基于灰色多目标的土地利用结构优化研究——以南京市为例

摘要

土地是人类生产生活不可或缺的基本资料，是大自然赋予的资源.随着人口的日益增长和社会经济的发展，土地需求与日俱增，人地矛盾日益突出。后备土地资源迅速减少，土地的生态环境日益恶化，人口与土地的矛盾日益突出，形成了全球性土地危机。无限的土地需求与有限的土地面积之间的不可协调性，已经制约了世界各国的社会经济发展。因此，如何合理利用土地和优化土地利用结构就显得非常重要。
　　 本文通过对土地利用结构现状及其存在问题进行分析和土地利用结构优化模型的构建和应用以探讨土地利用结构研究的一般方法和途径，并以南京市为例在对其土地利用现状及其存在问题的分析的基础上，构建灰色多目标土地利用结构优化模型解决南京市经济社会发展中的土地瓶颈问题，为未来时期南京市土地利用决策和土地利用管理提供参考。
　　 文章以相关理论基础为支撑和应用相应方法，从系统论的角度主要从以下三个方面进行研究：
　　 (1)土地利用现状分析研究。通过土地利用现状及其存在问题的分析，揭示规划区域的土地资源的整体优势与劣势，明确未来土地利用的方向和重点，为土地利用结构研究提供基础和参考；
　　 (2)土地利用结构优化模型的构建与设计。应用系统工程优化原理、灰系统理论和多目标规划建模原理构建灰色多目标土地利用结构模型，并运用Win QSB软件的GP(Goal Programming)程序实现系统模型的优化并对供选方案进行灰关联择优；
　　 (3)土地利用结构优化实证研究。利用上述灰色多目标土地利用结构模型以南京市为例开展土地利用结构优化的实证研究，并通过评价选择规划方案和提出土地利用结构优化实施保障措施。
　　 在实证分析中，文章依据南京市国民经济和社会发展及到2020年远景目标展望，结合其2005年土地利用的现实情况，按照土地利用结构优化模型设计流程，设计了3个目标函数，13个变量和17个约束条件，建立了南京市土地利用结构优化的灰色多目标规划模型。采用所建模型对该市土地利用结构进行优化，利用灰色系统理论的方法对其进行白化，运用Win QSB软件的Goal Programming程序对模型反复调试分析、优化求解，得到了9个供选方案。根据综合效益最大化的原则，选用了10个综合效益评价指标，采用灰色关联分析法对各个供选方案进行择优，最后为该市土地利用结构优化选出了一套既科学合理又现实可行的方案(7)。同时，为有效地实施该方案而提出了相应的保障措施。
　　 经实证检验分析，所建模型的科学性、可行性和实用性程度较高，这种系统分析与模型是优化区域土地利用结构这类复杂系统的一种行之有效的方法，使规划方案在规划期内能很好地协调人口、资源和环境三者的关系，取得最大综合效益。