基于GIS的农产品产地批发市场规划方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于GIS的农产品产地批发市场规划方法，包括如下步骤：S1：采集农产品批发市场选址基础数据，以县/乡为单位，分析各个行政区域内的具体指标，生成GIS专题地图，筛选出农产品产地批发市场的候选地点；S2：以候选地点为基础，根据农产品产量、运输距离远近等进行选址计算，获取农产品产地批发市场的最佳选址；S3：确认农产品产地批发市场的市场经营量；S4：估算市场交易区规模；S5：确认年需保鲜农产品经营量，估算冷藏库规模；S6：估算物流加工区规模。

说明书

技术领域

本发明涉及地理信息处理领域，尤其涉及一种基于GIS的农产品产地批发市场规划方法及系统。

背景技术

农产品产地批发市场是沟通农产品生产与消费的桥梁与纽带，在搭建农产品产销平台、促进农业产业发展、满足城乡消费需求等方面及带动农业相关产业发展的作用非常明显，而农产品产地批发市场规划是产地市场建设的关键一环。合理的规划能科学、经济、高效、安全地实现农产品产地批发市场的建设目标，发挥农产品产地批发市场在农产品流通中的物流节点功能。然而目前的大多农产品产地批发市场存在规模小、设施简陋、组织化程度较低，没有从规划层面有力引导，导致产地批发市场对农业产业的带动功能没有得到充分发挥。

为此本发明提出了一种基于GIS的农产品产地批发市场规划方法和系统，能够更加科学、高效、经济地实现农产品产地批发市场的建设目标。

发明内容

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种基于GIS的农产品产地批发市场规划方法，包括如下步骤：

S1：采集农产品批发市场选址基础数据，以县/乡为单位，分析各个行政区域内的具体指标，生成GIS专题地图，筛选出农产品产地批发市场的候选地点；

S2：以候选地点为基础，根据生鲜农产品产量、运输距离远近进行选址计算，获取农产品产地批发市场的最佳选址；

S3：确认农产品产地批发市场的中各类生鲜农产品的市场经营量；

S4：估算市场交易区规模；

S5：估算冷库/冷藏间仓储规模；

S6：估算物流加工区规模。

所述的基于GIS的农产品产地批发市场规划方法，其中所述步骤S1中，所述GIS专题地图是以地区规划数据库和各生鲜农产品产区的产量及分布数据为基础，通过GIS叠加分析，生成农产品分布产量数据图层、规划用地图层、道路图层、基本农田图层、文物古迹图层、生态红线图层、灾害图层，对可供选址区域进行筛选，剔除明显不适宜建设农产品批发市场的区域，剩余可供选址区域即为农产品产地批发市场的候选地点。

所述的基于GIS的农产品产地批发市场规划方法，其中所述步骤S2中，根据候选地点确定农产品产地批发市场的最佳选址的具体目标函数为：

其中，TC为运输成本；n为地区生鲜农产品供应地的数量；C

使待建产地批发市场在

应用迭代算法求解模型，求得直角坐标值

所述的基于GIS的农产品产地批发市场规划方法，其中所述步骤S2包括：

(1)计算各各生鲜农产品供应地的农产品产量：计算公式为：

W

式中，W

(2)运用软件GIS空间分析功能计算各生鲜农产品供应地到待建市场的最小距离，具体以各生鲜农产品产区的基础地理信息数据为空间基础，根据道路网图层，计算各产区到待建市场之间的距离，采用道路网距离替代直线距离；

(3)调查收集输入各生鲜农产品供应地的每千米运费费率；

(4)应用迭代算法使得候选市场选址位置离各个生鲜农产品供应地的距离与流量、运输费率之积的总和为最小，求得最优地点的坐标值，选择步骤S1中距此最近的候选地点，作为产地批发市场的最佳选址。

