基于PATTERN的土地整理潛力評價

唐榮彬，陳 勇，邵建平，岳 哲，張小倩，邵艷順

(武漢科技大學資源與環(huán)境工程學院，湖北 武漢，430081)

基于PATTERN的土地整理潛力評價

唐榮彬，陳 勇，邵建平，岳 哲，張小倩，邵艷順

(武漢科技大學資源與環(huán)境工程學院，湖北 武漢，430081)

土地整理潛力評價是編制土地整理專項規(guī)劃的依據(jù)，是科學劃定土地整理區(qū)的基礎工作。本文將土地整理潛力劃分為本底潛力和環(huán)境潛力，據(jù)此建立土地整理潛力評價指標體系，確定基于關聯(lián)樹(PATTERN)法的土地整理潛力評價方法，并對湖南省臨湘市土地整理潛力進行區(qū)域分級，從而為該市土地整理專項規(guī)劃的編制提供參考。

土地整理；潛力評價；潛力分級；評價指標體系；關聯(lián)樹法；臨湘市

土地整理潛力是指在一定時期、一定生產(chǎn)力水平及某種既定用途下，采取工程、生物和技術措施，通過對田、水、路、林、村進行綜合整治，以增加可利用土地面積、降低生產(chǎn)成本、改善生態(tài)環(huán)境的潛在能力[1]。土地整理潛力評價是編制土地整理專項規(guī)劃的依據(jù)，也是科學劃定土地整理區(qū)的基礎工作之一。近年來，隨著我國土地整理工作的大規(guī)模開展，土地整理潛力評價研究也開始得到重視。已有的土地整理潛力評價方法可歸納為兩類：①潛力測算[2-3]，即采用定量方法測算土地利用的現(xiàn)實狀態(tài)與理想狀態(tài)之間的差距，以此確定土地整理潛力大小，如相對系數(shù)法與絕對系數(shù)法；②潛力分級[4-8]，即綜合分析影響土地整理的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟等因素，通過建立土地整理潛力評價指標體系和評價方法，將土地整理潛力劃分為若干等級。潛力測算的出發(fā)點是測算土地整理后能增加多少耕地，其分析因素單一，有一定的應用局限性。而潛力分級方法則綜合考慮了影響土地整理的自然環(huán)境和社會經(jīng)濟條件，分級結(jié)果具有較強的實用性。因此，本文主要運用潛力分級方法構(gòu)建評價指標體系和評價方法，將該方法應用于湖南省臨湘市土地整理潛力的測算與分級，以期為該市土地整理專項規(guī)劃的編制提供參考。

1 土地整理潛力評價指標體系

土地整理潛力評價指標體系應兼顧土地整理的目的性和可行性。一方面，土地整理的目的是增加有效耕地面積、提高耕地生產(chǎn)能力和改善土地生態(tài)環(huán)境；另一方面，土地整理工作的可行性、迫切性與整理區(qū)的經(jīng)濟和社會背景條件相關。本文將反映土地可改良程度的土地自然環(huán)境背景稱為土地整理的本底潛力,將反映土地整理可行性和迫切性的經(jīng)濟和社會背景稱為環(huán)境潛力。在評價指標選取時遵循科學性、系統(tǒng)性、相對獨立性和可獲性等基本原則，結(jié)合相關研究成果以及土地管理技術人員的意見，建立土地整理潛力評價指標體系如圖1所示。

Fig.1 Index system of potential evaluation of land consolidation

2 土地整理潛力評價方法

2.1 指標標準化

為消除指標間的不可比性,首先要對所有評價指標值進行處理,將其轉(zhuǎn)化為無量綱的標準化值。本文采用正負指標法對評價指標值進行標準化處理，公式如下。

(1)

(2)

式中：yi為評價指標標準化值；xi為評價指標實際值；ximax、ximin分別為評價指標實際最大值和最小值。

2.2 確定指標權(quán)重

一級指標的賦權(quán)采用Delphi法。二級指標賦權(quán)時，為進一步明確評價指標與土地整理各項具體目標或土地整理各方面可行性之間的關聯(lián)性，選用關聯(lián)樹(PATTERN)法[9]進行賦權(quán)。PATTERN法是一種對復雜系統(tǒng)進行分析評價的方法，是系統(tǒng)工程理論的一個分支。PATTERN法賦權(quán)的具體步驟為：①制定綱要，在具體建立關聯(lián)樹之前，首先要編寫綱要，對要分析的系統(tǒng)所處環(huán)境做出相應假定；②生成關聯(lián)樹，將評價目標排列成樹狀，在樹叉層上，不必拘泥于一定要有手段和目的的關系，樹根層可以只有一個指標；③為關聯(lián)樹各層目標賦權(quán)，根據(jù)相應層的重要度，將屬于此層的各個指標權(quán)重之和定為1；④分別求出各指標權(quán)重與相應目標權(quán)重之積，然后再相加，其和作為各指標的重要度。

2.3 計算綜合指數(shù)

