实验4 土地需求量预测

实验4  土地需求量预测
实验4  土地需求量预测

实验4 土地需求量预测

实验学时:4学时实验类型:综合实验要求:选修

1实验目的

1)学习土地利用需求量预测的原则、内容等基本知识,了解土地需求量预测的意义,掌握土地需求量预测的步骤和方法;

2)了解耕地需求预测的重要性和作用,掌握利用粮食安全法和人均耕地法预测耕地的需求量;

3)了解建设用地需求预测的重要性和作用,掌握利用人均定额法、双因素预测法、GM (1,1)模型法等预测城镇建设用地和农村居民点用地的需求量。

2 基本理论

2.1 相关定义

土地需求量预测是在全面考虑生产与生活需要,分析社会经济条件优势,协调主导产业与基础产业关系基础上,根据土地生产率与人口增长等方面因素,对规划区范围内,各业用地面积在规划期内增减进行的测算。借此掌握未来规划年度各类用地需求量和土地利用结构的变化趋势,为有计划、因地制宜的安排农业和非农业用地、加强土地利用科学管理和宏观控制、协调产业用地矛盾以及编制土地利用总体规划提供依据。

土地需求量预测包括农业用地和建设用地需求量预测。农业用地需求量预测具体包括耕地、园地、林地、牧草地和水产用地需求量预测;建设用地需求量预测具体包括各类建设用地,如城乡居民点用地、独立工矿用地、交通运输用地、水利工程用地和特殊用地需求量预测。土地需求量与人口规模、消费水平、经济发展水平、城镇化水平和作物产量等因素有着密切的联系。相关土地需求量预测方法和分析参见附录3。

2.2 预测依据

1)国家重点建设项目和基础设施建设项目用地规模预测的依据;

2)城镇村及工矿建设用地、交通用地、水利建设等用地规模预测的依据。包括规划区域经济社会发展规划、城镇建设总体规划、总人口和城市化发展预测、人均建设用地定额以及各类专项规划等;

3)耕地、园地、林地和水产养殖用地的需求量预测依据。包括区域国民经济发展战略目标的要求、非农建设占用耕地应补充的数量级土地适宜性评价结果等。

2.3 预测内容

1)基础数据预测

包括人口规模、消费水平、经济发展水平、城市化水平和作物单产等。

2)农用地需求量预测

包括耕地、园地、林地、牧草地和其它农用地(水产养殖用地)等。

3)建设用地需求量预测

包括城镇村居民点用地、独立工矿用地、交通用地、水利工程用地和特殊用等。

2.4 预测方法

基础数据预测方法参见实验3;农用地和建设用地需求量预测在这些方法的基础上进一步拓展,包括如粮食安全法、定额法、双因素预测法、C-D生产函数法以及专家咨询法等。

3 数据准备

1、某县2002年—2011年总人口、城镇人口、农村人口、耕地面积、粮食播种面积、粮食产量、经济作物播种面积等数据(表4-1)。

4 实验方案

4.1 耕地需求量预测

4.1.1 基于粮食安全法的耕地需求量预测

粮食安全就是能确保所有的人在任何时候既买得到又买得起他们所需的基本食品,这个概念包括三个方面,一是确保生产足够数量的粮食;二是最大限度地稳定粮食供应;三是确保所有需要粮食的人都能获得粮食。而粮食安全法是以粮食供需平衡为基础测算划定指标的方法,通常以研究区域内人口高峰年对粮食的基本需求为目标,依据预测期作物单产测算满足居民一定粮食自给程度所需保护的耕地面积,它充分考虑了农作物单产水平、复种指数、播种面积以及未来人口的预测等各种因素,测算的耕地面积相对准确。公式如下:

)1

1()(D LF P E S ++=

其中:S – 规划目标年耕地需求量(公顷);

E – 规划目标年粮食需求总量(公斤); P – 规划目标年粮食调入调出量(公斤); L – 规划目标年粮食播面单产(公斤/公顷)

F – 规划目标年耕地复种指数 D – 规划目标年粮经比。

1、规划目标年粮食需求总量(E+P )预测

规划目标年粮食需求总量=总人口×粮食消费水平±商品粮调出(入)量

1)总人口规模的预测

根据实验3提供的方法,可以采用年均增长率预测法、趋势线预测法、灰色系统预测法等来预测某县的总人口数。由于表4-1提供了总人口数但难以收集人口机械增长数据,因此本实验采用趋势线预测法、灰色系统预测法预测总人口规模,以趋势线预测法为例进行介绍。关于灰色系统预测,请参考实验3的“基于灰色预测法的总人口预测”部分。

(1)打开Excel,建立新表格,然后将表4-1某县2002-2011城镇人口和农村人口分别录入表格,并在E2单元格中编辑公式“ = C2+D2”,得到各年的总人口数据,如图4-1所示。

图4-1 趋势外推法预测某县总人口的示意图

(2)选中计算出的总人口数据,利用Excel中的图表绘制功能,绘制散点图。在工具栏依次选择“插入”、“图表”、“散点图”,为便于计算,将A2:A11作为x值的源数据,将E2:E11作为y值的源数据。选定数据区域后,点击“下一步”,可设置图表数据项和标题等内容,直到“完成”,得出某县总人口变化趋势图,如图4-1。

(3)然后按如下步骤添加趋势线:右击图趋势分析图中的散点,选择“添加趋势线”,在弹出对话框中可选择趋势线类型和“显示公式”和“显示R平方值”,比对几种趋势线类型发现“线性”趋势线拟合度较好,R2=0.924。由此得出“某县总人口变化趋势分析图”,如图4-1所示。

(4)某县总人口结果预测:由图4-1可知,通过趋势线分析所建立的模型为:y = 6487.9455 x + 554260,其中,x为时间变量,y为目标年总人口数。根据所建立模型预测该县到2020年的总人口y2020为677530人。

2)粮食消费水平预测

根据实验3有关消费水平的衡量指标和预测方法,本处根据耕地需求量预测内涵,选用食物消费量(粮食消费水平)来衡量。根据相关研究成果并参考研究区的实际情况,确定2020年人均粮食消费水平为400 kg(即小康型下限)。

3)粮食调入调出量预测

由于实验所选区域处于长江中下游平原区,地形平坦,光热条件好,耕地所占的比例较大;虽然该县容易受洪涝灾害的影响,但粮食除本地供应外,还向外调出粮食。根据近几年的粮食调出量来看,一般维持在4.5万吨/年左右,预测至2020年,粮食的调出量不应减少,并适量增加,因此确定2020年该县的粮食调出量为5.5万吨/年。

4)规划目标年粮食需求总量预测

根据上述对该县规划目标年总人口、粮食消费水平和粮食调出量的预测结果,通过公式,可以预测出该县2020年粮食需求总量。

粮食需求总量=总人口×粮食消费水﹢商品粮调出量

=677530人×400㎏/人+5.5万吨

=326012吨

2、规划目标年粮食播面单产(L)预测

规划目标年粮食播面单产预测可用趋势外推法、年平均增长率法、灰色系统预测法、相关因素关联法、C-D生产函数法等进行预测,实验3介绍了年均增长率法,本处结合趋势外推法进行预测。

