其中规划中期 2005 年水域面积应控制在 6790.86 公顷（占土地总面积的 1.41%） 。 (八）未利用土地 由现状 239950.15 公顷，调整为 74415.63 公顷，减少（ ）公顷。占土地总面积比 重由（ ）降低到 3.92%。规划中期的 2005 年未利用土地面积应缩减为 140258.74 公顷， （占土地总面积的的 7.38%） 。 4.指标实现程度分析 表 6指标实现程度 西双版纳2005 年的实际现状用地面 积 上一轮规划中的 2005 年利用面积 指标是否实现 土地总面积 耕地 园地 林地

20、牧草地 居民点及工矿用地 交通用地 水利设施用地 未利用土地 请填写你思考的，对上一轮规划与本期规划的情况分析说明请填写你思考的，对上一轮规划与本期规划的情况分析说明 注：对所有的表格利用 excel 制图生成提交。 实验二实验二 土地利用战略土地利用战略 一、一、实验目的实验目的 土地利用战略目标是土地利用战略研究的核心内容，体现土地利用的目的。土地利用 战略研究，主要是为实现社会经济发展规划目标服务，要掌握宏观经济分析，土地利用战 略研究的特性和内容，土地利用战略研究及其特性，知道土地利用战略研究的内容。采用 swot 分析，对土地利用情况进行战略目标决定及分析。 二、二、实验内容实验内容

21、 案例 1 引入 某农场 i、ii、iii 等耕地的面积分别为 100 hm2、300 hm2 和 200 hm2，计划种植水稻、 大豆和玉米，要求三种作物的最低收获量分别为 190000 kg、130000 kg 和 350000kg。i、ii、iii 等耕地种植三种作物的单产如表 4 所示。若三种作物的售价分别为水 稻 1.20 元/kg，大豆 1.50 元/ kg，玉米 0.80 元/kg。 表 7不同等级耕地种植不同作物的单产(单位:kg / hm2) i 等耕地ii 等耕地iii 等耕地 水稻 11 0009 5009 000 大豆 8 0006 8006 000 玉米 14 000

22、12 00010 000 分析不同目标下的土地利用战略抉择： 为什么要进行战略抉择，怎样才能保证战略抉择的利益最大化。 表 8swot 战略分析矩阵 案例 2：西双版纳 20062020 年土地利用总体规划的土地利用战略的 swot 分析。 2005 年版纳州国内生产总值（gdp)77.9513 亿元。其中：第一产业 27.9031 亿元；第 二产业 17.8824 亿元；第三产业 32.1658 亿元。人均国内生产总值 8873 元。工农业总产值 （现价）57.7631 亿元。其中：工业 16.2628 亿元占 28.22%；农业 41.3686 亿元占 71.78%。地方财政收入 3.81

23、40 亿元，地方财政支出 13.55 亿元。版纳州粮食播种面积 125.4 万亩，粮食总产量 35.31 万吨。农民人均纯收入 2172 元，城镇人均年收入 7874 元。 版纳州是一个以傣族为主，还有汉、彝、哈尼、拉枯、布朗、基诺等 13 个民族聚居地。 2005 年总人口 88.0837 万人，其中农业人口 60.9746 万人，占总人口 69.22%；非农业人口 27.1091 万人，占 30.78%。人口自然增长率 8.31。 针对版纳州人口、耕地、后各土地资源潜力，土地利用特点及当前土地利用中存在的 主要问题和将来土地利用的变化趋势，提出版纳州土地利用战略的总目标总目标如下：（详细阅

24、 读，提出问题） 1、保障一定数量和质量的耕地面积；保障关系国计民生的重点基础设施用地；保障对 地区经济发展有重要作用的重点项目用地；保障一定数量的生态用地。 2、扩大果茶桑胶药花等园地种植面积，推进生物资源开发产业建设和农村经济发展； 扩大用材林、经济林和生态防护林面积，提高林地利用的生态经济效益；扩大瓜菜种植面 积，建设“菜蓝子”工程。 3、突出土地资源开发利用的区域特色，体现地域差异，避免低水平重复开发建设；突 出后备土地资源开发利用潜力，积极开展土地整理与复垦，实现耕地占补平衡；突出挖掘 各类闲置土地和低效土地的利用潜力，努力推进土地资源的节约与集约利用；突出土地资 源开发利用中的生态

25、环境保护与建设，促进人与自然的和谐；突出土地用途管制制度，严 格土地管理；突出土地使用制度改革与创新，科学地管好用好土地资源。 表 9土地利用结构调整近期末期 基期（2005 年）近期（2010 年）末期（2020 年） 地 类 面 积 比例 （%） 面 积 比例 （%） 面 积 比例 （%） 近期变 化量 规划期 变化量 土地总面积18995 100189.95100189.95100 一、农用地 164.4186.55170.8389.93183.6896.706.4219.27 1、耕地 18.069.5117.999.4717.899.41-0.07-0.17 2、园地 17.429.