所述的基于GIS的农产品产地批发市场规划方法，其中所述步骤S3计算公式为：

其中，Ct分别为市场生鲜农产品每年的市场经营量；

n为某地区共有n类生鲜农产品；

W

P

r为调节系数。

所述的基于GIS的农产品产地批发市场规划方法，其中所述步骤S4具体为估算产地批发市场中交易区的规模，具体计算公式为：

式中：

At为产地批发市场交易厅建筑总面积；

n为共有n类生鲜农产品种类；

r为调整系数/重复利用率；

Ai为每类农产品每吨配建交易厅建筑面积；

Ci为每类农产品每年的市场经营量；

Di为第每类农产品在批发市场经营的天数。

所述的基于GIS的农产品产地批发市场规划方法，其中所述步骤S5具体为估算生鲜农产品冷库/冷藏间的规模,

计算公式为：

其中，S为各类农产品所需冷库/冷藏间的占地面积之和；

n为需要冷库/冷藏间储存的生鲜农产品种类；

Ci为每类农产品每年的市场经营量；

Di为每类农产品在市场交易的经营天数；

B

η

ρ

h

所述的基于GIS的农产品产地批发市场规划方法，其中所述步骤S6中，流通加工区是为农产品提供清洗、分级、切割、包装、贴标签分装的初加工服务区域，其规模计算公式为：

其中，A为所需的流通加工区的面积规模；

n为需要进行初加工的生鲜农产品的种类；

V

T

L

τ

r为调整系数/重复利用率；

H

一种基于GIS的农产品产地批发市场规划辅助系统，用于执行如上之一所述的规划方法，其中：所述辅助系统包括数据采集模块、GIS空间数据库、市场选址模块、市场经营规模估算模块、市场交易区规模估算模块、市场冷库/冷藏间规模估算模块、流通加工区规模估算模块，其中：

所述数据采集模块用于采集市场选址和规划相关数据；

所述GIS空间数据库用于存储GIS空间数据；包括规划控制红线、土地利用规划图、交通规划图、地形地貌地图、灾害地图；

所述市场选址模块，用于进行生鲜农产品产量计算、运输距离计算、迭代计算，用于求得区域范围内批发市场的最优选址；

所述市场经营规模估算模块用于根据地区生鲜农产品产量、社会经济水平估算产地批发市场的经营量；

所述市场交易区规模估算模块用于估算产地批发市场中交易厅的规模；

所述市场冷库/冷藏间规模估算模块用于估算产地批发市场中生鲜农产品所需冷库/冷藏间的规模；

所述流通加工区规模估算模块用于估算产地批发市场中初加工服务区及配套流通区的规模。

附图说明

图1为基于GIS的农产品产地批发市场规划系统的工作流程示意图；

图2为基于GIS的农产品产地批发市场规划系统的各个模块的关联结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，基于GIS的农产品产地批发市场规划方法包括：

S1：采集农产品批发市场选址基础数据，以县/乡为单位，分析各个行政区域内的具体指标，生成GIS专题地图，筛选出农产品产地批发市场的候选地点；

S2：以候选地点为基础，根据生鲜农产品产量、运输距离远近等进行选址计算，获取农产品产地批发市场的最佳选址；

S3：确认农产品产地批发市场的中各类生鲜农产品的市场经营量；

S4：估算市场交易区规模；

S5：估算冷库/冷藏间仓储规模；

S6：估算物流加工区规模。

在所述步骤S1中，所述GIS专题地图是以地区规划数据库和各生鲜农产品产区的产量及分布数据为基础，通过GIS叠加分析，生成农产品分布产量数据图层、规划用地图层、道路图层、基本农田图层、文物古迹图层、生态红线图层、灾害图层，对可供选址区域进行筛选，剔除明显不适宜建设农产品批发市场的区域，例如生鲜农产品产量过低，距离交通主干道过于偏远，位于生态保护红线和基本农田红线范围内，有破坏文物古迹风险，易发生自然灾害的区域等，剩余可供选址区域即为农产品产地批发市场的候选地点。

所述步骤S2中，根据候选地点确定农产品产地批发市场的方法是物流成本最小法。所述物流成本最小法可用于解决物流设施选址的问题。在产地批发市场的选址问题就是将一个新的市场布置到现存各个生鲜农产品产区中的物流问题,使所有产区物流成本最低，相关因素有各产区生鲜农产品产量、运输距离和运输费率。其具体目标函数为：

其中，TC为运输成本；n为地区生鲜农产品供应地的数量；C

应用迭代算法求解模型，求得直角坐标值

具体计算过程，首先获取地区各生鲜农产品供应地近m年的平均生鲜农产品产量、坐标数据、运输费率，然后代入物流成本最小法模型，通过迭代算法求得最佳选址。

(1)计算各生鲜农产品供应地的农产品产量：采用简单移动平均法计算各供应地的平均农产品产量，计算公式为：

W

式中，W

(2)运用软件GIS空间分析功能计算各生鲜农产品供应地到待建市场的最小距离。具体以各生鲜农产品产区的基础地理信息数据为空间基础，根据道路网图层，计算各产区到待建市场之间的距离，采用道路网距离替代直线距离；

(3)调查收集输入各生鲜农产品供应地的每千米运费费率；

(4)应用迭代算法使得候选市场选址位置离各个生鲜农产品供应地的距离与流量、运输费率之积的总和为最小，求得最优地点的坐标值，选择步骤S1中距此最近的候选地点，作为产地批发市场的最佳选址。

更具体的，所述步骤S3具体为进行蔬菜、水果等各类生鲜农产品的市场经营量估算，计算公式为：

其中，Ct为市场生鲜农产品每年的市场经营量(吨)；

n为某地区共有n类生鲜农产品；

W

P

r为调节系数，一般为0.8～1.2，主要考虑本地人口及其消费水平逐年上升时，宜取近上限值；若辐射范围内农贸集市比较活跃时，宜取近下限值。

更具体的，所述步骤S4具体为估算产地批发市场中交易区的规模，农产品产地批发市场以现货交易为主,交易厅(棚)是农产品批发市场的主要经营设施，其建筑面积为不同交易品种的交易厅(棚)建筑面积的总和，具体计算公式为：

