黑龍江省糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)村居民點布局調(diào)整研究

鄂施璇，雷國平,2，宋 戈,2

（1.東北大學(xué)土地管理研究所，遼寧 沈陽 110169；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

黑龍江省糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)村居民點布局調(diào)整研究

鄂施璇1，雷國平1,2，宋 戈1,2

（1.東北大學(xué)土地管理研究所，遼寧 沈陽 110169；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

研究目的：探尋調(diào)整糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)村居民點用地布局的方法。研究方法：耕地壓力系數(shù)法，多因素綜合法，加權(quán)Voronoi 圖擴展斷裂點模型。研究結(jié)果：（1）城鎮(zhèn)擴占、交通干線是導(dǎo)致局部耕作壓力系數(shù)較大、農(nóng)村勞動力相對集中的主要因素，居民點規(guī)模較小、分布散亂，基礎(chǔ)設(shè)施不完善導(dǎo)致耕作壓力系數(shù)較小，耕地經(jīng)濟效益未充分發(fā)揮；（2）中心村、核心村、自然村、零星村的農(nóng)村居民點生產(chǎn)力水平在規(guī)模和數(shù)量上呈明顯等級結(jié)構(gòu)；（3）不同耕作壓力系數(shù)及生產(chǎn)力水平，農(nóng)村居民點應(yīng)采取重點發(fā)展、限制發(fā)展、遷移合并和政策保留4種布局策略；（4）耕作壓力系數(shù)高且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平較差的農(nóng)村居民點遷移到附近耕作壓力系數(shù)低區(qū)域周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平較好的農(nóng)村居民點中。研究結(jié)論：結(jié)合耕地壓力系數(shù)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平對農(nóng)村居民點布局提出調(diào)整策略，構(gòu)建加權(quán)Voronoi 圖研究農(nóng)村居民點的遷移方向，為糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)村居民點布局調(diào)整提供了一種有效的定量研究方法。

土地規(guī)劃；農(nóng)村居民點；布局調(diào)整；加權(quán)Voronoi 圖擴展斷裂點模型；黑龍江省糧食主產(chǎn)區(qū)

農(nóng)村居民點作為農(nóng)村人地關(guān)系的表現(xiàn)核心，是農(nóng)村人口生產(chǎn)和生活綜合功能的承載體，探討農(nóng)村居民點布局調(diào)整是農(nóng)村土地利用問題研究的重點［1］。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變，當(dāng)前農(nóng)村居民點規(guī)劃滯后、布局散亂引起的土地粗放利用一定程度上影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提升和農(nóng)村社會經(jīng)濟的發(fā)展［2］，因此，調(diào)整區(qū)域農(nóng)村居民點用地布局，對新型城鎮(zhèn)化背景下社會主義新農(nóng)村建設(shè)，促進生產(chǎn)關(guān)系適應(yīng)生產(chǎn)力的發(fā)展有一定實踐意義。

關(guān)于農(nóng)村居民點布局的研究，學(xué)者圍繞農(nóng)村居民點空間分布特征及影響因素［3］、演變機制［4］、空間調(diào)整與重構(gòu)［5］等方面開展了較為深入的研究，并結(jié)合地形地貌［6］、區(qū)位條件［7］、農(nóng)戶意愿［8］、耕作半徑［9］，制定了不同的農(nóng)村居民點優(yōu)化調(diào)整方案，豐富了農(nóng)村居民點調(diào)整的研究內(nèi)容；已有方法采用空間相互作用模型［10］、最小累積阻力模型［11］、加權(quán)Voronoi圖［12］、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)法［13］、改進微粒群算法［14］、鄉(xiāng)村公路導(dǎo)向發(fā)展［15］等模型對農(nóng)村居民點布局進行調(diào)整，而以耕作壓力系數(shù)和加權(quán)Voronoi 圖擴展斷裂點模型對糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)村居民點布局調(diào)整的研究尚不多見；研究者多以鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村為研究單元［16-17］，而以居民點斑塊研究較少［18］。

鑒于此，本文選取黑龍江省糧食主產(chǎn)區(qū)典型鎮(zhèn)向陽川鎮(zhèn)為研究區(qū)，通過耕作壓力系數(shù)及農(nóng)村居民點斑塊的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平提出調(diào)整策略，基于加權(quán)Voronoi圖擴展斷裂點模型，研究待整治農(nóng)村居民點遷移方向，以期為糧食主產(chǎn)區(qū)新農(nóng)村建設(shè)，農(nóng)村居民點整理規(guī)劃編制提供實際指導(dǎo)意義。