1)根据表4-1的数据和上述趋势外推法的总人口规模预测的过程,得到中稻和小麦的预测过程如图4-2,中稻和小麦的单产预测模型如下:

中稻:y = 6.797x + 430.1 (R2 = 0.985)

小麦:y = 4.412x + 173.6 (R2 = 0.925)

其中,x为时间变量,y为目标年中稻或小麦的单产。

图4-2 趋势外推法预测某县作物单产的示意图

根据所建立模型预测该县到2020年的中稻单产为559.24公斤/亩,小麦单产为257.43公斤/亩。考虑到目前国家正在大规模开展土地整治工程,农业基础设施将得到较大的改善,与耕地利用与农业生产过程中物资、劳力、科技等方面投入也会进一步加大,因此粮食平均单产水平会有进一步的提高,最终确定中稻单产为570公斤/亩,小麦单产为270公斤/亩。

2)粮食播面平均单产的确定:由于耕地生产的中稻、小麦等作物的产量不一致,而后续考虑复种指数实际上考虑的是播种面积的平均单产,因此结合试验2中的产量比系数求取粮食播面平均单产。某县位于沿江平原区,选择中稻和小麦作为指定作物,查阅表3-4,可知小麦的产量比转换系数为3.06,因此可计算得到2020年粮食播种面积的平均单产为:L=(570+270*3.06)/2 = 698公斤/亩

上述计算是假定按照中稻—小麦的种植模式,如果种植模式不一,播种面积的百分比不相同,还需要进一步按照百分比进行加权求和的方式计算获取。

3、规划目标年复种指数(F)预测

复种指数指某地区农作物总播种面积与耕地面积的比值,它是反映农业综合开发水平的一个主要指标,反映了本地区的种植业生产发展水平。

根据表4-1的数据,借助播种面积除以耕地面积计算得到该县2002年—2011年农作物的复种指数(表4-2)。

表4-2 该县2002年—2011年复种指数表

从表4-2农作物复种指数变化趋势来看,各年的复种指数变化较大,但总体上一直处于上升的趋势。由于复种指数受政策及其它相关因素的影响,它不符合持续递增或递减的趋势,也就是说难以用趋势外推法、年均增长率法等进行科学预测。本实验考虑实际工作中复种指数确定的方法,采用专家建议并结合农业发展、光热条件等实际情况,预测2020年该县的

农作物复种指数为190%。

4、规划目标年粮经比(D )预测

粮经比反映了种植业结构与布局状况,是根据国民经济发展需要和农业结构调整而确定的。粮经比预测的方法也比较多,本实验采用趋势外推法和GM 灰色预测法综合确定2020年该县的粮经比。

1)基于趋势外推法的粮经比预测

根据表4-1的数据和上述趋势外推法的总人口规模预测的过程,得到粮经比的预测模型如下:

y = - 0.0144 x + 1.516 (R2 = 0.9347) 其中,x 为时间变量,y 为目标年的粮经比。

根据所建立模型预测该县到2020年的粮经比为1.25。 2)基于GM (1,1)预法的粮经比预测

根据表4-1的粮经比现状数据和实验3的GM (1,1)的灰色预测Excel 实现过程,预测某县规划目标年的粮经比,基本过程如下:

构建原始数据序列:

{}39.138.139.141.144.143.147.146.149.151.1)(0=t x

一次累加得到新的数据序列:

{}37.1498.126.1121.108.836.793.546.4351.1)(1=t x

灰色参数的计算:

M T T Y B B B u a 1)(-=??

????

?????????????

???????

?

??????????????---------???????=39.138.139.141.144.143.147.146.149.1111111111675.1329.12909.10505.908.8645.6195.573.3255.2638693.0065692.0065692.000818.0?

?

?

???=50586.1009584.0 灰色预测模型的确定:

a u e a u x t x at +?????

?

-=+-)1()1()0()1(=[]1207.1571207.15751.1009584.0+--t e

=1207.1576107.155009584.0+--t e

预测模型的精度检验:借助预测模型预测2002—201 1年的预测值)()

1(^t x 并递减还原得到2002-2011年粮经比预测数据见表4-3,同步计算出绝对误差值和相对误差值。

根据预测结果的残差检验,某县粮经比预测值与实际值的平均相对误差为0.7235%,可以看出预测模型的精度较高。有兴趣的同学可以参考实验3的关联度系数法,对上述模型进行精度检验的实习。

预测结果的确定:根据上述预测模型,计算确定2020年的粮经比为1.2611。 3)某县规划目标年粮经比的最终确定 上述两种方法的预测结果基本接近,最终确定规划目标年的粮经比为1.25。随着人口增加对粮食的需求以及经济建设发展对耕地的占用,粮经比指数将不断降低,预测模型符合实际情况。但相比世界平均水平的6%,我国粮经比均偏高。此处预测的该县粮经比为1.25和1.2611,换算到百分比约为56%,与世界平均水平仍有一定差距,说明我国种植业结构调整的任务还很严峻。

5、规划目标年耕地需求量(S )预测

根据上述预测得到的规划目标年粮食需求量、粮食调入调出量、粮食播面单产、耕地复种指数和粮经比的预测数据,代入耕地需求量预测公式,即可计算出规划目标年2020见的耕地需求量。

规划目标年的耕地需求量(S )=

%

19024.55955000000271012000?+(1+25.11

=552273.6(亩)

=36818.24(公顷) 借助粮食安全法,预测得到该县2020年需要的耕地面积为36818.24公顷,而该县2011年的耕地面积为37744.45公顷,能够满足基本的粮食需求。但考虑到规划期间因为建设占用、生态退耕、农业结构调整和灾毁等造成耕地的减少,因此还应编制土地整治专项规划,通过基本农田整理、低丘岗地改造、工矿废弃地复垦等土地整治工程增加耕地数量、提高耕地质量和作物单产等,确保粮食生产总量,保证粮食安全。 4.1.2 人均耕地法

该方法根据规划目标年人均耕地占有量和总人口估算所需要的耕地面积。 1、规划目标年总人口预测

预测方法和预测数据与粮食安全法中总人口预测相同,预测得到该县2020年的总人口为677530人。

2、人均耕地占有量的预测

受制于快速的工业化、城镇化进程和人口数量的增加,我国人均耕地占有量不断减少,如某县2002年—2011年人均耕地数量如表4-3所示。

表4-3 该县2002年—2011年人均耕地占有数量变化表

为0.88亩/人。这与该县处在经济快速发展时期,建设用地需求量增大,对耕地造成较大的冲击有关。考虑该县2002-2011年人均耕地占有量出现明显波动,拟采取2005-2011年的人均耕地占有量数据进行预测,线性模型、指数模型和对数模型的三种预测结果见图4-3。