26、1719.8910.4723.5712.412.476.15 3、林地 124.2765.42127.4467.09127.9367.353.173.66 4、牧草地 0.120.060.120.060.120.0600 5、其他农用地 4.542.395.392.8414.177.460.859.63 二、建设用地 1.850.971.971.042.191.150.120.34 1、城乡建设用地 1.400.741.440.761.600.840.040.20 （1）城镇工矿用地 0.240.130.310.160.430.230.070.19 （2）农村居民点 1.160.611.130

27、.601.170.61-0.030.01 2、交通水利及其他 0.450.230.530.280.590.310.080.14 三、未利用地 23.6912.4717.159.034.082.15-6.54-19.61 基于土地供求态势的分析，为满足版纳州经济社会“十一五”规划及 2020 年远景目标 的用地需求，促进版纳州经济社会的全面、协调、可持续发展，在规划期（20052020 年） 内版纳州土地利用的具体目标具体目标主要是： 约束指标 弹性指标 思考：选择这样的战略后应该采取什么样的策略才能保证土地利用战略的有效实施 实验三实验三 lindo 求解土地结构调整求解土地结构调整 一、一、

28、实验目的实验目的 利用软件对土地利用进行线性规划,计算出最宜土地利用数值。 二、二、实验原理实验原理 lindo 是一种专门用于求解数学规划问题的软件包。由于 lindo 执行速度很快、易 于方便输入、求解和分析数学规划问题。因此在数学、科研和工业界得到广泛应用。 lindo 主要用于解线性规划、非线性规划、二次规划和整数规划等问题。也可以用于一些 非线性和线性方程组的求解以及代数方程求根等。lindo 中包含了一种建模语言和许多常 用的数学函数（包括大量概论函数） ，可供使用者建立规划问题时调用。一般用 lindo（linear interactive and discrete optimi

29、zer）解决线性规划（lplinear programming） 。整数规划（ipinteger programming）问题。其中 lindo 6.1 学生版至多 可求解多达 300 个变量和 150 个约束的规划问题。其正式版（标准版）则可求解的变量和 约束在 1 量级以上。 三、三、实验内容实验内容 1、引入、引入 案例 1 某农场 i、ii、iii 等耕地的面积分别为 100 hm2、300 hm2 和 200 hm2，计划种植水稻、 大豆和玉米，要求三种作物的最低收获量分别为 190000 kg、130000 kg 和 350000kg。i、ii、iii 等耕地种植三种作物的单产如表

30、 4 所示。若三种作物的售价分别为水 稻 1.20 元/kg，大豆 1.50 元/ kg，玉米 0.80 元/kg。那么， （1）如何制订种植计划，才能使 总产量最大？（2）如何制订种植计划，才能使总产值最大？ 表 10不同等级耕地种植不同作物的单产(单位:kg / hm2) i 等耕地ii 等耕地iii 等耕地 水稻11 0009 5009 000 大豆8 0006 8006 000 玉米14 00012 00010 000 对于上面的农场种植计划问题，我们可以用线性规划方法建立模型。 根据题意，决策变量设置如表 10 所示, 表中表示在第等级的耕地上种植第 种作 ij x j i 物的面积

31、。 表 11作物计划种植面积（单位:hm2) i 等耕地ii 等耕地iii 等耕地 水稻 11 x 12 x 13 x 大豆 21 x 22 x 23 x 玉米 31 x 32 x 33 x 三种作物的产量可以用表 11 表示。 表 12三种作物的总产量（单位:kg） 作物种类总产量 水稻 大豆 玉米 根据题意，约束方程如下： 耕地面积约束： 最低收获量约束： 非负约束： （1）追求最大总产量的目标函数为： 对于上述线性规划问题，用 lindo 进行求解运算，可以按照下述步骤进行： 首先运行 lindo 程序，在程序主界面下利用程序包自带的文件编辑功能，编辑程序文 件（*.ltx） ，文件内容

