土地利用评价与规划综述

土地利用评价与规划综述

摘要：简要介绍了土地利用评价和土地利用规划，通过阅读国内外的土地利用评价与规划的研究相关文献，讨论了国内外土地利用评价和土地利用规划研究中应用的理论、方法、技术等情况。根据土地利用评价与规划研究现状，分析了土地利用评价与规划的研究热点、研究前景，并指出目前存在的一些问题。

关键词：土地利用，土地利用评价，土地结构调整，规划

0前言

随着社会经济的不断发展，人口、环境、经济、资源之间的矛盾日益突出。有限的土地资源能否得以合理的利用，社会经济与土地资源保护能否协调发展，将直接影响到社会经济的可持续发展的进程[1]。

土地利用现状分析与评价为下一步的土地规划和管理打基础，通过土地利用规划可以协调人地矛盾、加强对土地利用的管理、有效地促进社会经济发展[2]。因此，土地利用评价与规划的研究具有重要意义。本文通过对国内外不同学者的土地利用评价与规划的研究进行分析对比，了解土地利用评价与规划的发展现状、研究热点、研究方法与技术等内容，总结目前的研究优点及存在的问题。

1.土地利用评价与规划的概述与意义

1.1土地利用评价与规划的概述

土地利用评价又称土地质量评价，是通过对土地自然、经济属性的综合鉴定，将土地

按质量差异划分为若干相对等级或级别，以表明在一定的科学技术水平下，被评土地对于某种特定用途的生产能力和价值大小。土地质量评价按其目标可分为土地适宜性评价、土地生产潜力评价和土地经济评价等[3]。

土地利用规划是人们根据社会发展需要和当地自然、经济、社会条件控制土地利用方向、组织合理的土地利用结构、提高土地生产力和改善生态系统与持续土地利用，进行科学组织、布局的一项重要措施[4]。

1.2土地利用评价与规划的意义

土地评价是土地规划与管理的基础。土地利用现状分析与评价是通过对土地资源的数量与质量、利用结构与布局、开发利用程度、利用效果和效益、适宜程度、限制因素等条件的分析，为土地规划和土地管理提供依据[5]。

土地利用规划为土地的合理利用提供科学依据；协调人地关系，协调各部分用地矛盾，保证国家“一要吃饭、而要建设、三要保护环境”的土地利用基本方针的贯彻；加强对土地利用的管理；可以有效地促进社会经济发展。

2.土地利用评价与规划的发展

2.1国外土地利用评价与规划的发展

土地利用评价研究是随着土地合理利用规划而产生和发展起来的，因此土地利用评价与规划的发展是相辅相成的。土地规划产生已有2000多年的历史，但是科学的土地评价与规划研究仅有半个多世纪的历史，大致分为三个阶段[6]。

（1）20世纪20年代，结合土地利用程度进行的评价和规划的[7]。美国中西部土壤

侵蚀和水土流失严重，基于土地利用导致环境退化的原则，提出了土地利用潜力分类，1961年美国农业部正式颁布了土地潜力分类系统，这是世界上第一个较为全面的土地评价系统。

（2）20世纪70年代，土地资源的调查、评价以及土地利用规划的广泛开展标志着土地资源优化配置研究进入真正的实质性阶段[8]。1976年联合国粮农组织FAO颁布了《土

地评价纲要》[9]，大大促进了国家上土地评价的研究，在世界各地广泛应用。这一阶段以《土地评价纲要》为代表，明确提出了土地利用评价为土地利用规划服务的目的。

（3）1993年FAO颁布了《可持续土地利用评价纲要》、《土地利用规划指南》初步建

立了土地可持续利用评价指标和土地利用规划方法[10]。

2.2国内土地利用评价与规划的发展

我国是世界上最早进行土地规划的国家，但是对土地资源有计划地进行科学考察和研究始于建国后。1951年，为确定农业税率,开展了土地自然条件和经营条件等评价工作。这一时期的土地评价处于起步和尝试阶。

20世纪70年代，土地利用评价进入一个新的发展时期。一方面引入国外土地评价方法和系统进行研究性的评价工作，另一方面积极筹备建立适合中国国情的土地评价系统。

20世纪80年代至今，中小区域范围评价，我国的土地利用评价注重与实践任务的结合，开展城市土地、旅游用地等非农用地评价。在规划方面，我国开展了土地利用结构和布局调整、基本农田划定以及土地整理等方面分规划。