在對評價單元的各項評價指標實際值進行標準化處理的基礎上，結(jié)合上述方法確定各評價指標權(quán)重，采用加權(quán)求和法得到各評價單元的土地整理潛力綜合指數(shù)，計算公式為：

(3)

式中：Fi為第i個評價單元的土地整理潛力綜合指數(shù)；Uij為第i個評價單元第j個指標的標準化值；Wj為第j個指標的權(quán)重值。

3 臨湘市土地整理潛力評價

3.1 臨湘市概況

臨湘市地處湖南省東北端，隸屬岳陽市，位于北緯29°10′～29°52′、東經(jīng)113°15′～113°45′之間，屬大陸性季風濕潤氣候。全市土地總面積為1743.68 km2，地形多樣。東南部有藥菇山、大云山等28座海拔800 m以上的山峰，山勢陡峭，植被繁茂；北部是江湖平原地區(qū)，海拔在40 m以下，土壤肥沃，灌溉條件良好；中部為丘陵地區(qū)，海拔一般在50～300 m之間。全市轄14個建制鎮(zhèn)和9個鄉(xiāng)，土地利用率為90.8%，土地墾殖率為21.8%，未利用土地中有不少荒草地。

3.2 基礎數(shù)據(jù)

在進行土地整理潛力評價時，田坎系數(shù)、后備耕地資源量、耕地中零星地面積、渠網(wǎng)密度、田間道路網(wǎng)密度等指標由臨湘市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫計算得到；糧食作物單產(chǎn)、農(nóng)民人均年收入、農(nóng)業(yè)從業(yè)人員比重和農(nóng)機擁有量等指標由當?shù)?012年統(tǒng)計年鑒計算得到；生態(tài)環(huán)境敏感度、水土流失狀況以及水土污染情況等指標，則以《臨湘市土地利用總體規(guī)劃修編專題研究綜合報告》中相應指標的分級分區(qū)結(jié)果為依據(jù)，通過熟悉當?shù)厍闆r的專家按5分制打分得到。各評價指標基礎數(shù)據(jù)如表1所示。

續(xù)表1

3.3 指標權(quán)重

根據(jù)Delphi法，確定本底潛力權(quán)重為0.7，環(huán)境潛力權(quán)重為0.3。根據(jù)土地整理的目的與意義，選擇投資成本低、有效耕地面積增加、耕地質(zhì)量提高和生態(tài)環(huán)境改善為評價本底潛力的基準。根據(jù)項目區(qū)經(jīng)濟和社會背景對土地整理的影響，選擇土地整理迫切度、土地整理可實施性以及對實現(xiàn)本底潛力的影響力為評價環(huán)境潛力的基準。各指標綜合權(quán)重值按PATTERN法計算后確定，見表2和表3。

3.4 評價結(jié)果

由式(3)計算得到臨湘市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地整理潛力綜合指數(shù)值Fi(見表4)，據(jù)此將臨湘市土地整理潛力劃分為3個等級：一級(Fi>0.60)、二級(0.60≥Fi>0.45)和三級(Fi≤0.45)，具體分布如圖2所示。

Fig.2 Classification of land consolidation potentiality in Linxiang City

4 結(jié)語

本文將影響土地整理潛力的因素歸納為本底因素和環(huán)境因素，在構(gòu)建土地整理潛力評價指標體系時，注重因地制宜地選擇評價指標以及確定各指標的重要性。采用關聯(lián)樹法，并結(jié)合MAPGIS軟件對臨湘市土地整理潛力進行了測算與分級。臨湘市土地整理潛力可分為三級，一至三級的土地面積比例依次為26%、35%和39%。生態(tài)環(huán)境敏感度、水土流失狀況、水土污染情況對潛力分級結(jié)果影響較大，臨湘市在今后的土地整理工作中應重視生態(tài)環(huán)境的改善以及水土流失和污染的治理。

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[9] 葉義成，柯麗華，黃德育．系統(tǒng)綜合評價技術及其應用[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2006：32-33．

[責任編輯 尚 晶]

Evaluation of land consolidation potentiality based on PATTERN

TangRongbin,ChenYong,ShaoJianping,YueZhe,ZhangXiaoqian,ShaoYanshun

(College of Resources and Environmental Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China)

Potential evaluation of land consolidation is the basis of making land consolidation special plan and the essential work to determine land consolidation areas scientifically. This paper divides land consolidation potentiality into two parts: background potentiality and environmental potentiality, then establishes evaluation index system and method based on PATTERN (planning assistance through technical evaluation of relevance numbers), which are used to classify the land consolidation potentiality in Linxiang City,Hunan Province. The results can provide a reference for the land consolidation special plan of Linxiang City.

land consolidation; potential evaluation; potentiality classification; evaluation index system; PATTERN;Linxiang City

2014-09-24

國家自然科學基金資助項目(41201600)；武漢科技大學大學生科技創(chuàng)新基金研究項目(12ZRC149).

唐榮彬(1992-)，女，武漢科技大學研究人員.E-mail: 237664585@qq.com

陳 勇(1968-)，男，武漢科技大學教授.E-mail:yongchen1968@163.com

F301.24

A

1674-3644(2015)02-0157-04