式中：

At为产地批发市场交易厅(棚)建筑总面积(平方米)；

n为共有n类生鲜农产品种类；

r为调整系数/重复利用率，根据地区各种生鲜农产品上市时间确定；

Ai为第i类农产品每吨配建交易厅(棚)建筑面积(平方米/吨)，依据对国内几十个经营果品和蔬菜的农产品批发市场的调查，经综合平衡，估算得出如下指标：计算经营蔬菜、干货与副食的交易厅(棚)建筑面积时，宜取30.0m

Ci为第i类农产品每年的市场经营量(吨)；

Di为第i类农产品在批发市场经营的天数，根据生鲜农产品上市时间确定。

更具体的，所述步骤S5具体为估算仓储规模，生鲜农产品主要估算冷库/冷藏间的规模；

冷库的作用是用来储存肉类、蔬菜、水果、水产品、食品等。冷库的占地面积根据冷藏间或冰库的公称容积与冷库高度确定，冷库的公称容积根据各类农产品所需的仓储容量确定。计算公式为：

其中，S为各类农产品所需冷库/冷藏间的占地面积之和(平方米)；

n为需要冷库/冷藏间储存的生鲜农产品种类；

Ci为第i类农产品每年的市场经营量(吨)；

Di为第i类农产品在市场交易的经营天数，根据生鲜农产品上市时间确定；

B

η

ρ

h

(1)冷藏间容积利用系数的计算应符合下列规定：

表1冷藏间容积利用系数

注：1.对于仅储存冻结加工食品或冷却加工食品的冷库，表内公称容积应为全部冷藏间公称容积之和；对于同时储存冻结加工食品和冷却食品的冷库，表内公称容积应分别为冻结物冷藏间或冷却物冷藏间各自的公称容积之和。

2.蔬菜冷库的容积利用系数应按表中的数值乘以0.8的修正系数。

表2贮藏冰块冰库的容积利用系数

表3食品计算密度

注：同一冷库如同时存放猪、牛、羊肉(包括禽兔)时，密度可按400kg/m

S6：估算流通加工区的规模。该区域为农产品提供清洗、分级、切割、包装、贴标签分装等初加工服务区域，产地批发市场流通加工区的规模计算公式为：

其中，A为所需的流通加工区的面积规模(平方米)；

n为需要进行初加工的生鲜农产品的种类；

V

T

L

τ

r为调整系数/重复利用率，根据地区各种生鲜农产品上市时间确定；

Hi为单位面积能够容纳第i类农产品的体积(立方米/平方米)。

表4流通加工区参数

更具体的，本发明还提供一种基于GIS的农产品产地批发市场规划辅助系统，用于执行上述规划方法，所述辅助系统包括数据采集模块、GIS空间数据库、市场选址模块、市场经营规模估算模块、市场交易区规模估算模块、市场冷库/冷藏间规模估算模块、流通加工区规模估算模块。其中：

所述数据采集模块用于采集市场选址和规划相关数据；包括生鲜农产品产区的分布和产量。

所述GIS空间数据库用于存储GIS空间数据；包括产量数据图、道路图、规划用地图、基本农田图、文物古迹图、生态红线图、灾害图等。

所述市场选址模块，用于进行生鲜农产品产量计算、运输距离计算、迭代算法等，用于求得区域范围内批发市场的最优选址；

所述市场经营规模估算模块用于根据地区生鲜农产品产量、社会经济水平估算产地批发市场的经营量；

所述市场交易区规模估算模块用于估算产地批发市场中交易厅(棚)的规模；

所述市场冷库/冷藏间规模估算模块用于估算产地批发市场中生鲜农产品所需冷库/冷藏间的规模；

所述流通加工区规模估算模块用于估算产地批发市场中初加工服务区及配套流通区的规模。

本发明综合考虑农产品产地批发市场规划影响因素，基于GIS，结合移动指数法、迭代算法、数学公式等，开发了集市场选址、经营规模估算、配套设施规模估算于一体的农产品产地批发市场规划辅助决策系统。将传统人工编制规划的方式转变为计算机辅助与人工结合的方式，实现了农产品市场规划的数据标准化存储、科学定量分析和空间定位分析，能有效提升规划的规范性、科学性和精准度。此外，该系统不仅是一个农产品市场规划的辅助决策系统，还是一个农产品市场规划数据库的共建共享系统，可以为日后大数据技术的应用奠定非常坚实的基础。

通过本发明，能够科学合理的进行农产品产地批发市场规划，为农产品产地批发市场选址、建设等提供了科学依据，从而更好地发挥农产品产地批发市场对于地区农业产业发展的带动作用。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。