基于GIS的城镇土地优化配置与集约利用评价研究
【摘要】:城市土地的优化配置和集约利用是城市土地利用问题的核心。如何建立一种能客观、量化地进行城市土地优化配置和集约利用评价的理论及其实现的技术途经是目前研究的热点之一。本文在总结国内外有关研究的基础上,尝试构建适合中国城市土地利用系统特点的土地集约优化配置的理论体系、方法模型系统、定量化技术实现、过程与结果可视化等,以帮助土地管理和城市规划部门找到所有目标均优的城市土地配置方案。
论文围绕城市土地优化配置与集约利用评价这个中心,从理论、方法、技术、实证等多个层面进行了广泛而深入的研究。
(1) 认为由于集约利用的必备条件之一是土地的优化配置,但到目前为止土地的集约利用和优化配置还是分而研究,对二者的耦合(融合)研究尚显不足。基于这样一个研究背景,提出5P——“可能的原因→可能的过程→可能的影响→可能的结果→可能的重建”的研究新思路。
(2) 认为城市土地优化配置和集约利用评价属于交叉的复杂性学科。深入剖析了城市土地优化配置与集约利用之间的辨证关系;构建了城市土地利用发展规律、复杂性原理、集约优化配置目标原理和生态思维理念等构成的城市土地集约优化配置的理论体系。依次理论体系为指导,建立了城市土地集约优化配置的目标、原则、工作程序、指标设置及其标准确定等城市土地集约优化配置的基本原理。
(3) 分别对城市土地优化配置、集约利用潜力评价、集约优化配置的基本理论、模型方法、技术实现、实验过程等进行了详细论述。建立了“自上而下—自下而上”的“生态位适宜性评价—CA扩展—GIS空间布局优化”和“生态位适应性评价—GA扩展—GIS空间布局优化”的城市土地优化配置模式。提出了“土地用途空间变化”的概念。利用基本集约度原理构建了城市土地利用集约度概念,建立了城市土地利用集约度模型,并成功运用到济南市城区的实证研究中。构建了“GA扩展—潜力等级—CA扩展—GIS耦合”集约优化配置模式,及其配套的结果评价方法——“DEA—GIS有效性诊断”模型。在济南市城区的大规模实验中取得成功。
【关键词】:城市土地 优化配置 集约利用 集约优化配置 GIS CA GA DEA
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:F293.2;P208
【目录】:
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:F293.2;P208
【目录】:
- 中文摘要9-10
- ABSTRACT10-11
- 第一章 绪论11-23
- 1.1 选题背景与研究切入点11-13
- 1.1.1 选题背景11-12
- 1.1.2 研究切入点12-13
- 1.2 国内外研究现状与发展趋势13-20
- 1.2.1 理论:从城市空间理论到生态城市到复杂系统理论14-15
- 1.2.2 方法:从城市模型到城市系统模型到空间仿真模拟15
- 1.2.3 技术:从数量分析到空间分析到数字城市15-16
- 1.2.4 视野:从小城镇到大城市到城市群(带、链)16
- 1.2.5 理念:从总体规划到战略规划到概念规划16-17
- 1.2.6 实践:从微观中观宏观到宏观中观微观17
- 1.2.7 发展:城市空间理论、城市系统模型、城市发展诊断系统17-18
- 1.2.8 趋势:具有中国特色的城市土地集约优化配置综合集成18-20
- 1.3 主要研究内容与方法20-21
- 1.3.1 研究目标20
- 1.3.2 主要研究内容20
- 1.3.3 研究方法和技术路线20-21
- 1.4 论文的组织21-22
- 本章小结22-23
- 第二章 城市土地优化配置与集约利用评价理论体系构建23-37
- 2.1 城市土地优化配置与集约利用评价研究的学科定位23-24
- 2.2 城市土地优化配置与集约利用评价理论框架24-35
- 2.2.1 城市土地优化配置与集约利用的辨证关系24-27
- 2.2.2 城市土地利用发展规律27-29
- 2.2.3 城市土地利用的复杂性29-32
- 2.2.4 城市土地优化配置与集约利用综合效益最大化32-34
- 2.2.5 生态思维理念34-35
- 2.3 相关理论35
- 本章小结35-37
- 第三章 城市土地优化配置与集约利用评价原理37-51
