土地集约利用课件

1、基于协调度模型的城市土地集约利用评价基于协调度模型的城市基本框架协调度模型的基本原理协调度模型的计算方法实例分析和计算模型的应用和评价基本框架协调度模型的基本原理一、基本原理协同论是斯图加特大学教授哈肯于1971提出的，该理论认为协同系统是由许多子系统组成的，能以自组织方式形成宏观的空间、时间或功能有序结构的开放系统。各子系统之间相互影响而又相互合作，促使协同系统从无序向有序状态转化，这是一个动态的、可逆的过程。协调度指的是系统之间或系统要素之间在发展过程中彼此和谐一致的程度，体现系统由无序走向有序的趋势。协调度是协同作用的量度。一、基本原理协同论是斯图加特大学教授哈肯于1971提出的，该系统

2、从无序走向有序取决于系统在临界区域时内部变量的协同作用，内部变量分为快、慢弛豫变量，其中慢弛豫变量是决定系统变化进程的根本变量，也称为系统的序参量。序参量对系统有序度有二种功效：一种是正功效，即序参量增大，系统有序趋势增加；另一种是负功效，即序参量增大，系统有序趋势反而减小。系统从无序走向有序取决于系统在临界区域时内部变量的协同作用，二、基于协同论的城市土地利用系统潜力度模型设城市土地利用系统第i序参量的功效值为Ui(i=1，2，3， ，n)，其实际值为xi(i= l，2，3，n)；ai、bi为系统第i序参量的上、下阈值。则城市土地利用系统序参量对系统的功效函数为：二、基于协同论的城市土地利用

3、系统潜力度模型设城市土地利用系统其中, (1)式适用于Ui具有正功效, (2)式适用于Ui具有负功效；Ui反映的是单个指标的功效值,土地利用系统的总功效值,即协调性大小,采用常用的线性加权法即可求得。则城市土地集约利用的协调性函数如下:C=kiUi,（其中ki=1)其中, (1)式适用于Ui具有正功效, (2)式适用于Ui具协调度C反映城市土地利用系统的协调性, C越大表示城市土地利用系统的整体协调性越大,集约利用水平越高。则基于协调度即可建立城市土地集约利用潜力模型:P=1-C 式中，潜力度P反映土地集约利用现状偏离最优集约利用水平的程度, P越大,城市土地集约利用的潜力越大;反之,则小。协

4、调度C反映城市土地利用系统的协调性, C越大表示城市土地利表1 土地集约利用潜力评估的判断标准潜力值P潜力等级P 0.2级：城市土地集约利用的潜力极小0.2P0.4级：城市土地集约利用的潜力较小0.4P0.6级：城市土地集约利用的潜力一般0.6P0.8级：城市土地集约利用的潜力较大P0.8级：城市土地集约利用的潜力极大表1 土地集约利用潜力评估的判断标准潜力值P潜力等级P 三、基于协调度模型的武汉市土地集约利用评价土地利用系统是人(人类社会)地(自然环境)综合作用的结果，是1个典型的以土地利用为基础的自然、经济和社会复合系统。根据系统的结构、组成以及组成系统各要素之间的关系，本文将城市土地利用

5、系统分为土地投入、土地利用强度、土地利用结构及土地产出4个子系统。 三、基于协调度模型的武汉市土地集约利用评价土地利用系统是人土地利用系统集约度从低到高的过程中,土地投入强度是促进集约度提高的助跑器;土地投入增加后, 提高土地利用强度和改善土地利用结构是促进土地集约度提高的必要条件;在前三者具备的条件下,土地产出的增加就成为可能。该动态过程如图1所示。土地利用系统集约度从低到高的过程中,土地投入强度是促进集约度土地利用集约度土地利用进程提高土地利用强度土地投入增加改善土地利用结构土地产出增加土地投入增加图1 土地利用系统集约化的协同机制土地利用集约度土地利用进程提高土地利用强度土地投入增加改善

6、土（一）指标体系的建立从城市土地利用系统、子系统及序参量出发,并依据反映各子系统状态的序参量确定指标体系。本文综合考虑经济、社会和环境效益,全面评价城市土地集约利用潜力。鉴于数据的可得性,建立了指标体系(表2)。 （一）指标体系的建立从城市土地利用系统、子系统及序参量出发表2 城市土地集约利用潜力分析指标体系评价对象子系统 参序量城市土地利用系统土地投入系统 地均固定资产投资额（元m2） 人均拥有道路面积（m2）土地利用强度系统 人均城市建设用地（km2） 人口密度(人m2 ）土地利用结构系统 工业用地比重(%) 居民用地比重(%) 道路广场用地比重(%) 绿地比重(%)土地产出系统 地均GD