32、如下： 然后进行求解运行，可以得如下结果： lp optimum found at step 6 objective function value 1) 6892222. variable value reduced cost x11 0.000000 1777.777832 x12 0.000000 1444.444458 x13 21.111111 0.000000 x21 0.000000 666.666687 x22 0.000000 666.666687 x23 21.666666 0.000000 x31 100.000000 0.000000 x32 300.000000 0.0

33、00000 x33 157.222229 0.000000 row slack or surplus dual prices 2) 0.000000 14000.000000 3) 0.000000 12000.000000 4) 0.000000 10000.000000 5) 0.000000 -0.111111 6) 0.000000 -0.666667 7) 6222222.000000 0.000000 no. iterations= 6 ranges in which the basis is unchanged: obj coefficient ranges variable c

34、urrent allowable allowable coef increase decrease x11 11000.000000 1777.777710 infinity x12 9500.000000 1444.444458 infinity x13 9000.000000 1000.000000 1368.421021 x21 8000.000000 666.666504 infinity x22 6800.000000 666.666504 infinity x23 6000.000000 4000.000244 499.999878 x31 14000.000000 infinit

35、y 666.666504 x32 12000.000000 infinity 666.666504 x33 10000.000000 499.999878 1000.000000 righthand side ranges row current allowable allowable rhs increase decrease 2 100.000000 infinity 100.000000 3 300.000000 infinity 300.000000 4 200.000000 infinity 157.222229 5 190000.000000 1415000.000000 1900

36、00.000000 6 130000.000000 943333.375000 130000.000000 7 350000.000000 6222222.000000 infinity 含义:填写 （2）将目标函数改为：追求最大总产值，即： 填写： 如果还是用 lindo 求解，那么编辑程序文件，文件内容如下： 填写： 求解运行，可以得如下结果： lp optimum found at step 4 objective function value 1) 6830500. variable value reduced cost x11 58.750000 0.000000 x12 300.0

37、00000 0.000000 x13 200.000000 0.000000 x21 16.250000 0.000000 x22 0.000000 180.000000 x23 0.000000 900.000000 x31 25.000000 0.000000 x32 0.000000 85.714287 x33 0.000000 1371.428589 row slack or surplus dual prices 2) 0.000000 13200.000000 3) 0.000000 11400.000000 4) 0.000000 10800.000000 5) 5106250.

38、000000 0.000000 6) 0.000000 -0.150000 7) 0.000000 -0.142857 no. iterations= 4 ranges in which the basis is unchanged: obj coefficient ranges variable current allowable allowable coef increase decrease x11 13200.000000 99.999908 1200.000000 x12 11400.000000 infinity 85.714211 x13 10800.000000 infinit

39、y 899.999939 x21 12000.000000 1200.000000 211.764648 x22 10200.000000 179.999954 infinity x23 9000.000000 899.999939 infinity x31 11200.000000 2000.000122 99.999908 x32 9600.000000 85.714211 infinity x33 8000.000000 1371.428467 infinity righthand side ranges row current allowable allowable rhs incre

40、ase decrease 2 100.000000 infinity 58.750000 3 300.000000 infinity 300.000000 4 200.000000 infinity 200.000000 5 190000.000000 5106250.000000 infinity 6 130000.000000 469999.968750 129999.992188 7 350000.000000 822500.000000 350000.000000 其中，输出内容得含义为： 四、四、习题习题 例 1农作物的生产安排问题 1）问题的提出 以色列的某社区联盟，其农业生产受农

41、田面积和灌溉配水量的限制，其资料如表 12 所示 表 13配水矩阵 社区可耕地（英亩）配水量 1400600 2600800 3300375 适合该地区种植的农作物有甜菜、棉花和栗子，其每英亩的期望净收益、用水量及可 种植的最大面积如表 13 所示 表 14效益矩阵 农作物最大面积（英 亩） 每英亩用水 量 净收益（元/ 英亩） 甜菜 6003400 棉花 5002300 栗子 3251100 试问，该社区联盟应如何安排这三种农作物的生产，方使总的收益最大？ 则该问题的线性规划模型为：(lindo) 目标函数 约束条件为： 非负性： 土地约束： 水资源约束： 最大面积约束： 3）模型的建立与求

