基于GIS的武汉市土地利用效益综合评价0626综合自然地理学期末论文.docx
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基于GIS的武汉市土地利用效益综合评价0626综合自然地理学期末论文
本科生课程论文
论文题目:
基于GIS的武汉市土地利用效益综合评价
课程名称:
综合自然地理学
姓名:
肖梁
学号:
2012210192
专业:
资源环境与城乡规划管理
年级:
2012级
任课教师:
聂艳
中国·武汉
2014年06月
成绩
评卷人
目录
摘要....................................................................................................................................................1
第1章绪论.......................................................................................................................................2
1.1研究背景.............................................................................................................................2
1.2研究现状.............................................................................................................................2
1.3研究意义.............................................................................................................................3
1.4研究内容和思路.................................................................................................................3
1.4.1研究内容..................................................................................................................3
1.4.2数据来源..................................................................................................................4
1.4.3研究思路..................................................................................................................4
第2章土地利用效益评价理论基础..............................................................................................4
2.1土地利用效益的基本概念.................................................................................................4
2.1.1土地利用结构..........................................................................................................4
2.1.2土地利用经济效益..................................................................................................4
2.1.3土地利用社会效益..................................................................................................5
2.1.4土地利用生态效益..................................................................................................5
2.2土地利用效益评价的基本理论.........................................................................................5
2.2.1系统理论..................................................................................................................5
2.2.2区位理论..................................................................................................................6