3.土地利用评价与规划研究的方法技术

随着国土资源部1999-2006年相关部署，土地利用评价体系研究成为热点，土地经济学、城市经济学、环境科学、城市规划、生态学、系统科学等基础理论引入，土地利用内涵逐渐丰富起来[5]。近年来，随着研究内容的不断深入、研究范围的不断扩大，学者们根据自身研究领域需要，引入了大量的数学方法和技术来进行土地利用的评价与规划。

3.1土地利用评价研究方法技术

3.1.1层次分析法

层次分析法（The Analytic Hierarchy Process,简称AHP）是美国运筹学家萨蒂于20世纪70年代提出的一种定性与定量相结合的系统分析方法，是目前系统工程处理定性与定量相结合问题比较简便易行又行之有效的方法[11]。用层次分析[16]法识别问题的系统性强，可靠性相对较高。在进行土地利用评价时，许多学者采用了AHP法来确定权重值[12]。张笑寒运用AHP方法确定各层次指标的权重,并测算出江苏省某省级开发区的土地集约利用水平[16]。张峰、汪应宏等综合运用AHP方法和协调度模型对徐州经济开发区土地利用系统的协调状况进行评价[17]。杨阳等通过建立城镇土地集约利用评价指标体系，运用层次分析法确定评价因子的权重，对廊坊市固安县的土地集约利用程度进行评价[18]。Rajesh Bahadur Thapa和Yuji Murayama运用AHP法和GIS技术对河内城市周边农业的土地利用情况进行评价[19]。

3.1.2多因素综合评价法

土地利用的类型和目标具有多元性，影响因素众多，多因素综合评价方法较为常用。多因素综合评价方法是综合分析影响土地利用价值和质量的多项因素，计算各个因素的权重值，对每个因素指标运用定量的方法进行赋分，根据总分值进行土地等别的综合评价划分[20]。李晓白等运用多因素综合评价法进行城市区域土地集约利用综合评价[23]。黄中华等在湖北省保康县重阳土地整理项目区采用多因素综合评定法，进行土地整理潜力评价时取得较好效果[24]。佟香宁以湖北省枣阳市熊集镇为例,采用多因素综合评价方法对该镇农村居民点集约利用水平进行了评价[25]。王海军和张德礼以晋江市为例，验证了多因素综合评价法划分征地区片方法的可行性和实用性[26]。

3.1.3模糊综合评判法

模糊综合评判法师在模糊的环境中，考虑到影响事物的多种因素，基于某种目的对该事物做出的综合判断或决策，是模糊数学中最基本的应用方法之一[27]。模糊综合评价方法是对引起多种因素受影响的事物做出全面评价的一种十分有效地多因素评价方法[28]。由于模糊数学方法的引入，模糊综合评判方法在土地利用研究中得到广泛的应用[29][30]。

宋戈、王兰霞等采用模糊层次分析综合评价法来评价土地集约利用程度[31]；王玉波等将

模糊理论与AHP方法结合起来建立AHP—模糊综合评判模型，对黑龙江省土地利用总体规

划实施的总体效果进行评价[32]；臧丽娟、王凤艳等采用模糊数学方法对吉林西部宜农地

进行了生态适宜性评价，为农业资源有效利用及生态环境建设提供了依据[33]。T.R.

Nisar Ahamed等在GIS技术的支持下运用模糊隶属模型进行了农田适宜性评价[34]。在运用模糊评价法时需要进行评价指标权重的确定，权重一般有主观的专家打分法和客观的熵

权法、回归分析法、因素对比分析法等。

3.1.4灰色系统理论法

灰色系统理论是我国控制论专家邓聚龙教授于1982年创立的[35]。灰色系统理论以“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象，主要通过对“部分”已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运行行为、演

化规律的正确描述和有效监控[36]。灰色系统理论经过30多年的发展，形成了以灰色朦胧集为基础的理论体系，以灰色关联空间为依托的分析系统，以灰色序列生成为基础的方法

