基于ArcGIS的农村土地利用规划方法分析

2023-01-28李国钊

四川水泥 2023年1期

李国钊

（龙岩市不动产登记中心，福建龙岩 364000）

0 引言

现阶段，农村土地利用规划不合理的问题较严重，缺乏合理的利用规划方案，无法对用地配置进行高效的管理，降低了耕地保护的质量与效率[1]。土地利用规划方法能够有效地改善土地流失的问题，根据城乡发展的趋势，不断调整土地配置方案，加强土地资源保护，全方位地实现土地资源可持续化使用的目标[2]。现阶段，我国传统的土地利用规划方法在不断研究中仍然存在一定的不足与缺陷，在城镇与农村土地协调发展方面的研究不够完善，使部分建设用地得不到充分利用[3]。地理信息系统软件ArcGIS通过信息化、技术化与智能化的技术手段，能够改善传统土地利用规划方法的不足，综合分析并规划农村土地资源，具有较高的规划质量与效率[4]。

本文在传统土地利用规划方法的基础上，以福建省X地区农村土地为例，引入ArcGIS软件技术，提出了一种新的土地利用规划方法。

1 设计土地利用规划方法

1.1 设置农村土地利用规划相对指标

本文设计的基于ArcGIS的农村土地利用规划方法，首先对农村土地资源近年来的使用情况与使用特征进行全方位分析，获取土地利用状况，设置农村土地利用规划相对指标，为后续的土地利用规划方法设计提供基础保障[5]。采用抽象化的数值，表示土地资源指标之比，对农村土地利用规划相对指标进行划分处理，划分后的土地利用规划相对指标结构如图1所示。

图1 农村土地利用规划相对指标结构

从图1可知，相对指标中以土地结构相对指标、土地使用强度相对指标、土地动态相对指标、土地计划完成相对指标为主，不同的指标包含的具体内容存在一定的差异[6]。在此基础上，根据各项指标之间存在关联，分别计算农村土地利用规划相对指标。农村土地利用规划相对指标计算公式分别为：

式中：m1——农村土地结构相对指标；

ta——农村土地利用结构总体中某部分使用数值；

t——农村土地利用结构总体数值；

m2——农村土地使用强度相对指标；

tb——农村土地利用结构某个总体中的某一指标数值；

tba——农村土地利用结构某个总体另外指标数值；

m3——农村土地动态相对指标；

tc——农村土地利用指标报告期数值；

tca——农村土地利用指标基期数值；

m4——农村土地计划完成相对指标；

td——农村土地利用指标实际完成数；

t da——农村土地利用指标计划完成数。

根据上述土地利用规划相对指标的计算结果，提取农村土地利用信息数据，采用无人机的矢量化处理方式，对不同时段的土地面积进行调整。在此基础上，对比土地资源数量，分析土地资源与土地类型的发展水平，确定农村土地利用的数量关系。

1.2 基于ArcGIS建立土地利用规划模型

在农村土地利用规划相对指标设置完毕后，依据ArcGIS原理，建立土地利用规划模型，完成农村土地的合理利用规划。设置农村土地利用资源信息数据作为模型的输入层，输入到土地利用规划模型中，利用Arc-GIS软件，批量格式化处理数据。在模型中，基于Arc-GIS，建立农村土地资源利用数据库，结构如图2所示。

图2 基于ArcGIS的农村土地资源数据库结构

从图2可知，基于ArcGIS的农村土地资源数据库结构，分别将农村土地属性数据、土地利用规划栅格数据以及土地利用矢量数据输入到数据库中，反映农村土地利用规划的权属类别。按照农村土地利用分类原则，评判土地利用的集约程度。基于农村地域内土地资源的空间格局，对土地资源空间组分结构进行调整，依据ArcGIS原理，集中化处理土地利用资源。

结合土地适宜性评价原则，规划农村区域土地质量状况，确定农村土地利用类型，协调农村土地资源供给量与该地区社会经济发展用地需求量之间的关系，实现农村与城镇土地供需平衡的目标。基于土地资源自身的多用途性，将多种不同类型的土地进行组合利用，以土地资源高效利用为核心规划目标，调控农村土地利用措施与投入水平，全方位、全过程地实现农村土地资源用地数量与布局的综合平衡，进而提高农村土地资源的利用率，优化土地结构。

2 试验分析

为了对本文提出的基于ArcGIS的农村土地利用规划方法的可行性作出进一步分析，进行了如下所示的试验。选取福建省X地区农村土地为研究对象，X地区农村土地资源的总面积约为8250hm2，全年平均温度约为10.5℃，全年平均降雨量为426.7mm。福建省X地区经济发展的速度较快，包含大量自然资源，其中，以茶叶资源与矿产资源为主。然而，随着矿产资源的不断开发，形成了过度开采现象，对该地区生态环境与土地资源造成了一定程度的破坏，例如农村土地植被破坏、农村地下水资源污染等，约65%以上的山地面临着水土流失的问题，降低了X地区土地利用结构的稳定性。

将本文设计的农村土地利用规划方法应用到X地区，首先，基于ArcGIS软件，采集该地区的土地利用数据，根据利用情况与特征，采用科学合理的方式，划分处理土地利用类型。各个土地类型的利用规划结构分别为：耕地面积4005.2hm2；水域面积227.5hm2；建设用地284.5hm2；草地面积290.7hm2；林地面积2522.7hm2；未利用土地面积919.4hm2。采用参数线性规划原理，建立ArcGIS土地利用结构优化模型，将上述划分的土地分类结果与土地原始数据输入到模型中，设定模型的规划因子，根据该地区土地资源结构与建设用地面积，不断修正与调整模型的运行状况，通过模型，反映X地区土地利用的实际情况。采用土地复垦的方式，将闲置时间较长的农村住宅用地进行转换，根据建设用地的需求，转换为农村耕地的形式，补充该地区农村耕地。对土地资源与建设用地进行约束性规划，根据X地区人口总量，设定农村用地与人口数量的约束条件。

采用MATLAB分析软件与有限元分析软件，预测X地区各个土地类型可利用结构的变化。为了更好地验证本文设计的基于ArcGIS的土地利用规划方法的可行性，将其与传统的土地规划方法进行对比，分析各自优化土地利用结构的情况，对比结果如表1所示。

表1 两种规划方法土地利用结构优化对比（单位：hm2）

通过表1的对比分析结果可知，本文提出的方法，其耕地面积与建设用地面积大幅度增加，X地区未利用土地面积由919.4hm2减少为194.6hm2，土地利用率为97.6%，农村土地资源与建设用地的利用率显著提升；传统方法应用后，未利用土地面积减少为698.7hm2，土地利用率为91.5%。可见，本文提出的农村土地利用规划方法可行性更高。