2.2.3集约利用理论..........................................................................................................6
2.2.4最优化理论..............................................................................................................6
第3章武汉市城市土地利用效益综合评价..................................................................................7
3.1武汉市区域概况.................................................................................................................7
3.2构建指标体系的原则和方法.............................................................................................7
3.2.1构建指标体系原则..................................................................................................7
3.2.2筛选指标的方法......................................................................................................8
3.2.3评价指标体系构成..................................................................................................8
3.2.4指标值的获取..........................................................................................................9
3.2.5指标值的标准化......................................................................................................9
3.2.6指标值权重的确定................................................................................................10
3.3土地利用效益综合评价...................................................................................................11
3.3.1因子分值的计算....................................................................................................11
3.3.2土地利用效益综合评价的分类............................................................................12
3.3.3综合评价结果的空间可视化表达........................................................................12
3.4综合评价结果分析...........................................................................................................13
第4章问题与对策建议.................................................................................................................13
参考文献..........................................................................................................................................15
摘要
本文以城市土地利用综合效益为核心,从经济、社会和生态3个方面建立了武汉市土地利用效益评价指标体系,主要选取了国内生产总值、固定资产投资、总人口以及人均公共绿地面积四个指标,借助GIS平台对数据进行可视化表达,对武汉市13个区2010年土地利用效益进行了综合评价。
评价结果表明:
武昌区和洪山区土地利用综合效益最高,江岸区和江汉区等综合效益其次,土地利用综合效益较差的是汉南区,最后提出了提高城市土地资源利用效益的对策。
关键词:
武汉市土地利用效益综合评价GIS
第1章绪论
1.1研究背景
土地是各种经济要素和人类活动的载体,为生活、生产提供活动空间,影响着城市的发展,所以城市土地资源利用的合理性直接关系到城市的发展好坏。
随着人口的增加,城镇化速度加快,城市土地供给与需求越来越紧张,人地矛盾就显得越来越突出。
现如今,我国土地资源的利用情况普遍存在着用地结构不合理、土地利用效率较低、规模外延、环境保护不到位等问题。