- 3.1 城市土地优化配置与集约利用研究目标37-38
- 3.2 城市土地集约优化配置模式与类型38-43
- 3.2.1 城市土地集约优化配置的模式38-41
- 3.2.2 城市土地主要用途集约优化配置论41-43
- 3.3 城市土地集约优化配置原则43-44
- 3.4 城市土地集约优化配置程序44-47
- 3.4.1 程序设置思路44
- 3.4.2 程序设置44-47
- 3.5 城市土地集约优化配置指标体系与标准47-50
- 3.5.1 指标体系建立的思路47
- 3.5.2 指标选择的原则47-48
- 3.5.3 指标选择的方法48
- 3.5.4 指标选择与量化48-49
- 3.5.5 评价指标体系的确定49
- 3.5.6 标准的设置49-50
- 本章小结50-51
- 第四章 城市土地优化配置51-95
- 4.1 概念阐释51-52
- 4.2 研究思路与实验程序52-53
- 4.3 土地适宜性评价模型53-58
- 4.3.1 模型概述53-54
- 4.3.2 生态位适宜性模型54-58
- 4.4 土地优化配置建模基础58-63
- 4.4.1 城市土地利用系统复杂性模型思想58-59
- 4.4.2 城市土地利用系统研究的耦合方法论59-61
- 4.4.3 土地用途空间变化61-63
- 4.5 土地优化配置模型方法63-81
- 4.5.1 模型方法简析63-65
- 4.5.2 CA扩展与GIS耦合65-72
- 4.5.3 GA原理与GIS耦合72-81
- 4.6 应用一:CA扩展+GIS济南市城区土地优化配置81-89
- 4.6.1 土地利用景观格局演变分析81-85
- 4.6.2 CA扩展+GIS土地优化配置85-89
- 4.7 应用二:GA扩展+GIS济南市城区土地优化配置89-94
- 4.7.1 主要参数设置89-90
- 4.7.2 实验操作过程90
- 4.7.3 结果分析与讨论90-94
- 本章小结94-95
- 第五章 城市土地集约利用潜力评价95-115
- 5.1 概念界定95-97
- 5.2 研究思路与技术路线97-98
- 5.2.1 研究思路97-98
- 5.2.2 技术路线98
- 5.3 集约利用评价模型方法98-102
- 5.3.1 集约度及其测算的基本原理98-100
- 5.3.2 总分值—极限修正模型100-101
- 5.3.3 用地面积潜力测算模型101
- 5.3.4 用地效益潜力测算模型101-102
- 5.4 城市土地集约优化配置系统简介102-104
- 5.4.1 设计思想102
- 5.4.2 系统逻辑构成102-103
- 5.4.3 系统功能设计103-104
- 5.5 应用:济南市城区土地集约利用潜力评价104-114
- 5.5.1 评价范围确定及指标体系建立104
- 5.5.2 功能区划分及评价单元划分104-105
- 5.5.3 功能区评价指标标准及计算方法105
- 5.5.4 商业区评价105-109
- 5.5.5 住宅区评价109-111
- 5.5.6 工业区评价111-113
- 5.5.7 分级结果综合分析113-114
- 本章小结114-115
- 第六章 城市土地集约优化配置115-125
- 6.1 概念界定115-116
- 6.2 研究思路与实验步骤116-117
- 6.3 集约优化配置模型方法117-120
- 6.3.1 传统DEA原理118
- 6.3.2 熵DEA原理118-120
- 6.4 应用:济南市城区土地集约优化配置120-124
- 6.4.1 数据源及其处理120-121
- 6.4.2 主要参数设置121
- 6.4.3 实践操作过程121
- 6.4.4 结果分析与讨论121-124
- 本章小结124-125
- 第七章 研究总结与建议125-129
- 7.1 全文总结125-126
- 7.2 主要创新点126-127
- 7.2.1 理论创新126-127
- 7.2.2 方法模型127
- 7.2.3 算法技术127
- 7.3 进一步研究建议127-129
- 主要参考文献129-139
- 读博期间主要科研成果139-141
- 后记141
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