1　研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源

1.1研究區(qū)概況

向陽川鎮(zhèn)位于黑龍江省糧食主產(chǎn)區(qū)富錦市東北部三江平原腹地。距富錦市25 km，福前鐵路、同三公路貫穿境內(nèi)，交通條件良好，全鎮(zhèn)以糧食生產(chǎn)為主，耕地面積31289.29 hm2，農(nóng)業(yè)機械化程度較高。2011年全鎮(zhèn)農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值76908×104元，農(nóng)民人均純收入11826元，全鎮(zhèn)現(xiàn)轄33個行政村，62個自然村，總?cè)丝?.8×104人，農(nóng)村居民點總面積1166.07 hm2。居民點斑塊平均規(guī)模為12.27 hm2，總體上居民點分布呈現(xiàn)出大散居、小聚居的空間分布特征。

1.2數(shù)據(jù)來源與處理

數(shù)據(jù)來源于富錦市第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫，按土地權(quán)屬提取向陽川鎮(zhèn)為研究區(qū)，提取農(nóng)村居民點圖斑數(shù)據(jù)，剔除0.1 hm2以下零星農(nóng)村居民點圖斑（實際為村外魚塘看護房、養(yǎng)殖場，二調(diào)時調(diào)繪成農(nóng)村居民點），社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源于《富錦市統(tǒng)計年鑒（2012）》、統(tǒng)計部門的相關(guān)統(tǒng)計資料、實地調(diào)研。通過ArcGIS 9.3獲取居民點斑塊中心點到交通干線、富錦市、鎮(zhèn)政府的最近距離，以村為單位收集耕地面積和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值，按居民點斑塊大小將上述指標(biāo)等比例分配，以村為單位收集人均純收入賦值到居民點斑塊中。

2　研究方法

2.1耕作壓力導(dǎo)向下待整治農(nóng)村居民點識別方法

通過計算單位面積上耕地所承載的農(nóng)村居民點緩沖區(qū)面積來表示耕作壓力系數(shù)，通過耕作壓力大小識別耕地資源下居民點布局是否合理。利用ArcGIS 9.3構(gòu)建1 km×1 km網(wǎng)格作為評價單元，計算評價單元內(nèi)的耕地面積；參考已有“耕聚比”模型計算耕作半徑［19］，以耕作半徑為距離作農(nóng)村居民點圖斑緩沖區(qū)，依次與評價單元進行疊置，統(tǒng)計各評價單元的居民點緩沖區(qū)面積。利用ArcGIS 9.3中屬性鏈接功能統(tǒng)計各評價單元內(nèi)耕地面積及農(nóng)村居民點緩沖區(qū)面積，構(gòu)建耕作壓力系數(shù)（式1），利用反距離加權(quán)法生成耕作壓力系數(shù)圖。

式1中，Ii為耕作壓力系數(shù)；Hi為評價單元內(nèi)的農(nóng)村居民點緩沖區(qū)面積；Gi為評價單元內(nèi)耕地面積。本研究區(qū)的墾殖系數(shù)為0.9012，以各居民點的耕作半徑為距離作緩沖區(qū)，與現(xiàn)狀圖空間疊加后計算得到緩沖區(qū)面積54491.96 hm2，緩沖區(qū)內(nèi)耕地面積37234.64 hm2，占實際耕地面積的98.15%。

2.2農(nóng)村居民點生產(chǎn)力水平分析方法

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式中最活躍的因素。本文從農(nóng)業(yè)勞動者、農(nóng)業(yè)勞動資料、農(nóng)業(yè)勞動對象三方面實體性要素剖析居民點農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平。運用層次分析法和熵權(quán)法綜合確定各影響因子的權(quán)重，采用0—1標(biāo)準(zhǔn)化［10］法對各指標(biāo)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理（表1）。利用多因素綜合評價法計算居民點農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平。

表1　向陽川鎮(zhèn)居民點農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平評價指標(biāo)體系Tab.1 Indicator system for agricultural productivity level of rural settlement in Xiangyangchuan Town

2.3農(nóng)村居民點調(diào)整策略及遷移方向的識別方法

農(nóng)村居民點斑塊耕作壓力系數(shù)高的區(qū)域，且其規(guī)模小，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平相對較差，其整理必要性大，而耕作壓力系數(shù)低的區(qū)域，依托周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平相對活躍的優(yōu)勢農(nóng)村居民點進行發(fā)展?；谝陨线壿?，應(yīng)選擇重點發(fā)展、限制發(fā)展、遷移合并、政策保留等不同調(diào)整策略。重點發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平好及耕作壓力系數(shù)低，區(qū)域周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平較好的農(nóng)村居民點斑塊。限制發(fā)展耕地壓力較合理，且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平相對一般的農(nóng)村居民點斑塊。遷移合并耕作壓力系數(shù)高，且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平較差，散亂分布的農(nóng)村居民點斑塊。政策保留具有民族特色、歷史文化蘊含的農(nóng)村居民點斑塊。