图4-3 人均耕地占有量预测结果示意图

从图4-3可以看出,人均耕地占有量持续减少,对数模型减缓了递减的趋势。但从我国人均耕地占有量变化趋势的总体来看,减少的速度不断减少,而且国家提出的新增建设对耕地的占用管控也越来越严,所以最终人均耕地占有量由递减趋势向平稳波动趋势转变。因此,在预测人均耕地占有量的时候,很难用科学的数学模型来模拟和表达,甚至会预测得到完全不合常理的结果,比如线性和指数模型的预测结果递减很快,到2050年人均耕地占有量只有0.6亩左右;而对数模型将变化趋势强行拉平,也不太合理。人均耕地占有量受国家政策等相关影响较大,因此根据对数模型的预测结果并结合我国有关人均耕地的政策,参考专家知识最终确定人均耕地占有量为0.85亩。

3、规划目标年耕地需求量预测

耕地需求量按下式计算:

L=P×S

其中:L——耕地需求量;

P——目标年总人口数;

S——人均耕地面积。

将上述总人口和人均耕地占有量代入公式,预测得到38393.37公顷。

4.1.3 耕地需求量的确定

通过上述两种方法预测得到耕地需求量后,采用几何平均法或加权平均法确定最终的规划目标年耕地需求量数据,这也可以对单个方法预测数据进行修正,确保数据的相对准确性。

4.2 建设用地需求量预测

4.2.1 基于双因素法的建设用地总量需求预测

1、双因素预测法的原理

区域内建设用地需求量的增加受多种因素共同作用:一方面,人口规模的增加、人们对生活品质要求的提高,均能拉动增加对建设用地的需求量;另一方面,无论是土地经营性投资,还是非土地经营性投资的增长,都会对城镇建设用地起到推动作用。双因素预测法即以人口增长、固定资产投资作为建设用地需求量预测的主要因素。预测模型如下:

S= p·a/10000+ q·t·100

其中,S为规划期内建设用地需求总量面积(hm2),p为规划期内人口数(人),a为规划期内人均建设用地指标(m2/人),q为规划期内固定资产投资总额(亿元),t为规划期内固定资产投资土地利用系数(km2/亿元)。

对于规划期内人均建设用地指标a,对于城镇人口和农村人口的人均建设用地指标不一致,因此在预测中区分城镇人口、农村人口和城镇人口人均建设用地、农村人口人均建设用地,然后累加得到p·a的数值。

2、人口参数的预测

根据表4-1的数据及趋势外推法、灰色系统预测法等,可以预测得到规划目标年2020年的城镇人口为356360人;然后在总人口中扣减城镇人口,得到农村人口为321170人。

3、人均建设用地指标的预测

收集了2007-2011年该县的建设用地、固定资产投资等数据见表4-4。

经计算2007-2011年人均城镇建设用地面积由53 m/人增加到74m/人(表4-4),考虑到城镇人民生活水平提高而带来城镇人均建设用地水平提高的因素,并结合《城市用地分类与规划建设用地标准》(GBJ137-90)确定人均建设用地指标,确定该县规划目标年2020年人均城镇建设用地面积为80 m2/人;同样计算2007-2011年人均农村居民点用地面积,在130-140 m2/人波动(表4-4),根据《村镇规划标准》(GB50188-93),考虑到目前城镇化加速发展的情况下,一方面农村人口由于城镇化而不断减少,另一方面按照国家总体规划,未来农村逐步向中心村发展,建多层建设,以减少人均建设用地指标,再加上农村居民点缩小的幅度小于农村人口减少的幅度,确定该县规划目标年2020年人均农村居民点用地面积为130 m2/人。

4、固定资产投资总额、固定资产投资土地利用系数的预测

根据2007-2011年该县的固定资产投资数据,采用趋势外推法预测2020年的固定资产投资为1360848万元(y = 83538 x + 191316 R2=0.9887);随着经济发展和国家新型城镇化等加快,固定资产投资增长速度将超过2007-2011年间的速度,因此该预测结果偏低;再结合该县“十二五”国民经济和社会发展计划和2020年远景目标中确定的固定资产投资方案,最终确定2020年固定资产投资为180亿元;

根据表4-4中2007-2011年的建设用地面积和固定资产投资额,计算得到固定资产投资土地系数在0.17-0.31 km2/亿元间并有递减的趋势(表4-4),符合建设用地集约节约利用的原则。对固定资产投资土地系数可采用趋势外推法、灰色系统预测模型等多种方法预测2020年的固定资产投资土地系数。实验中采用趋势外推法选择R2最大的对数模型预测得到2020年的固定资产投资土地系数为0.0725 km2/亿元(y = -0.0899*ln(x) + 0.3098 R2 = 0.9727),考虑到随着技术的进步,国家土地控制政策的加强,土地的经济承载能力有集约化发展的趋势,但目前该县还处于基础设施建设的持续增长阶段,一时还很难达到太高的要求,因此根据专家咨询法进行修正,最终确定2020年的固定资产投资土地系数为0.12 km2/亿元。

5、建设用地需求量预测结果

将上述参数预测结果代入双因素预测模型中,得到该县2020年建设用地需求量为9186.09hm2。

4.2.2 基于趋势外推法和GM(1,1)的建设用地总量需求预测

根据实验3有关趋势外推法和GM(1,1)的方法和过程介绍,请根据表4-4的数据自主预测建设用地需求总量。最后取2-3者数的平均值作为该县2020年的建设用地需求总量。

由于建设用地增长受各种因素的制约,而且也会经历不同的发展阶段,如我国现阶段一般将建设用地的扩张分为三个不同的阶段“跨越式增长阶段(2006-2010年)、持续增长阶段(2011-2015年)、稳步增长阶段(2016-2020年)”,因此借助趋势外推法和GM(1,1)预测后建议进行修正得到最终的建设用地需求总量。

4.2.3 基于定额法的城镇建设用地预测

城镇建设用地规模预测一般采用定额指标法,即在城镇人口规模预测的基础上,参照《城市用地分类与规划建设用地标准》(GBJ137-90)确定人均城镇建设用地指标,计算规划目标年城镇建设用地规模。计算公式为:

U=P×A/10000

式中:U—规划目标年城镇建设用地面积(h m2)

P—规划目标年城镇人口(人)

A—人均城镇建设用地指标(m2/人)

1、城镇人口参数的预测

根据表4-1中2002年—2011年城镇人口数,直接取前面的预测结果,得到2020年该县的城镇人口将达到356360人。

2、人均城镇建设用地指标的确定

参照《城市用地分类与规划建设用地标准》(GBJ137-90)确定人均建设用地指标,如表4-5所示。

说明:(1)现有城镇规划人均建设用地指标,应根据现状人均建设用地水平,按表的规定确定,所采用的规划人均建设用地指标应同时符合表中指标级别和允许调整幅度双因子的限制要求。调整幅度是指规划人均建设用地比现状人均建设用地增加或减少的幅度。(2)人均耕地面积小于1亩的地区,在现状人均建设地水平允许采用的规划指标等级中,只能采用最低一级。(3)新建城镇的规划人均建设用地指标宜在第III级内确定,当城镇的发展用地偏紧时,可在第II级内确定。(4)首都和经济特区的规划人均建设用