7、P（元m2） 地均二、三产业增加值（元m2） 地均社会消费品零售量（元m2） 工业废水排放量（亿t） 工业烟尘排放量（亿t）表2 城市土地集约利用潜力分析指标体系评价对象子系统 （二）指标权重的确定层次分析法是著名运筹学家ATSaaty于20世纪70年代提出的,它通过将人的思维过程层次化、数量化,采用定性与定量相结合的方式,运用数学方法确定指标的权重。文中采用Saaty 19标度法对因子进行两两比较,建立成对比较矩阵,具体权重值计算和一致性检验均采用Excel实现,计算结果见表3。（二）指标权重的确定层次分析法是著名运筹学家ATSaat表3 指标权重的确定 评价对象 子系统 参序量权重城市土地

8、利用系统土地投入系统地均固定资产投资额（元m2）0.169人均拥有道路面积（m2）0.056土地利用强度系统人均城市建设用地（km2）0.090人口密度(人m2）0.045土地利用结构系统工业用地比重(%)0.057居民用地比重(%)0.033道路广场用地比重(%)0.018绿地比重(%)0.018土地产出系统地均GDP（元m2）0.191地均二、三产业增加值（元m2）0.123地均社会消费品零售量（元m2）0.071工业废水排放量（亿t）0.065工业烟尘排放量（亿t）0.065表3 指标权重的确定 评价对象 子系统 （三）上、下阈值的确定 下限阈值以近10年来指标最低值作为评价标准。上限阈

9、值是根据国家标准,在综合分析同类城市及考虑武汉实际发展情况进行确定。具体方法如下:土地投入和土地产出指标,以长江三角洲上海、南京、杭州市,珠江三角洲广州、深圳市,环渤海地区北京、天津市,中原城市群郑州市,长株潭试验区长沙市2005年的指标平均值作为上限阈值。土地利用结构指标和人均城市建设用地指标,分别采用我国现行的城市用地分类与规划建设用地标准中规划建设用地结构标准和规划人均建设用地指标标准。（三）上、下阈值的确定 下限阈值以近10年来指标最低值作为评评价对象子系统参序量功效性下限阀值上限阀值实际值权重城市土地利用系统土地投入系统地均固定资产投资额（元m2）+202.07691.75479.6

10、30.169人均拥有道路面积（m2）+4.1012.009.210.056土地利用强度系统人均城市建设用地（km2）+53.7165.0056.820.090人口密度(人m2）+864.001600.00943.000.045土地利用结构系统工业用地比重(%)24.4320.0022.630.057居民用地比重(%)+24.9028.0026.980.033道路广场用地比重(%)+8.1015.008.460.018绿地比重(%)+5.2212.005.500.018土地产出系统地均GDP（元m2）+451.651778.341017.380.191地均二、三产业增加值（元m2）+408.60

11、1755.31967.570.123地均社会消费品零售量（元m2）+216.84632.56513.020.071工业废水排放量（亿t）5.011.502.600.065工业烟尘排放量（亿t）6.093.604.630.065结合表2与表3，可以汇总得到下表（表4）：评价对象子系统参序量功效性下限上限实际值权重城市土地利用系统（四）综合评价根据集约度潜力模型,首先计算各项指标的功效值,再根据各指标的功效值和其相应的权重,即可求得土地集约利用的协调度和潜力值(表5) （四）综合评价根据集约度潜力模型,首先计算各项指标的功效值,评价对象子系统参序量协调度潜力值 城市土地利用系统土地投入系统地均固定

12、资产投资额（元m2）0.5670.433人均拥有道路面积（m2）0.6470.353土地利用强度系统人均城市建设用地（km2）0.2750.725人口密度(人m2）0.1070.893土地利用结构系统工业用地比重(%)0.7670.233居民用地比重(%)0.6710.329道路广场用地比重(%)0.0520.948绿地比重(%)0.0410.959土地产出系统地均GDP（元m2）0.4260.574地均二、三产业增加值（元m2）0.4150.585地均社会消费品零售量（元m2）0.7120.288工业废水排放量（亿t）0.3130.687工业烟尘排放量（亿t）0.4140.586城市土地集约利用综合评价值0.4590.541表5 武汉市城市土地集约利用潜力评价结果评价子系统参序量协调度潜力值 城市土地利用系统土地投入系结论：参照土地集约利用潜力评估的判断标准可以看出武汉城市土地集约利用潜力值为0.541,属于潜力级,表明武汉市土地利用系统发展基本有序,但距离最佳集约利用水平仍有一定的挖掘空间。结论