针对我国人多地少的现实,如何努力节约和合理的利用有限的土地资源,确定科学的城市土地利用结构及其最佳空间布局,提高城市土地资源的利用效率,促进我国国民经济稳定、适度、高效的发展和土地资源的可持续利用是一个迫在眉睫的任务。
伴随计算机技术、数据库技术应用越来越广泛,在国土资源管理过程中,运用3S技术手段辅助进行土地资源评价、土地利用动态监测、城市规划、土地集约利用及潜力评价、土地资源信息系统建设等已经成为一种趋势;尤其是具有强大的空间分析、建模和建库功能的GIS技术,在土地资源系统中发挥举足轻重的作用。
[1]
武汉市位于中国腹地中心、长江与汉江交汇处、江汉平原东部,是中部六省唯一的副省级城市,也是国务院批准的中部地区中心城市。
随着城市化进程和城市土地向外扩张加速,随之而来的土地利用问题也很多。
在这样的背景下,对武汉市建成区的土地利用效率进行综合评价,总结出土地利用存在的问题,以便优化土地利用状况。
1.2研究现状
关于土地利用综合效益的评价,方法比较单一。
王雨晴、周飞、韩书成、徐金哲等侧重于评价方法的研究,构建综合效益评价指标体系,采用AHP法、熵权法、改进熵值法确定指标权重,运用相关模型对进行评价[2-5]。
张旺锋、戴菲、王蓉等从经济、社会、生态效益三个方面构建城市土地利用效益评价指标体系,应用功效系数法定量评价城市土地利用综合效益情况[6-8]。
陈静等从土地利用的经济、社会和生态效益3个方面建立了指标体系,运用层次分析法、熵值法确定权重,对唐山市的土地利用效益进行动态评价,并对子效益系统之间的协调性进行了分析,同时运用主成分分析法对土地利用效益的驱动机制进行定性研究。
最后提出提高土地利用效益和子效益系统之间协调性的相关建议[9]。
1.3研究意义
土地是各种经济要素和人类活动的载体,为生活、生产提供活动空间,影响着城市的发展,所以城市土地资源利用的合理性直接关系到城市的发展好坏。
利用各种模型及方法对土地利用状况进行综合评价,为城市土地利用规划与管理提供科学指导,有助于实现土地资源的合理利用与优化配置,促进区域社会经济的持续发展,具有十分重要的理论价值和现实意义。
在理论上,丰富和发展土地利用综合效益分析的方法,在总结国内外土地利用效益综合研究的基础上,结合GIS和传统评价方法,对研究方法进行丰富。
在现实中,对武汉城市土地利用效益综合评价有助于掌握土地利用水平,对城市的发展和规划将起到指导作用。
1.4研究内容和思路
1.4.1研究内容
以武汉市13个区:
江汉区、江岸区、汉阳区、青山区、武昌区、硚口区、洪山区、蔡甸区、江夏区、黄陂区、新洲区、东西湖区、汉南区为研究核心,从经济、社会和生态3个方面建立武汉市土地利用效益评价指标体系,选取国内生产总值、固定资产投资、总人口以及人均公共绿地面积四个指标,借助GIS平台对数据进行可视化表达,对武汉市13个区2010年土地利用效益进行综合评价。
城市土地综合效益评价指标体系的构建。
通过阅读文献,查找资料,从自然生态、经济和社会等方面构建城市土地利用综合效益评价指标体系。
基于GIS的多因子综合效益评价。
在单因子评价的基础上,根据各个因子的权重,将各个评价因子进行空间叠加求和,进而形成土地利用效益评价结果图,实现多因子综合效益评价。
1.4.2数据来源
本文收集的数据来源主要包括:
武汉市统计年鉴、武汉市地情文献和武汉市地图。
1.4.3研究思路
评价单元、指标和权重的确定
地图矢量化与数据的处理
城市土地利用效益综合评价指标体系
多因子综合评价与GIS制图
对策建议
第2章土地利用效益评价理论基础
2.1土地利用效益的基本概念
2.1.1土地利用结构
土地利用结构,一般指一定区域内,各种土地利用类型和土地覆被之间在数量上的比例关系,以各种土地利用类型和土地覆被占该区域土地总面积的比重表示。
土地利用结构可分为现状结构、预测结构和规划结构。
根据土地利用结构是否具有空间特性,又可分为空间结构、数量结构。
城市土地利用结构是城市土地资源配置中的重要内容和特征。
城市土地利用结构是指城市内部各种功能用地的比例、空间分布关系。
2.1.2土地利用经济效益
土地利用经济效益指在有限的土地内可能生产的产品和服务的价值。
土地利用过程的经济效益,是相对的,是指投入有限的资源生产出尽可能多的产品及服务。
要是用经济指标量化的话,它反映一定土地上一年内创造的最终产品的指标。
土地利用经济效益是衡量土地利用效率的最直观和最主要的一方面。
它是体现城市发展状况的主要指标。
通过评价城市土地利用的经济效益,可以看出投入产出关系是否有效,发现土地利用存在的问题,为合理利用土地提供改进依据,为相关部门调整土地利用与经济发展之间的博弈关系提供参考依据,为加快城市的经济发展提供有效措施。
2.1.3土地利用社会效益
土地利用社会效益,是指人们对土地各种利用状态的后果,对社会需求特别是城市居民需求、社会发展和城市发展的满足度及相应政治和社会影响力。
也就是说,土地利用不仅要获得经济效益的增长,也要在全社会范围内获得社会整体效益的提高,如代际公平、提高人口素质、城市发展和社会安定等,这才是最终效益的体现[10]。
2.1.4土地利用生态效益
在土地利用过程中,对整个土地生态系统的生态平衡造成某种影响,从而对人的生活和生产环境产生某种影响,这种影响产生的效应,谓之土地利用生态效益。
经济、社会和生态效益共同提高,是土地资源合理配置的最终目标。
人们在进行每一项经济活动之前都应该考虑到生态环境的投入成本,不可以为了获得经济效益,破坏了环境,再付出巨大的财力与物力也换不回原来的环境,这样是得不偿失的。
随着生态环境的恶化,我们要更加重视土地利用过程中的生态效益。
2.2土地利用效益评价的基本理论
城市土地利用相关理论主要包括系统理论、区位理论、集约利用理论和最优化理论等。
2.2.1系统理论
系统的属性主要表现在动态性、整体性、层次等级性、相关性和自组织性等方面[11]。
土地利用系统是由一个土地单元所组成的系统。