利用擴展斷裂的加權(quán)Voronoi圖對農(nóng)村居民點進行空間布局調(diào)整，使零散的農(nóng)村居民點就近安置，最大限度降低農(nóng)村搬遷后的環(huán)境陌生感［5］（式2）。根據(jù)已確定的各優(yōu)勢斑塊的為發(fā)生元，以斑塊的綜合影響力的平方根作為權(quán)重值［20］，生成加權(quán)Voronoi圖，將優(yōu)勢斑塊影響范圍內(nèi)的待整治居民點遷移至此范圍影響范圍下。

式2中，設(shè)P = ｛P1，P2，…，Pn｝是二維歐式空間中多邊形S內(nèi)的一個點元集合，λi（i = 1，2，…，n）是給定的n個正實數(shù)，即λi是對應(yīng)點Pi的權(quán)重，λj是對應(yīng)點Pj的權(quán)重，由n個點元生成的Voronoi圖將多邊形S分為n個子區(qū)域。

3　結(jié)果與分析

3.1耕作壓力導(dǎo)向下待整治農(nóng)村居民點識別結(jié)果與分析

根據(jù)耕地壓力系數(shù)計算結(jié)果，將結(jié)果分為3級［19］，0＜I＜1時表示該單元部分耕地在農(nóng)村居民點耕作半徑之外，耕地未被充分耕作；1≤I＜2時表示農(nóng)村居民點與耕地分布較為合理，耕地被充分耕作；2≤I＜3表示耕作壓力較大，農(nóng)村勞動力較為浪費。

通過耕地壓力系數(shù)圖可知（圖1，封三），耕作壓力系數(shù)較大的區(qū)域集中于向陽川鎮(zhèn)中部，主要分布在永福村、向陽川村、擇林村、桂仁村、寶山村及太和村。向陽川村是鎮(zhèn)政府所在地，因為城鎮(zhèn)擴占導(dǎo)致周邊耕地減少；而永福村、擇林村、桂仁村、寶山村及太和村均分布于同三公路兩側(cè)，農(nóng)村居民點沿主要交通干線分布較為密集，因而導(dǎo)致局部耕作壓力系數(shù)較大，農(nóng)村勞動力空間相對集中。

耕作壓力系數(shù)較小的區(qū)域主要集中分布在向陽川鎮(zhèn)西北部及東南部，主要分布在東來村、建和村、正太村、永山村、永太村、徐家店村及連山村等區(qū)域。該區(qū)域由于居民點分布相對散亂，規(guī)模較小而導(dǎo)致耕作壓力系數(shù)小，未能充分發(fā)揮耕地的經(jīng)濟效益。因此，在耕作壓力導(dǎo)向下，需對耕作壓力系數(shù)較高和較低的區(qū)域進行調(diào)整，同時，要結(jié)合農(nóng)村居民點的實際生產(chǎn)力水平，耕作壓力系數(shù)高的區(qū)域，盡量作為農(nóng)村居民點拆遷整理復(fù)耕區(qū)域，特別是規(guī)模小，基礎(chǔ)設(shè)施不完善的居民點；耕作壓力系數(shù)較低的區(qū)域，依托周邊基礎(chǔ)設(shè)施較完善，生產(chǎn)力水平較好的居民點進行發(fā)展。

3.2農(nóng)村居民點生產(chǎn)力水平評價結(jié)果與分析

由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平評價指標(biāo)體系，得出95個居民點斑塊的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平分值（圖2，封三）。通過自然斷點法，將農(nóng)村居民點斑塊分為中心村（生產(chǎn)力水平好）、核心村（生產(chǎn)力水平較好）、自然村（生產(chǎn)力水平一般）和零星村（生產(chǎn)力水平較差）4等級。不同等級區(qū)間依次為（41.84，85.25］，（31.78，41.84］，（25.15，31.78］，（9.11，25.15］，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平平均分值為63.55、36.81、28.47、17.13，相互間比例為3.7∶2.1∶1.6∶1，中心村中居民點斑塊數(shù)為2個，核心村中居民點斑塊數(shù)為27個，自然村中居民點斑塊數(shù)為24個，遷移村中居民點斑塊數(shù)為42個。表明向陽川鎮(zhèn)農(nóng)村居民點斑塊的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平在規(guī)模和數(shù)量上呈現(xiàn)明顯的等級結(jié)構(gòu)。

