基于土地利用效率区域差异的建设用地区际优化配置——以武汉城市圈为例

建设用地利用效率的优化是建设用地区际优化配置的核心目标。针对这一目标,以武汉城市圈为案例区,提出了基于土地利用效率区域差异的建设用地区际优化配置的思路:建设用地利用效率越高的区域,在建设用地区际优化配置中拥有越高的优先度。构建分区异步元胞自动机模型,并根据此原则率定分区异步元胞自动机模型的异步演化速率,实现武汉城市圈建设用地区际优化配置。结果表明:(1)分区异步元胞自动机模型可以根据建设用地利用效率对不同的区域赋予不同的演化速率,因而可以实现基于土地利用效率区域差异的建设用地区际优化配置;(2)武汉城市圈建设用地利用效率存在着显著的区域差异,因而各城市建设用地需求的满足程度也存在明显的差异:建设用地利用效率最高的仙桃市、鄂州市和潜江市建设用地需求得到完全满足,而建设用地利用效率较低的武汉市和黄冈市建设用地需求的满足程度较低。提出了根据建设用地利用效率开展建设用地区际优化配置的新方法,可以为建设用地区际优化配置提供决策参考。

基于分区异步元胞自动机模型的耕地利用布局优化——以武汉城市圈为例

以武汉城市圈为例,根据城市圈内各县域社会经济发展对土地资源需求的区域差异,探讨分区异步元胞自动机模型在耕地利用布局优化中的应用。模型根据各县域建设用地需求优先度确定异步演化速率,根据各县域土地利用变化的规律结合粮食自给率和建设用地满足程度确定分区转换规则,根据全区域的粮食安全得到全局终止条件,以此实现武汉城市圈2020年耕地利用优化布局。优化结果显示,在武汉城市圈耕地总量满足全区域粮食安全的基础上,黄陂区、应城市、新洲区、汉阳区、潜江市、黄冈市市辖区、鄂州市市辖区、孝感市市辖区、武昌区、仙桃市、黄梅县、武穴市、阳新县、咸宁市市辖区和赤壁市等建设用地优先度较高的区域建设用地需求均得到了满足;团风县和通城县虽然建设用地优先度较低,但是建设用地需求量较小,建设用地需求也得到了满足;其他县(市、区)由于建设用地需求量和建设用地优先度之间存在一定的矛盾,建设用地需求量没有得到完全满足。结果表明,基于分区异步元胞自动机的耕地区际优化模型在全区域耕地保护和粮食安全的基础上,考虑了社会经济发展对建设用地需求的区域差异,能够协调建设用地和耕地之间的矛盾,实现在区域间合理配置建设用地和耕地保护指标。