地指标宜在第IV级内确定;经济特区城市人均耕地小于1亩的,可在第III级内确定。(5)边远地区和少数民族地区中地多人少的城镇,可据实确定规划人均建设用地指标,但不得大于150.0 平方米/人。

表4-4中列出了2007-2011年的人均城镇建设用地,2011年为74.22 m2/人,而表4-3显示该县人均耕地不足1亩,对比表4-5中的指标分级等数据,明确该县属于上述说明中的第二种情况,即人均耕地面积小于1亩,需根据现状人均建设地水平允许采用的规划指标等级中采用最低一级的指标级别和允许采用的人均建设用地指标,即在60.1到75.0 m2/人之间选择。

3、城镇建设用地需求量的确定

城镇建设用地需求量(U)=城镇人口(P)×人均城镇建设用地指标(A)

=356360人×〔60.1,75.0〕平方米/人

=〔21417236,26727000〕平方米

=〔2141.72,2672.70〕公顷

因此,预测规划目标年的城镇建设用地需求为2141.72公顷至2672.70公顷之间。具体预测时,一般设定2-3个方案,得到具体的城镇建设用地需求量,用于生成不同的土地利用结构调整方案。

4.2.4 基于定额法的农村居民点用地预测

农村居民点用地规模预测可采用类似城镇建设用地规模预测的方法,人均建设用地指标可参照《村镇规划标准》(GB50188-93)确定。计算公式为:

U=P×A/10000

式中:U—规划目标年农村居民点用地面积(h m2)

P—规划目标年城镇人口(人)

A—农村居民点人均建设用地指标(m2/人)

1、农村人口参数的预测

根据表4-1中2002年—2011年农村人口数,直接取前面的预测结果,得到2020年该县的农村人口将达到321170人。

2、人均农村居民点用地指标的确定

参照《村镇规划标准》(GB50188-93)确定人均农村居民点用地指标,如表4-6所示。

表4-6 农村居民点人均建设用地指标表

说明:(1)已有的村镇应以现状建设用地的人均水平为基础,根据人均建设用地指标级别和允许调整幅度确定。允许调整幅度是指规划人均建设用地指标对现状人均建设用地水平的增减数值。(2)人均耕地面积小于1亩的地区在现状人均建设用地水平允许采用的指标级别中,只能采用最低一级。(3)新建村镇规划人均建设用地指标宜按表中第III级确定,人均耕地面积小于1亩的地区应按表中第II级确定。(4)地多人少的边远地区,根据所在省、自治区政府规定的建设用地指标确定。

表4-4中列出了2007-2011年的人均农村居民点用地,2011年为135.46 m2/人,而表4-3显示该县人均耕地不足1亩,对比表4-6中的指标分级等数据,明确该县属于上述说明中的第二种情况,即人均耕地面积小于1亩,需根据现状人均建设地水平允许采用的规划指标等级中采用最低一级的指标级别和允许采用的人均建设用地指标,即在100.1到120 m2/人之间选择。

3、农村居民点用地需求量的确定

农村居民点用地需求量(U)=农村人口(P)×人均农村居民点用地指标(A)

=321170人×〔100.1,120〕平方米/人

=〔32149117,38540400〕平方米

=〔3214.91,3854.04〕公顷

因此,预测规划目标年的农村居民点用地需求为3214.91公顷至3854.04公顷之间。具体预测时,一般设定2-3个方案,得到具体的农村居民点需求量,用于生成不同的土地利用结构调整方案。

4.2.5 工矿用地需求量预测

工矿需求量预测包括工业用地、仓储用地、矿产用地。具体预测时可采用前述相关方法进行,这里仅以某县为例进行简要介绍,供学生参考。

根据某县工业用地总产值和独立工矿用地面积,可计算得到某个时期的单位工业用地产值,某县的单位工业用地产值从2000年的160.83万元/公顷增加到2005年的175.86万元/公顷,年均增长率2.16%,借助2000-2005年单位工业用地产值的统计数据,通过分析历年某县单位工业用地产值的变化,采用趋势外推法等方法科学预测单位工业用地产值的变化趋势,通过模型比选,建立如下公式:

y = 3.6666x + 152.98

其中y为单位工业用地产值,x为年份。相关系数R2=0.9165,高度相关。

借助预测模型预测2010年某县单位工业用地产值为193.314万元/公顷,2020年单位工业用地产值229.979万元/公顷。

工矿用地需求量预测公式如下:

S I =GDP(I)* S0 /A I

式中,S I——规划期内工矿用地规模(公顷);

GDP(I)——规划期内单位工业用地产值(万元/公顷);

S0——规划基期年工矿用地规模(公顷);

GDP(0)——规划基期年单位工业用地产值(万元/公顷)。

2005年某县工矿用地面积为535.27公顷,根据上述公式和某县社会经济发展数据测算得到,规划近期(2006~2010年)工矿用地需求量为588.39公顷;规划远期(2010~2020年)工矿用地需求量为715.49公顷。

4.2.6 其他建设用地需求量预测

其它建设用地主要指水利工程用地、交通用地和特殊用地等,规划期间这些用地的面积受国家政策、地方发展等影响较大,可能难以用方法进行预测,下面以某县的确定过程为例进行描述,供学生参考。

根据“四查清、四对照”、土地利用变更调查等数据的显示,某县1997-2004年新增水利建设用地5公顷,交通用地240公顷,平均每年新增水利建设用地0.714公顷,交通用地34.286公顷。土地利用更新调查结果显示,2005年某县水利建设用地564.15公顷,交通用地871.07公顷。依据《公路建设项目用地指标》(建标[1999]278号)、新建铁路工程用地指标(国土资发[2000]186号)和(铁路)区间正线用地指标和前述相关集约标准,预测规划期内水利建设用地和交通用地呈线性增长,由此得到2010年规划近期(2006~2010年)水利建设用地需求量为567.72公顷,交通用地1042.5公顷;规划远期(2010~2020年)工矿用地需求量为574.86公顷,交通用地1385.36公顷。

某县现状特殊用地本来就少,土地利用更新调查结果显示,2005年某县特殊用地只有15.8公顷,估算规划近期和规划远期特殊用地变化不大,分别达到16公顷和16.5公顷。4.2.7 新增建设用地占用耕地规模预测

新增建设用地占用耕地规模的分析,主要根据规划期新增建设用地的需求量,减去存量建设用地、低效用地可挖掘的潜力后,预测占用耕地的数量,为确定耕地占补指标以及土地开发整理复垦等工程提供参考。主要采用的是比例法,即根据历史年的新增建设用地占用耕地的比例来进行计算,公式如下:

占用耕地量={新增建设需求量-(存量建设用地+低效用地)}*占用系数%

根据某县2002-2005年新增建设用地占用耕地情况,计算得到新增建设用地占用耕地的比例分别为57.19%、44.44%、55.69%、80.52%和56.29%,最后确定规划目标年新增建设占用耕地的比例为56%,即新增1公顷建设用地需占用耕地0.56公顷。

根据计算可得某县规划期内新增建设用地717.16公顷,新增建设占用耕地401.61公顷,其中近期需占用耕地量为155公顷,远期需占用耕地量为246.61公顷。

5 实验注意点

1)土地需求量预测时,需要进行大量的基础数据预测,因此建议实验3和实验4共同完成的时候,以实验4的数据为基础完成实验3的内容,以此开展耕地需求量和建设用地需求量的预测,确保在规定的学时内完成;而对课后的练习,可以用各个实验的数据或自行收集的数据,熟能生巧、举一反三确保熟练掌握各种方法的实现、选择与修正;

2)由于土地需求量预测是对未来土地需求的预估,因此可以设定不同的方案。尤其是在土地利用总体规划修编中开展《耕地与基本农田保护对策研究》、《土地节约集约用地研究》、《城乡建设用地优化布局研究》等专题研究时,需要设定不同的方案,比如粮食单产可以设定低产年,正常年和丰产年,对调入调出量也可以根据粮食自给率分别设定不同的目标等等,形成高、中、低等不同用地需求量方案,以便决策者参考。

6 思考题

1、简述粮食安全法预测耕地需求量的过程?

2、在各单项用地需求量预测的基础上,如何进行土地需求量的平衡分析?

7 实验报告

每位同学均需完成耕地需求量、建设用地总量、城镇建设用地和农村居民点用地的需求量预测,并填写实验报告四,实验结束后打印提交。

18春西南大学0724《土地信息系统》作业答案

1、地理信息一般具有3维基本特征包括哪些内容?() 1.时间特征 2.空间位置 3.属性特征(简称属性) 4.时域特征 2、在土地信息系统中,按照其特征,土地数据可分为() 1.空间特征数据 2.地域特征数据 3.专题特征数据 4.时间特征数据 3、目前常用的空间分析主要有() 1.空间查询 2.缓冲区分析 3.网络分析 4.空间叠加分析 5.数据分析 4、栅格结构与矢量结构相比较有以下特点哪些是错误的?() 1.数据结构复杂,冗余度小 2.数据结构复杂,冗余度大 3.数据结构简单,冗余度小 4.数据结构简单,冗余度大 5、解决道路拓宽中拆迁指标的计算问题,一般不使用以下哪几种空间分析方法()。 1.缓冲区分析 2.包含分析 3.网络分析 4.最短路径分析 6、空间数据库与一般数据库相比,具有以下哪些特点?() 1.数据量特别大 2.既有属性数据也有空间数据 3.数据应用广泛 4.数据独立性 7、采用高斯—克吕格投影,6°分带有()比例地形图。

1. 1∶100万 2. 1∶50万 3. 1∶25万 4. 1∶10万 5. 1∶5万 6. 1∶2.5万 8、可以作为数据输入设备的有() 1.键盘 2.鼠标 3.打印机 4.扫描仪 9、4M指()。 1.量测环境参数 2.制作地图 3.监测环境的变化 4.对影响环境的过程和活动建立模型 10、地籍信息系统是由()所构成。 1.软件 2.使用者 3.数据库 4.应用子系统 5.硬件 11、土地数据主要有三大类数据组成,这些不同数据在应用于操作过程中可能引起数据的质量问题。分别是( 1.定位数据 2.非定位数据 3.数据的元数据 4.地理数据 12、土地信息系统空间参照系有()。 1.地球椭球 2.地理坐标系统 3.平面直角坐标系统 4.高程参考系统

影子价格浅析

影子价格理论的雏形是前苏联著名经济学家列维康托洛维奇为解决资源最优利用问题而提出的客观制约估价理论。它主要用于国民经济计划工作中的集中决策研究, 也称为“最优计划价格”理论。随后荷兰经济学家詹恩丁伯根将其进一步完善,用于自由经济中的分散决策, 于是影子价格又被称为“预测价格”。美国著名经济学家萨缪尔森发展了丁伯根的影子价格理论, 使其成为主要反映资源是否得到合理配置和利用的预测价格的概念, 并从三个方面做出了比较具体的阐述和补充: 1. 影子价格是以线性规划为计算方法的计算价格; 2. 影子价格是一种资源价格; 3. 影子价格是以边际生产力为基础。此外他还把商品的边际成本也称为影子价格。 影子价格的最初定义是紧俏商品的经济价值。这里所指的商品是广义的概念, 它包括生产要素、中间产品和最终产品。对于最终产品( 消费品) , 是以消费者的支付意愿来衡量它们的经济价值。而生产要素( 基本资源) 和中间产品( 如原材料、动力等) 是生产过程或建设项目所必需的投入, 这些资源的经济价值是以它们在生产过程中产出的边际效益来衡量。换句话说, 在资源数量有限的情况下, 影子价格是这种资源增加或减少一个单位将引起的总效益改变的量值。资源的经济价值与这种资源可得到的数量有着密切的联系。如果某种特定的资源非常稀少, 而它又有相互竞争的许多种用途, 那么这种资源只能用在最佳的场合, 它的影子价格或机会成本( 即被迫放弃的次佳用途可以取得的效益) 势必很高。但如果这种资源的供给比较充足, 那么次佳用途对于这种资源需求也能被满足。依次分析, 按照可能取得效益递减的顺序分配这种资源, 这种资源的影子价格就随之下降。在完全自由竞争条件下, 市场价格经常能够反映商品的实际价值, 即与商品稀有程度紧密联系的经济价值, 因此这种市场价格就是影子价格这是由于在完善的市场条件下, 市场价格的形成完全取决于供需双方。当市场上某种商品供不应求时, 价格就会上升, 并促使增加该种产品的生产和供给, 或抑制对它的需求, 而某种商品呈现供过于求时, 价格就会下落,从而引起对它的需求扩大, 或减少这种产品的生产。只有当某种商品的供需基本平衡时, 价格才相对稳定。此时, 需求方愿意支付的最高价格与供给方所能按受的最低价格趋于一致。如果通过市场竞争使各种商品的价格都接近或趋向于均衡状态, 那么各种商品的价格就能充分反映它们的价值和供求关系, 同时呈现出各种商品之间合理的比价关系。在这种价格体系大体合理的条件下, 一切生产者和经营者的经济行为将在价格机制约束下趋于正常化, 即以节约劳动和资金、适应社会需求来取得真正的经济效益。同时, 宏观上能起到在各个产业部门之间合理配置资源的作用。正是在这样的意义上, 市场价格真实反映了商品的经济价值。然而, 由于市场机制不完全或其它因素的影响, 可能引起市场价格和商品实际经济价值的背离, 这种情况在发展中国家可能更为突出。西方经济学家提出用影子价格来计量商品的经济价值, 或作为投入的资源代价如前所述, 只有在完全自由竞争条件下的市场价格才是影子价格。而完全自由竞争条件是现实中并不存在的理想情况。显然, 上述定义是一个经济理论上的概念。至于影子价格的具体确定, 则要选用概念上合理而又现实可行的估价方法。 康托洛维奇和美国著名经济学家库普曼先后用线性规划理论证明影子价格是资源配置的线性对偶规划的最优解。线性规划是数学规划的重要理论, 也是运筹学的