中心村等級的農(nóng)村居民點斑塊共2個，分別為向陽川村和長春嶺村。原因在于向陽川村為鎮(zhèn)政府所在地，基礎(chǔ)設(shè)施完善，距富錦市23 km，距同三公路940 m，交通便利。長春嶺村為向陽川鎮(zhèn)最大的行政村，距向陽川鎮(zhèn)18 km，距建虎公路5074 m處，耕地面積3520.93 hm2，農(nóng)業(yè)機械化程度高，生產(chǎn)力水平較高。

核心村等級的農(nóng)村居民點斑塊主要分布在向陽川鎮(zhèn)區(qū)周圍，位于正和村、豐太村、永福村、龍富村、東新民村、福慶村、后山村、興隆村、擇林村等村，原因在于鎮(zhèn)區(qū)輻射作用強，且位于同三公路兩側(cè)，區(qū)位優(yōu)勢顯著。其中豐太村、后山、正和村土壤肥沃，擁有高標(biāo)準(zhǔn)水田和旱地及國家及烤煙基地，且畜牧業(yè)較為發(fā)達，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平綜合實力較強。自然村等級的農(nóng)村居民點斑塊和零星村等級的農(nóng)村居民點斑塊散落地分布于全鎮(zhèn)轄區(qū)內(nèi)。

3.3農(nóng)村居民點斑塊的布局調(diào)整結(jié)果與分析

對耕作壓力導(dǎo)向下農(nóng)村居民點待整治區(qū)域與農(nóng)村居民點生產(chǎn)力水平評價結(jié)果進行疊加分析，依據(jù)重點發(fā)展、限制發(fā)展、遷移合并、政策保留等不同調(diào)整方法，重點發(fā)展居民點斑塊27個，限制發(fā)展居民點斑塊24個，政策保留具有滿族風(fēng)情特色的六合村居民點斑塊2個，遷移合并居民點斑塊42個（圖3，封三）。

依據(jù)中心地理論，在中心村與核心村中選取14個斑塊，作為加權(quán)Voronoi 圖的發(fā)生元，生成加權(quán)Voronoi 圖（圖4，封三），表明重點發(fā)展的農(nóng)村居民點斑塊的影響范圍，被選作重點發(fā)展的居民點斑塊分別為東新民村、豐太村、福安村、福泉村、后山村、龍富村、馬鞍山村、孟家店村、興隆村、永福村、擇林村、中和村、長春嶺村和前進村。

通過重點發(fā)展的農(nóng)村居民點影響勢力范圍劃分，將影響范圍內(nèi)的農(nóng)村居民點遷移合并至該范圍內(nèi)（圖5，封三），這種遷移使耕作壓力不合理、且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平較差的農(nóng)村居民點斑塊逐漸向重點發(fā)展村靠攏，對不同等級的農(nóng)村居民點實施分級、分類管理，是對農(nóng)村居民點的局部調(diào)整，最大限度降低農(nóng)村搬遷后的環(huán)境陌生感，具有空間結(jié)構(gòu)及社會環(huán)境的穩(wěn)定性特征。

4　結(jié)論與討論

4.1結(jié)論

本文以耕地分布下農(nóng)村居民點布局合理性及生產(chǎn)力水平為角度，定量探討農(nóng)村居民點遷移合并方向，為農(nóng)村居民點布局提供調(diào)整策略，得出如下結(jié)論：（1）研究區(qū)耕作壓力系數(shù)較大的區(qū)域主要集中分布在鎮(zhèn)政府所在地及同三公路兩側(cè)，城鎮(zhèn)擴占，農(nóng)村居民點沿交通干線分布密集，導(dǎo)致局部耕作壓力系數(shù)較大，農(nóng)村勞動力空間相對集中。耕作壓力系數(shù)較小的區(qū)域居民點規(guī)模較小，基礎(chǔ)設(shè)施不完善，且分布相對散亂，未能充分發(fā)揮耕地的經(jīng)濟效益。通過耕作壓力系數(shù)識別耕地分布下農(nóng)村居民點布局的合理性，針對耕作壓力系數(shù)的不同，對農(nóng)村居民點用地實施差別化的管理政策。（2）研究區(qū)居民點斑塊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平平均分值比例為3.7∶2.1∶1.6∶1，中心村、核心村、自然村、遷移村的居民點斑塊數(shù)比例為2∶27∶24∶42，農(nóng)村居民點斑塊的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平在規(guī)模和數(shù)量上呈現(xiàn)明顯的等級結(jié)構(gòu)。（3）研究區(qū)農(nóng)村居民點布局調(diào)整過程中，應(yīng)重點發(fā)展中心村及耕作壓力系數(shù)低區(qū)域周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平較好的農(nóng)村居民點斑塊。限制發(fā)展耕地壓力較合理，且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平相對一般的農(nóng)村居民點斑塊。遷移合并耕作壓力系數(shù)高，且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平較差，散亂分布的農(nóng)村居民點斑塊。保留具有滿族民族特色的六合村居民點。（4）通過擴展斷裂的加權(quán)Voronoi圖對研究區(qū)重點發(fā)展的農(nóng)村居民點斑塊的影響范圍進行空間分割，將耕作壓力系數(shù)高且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平較差的農(nóng)村居民點斑塊，遷移到附近中心村或耕作壓力系數(shù)低、區(qū)域周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平較好的農(nóng)村居民點斑塊。