体系，以灰色模型（GM）为核心的模型体系，以系统分析、评估、建模、预测、决策、控制、优化为主的技术体系[37]。

灰色系统理论在土地利用评价中也得到了广泛应用[38][39]。张晶等在进行江苏省南

通市土地集约利用评价时引入灰色关联度分析，用来判断影响土地集约利用度的因子的重

要性[40]。赵旭采用灰色关联分析方法来评价湖南省的城市土地可持续利用综合评价，认

为湖南省的城市土地可利用水平有可提升的空间[41]。费罗成、程久苗等在以AHP法和熵

权法综合确定权重的基础上，运用灰色关联综合评价法分析了芜湖市1990-2006年的土地

集约利用水平变化规律[42]。

3.1.5主成分分析法

主成分分析是把原来多个变量划为少数几个综合指标的一种统计分析法，从数学角度

来看，这是一种降维处理技术[43]。在土地利用评价中，许多学者运用主成分分析法来确

定权重[44]，也有一些学者利用主成分法来进行土地评价。李文梅、陈松林利用主成分分

析法测算福州开发区集约利用综合指数，分析各开发区集约利用水平[45]。曹银贵等构建

用地集约利用评价体系，采用主成分分析法，结合GIS技术进行全国建设用地集约度评价

[46]。邓楚雄等构建综合评价指标体，利用主成分分析法，定量评价农用地集约利用状况

[47]。

3.1.6人工神经网络模型（ANN）

人工神经网络模型（ANN）是通过模仿生物神经系统的功能或结构发展起来的一种新型信息处理技术，可用于解决识别和感知、评判和决策等复杂问题[48]。土地评价本质上属

于模式识别和判别，近年来人工神经网络技术特别是多层反向传输算法（BP算法）在土地评价中的得到越来越多的应用[49]。常青利用ANN模型及实证分析法对深圳市土地集约利

用情况进行评价[50]。常胜、李江风在进行湖北省鄂州城市土地集约利用评价时为避免主

观影响，采用BP神经网络模型[51]。利用BP神经网络模型进行土地利用评价时可简化评

价过程，减少一些人为误差。但是，BP神经网络模型对数据要求较高，收敛速度慢。因此，赵霈生等将BP算法模型与基于规则的土地适宜性评价专家系统相结合[52]，可以修正一些BP模型存在的问题。

3.1.7GIS技术与RS技术

在进行土地评价时，传统评价过程中的图件绘制、数据分析统计以及面积的量算费时

费力，而且准确性较差。GIS技术将空间数据和属性数据完美的结合在一起,并且具有强大的空间分析能力，为土地利用评价带来了技术上的革新[53]。GIS技术强大的空间分析、数据处理以及图件绘制等功能在土地利用评价中得到大量的应用，如用于土地的潜力评价

[54]，土地质量评价[55][56]，农田的分等定级[57]，以及城市用地的适宜性评价等方面[58]。随着GIS技术的不断发展和完善，GIS技术更广泛的运用到土地利用评价中。郭贯