土地利用规划实验指导书

《土地利用规划》课程实验指导书 环境与地理科学系 2009 年 9 月 10 日

实验一土地需求量预测 一、实验目的 1.了解土地需求量预测的必要性和意义; 2.掌握不同的土地需求量预测方法,明确不同方法的实用性; 3.能够借助传统手工方式或计算机计算方式熟练使用不同的预测方法。 二、实验原理 预测是土地利用管理的重要手段,是了解和协调时期和区域土地利用供给量与需求量之间的关系的重要内容。土地需求量受一定时期国民经济、社会发展、土地质量和区位条件等的影响。耕地需求量预测是土地利用规划预测中最基本的内容。 三、实验过程 1.确定预测目的; 2.检验土地需求量预测案例提供的资料; 3.利用传统手工方式或者计算机软件实施预测过程:分别采用趋势预测法和回归分析法对案例(见附件1)进行预测。其中,手工计算方式严格按照预测方法的原理进行逐步计算;计算机计算可以采用EXCEL数据分析工具或者SPSS软件等; 4.比较传统手工和计算机两种计算方式的优缺点; 5.分析预测误差。 四、注意事项 数据输入时要仔细,分析过程中做到谨慎认真。 五、上交资料 提交实验报告,内容书写要规范。

附件1: 例1. 根据某县市1970-1999年30年耕地面积资料(表-1),采用趋势预测法计算出预测方程并绘制趋势线,同时计算出2000年的耕地面积,最后对预测误差进行分析。 表-1 ××县1970-1999年耕地面积

例2.未来耕地面积受多种因素的制约,如人口、单产、总产、基建投资等,并随着上述因素的变化而变化,在它们之间存在着因果关系。下表提供了某县市1970-1999年30年人口、粮食总产量和耕地面积的资料(表-2),由此采用回归分析法预测2000年的耕地面积,并列出回归分析方程,最后分析预测误差。 表-2 ××县1970-1999年人口、粮食总产量和耕地面积

土地信息系统课程作业

信息和数据间有何关系? 答案要点: (1)信息和数据是两个相互联系、相互依存但又相互区别的概念。 (2)数据是客观对象的表示和信息的载体,而信息则是数据内涵,是数据的内容和解释。 (3)信息以数据的某种形式来表现,而数据则是表示信息的某种手段。只有理解了数据的含义,对数据作解释才能得到数据中所包含的信息。一定形式的数据可表示某一确定的信息。信息具有某种稳定性的特征,它是更直接反映客观现实的概念。 简要回答土地信息系统未来发展趋势? 答案要点: (1)遥感技术、全球定位技术与土地信息系统技术更加融合 以遥感为主要数据源,以全球定位系统给遥感数据做精确定位与几何校正,结合土地信息系统空间分析的强大功能,整合成为一个土地利用监测分析信息系统势在必行。 (2)时空LIS 土地信息除具有空间特性外,还具有明显的时序特征。近几年提出的空间一时态数据模型也仅能处理空间二维和时间一维,不能完全表示和分析不断变化的三维世界,因而需要开发时空LIS。实现时空复合操作,将空间分析问题进一步拓展为时空分析范畴,已成为新一代LIS的重要研究课题。时空LIS主要研究时空模型以及时空数据的表示、存储、操作、查询和时空分析。 (3)LIS应用模型 根据某种应用目标或任务要求,建立LIS应用模型,是LIS解决实际问题的能力、效率及产生社会经济效益的关键所在,因此日益受到重视。 (4)Internet与LIS的结合 Internet与LIS的结合即Internet LIS。利用Internet在web上发布空间数据,为用户提供空间数据浏览、查询、制作专题图和分析的功能,已经成为LIS发展的必然趋势。Internet LIS又有下列两个研究热点:①组件式LIS,即将已有的巨型LIS分解为若干可相互操作的自我管理、相互独立的组件,包括数据管理组件、空间查询组件、数据获取组件、专题制图组件和显示组件等。②Open LIS,即开放式地理信息系统,是为了使不同的LIS软件之间具有良好的互操作性以及在异构数据库中实现信息共享的途径。从数据的观点看,Open LIS是未来Internet LIS技术发展的必然趋势。 (5)LIS与专家系统、神经网络的结合 将LIS和专家系统相结合,发展智能LIS或专家LIS是解决复杂地学问题的重要途径。 空间数据输入主要有哪几种方法?如何操作? 答案要点: (1)数字化仪进行数据输入。在进行数字化时,首先将待数字化的地图或航片等固定在数字化仪上,输人其比例尺,并用游标定出图幅上的左下角点和右下角点,确定出数字化范围,然后数字化员小心地用手扶动游标,使游标十字丝尽可能地保持在数字化线上,再按动游标键钮进行输入。在一般的数字化工作中常见的有两种基本输入方式,即流方式和点方式; (2)用扫描仪进行数据输入。将装有电荷藕合器件(CCD)的高分辨率镜头的摄像机与扫描装置以及低功率激光源组合在一起,对数字化对象进行扫描后,CCD将摄取的影像分解为离散的像元,然后将其记录成"黑”或"白”的像元。当然,这样得到的数据还需进行大量的处理工作后才能变成有数字地图要素,如等高线、道路等。 土地信息系统的功能基本构成是什么? 答案要点: 数据采集、数据处理、数据存贮、应用分析、产品输出。 简要叙述利用MapGis6.6软件建立土地利用图形库的流程? 答案要点:(1)光栅校正;(2)数据采集与编辑;(3)拓扑生成及检查;(4)属性录入;(5)库体数据检查;(6)标准图框的生成;(7)数据输出。 常见的空间数据中有哪些误差? 答案要点:(1)地图固有误差;(2)材料变形产生的误差;(3)图形数字化误差;(4)遥感数据误差;(5)测量数据的误差。 利用Arc系列通过对栅格图像矢量化所建立的土地利用现状图(其比例尺为1:10000),如何获得其图形库中两点的实际距离? 答案要点: (1)对图形是否定位进行判断; (2)重新赋予坐标系统和投影方式; (3)利用软件的量测工具测出两点的图上距离,再进行比例尺换算,从而获得实际两点的实际距离。 简要说明利用MapGis建立土地利用现状库中数据采集的步骤及注意事项答案要点: 步骤: 1、按1:10000土地利用建库参数表分层作业。 2、调结点/裁剪搜索半径(拓扑半径)不大于0.0001。 3、各点线文件图形参数(包括图廓)统一设置为:大地坐标系、高斯克吕格投影,图形单位为米。 4、线状地物与线状地物相交处须有公共点;坑塘边线与居民地线相重合时,以坑塘边线为主,农村道路、单线沟渠可作坑塘边线。居民地边线使用地类界边线绘制。 5、双线沟渠套合光栅时采集沟渠边线,录入属性时以中线为主,该线形使用符号库中作好的线型,即不还原时为带面双线。 6、权属拐点点位与光栅严格匹配,误差不能超过0.1mm,拐点注记以像片外业调绘为准,其他注记均以调绘片为准。