42、解 用单纯形法（不要求）或用数学软件包求得其最优解如下表所示： 表 15请填写 社区农作物 123 甜菜 棉花 栗子 实习三补充内容实习三补充内容 土地利用结构优化土地利用结构优化 目标的选择要因具体地区而定，根据西双版纳同时面临脱贫和生态环境建设的双重任 务的实际情况，设定该行政单位 20052020 年土地利用总体规划目标应定为追求经济的最 大化，并以此作为决策的基本目标函数：同时以社会效益和环境效益作为约束条件。 a)土地利用类型的划分。 根据土地资源的特点和社会经济发展的要求，划定了 9 个土地利用类型：（根据表 8）x1（耕地） 、x2（园地） 、x3（林地） 、x4（牧草地） 、x

43、5（其它） 、x6（城镇工矿用地） 、 x7（农村居民点用地） 、x8（交通用地） 、x9（未利用地） 。 b)构建效益系数。 预测到 2010 年，平均每公顷耕地的产出效益为 3540 元/ hm2，其它则为 4424，2652，800，550，7800，5000，12000，0（元/ hm2） c)确定目标函数 目标函数为 d)确定约束条件。 选取土地利用战略目标约束性指标 e)求解最优方案。将 s（x）达最大化和各约束条件列为一个方程不等式组， 求解，得出土地利用的最优方案（见表 15）： 表 16土地利用结构优化方案（20052010 年） 基期（2005 年）近期（2010 年）优化

44、（2010 年） 地 类 面 积比例（%）面 积比例（%）面 积比例（%） 土地总面积18995 100189.95100 一、农用地 164.4186.55170.8389.93 1、耕地 18.069.5117.999.47 2、园地 17.429.1719.8910.47 3、林地 124.2765.42127.4467.09 4、牧草地 0.120.060.120.06 5、其他农用地 4.542.395.392.84 二、建设用地 1.850.971.971.04 1、城乡建设用地 1.400.741.440.76 （1）城镇工矿用地 0.240.130.310.16 （2）农村居民

45、点 1.160.611.130.60 2、交通水利及其他 0.450.230.530.28 三、未利用地 23.6912.4717.159.03 f)分析上述计算结果说明经济效益最大化的土地利用结构特征。 作业：作业：对表 17 进行填写后做出表 18，然后分析此地土地利用结构变化的特点。 表 17土地利用结构规划调整平衡表 单位：公顷 类 型基期面土地利用类型期 积耕地 园 地 林 地 牧草 地 城镇村用 地 交通用 地 水域 未利用 地 内 减 少 耕 地41203800601301545352510 园 地550 4602053020105 林 地542 10500 1814 牧 草 地

46、210 18010155 城镇村用 地 614602010105008 6 交通用地3265010268122001010 水 域1560 1010401500 未利用地18580131220861630 规划面积 期内增加 表 18土地利用结构表 基期年规划年用地类型 面积 % 面积 % 耕 地 园 地 林 地 牧 草 地 城镇村用地 交通用地 水 域 未利用地 实验四实验四 土地资源评价土地资源评价 一、实验目的一、实验目的 土地资源质量评价，了解土地质量与土地规划中的重要的意义。掌握土地质量评价， 土地适宜性评价，土地生产潜力评价土地的人口承载力，土地生态足迹评价。 二、实验原理二、实验

47、原理 在精度要求不高的情况下，可以用简单的近似方法计算和 w max 和法：第一步，a 的元素按列规一化； 第二步，将 a 的元素按行相加； 第三步，所得到的行向量规一化得排序权向量 w； 第四步，按下列公式计算。 max （8） n i i i nw aw 1 max 式中（aw）i 表示 aw 的第 i 个元素。 在判断矩阵的构造中，并不要求判断具有完全的一致性。即不要求式（3）成立，这是 被客观事物的复杂性与人的认识多样性所决定的。但要求判断有大体的一致性，出现甲比 乙极端重要，乙比丙极端一重要，而丙比甲极端重要的情况一般是违反常识的。而且，当 判断偏离一致性过大时，排序权向量计算的特征