成等借助ARCGIS软件的空间分析和数据处理的功能采用综合评分法来评价江苏省金坛市工

业用地的集约利用度[59]。马安青、王建华等借助GIS技术进行了青海海北藏族自治州的

高寒地区土地资源利用评价[60]。

目前，RS技术为土地利用评价提供了大量的数据资料，为GIS技术的进一步应用提供

了数据基础。张成刚、王卫运用RS技术处理遥感影像解译出评价指标，再利用ArcGIS软

件进行农用地适宜性评价[61]。刘连胜等构建了基于GIS、RS的耕地后备资源调查方法及

用多因子进行评价的方法，对阳山县进行了耕地后备资源调查评价[62]。

3.1.8其他方法

在进行土地利用评价时，还运用到其他的一些方法，例如主要指标对比法、因素分析法、可持续度量法、景观格局指数法、协调度模型测算法、系统分析法以及生态碳足迹法

等方法。郑旭等运用协调度模型对山东明水经济开发区的土地集约利用水平进行测算，并

对开发区土地集约利用状况进行评价[63]。任奎、周生路等采用可持续度量的方法对连云

港土地利用总体规划实施的可持续度进行了评价[64]。Jean Weinstoerffer 等运用景观指标

来建立土地利用模型，评价土地价值[65]。陈银蓉、梅昀等结合柳州市土地总体规划实施

的实际，利用主要指标对比法、因素分析法等方法进行了柳州市规划执行评价，并采用土

地可持续利用评价法对规划实施的影响进行了评价[66]。王国强等采用对比分析、归纳分

析和实证分析等方法研究了郑州市住宅用地的特点、集约利用的内涵和评价指标体系[67]。

3.2土地利用规划研究现状

分析总结多篇土地利用规划方面的文献，将土地利用规划研究的理论、技术方法分为：用于土地规划的生态景观理论、生态绿当量、低碳经济理论、系统动力学模型、线性规划

模型、多目标规划模型、灰色线性规划模型，以及用于预测模型参数一元回归模型、多元

回归模型、灰色模型、Markov模型等演化模型。

3.2.1多目标规划

多目标规划是数学规划的一个分支，研究多于一个目标函数在给定区域上的最优化，

又称多目标最优化。多目标规划现有几十种方法，其中常用的有综合效用值法、主目标优

化法、目标规划法和层次分析法等[68]。Y.J.Zhang等采用GIS技术和多目标规划对大屿

山和香港岛进行了土地利用规划分析[69]。尹君、刘文菊采用多目标线性规划模型优化用

地结构，完成徐水县土地利用总体规划[70]。雷艳旭利用多目标规划结合开封市的社会经

济对开封市进行土地利用结构优化[71]。王新军、颜安等运用系统动力学和灰色多目标动

态模型相结合来进行土地利用总体规划[72]。Theodor J Stewart等利用遗传算法和多目

标规划模型来研究荷兰土地利用规划的问题[73]。

3.2.2灰色线性规划

灰色线性规划是最优规划方法之一,能动态地反映社会、经济、环境发展变化和资源配置,在多变量系统研究中被广泛运用[74]。灰色线性规划在土地利用结构优化过程中是最常

用的方法之一。耿红、王泽民在进行广西田阳县的土地利用结构时采用了灰色线性规划方法，使规划更合理[75]。戴金华、赵筱青以最优化理论为指导思想,运用灰色线性规划方法,结合当地未来社会经济发展的需求和有关控制指标,优化云南省澜沧县2015年土地利用结构[76]。乔小雨等在灰色GM(1,1)预测模型预测三门峡市规划年的基本情况的基础上，建立

灰色线性规划模型对三门峡市土地利用结构进行优化[77]。冯小燕、朱银如运用弹性规划

的理论,建立灰色线性数学模型求解土地利用结构优化方案[78]。陈云浩等利用灰色线性

规划进行中国北方农牧交错区的土地利用格局优化[79]。

3.2.3线性规划

线性规划是运筹学的一个重要分支，是辅助人们进行科学管理的一种数学方法。孔伟、张飞借助线性规划模型，结合当地社会经济情况对扬州市土地利用结构进行优化[80]。李常兴等利用线性规划模型对广东电白县的县级建设用地结构进行优化[81]。张佳会等利用最优线性规划法在土地利用总体规划中取得不错的效果[82]。

3.2.4基于生态绿当量理论的土地利用结构优化

“绿量相当”的概念包括保证等量的光合作用和适合的布局,足以抵偿定量森林植被所能发挥的区域生态功能[83]，因此生态绿当量定义为其他绿色植被的绿量相对于等量森林面积的绿量的比率，其主体可以为草地、园地、耕地等其他绿色植被。随着社会经济的发展，人们越来越重视生态环境的影响，因此许多学者将生态绿当量运用到土地利用规划中。牛继强、徐丰建立RS和生态绿当量的优化卷积算法和优化模型,对区域内部非行政界线的多尺度数据进行土地利用结构优化[84]。赵丹等基于生态绿当量的概念，构建了土地利用结构优化模型进行了城市土地利用结构优化[85]。赵娅奇等建立森林生态功能绿当量模型对重庆江北区土地利用结构进行优化调整[86]。

3.2.5低碳型土地利用规划

全球气候变暖是许多领域的专家、学者们研究的热点方向之一，当然许多土地利用规划方面的学者针对全球气候变暖也有一些研究。张珊珊等通过将碳排放量放入规划体系之中，进行土地利用结构、布局优化调整，实现碳减排与土地利用规划的一体化[87]。杨立等通过对区域碳平衡分析，以碳平衡为目标综合考虑社会经济、生态环境等因素对河北省曲周县的进行土地利用结构调整[88]。余德贵通过建立的基于碳排放约束的动态优化调控模型，进行土地利用结构优化[89]。

3.2.6其他理论与方法

除了上述总结的理论方法为，学者们再进行土地利用规划时还应用到其他的一些方法，例如：潘竟虎等在GIS技术的支持下，利用LP-MCDM-CA模型对天水市的土地利用结构进行优化[90]。谢炳庚等在GIS技术支持下，以衡南县廖田镇为例探讨如何从微观层面对乡镇土地利用规划中农村居民点用地空间布局进行优化[91]。陈俊华等利用物元分析法，结合实测资料和专家系统建立起土地利用适宜性评价的物元分析模型，对四川省阆中市岳家沟小流域土地利用结构进行调整[92]。王良健、何洪林等运用系统动力学模型建立土地利用结构调整的动态模型，对新疆吐鲁番市的土地利用结构调整进行了模拟分析[93]。