其结构根据不同的原则,会有不同的划分方法,总的来说可分为三种,一种是依据土地利用方式划分,一种是依据土地系统层次划分,最后一种是依据土地利用系统的范围来划分的。
土地利用系统也具有动态性、整体性、层次等级性和相关性等特点。
所以土地利用系统非常复杂,并且多变。
运用系统理论可以更好的认知土地利用结构,从而优化土地利用布局。
2.2.2区位理论
区位理论的内容就是在合理利用土地资源情况下,为获得社会经济效益最高,根据各区域的土地利用特点选择适合自己的区位。
不同的城市土地区位,有着相对固定的空间位置和明显的经济特点。
充分合理利用区位理论选择适合自己的用地布局,以达到提高土地效率的目的。
2.2.3集约利用理论
土地集约利用的概念是由古典政治经济学家DavidRicardo在地租理论中首次提出的。
土地集约利用就是指针对一定面积的土地集中投入较多的生产资料和劳动,并利用先进的技术,以求在固定的土地面积上获得最高收入的一种经营方式。
农业的土地集约利用可分为资金密集型利用、劳动密集型利用和技术密集型利用。
土地面积的有限性和人类需求的无限性,实行集约经营,是当今世界发展所趋。
在我国有限的土地上要产出更多的收益,缓解我国人多地少的压力,可以通过依靠适度地增加对资金或生产资料的投入,提高集约度来实现,但是还要考虑递增递减规律。
城市土地利用结构的集约化发展的前提是土地的社会效益、经济效益、生态效益相互协调一致,必须充分考虑现有的经济技术水平,对比当前利益和远期目标的差异大小,对比投入大小的可行性,通过对一定面积上土地投入的增加,运用先进的管理方法,达到促进城市土地利用结构布局的优化和功能的不断提升的效果,提高土地利用的效益。
2.2.4最优化理论
最优化原理的内容就是通过采用人类最先进的操作方略,获得社会的最优质
态、最高速度、最小风险、最少消耗的全面腾飞。
其实质就是运用最优化的方法,用最少的投入消耗,获得最大社会价值效益。
最优化原理的意义在于用相对最少的投入或消耗获取相对最大的效益,在没有条件时要创造条件获取最大价值,在要素投入产出效益、功能极值效益、结构优化效益、关系整合效益、规模集团效益、风险损益效益、最大化资源配置效益、动态运作效益、增殖效益的前提下,获取系统的最大价值,并且要在效益最大化的基础上,来获取整体的最大价值。
第3章武汉市城市土地利用效益综合评价
3.1武汉市区域概况
武汉地处长江中下游,最东端位于新洲区徐古镇将军山村,最西端位于蔡甸区侏儒街国光村,最南端位于江夏区湖泗街道均堡村,最北端位于黄陂区蔡店街道李冲村。
形似一只自西向东的彩蝶。
在中国经济地理圈内,武汉处于优越的中心位置,被誉为中国经济地理的“心脏”。
2011年末,武汉全境面积8494.41平方公里,为湖北省面积的4.6%;市域周长977.28公里,7个中心城区面积863平方公里,建成区面积807.54平方公里(不含水域面积)。
拥有公园70个,公园绿地面积6038.48公顷,人均公园绿地面积9.42平方米,建成区绿化覆盖率37.54%,湿地自然保护区面积2.8万公顷,森林面积16.8万公顷,森林覆盖率26.80%。
武汉属亚热带季风性湿润气候区,具有雨量充沛、日照充足、四季分明,夏高温、降水集中,冬季稍凉湿润等特点。
在本文的研究中,选取武汉市13个区,即江汉区、江岸区、汉阳区、青山区、武昌区、硚口区、洪山区、蔡甸区、江夏区、黄陂区、新洲区、东西湖区、汉南区确定为评价单元。
3.2构建指标体系的原则和方法
3.2.1构建指标体系原则
评价指标体系的选取是决定评价结果是否有效的关键环节,就是选取对评价对象进行评价的所有考察指标。
土地利用综合效益指标选取的过程中应遵循以下原则:
(1)全面性原则:
土地利用综合效益评价必须考虑影响土地利用的各方面因素,把经济、社会和生态等影响因素协调起来进行综合评价。
(2)可操作性原则:
指标要具有可行性,具有相关的数据,并容易获取。
(3)主导性原则:
影响土地利用效益的因素众多,应当在综合分析的基础上,针对特定区域、特定土地利用系统选择具有针对性的指标。
(4)差异性原则:
在土地利用效益评价指标中,某些指标在研究区内分布相对比较均匀或差别不大,但对土地利用的影响至关重要。
因而在选取应该指标的时候应该保持低相关度。
3.2.2筛选指标的方法
土地利用综合效益评价关系到各方面的因素,有自然生态因素也有社会经济因素,只有这样才能全面而且切合实际。
但要考虑的因素过多,也很不实际,给评价带来困难,一般采用专家选择法。
专家选择法也称专家调查法,是一种客观的综合多数专家经验与主观判断的技巧。
它测定的可信度较高,是一种常用的技术方法。
专家选择法的主要工作是通过专家对大量非技术性的无法定量分析的内容做出决策,因此,专家选择是关键。
1.要求专家的总体的权威程度较高,具有良好的资信和学术道德水平;
2.专家代表面应广泛,具有涉及到的不同专业和领域的互补性和代表性;
3.具有较高的专业知识水平和实践经验、敏锐的洞察力和较强的判断能力;
4.专家人数要适当,既要有代表性,又要有利于工作组织,一般以10-40人为宜。
在本论文中,由于自身局限性的限制,指标的选取以相关文献指标的选取作参考和个人打分来确定。
3.2.3评价指标体系构成
在土地利用效益评价中,设置的评价指标体系要能同时反映社会、经济和自然生态各方面的主要特征。
经济效益评价指标的选取。
地利用经济效益指在土地利用过程中投入的劳动消耗及其产出的符合社会需求的新产品量或价值量。
土地利用经济效益是土地科学研究的重点内容,国内外已经形成了较成熟的理论体系和评价方法。
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- 基于 GIS 武汉市 土地利用 效益 综合 评价 0626 自然地理 学期末 论文
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