48、值方法将出现些问题。因此在得到后， max 需要进行一致性检验，其步骤如下： （1）计算一致性指标 ci （9） 1 max n n ci （2）从平均随机一致性指标当中查找 ri。平均随机一致性是多次（500 次以上）重复 进行随机判断矩阵特征值的计算这后取算术平均数得到的。 阶数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ri 0 0 0.5 0.891.12 1.261.36 1.411.46 1.49 1.521.54 阶数13 14 15 ri 1.56 1.581.59 （3）计算一致性比例 cr （10） ri ci cr 当 cr0.1 时，一般认为判断矩阵的一致性

49、是可以接受的。 为了得到递阶层次结构中每一个层次中的所有元素相对于总目标的相对权重，需要把 第三步的计算结果进行适当的组膈，并进行总的判断一致性检验。这一步骤是由上而下逐 层 进行的。最终计算结果得出最低层次元素，即方案优先顺序的相对权重和整个递阶层次 模型的判断一致性检验。 假定已经计算出第层元素相对总目标的组合排序权重向量1k ，第层在第层第 j 个元素作为准则下元素的排序权向量 t k m kkk aaaa 11 2 1 1 1 , k1k 为，其中不受支配（即与层第 j 个元素无关的）元素权重为零。 t k nj k j k j k j bbbb, 21 1k 令，则第层的元素相对于总

50、目标的组合排序权重向量由下式给出 k m kk bbb, 1 k （11） 1 kkk aba 对于递阶层次组合判断的一致性检验，需要类似地逐层计算 ci。若分别得到了第 层次的计算结晶，和则第层的相应指标为1k 1k ci 1k ri 1k crk （12） 11 , km kkk acicici （13） 11 , km kkk aririri （14） k k kk ri ci crcr 1 1 和分别在层第 i 个指标下判断矩阵的一致性指标和平均随机一致必指标。 k ci 1 k ri1k 当，认为递阶层次在层水平上整个判断有满意的一致性。10 . 0 k crk 三、实验内容三、实验

51、内容 在土地适宜性评价中，评价指标权重确定有：因素两两比较法；特尔菲法；层次分析 法等，其中层次分析法被认为在因素较多时确定权重的一种较好的方法。本题采用了此方 法，分三个层次，即目标层，战略层，措施层三层。已给定各层次指标相对分值，判定给 定分值是否合理？若合理，请计算各指标的权重及总排序指标权重。 评价目标 第一层次 第二层次 自然因素 生态因素 社会经济因素 第三层 土层厚度 土壤养分 水源 质地 水土流失 覆盖率 土壤污染 层次结构 比较判断矩阵为： 自然因素 生态因素 社会经济因素 自然因素 1 4 2 生态因素 1/4 1 1/2 社会经济因素 1/2 2 1 水土流失 覆盖率 土

52、壤污染 水土流失 1 2 5 覆盖率 1/2 1 3 土壤污染 1/5 1/3 1 土层厚度 土壤养分 水源 质地 土层厚度 1 4 3 7 土壤养分 1/4 1 1 2 水 源 1/3 1 1 3 质 地 1/7 1/2 1/3 1 表 19各阶矩阵的 ri 值 阶数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 r1 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 计算：计算： 习题：习题：testtest 适宜 参评因子 高度适宜（）中度适宜（）勉强适宜（） 不适宜 （） 坡度（反映水 土流失） 6615152525 土地面积40002000200020

53、00 海拔高程 （m） 260026002800280030003000 土地面积（公 顷） 3000300020002000 土层厚度（cm ） 202016121612 土地面积2000400030001000 土壤养分 高肥力（有机质 含量4%） 中等肥力（有机 质含量 2.5%4%） 较低肥力（有机 质含量 1.5%2.5%） 低肥力（有机质 含量1.5%） 土地面积3000200020003000 水利设施 能灌能排，无旱 涝 灌排较好，中等 以下旱涝 灌排设施差，或 旱或涝 土地面积4000300010002000 粮食单产 （kg） 450450-200200-100100 土地

54、面积5000200020001000 土层厚度 土壤养分 水利 高度 坡度 粮食单产 土层厚度 1 4 3 7 2 1/4 土壤养分 1 1 2 2 1 水 利 1 1 3 1/4 1/4 高度 1 1/5 1/5 坡度 1/5 粮食单产 1 要求：请填写空白处补充矩阵，计算出各自的权重值，计算出适宜性评价结果。要求：请填写空白处补充矩阵，计算出各自的权重值，计算出适宜性评价结果。 实验五实验五 人口预测与耕地需求量预测人口预测与耕地需求量预测 一、实验目的一、实验目的 1.了解规划期人口预测和耕地需求量预测的必要性和意义； 2.掌握不同的人口预测方法：人口自然增长法，劳动平衡法，职工带眷系数