4.存在问题及发展展望

4.1存在问题

纵观国内外的土地利用评价与规划的研究，学者们在理论、研究方法与技术上都进行了深入的研究。随着研究对象的不断扩大，研究内涵的不断深入，国内外的土地利用评价与规划都取得了不错的进展，在实践中发挥着重要的作用，但仍存在一些不足。

土地利用评价中的不足，主要表现在：

（1）数据问题。在进行土地利用评价时，我们需要大量的数据和图件，数据的准确与否直接影响到评价方法的选择和评价的结果。目前受技术、地理环境等

条件的限制，部分土地利用情况、土地质量等方面的数据难以获取，而可得的数

据的准确性不高。另外，有的可得数据受主观影响较大，例如土地利用适宜评价

图，这样就影响了土地利用评价结果的准确性。在今后的研究中，应重视数据问

题，尽可能的获取准确性较高的数据。

（2）评价方法的缺陷。目前的许多评价方法都有各自的优缺点，在进行评价时容易受到评价方法的局限所影响，影响评价结果的准确性。有些方法容易受到

主观想法的影响，例如极限条件法和专家打分法；而有的方法会遗漏一些评价信

息，例如Fuzzy综合评判法会使指标一些分异信息遗漏，限制了它的使用范围[94]。

在今后的评价中，应选择合理的评价方法。

（3）在进行土地利用评价中没有应用3S技术，或者没有充分发挥3S技术的作用也是存在的问题。在一些评价中，忽略或没有充分发挥RS技术获取数据的优

点，没有将GIS技术和RS技术结合起来，使得评价模型单一，影响土地利用评价

结果的准确性[95]。

而土地利用规划中存在的不足，表现在：

（1）数据问题。目前，大部分学者做的土地利用规划都是土地利用结构的调整，土地利用结构时土地利用规划的核心。在进行土地利用结构调整时需要土地利

用现状和土地分等定级等方面的数据，这些数据有的难以获得，有的存在主观性，

而有的难以量化，这样就会影响土地利用结构调整模拟的结果。

（2）缺乏公众参与。土地利用规划中的公众参与，在西方国家已经成为了一条最基本的原则[96]。加拿大的安大略省土地利用规划规程中有关公众参与的解释

是“同规划区有关的公民亲自参与规划过程,而不是只对已定决策做出反应”[97]。

而我国的许多土地利用规划中缺乏公众参与，这样会产生不合理的规划。

（3）评价模型存在缺陷。目前的土地利用规划研究中应用的数学模型是对现实系统的近似描述，所得到的结果也只是比较接近最优解，而不能做的土地利用规

划的最完美[98]。而且不同的模型有自己的优缺点，在应用模型时的权重确定和结

果的分析都会影响规划结果。

4.2发展展望

随着社会的不断发展，土地利用的问题将会越来越重要，土地资源的合理安排与利用

将会成为人们关注的热点问题之一，因此土地利用评价与规划的研究将会更加重要。

首先，以后的土地利用评价与规划和3S技术相结合将研究的热点之一，RS技术灵活、

方便的获取数据的能力与GIS技术强大的数据处理、空间分析能力相结合，以及GIS动态

更新数据的能力，可以为土地利用评价与规划提供数据来源和技术支持[99]。

其次，景观生态学、资源环境经济学等理论与土地利用评价与规划结合起来，将对土

地的可持续发展有重要意义。生态环境建设用地规划作为土地利用规划的内容之一，越来

越受到人们的重视。将生态学与土地土地规划相结合可以解决其中的生态问题[100]。McHarg将宏观生态学理论应用于城市空间优化，提出了区域土地利用生态规划[101]。

最后，多种评价理论、数学方法和地理信息技术的结合可以提高评价的可行性和准确性。同时，多种理论、数学方法、3S技术相结合，再加上公众参与的力量将使土地利用规

划更加合理，更加适合研究区情况。

5.结语

土地资源问题已经成为人们关注和研究的热点[102]。土地的质量、利用情况以及利用

潜力已经是人们关注的重点方面，更是土地利用评价与规划关注的重点。为了缓解人地矛盾，合理可持续的应用土地资源，土地利用评价与规划的研究所起的作用将越来越大。随

着研究范围的不断扩大，研究方法、技术的改进，土地利用评价与规划的研究将更加深入。

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