4.2討論

通過耕作壓力合理性及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平提出農(nóng)村居民點布局調(diào)整策略，定量研究農(nóng)村居民點斑塊的遷移方向，與已有研究農(nóng)村居民點以鄉(xiāng)鎮(zhèn)或村為單元，選取自然環(huán)境和社會經(jīng)濟因素對農(nóng)村居民點綜合評價［21］，或從單一因素角度［6，7］，提出居民點布局優(yōu)化模式概念模型相比較，有效的豐富了農(nóng)村居民點布局調(diào)整的研究思路。研究結(jié)果為社會主義新農(nóng)村建設(shè)，優(yōu)化糧食主產(chǎn)區(qū)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的農(nóng)村居民點用地配置提供一定思路。但在具體操作中，農(nóng)民是否接受搬遷方案，如何將農(nóng)戶意愿因素進行量化以及搬遷后農(nóng)民宅基地及土地承包經(jīng)營權(quán)的調(diào)整及歸屬問題將是下一步研究應(yīng)重點考慮的問題。

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（本文責(zé)編：郎海鷗）

Research on Layout Adjustment of Rural Settlements in Main Grain Production Area of Heilongjiang Province

E Shi-xuan1， LEI Guo-ping1，2， SONG Ge1，2
（1. Institute of Land Management， Northeast University， Shenyang 110169， China； 2. School of Resources and Environment， Northeast Agricultural University， Harbin 150030， China）

The purpose of this paper is to explore adjustment method of rural settlements layout in major grain producing areas. Methods of farm pressure coefficient model， extended break-point model of weighted Voronoi diagram and multi-factor comprehensive evaluation model are employed. The results show that： 1）Rural labor force space is relatively concentrated and local farming pressure coefficient is larger， due to urban expansion and the traffic trunk line， meanwhile a smaller scale，scattered distribution rural settlements and infrastructure is imperfect lead to farming pressure coefficient being smaller， and the cultivated land did not fully achieve its economic benefit. 2）The rural settlements were divided into four levels based on agricultural productivity level including central village， core village， natural village and scattered village levels. The hierarchicalstructures for different levels of rural settlement were obvious in terms of size and the number. 3）Four kinds of optimization strategies under different farming pressure coefficient and the level of productivity， including priority development， restrictive development， combined migration and retention policies should be used to optimize spatial pattern and layout of rural settlements. 4）The high farming pressure coefficient and poor agricultural productivity level of rural settlements should be removed to the farming low pressure coefficient area with a good level of agricultural productivity. It is concluded that we should combine farm pressure coefficient with agricultural productivity level to optimize spatial pattern and layout of rural settlements. Meanwhile， we should apply the weighted Voronoi diagram to decide the direction of rural settlements removal in order to optimize the spatial pattern of rural settlements. All these methods above are an efficient quantitative way for rural residenfial land's layout optimization in main grain production area of northeast China.

land planning； rural residential land； layout adjustment； extended break-point model of weighted voronoi diagram；grain main production area of Heilongjiang Province

F301.23

A

1001-8158（2015）10-0080-05

10.11994/zgtdkx.2015.10.011

2015-04-15

2015-06-07

教育部博士學(xué)科點基金博導(dǎo)類（20112325110007）；農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)項目（200903009-2）；遼寧省教育廳項目（W2014048）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費（N130714001）；黑龍江省國土廳“兩大平原實驗區(qū)土地制度創(chuàng)新”項目（201411）。

鄂施璇（1987-），女，黑龍江雞西人，博士研究生。主要研究方向為土地利用與土地規(guī)劃。E-mail： eshixuan@126.com

雷國平（1963-），男，黑龍江青岡人，教授，博士生導(dǎo)師。主要研究方向為土地利用規(guī)劃與土地管理。E-mail： guopinglei@126.com