55、法，综合增 长分析法，数学模型法和耕地需求量预测方法，明确不同方法的适用性；掌握食物消 费水平预测思路，食物消费水平预测，农作物单产水平预测，灰色系统预测法，弹性 系数法。 3.能够熟练使用不同的预测方法 4.掌握城市化水平概念及方法，掌握城市化水平的测度，城乡划分标准 二、实验原理二、实验原理 预测是土地利用管理的重要手段，是了解和协调时期和区域土地利用供给量与需求量 之间的关系的重要内容。土地需求量和供给量受一定时期国民经济、社会发展、土地质量 和区位条件等的影响。人口预测和耕地需求量预测是土地利用规划预测中最基本的内容。 三、三、 方法步骤方法步骤 1.确定预测目的确定预测目的 2.制定

56、预测计划制定预测计划 主要包括确定预测期限、收集资料的途径等。 3.收集基础资料，并进行检验收集基础资料，并进行检验 根据不同的预测目的，收集所需要的资料，人口资料包括历年人口数量、 性别比例、 城乡比例、 人口迁入迁出情况等。耕地需求量预测需要收集的资料包括人均食物消费水平， 预测区域粮食生产情况，人口数量等等。 4.实施预测过程实施预测过程 4.1 人口预测方法 4.1.1 总人口预测 4.1.1.1 在人口变动比较稳定的地区，可按以下公式计算 pkpp n )1 ( 0 式中：规划期总人口（人） ； p 规划基期年人口（人） ； 0 p 规划期间人口自然增长率（） ； k 规划年限 n

57、规划期间人口机械增长数（人） p 人口自然增长率应根据计划生育指标，分析人口年龄与性别构成状况予以确定。人口机械 增长，宜按平均增长法计算，依公安部门统计的多年人口净迁入（出）量计算平均值，并 分析影响机械增长的因素予以确定。 4.1.1.2 在人口变动不稳定的地区，应分析影响人口变动的因素，采用不同方法 1计算。 （1） 、人口自然增长率变化较大的，应分析影响人口自然增长趋势，按上述公式分段或 逐年确定k值计算。 （2） 、建设重大项目引起人口变动的，可按带眷系数法计算人口机械增长，此法是根据 平均每个职工所带眷属规划城市人口规模的方法。这种方法多用于推算新建小城镇的人口 规模。它根据规划期

58、内所确定的厂矿企业、对外交通运输等建设项目及其预定规模，确定 物质生产部门职工人数，再从整个城镇着眼，根据生产与生活配套的要求与规定，确定物 质生产部门职工与非物质生产部门职工的比例，推算规划期末职工总数，然后再根据单身 职工，带眷职工与带眷系数，推算出城市总人口。计算公式如下： 填写公式 p 式中：新建项目人口机械增长数； p 新建项目迁入职工总数； a 带眷职工数占职工总数的比例（） ； c w 双职工占带眷职工的比例（） ； 双 w 带眷系数； c 单身职工占职工总数的比例（%） 。 单 w （3）一元回归预测。 一元回归 在土地利用总体规划中，各类用地数量与人口关系密切，因此，人口数量

59、预测准确是 否对土地利用规划影响很大。如今要求用回归分析法对人口进行 5 年预测。前 8 年人口数 数据如下： 相关系数检验表 n-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5% 0.997 0.950 0.878 0.811 0.754 0.707 0.666 0.632 0.602 0.576 解： 根据公式进行回归预测 y=a+bx b= lxy/lxx a=y 平均-bx 平均 r= lxy/（lxxlyy）1/2 lxx=x2i -（xi）2/n lyy=y2i -（yi）2/n lxy=xi yi -（yi） （yi）/n 编号xyx 平方y 平方xy 1131.251976.

60、5631.25 2232.2941042.6464.58 3333.3691112.89100.08 4434.4161183.36137.6 5535.47251258.12177.35 6636.5361332.25219 7737.56491410.75262.92 8838.61641490.73308.88 求和36279.442049807.3131301.66 平均4.534.9325.51225.914162.7075 lxx42b1.051905 lyy46.4736a30.19643 lxy44.18r0.999995 r= 检验合格,直线为 y= x 4.1.2 城镇人口