基于ArcGIS的農村土地利用規劃方法分析

李國釗

（龍巖市不動產登記中心，福建 龍巖 364000）

0 引言

現階段，農村土地利用規劃不合理的問題較嚴重，缺乏合理的利用規劃方案，無法對用地配置進行高效的管理，降低了耕地保護的質量與效率[1]。土地利用規劃方法能夠有效地改善土地流失的問題，根據城鄉發展的趨勢，不斷調整土地配置方案，加強土地資源保護，全方位地實現土地資源可持續化使用的目標[2]。現階段，我國傳統的土地利用規劃方法在不斷研究中仍然存在一定的不足與缺陷，在城鎮與農村土地協調發展方面的研究不夠完善，使部分建設用地得不到充分利用[3]。地理信息系統軟件ArcGIS通過信息化、技術化與智能化的技術手段，能夠改善傳統土地利用規劃方法的不足，綜合分析并規劃農村土地資源，具有較高的規劃質量與效率[4]。

本文在傳統土地利用規劃方法的基礎上，以福建省X地區農村土地為例，引入ArcGIS軟件技術，提出了一種新的土地利用規劃方法。

1 設計土地利用規劃方法

1.1 設置農村土地利用規劃相對指標

本文設計的基于ArcGIS的農村土地利用規劃方法，首先對農村土地資源近年來的使用情況與使用特征進行全方位分析，獲取土地利用狀況，設置農村土地利用規劃相對指標，為后續的土地利用規劃方法設計提供基礎保障[5]。采用抽象化的數值，表示土地資源指標之比，對農村土地利用規劃相對指標進行劃分處理，劃分后的土地利用規劃相對指標結構如圖1所示。

圖1 農村土地利用規劃相對指標結構

從圖1可知，相對指標中以土地結構相對指標、土地使用強度相對指標、土地動態相對指標、土地計劃完成相對指標為主，不同的指標包含的具體內容存在一定的差異[6]。在此基礎上，根據各項指標之間存在關聯，分別計算農村土地利用規劃相對指標。農村土地利用規劃相對指標計算公式分別為：

式中：m1——農村土地結構相對指標；

ta——農村土地利用結構總體中某部分使用數值；

t——農村土地利用結構總體數值；

m2——農村土地使用強度相對指標；

tb——農村土地利用結構某個總體中的某一指標數值；

tba——農村土地利用結構某個總體另外指標數值；

m3——農村土地動態相對指標；

tc——農村土地利用指標報告期數值；

tca——農村土地利用指標基期數值；

m4——農村土地計劃完成相對指標；

td——農村土地利用指標實際完成數；

t da——農村土地利用指標計劃完成數。

根據上述土地利用規劃相對指標的計算結果，提取農村土地利用信息數據，采用無人機的矢量化處理方式，對不同時段的土地面積進行調整。在此基礎上，對比土地資源數量，分析土地資源與土地類型的發展水平，確定農村土地利用的數量關系。

1.2 基于ArcGIS建立土地利用規劃模型

在農村土地利用規劃相對指標設置完畢后，依據ArcGIS原理，建立土地利用規劃模型，完成農村土地的合理利用規劃。設置農村土地利用資源信息數據作為模型的輸入層，輸入到土地利用規劃模型中，利用Arc-GIS軟件，批量格式化處理數據。在模型中，基于Arc-GIS，建立農村土地資源利用數據庫，結構如圖2所示。

圖2 基于ArcGIS的農村土地資源數據庫結構

從圖2可知，基于ArcGIS的農村土地資源數據庫結構，分別將農村土地屬性數據、土地利用規劃柵格數據以及土地利用矢量數據輸入到數據庫中，反映農村土地利用規劃的權屬類別。按照農村土地利用分類原則，評判土地利用的集約程度。基于農村地域內土地資源的空間格局，對土地資源空間組分結構進行調整，依據ArcGIS原理，集中化處理土地利用資源。

結合土地適宜性評價原則，規劃農村區域土地質量狀況，確定農村土地利用類型，協調農村土地資源供給量與該地區社會經濟發展用地需求量之間的關系，實現農村與城鎮土地供需平衡的目標。基于土地資源自身的多用途性，將多種不同類型的土地進行組合利用，以土地資源高效利用為核心規劃目標，調控農村土地利用措施與投入水平，全方位、全過程地實現農村土地資源用地數量與布局的綜合平衡，進而提高農村土地資源的利用率，優化土地結構。

2 試驗分析

為了對本文提出的基于ArcGIS的農村土地利用規劃方法的可行性作出進一步分析，進行了如下所示的試驗。選取福建省X地區農村土地為研究對象，X地區農村土地資源的總面積約為8250hm2，全年平均溫度約為10.5℃，全年平均降雨量為426.7mm。福建省X地區經濟發展的速度較快，包含大量自然資源，其中，以茶葉資源與礦產資源為主。然而，隨著礦產資源的不斷開發，形成了過度開采現象，對該地區生態環境與土地資源造成了一定程度的破壞，例如農村土地植被破壞、農村地下水資源污染等，約65%以上的山地面臨著水土流失的問題，降低了X地區土地利用結構的穩定性。

將本文設計的農村土地利用規劃方法應用到X地區，首先，基于ArcGIS軟件，采集該地區的土地利用數據，根據利用情況與特征，采用科學合理的方式，劃分處理土地利用類型。各個土地類型的利用規劃結構分別為：耕地面積4005.2hm2；水域面積227.5hm2；建設用地284.5hm2；草地面積290.7hm2；林地面積2522.7hm2；未利用土地面積919.4hm2。采用參數線性規劃原理，建立ArcGIS土地利用結構優化模型，將上述劃分的土地分類結果與土地原始數據輸入到模型中，設定模型的規劃因子，根據該地區土地資源結構與建設用地面積，不斷修正與調整模型的運行狀況，通過模型，反映X地區土地利用的實際情況。采用土地復墾的方式，將閑置時間較長的農村住宅用地進行轉換，根據建設用地的需求，轉換為農村耕地的形式，補充該地區農村耕地。對土地資源與建設用地進行約束性規劃，根據X地區人口總量，設定農村用地與人口數量的約束條件。

采用MATLAB分析軟件與有限元分析軟件，預測X地區各個土地類型可利用結構的變化。為了更好地驗證本文設計的基于ArcGIS的土地利用規劃方法的可行性，將其與傳統的土地規劃方法進行對比，分析各自優化土地利用結構的情況，對比結果如表1所示。

表1 兩種規劃方法土地利用結構優化對比（單位：hm2）

通過表1的對比分析結果可知，本文提出的方法，其耕地面積與建設用地面積大幅度增加，X地區未利用土地面積由919.4hm2減少為194.6hm2，土地利用率為97.6%，農村土地資源與建設用地的利用率顯著提升；傳統方法應用后，未利用土地面積減少為698.7hm2，土地利用率為91.5%。可見，本文提出的農村土地利用規劃方法可行性更高。

3 結束語

科學合理的土地利用規劃方法能夠提升土地資源的利用率，使建設用地與土地資源實現可持續化發展的目標。為了改善傳統土地利用規劃方法的不足，本文引入ArcGIS，以福建省農村土地為例，提出了一種新的規劃方法。該方法能有效地提升農村土地資源的利用率，促進城鎮與農村建設用地資源的協調發展，具有較高的實踐價值。