土地利用规划-耕地需求量预测 实验报告

贵州大学实验报告 实验 4 :耕地需求量预测 学院:农学院 专业:农业资源与环境 班级: 姓名: 学号: 指导教师:周焱 时间: 2014 年 06 月 11 日

第一部分实验目的 通过本实验的学习,使学生掌握耕地需求量预测的具体过程。 第二部分实验原理 本实验以兴义市,根据兴义市自然、社会经济条件和发展趋势,预测2010年和2020年兴义市耕地保有量和基本农田保护面积。 第三部分实验步骤 1、搜集兴义市自然经济条件等相关资料; 2、根据人口历史资料和兴义市相关发展规划,对2010年和2020年人口规模进行预测; 3、根据人口预测和相关粮食标准对耕地保有量和基本农田保护面积进行预测; 第四部分报告正文 根据表1中1997年——2005年年平均人口自然增长率,得出年平均人口增长率为0.82%,年平均人口机械增长率为0.38%,以2004年作为参考依据,预测出2010年与2020年的人口规模: P t = P o ×(1+K+P)(t-to)+(c-d) 式中:P t ——规划年人口数 P t0 ——基期年人口数 t-t ——预测年期 K——人口自然增长率 c——规划期内迁入人数 d——规划期内迁出人数 P t2010 = P t2004 ×(1+K+P)(t-to)+(c-d) =73.42×(1+0.82%+0.38%) 6+4.3 =83.17 (万人) P t2020 = P t2004 ×(1+K+P)(t-to) =73.42×(1+0.82%+0.38%) 16+4.3 = 93.16(万人) 根据年平均增长率法计算出年均粮食单产,其中r为2000年——2005年的年平均增长率的平均值1.03%: a n = a o ×(1+r)n

(定价策略)影子价格

影子价格就是指基金管理人于每一计价日,采用市场利率和交易价格,对基金持有的计价对象进行重新评估。当基金资产净值与影子价格的偏离达到或超过基金资产净值的0.5%时,或基金管理人认为发生了其他的重大偏离时,基金管理人可以与基金托管人商定后进行调整,使基金资产净值更能公允地反映基金资产价值,确保以摊余成本法计算的基金资产净值不会对基金持有人造成实质性的损害。 概述 用线性规则方法计算出来的反映资源最优使用效果的价格。用微积分描述资源的影子价格,即当资源增加一个数量而得到目标函数新的最大值时,目标函数最大值的增量与资源的增量的比值,就是目标函数对约束条件(即资源)的一阶偏导数。用线性规划方法求解资源最优利用时,即在解决如何使有限资源的总产出最大的过程中,得出相应的极小值,其解就是对偶解,极小值作为对资源的经济评价,表现为影子价格。这种影子价格反映劳动产品、自然资源、劳动力的最优使用效果。另外一种影子价格用于效用与费用分析。广泛地被用于投资项目和进出口活动的经济评价。例如,把投资的影子价格理解为资本的边际生产率与社会贴现率的比值时,用来评价一笔钱用于投资还是用于消费的利亏;把外汇的影子价格理解为使市场供求均衡价格与官方到岸价格的比率,用来评价用外汇购买商品的利亏,使有限外汇进口值最大。因此,这种影子价格含有机会成本即替代比较的意思,一般人们称之为广义的影子价格。关于影子价格,国内外有着不同的论述。国内一些项目分析类书籍中,认为影子价格是资源和产品在完全自由竞争市场中的供求均衡价格。国外有学者认为,影子价格是没有市场价格的商品或服务的推算价格。它代表着生产或消费某种商品的机会成本.还有学者将影子价格定义为商品或生产要素的边际增量所引起的社会福利的增加值。 性质特征 影子价格是基金公司根据估算的市场收益率计算出的各类债券的价格,反映了货币市场基金持有债券在现有市场情况下的价格水平。基金公司日常是采用成本摊余法计算资产净值,即根据债券历史成本和摊销的溢价和折价进行估值。如果市场出现较大变化时,影子价格和成本摊余法的估值会有较大的差别。当两者偏离度较大时,基金公司应当根据情况进行调整组合,以控制风险。 用线性规则方法计算出来的反映资源最优使用效果的价格。用微积分描述资源的影子价格,即当资源增加一个数量而得到目标函数新的最大值

土地耕地需求量预测

《土地利用规划学》 耕地需求量预测 -----------基于回归分析法 学院:资源与环境学院 班级:2013009 姓名:x 学号:201300926 指导老师:x

目录 一、趋势外推预测法: (2) 1. 绘制时间序列散点图: (2) 2. 由最小二乘法求参数: (3) 3.进行耕地预测: (5) 二、回归预测法: (5) (一)回归分析概述: (5) (二)一元线性回归: (5) 1.绘制散点图: (5) 2.最小二乘法估计参数: (6) 3.回归方程及回归系数的检验: (8) 1)拟合优度检验(R2) (8) 2)相关系数显著性检验: (9) 3)回归方程的显著性检验(F 检验) (10) 4. 利用回归模型进行预测: (11) (三)多元线性回归分析: (12) 1.建立回归模型: (12) 2.最小二乘法估计参数: (13) 3.多元线性回归模型的统计检验 (16) (1)拟合优度检验(可决系数与调整的可决系数) (16) (2) 方程的显著性检验(F检验) (17)

(3) 变量的显著性检验(t检验) (18) 三、总结: (20)

耕地需求量预测 根据下表进行该地2016年耕地需求量预测 方法一:仅根据耕地面积变化趋势进行分析 方法二:对耕地面积和人口做回归分析 方法三:将耕地面积与人口、粮食产量及化肥施用量做回归分析(本方法不用计算耕地需求量,只列出方程并检验即可) 以上三种方法在EXCEL或MATLAB软件中完成,要求步骤完整,排版清晰。 表1:基本资料

一、趋势外推预测法: 概念:规划区域或单位的耕地面积或建设用地面积的变化是在时间序列上展开的。随着时间的推移,可以得到一系列依赖于时间的数据Y t=f(t)。已时间为参数的数列称之为时间序列。若假定变量的过去变动趋势外延到未来,从而得到预测值期的变量数值,这就是趋势预测法。 1.绘制时间序列散点图:

土地信息系统练习题

土地信息系统练习题 一、单项选择题(共10题,每题1.5分,共15分) 2.网络格式 DEM 模型数据有以下特点,但不包括( A ) (A)每一个网格都有一个高程数据;(B)每一个网格实地面积相等; (C)数据精度比一般网格格式数据精度高;(D)能够与其他网格格式数据叠加分析。 3.地理信息系统与土地信息系统有以下不同点,但不包括前者( C ) (A)是软件平台,而后者是应用系统;(B)常用来研究,而后者用来专项业务管理; (C)前者复杂,而后者简单;(D)作为后者的开发基础。 4.在地理 / 土地管理信息系统中将弧段作为一个独立的单位、用弧段组织图斑的有以下重要意义,但不包括() (A)减少表达图斑的数据量; (B)改变弧段坐标数据可以同时改变相关图斑的空间属性,保证数据一致性; (C)便于图斑数据检索;(D)增加空间数据精度。 5.一维游程码压缩网格数字图件需要表达的信息数据有每个游程() (A)位置与长度;(B)所在的行与列编号以及长度; (C)所在的行或列编号以及相应的属性代码; (D)所在的行与列编号、起始或终止的列或行编号以及相应的属性代码 7.在实施图形剪裁功能中,系统需要计算相关坐标链与剪裁窗口的交点,其目的是为了() (A)确保窗口内侧边沿线条的整齐; (B)线状地物与面状地物在窗内的完整; (C)线状地物与面状地物的完整; (D)选项A与选项B;(E)选项A与选项C。 8.已知某图斑 A 各个顶点的坐标值,又已知任意一点 P (x ,y) 的坐标值,用穿刺法判断出点 P 与图斑 A 边界有偶数个交点,则() (A)可以断定点 P 在图斑 A 以外; (B)可以断定点 P 在图斑 A 以内; (C)当点 P 不在图斑 A 边界情况下可以断定点 P 在图斑 A 以外; (D)当点 P 不在图斑 A 边界情况下可以断定点 P 在图斑 A 以内。 9.在手扶数字化仪图件输入模块中,容差设置过大,则()

土地信息系统(空间数据可视化)实验报告

一、实验目的与要求 1、对数字地图制图有初步的认识 2、掌握了解符号化、注记标注、格网绘制以及地图整饰的意义 3、掌握MAPGIS工程文件、点、线、面文件创建及保存方法 4、掌握基本的符号化方法、自动标注操作以及相关地图的整饰和数据的操作 通过综合实验,加深理解地理信息系统基本理论、核心技术,掌握GIS 图形输入、编辑、数据库建立、空间分析、地学分析、统计分析、专题图制作、制图输出等基本应用技能,结合环规专业进行开发区建设规划,为GIS 在资源环境与城乡规划管理中应用打下基础。 二、实验准备 阅读PPT严格按照下面的符号特征要求来做: 1 数据符号化显示 A.地图中共有6个区,将这6个区按照ID字段来用分类色彩表示; B.将道路按class字段分类:分为1~4级道路,并采用不同的颜色表示; C.地铁线符号Color:深蓝色,Width:1.0; D.区县界线Color:橘黄色,Width:1.0 ; E.区县政府Color:红色,Size:10,样式:Star3; F.市政府符号在区县政府基础上改为大小18 2注记标记 A.对地图中6个区的Name字段使用自动标注,标注统一使用Country2 样式,大小:16; B.手动标注黄浦江(双线河),使用宋体、斜体、16号字,字体方向为纵 向,使用曲线注记; C.地铁线使用自动标注,采用Country3样式; D.道路中,对道路的Class字段为GL03的道路进行标注,字体:宋体, 大小:10; E.区县政府使用自动标注,字体:宋体,大小:10; F.市政府使用自动标注,字体:楷体,大小:14

3绘制格网 采用索引参考格网,使用默认设置。 4 添加图幅整饰要素 A.添加图例,包括所有字段; B.添加指北针,选择ESRI North 3样式; C.添加比例尺,选择Alternating Scale Bar 1样式 三、实验内容与主要过程 制作上海市行政区划图 (一)数据符号化 首先我们打开ArcMap,点击Add Data添加各数据,选取数据层所在位置,添加各图层。 在区县界面图层上右键打开Properties对话框,在Value Field中选择字段Name,单击Add All Values按钮,将6个区的名称都添加进来,并选择合适的配色,单击确定按钮完成符号化设置

土地信息系统

第一章绪论 什么叫信息、数据?它们有何区别?信息有何特点? 数据——通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号,包括数字、文字、符号和图像等。信息——用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,以便向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实知识,作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。客观性适用性共享性可传输性。数据=信息+噪声或误差噪声或误差:与目标物无关的干扰+与目标物有关的模糊干扰可以排除,但模糊可减少不能排除数据是信息的载体(表达),而信息则是数据的内涵(内容) 什么叫空间数据、地图?举例说明空间数据有哪几种类型? 空间数据:图形,影像非空间数据:文字、公式、模型、表格空间数据用于描述有关空间实体的位置、形状和相互关系的数据,以坐标和拓扑关系的形式存储地图在一定的载体上,表达地球(或其他天体)上各种事物的空间分布、联系及时间中的发展变化状态的图形 什么叫地理信息、信息系统、地理信息系统、土地信息系统?它们之间有何区别? 地理信息指与空间地理分布有关的信息,它表示地表物体和环境固有的数据、质量、分布特征,联系和规律的数字、文字、图形、图像等总称。信息系统指具有采集、处理、管理和分析数据能力的系统,它能为单一的或有组织的决策过程提供各种有用信息。地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。土地信息系统是各种土地信息及其载体(包括文字、数据及各种土地专题图表)的输入、存储、解说、修改、量测、统计运算、分析和输出的技术系统。土地信息系统组成从计算机系统的角度来看,GIS是由软件、硬件、数据和用户组成。用户(GIS服务的对象,分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户)软件(支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统,是系统的核心,按其功能分为GIS专业软件,数据库软件和系统管理软件等)硬件(各种设备-物质基础,用以存储、处理、传输和显示地理信息或空间数据,主要包括:GIS主机,GIS外部设备,GIS网络设备等)。 土地信息系统的功能:(1)数据采集、检验与编辑(2)数据处理(数据格式化、数据转换及数据概化)(3)数据的存储和组织(空间数据和属性数据的组织)(4)查询、统计、计算(5)空间分析(6)显示 地理信息系统的特征? 具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力 具有空间分析、多要素分析和动态预测的能力;并能产生高层的地理信息 由计算机系统支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析

土地利用规划中耕地需求量预测方法探讨

万方数据

万方数据

万方数据

万方数据

第8卷第2期朱小利等:土地利用规划中耕地需求量预测方法探讨9-I——l…IIII——I_●lIl●___如上所述,则有 (1)白化方程譬+酊㈣-----'b(1)的解或称时 间响应函数为: 主㈣(f):(z㈨(o)~鱼)∥+鱼(2) (2)GM(1.1)灰微分方程z∞’(志)+azn’(志)= b的时间响应序列为: 主(1’(忌+1):(∥1’(o)一鱼)一+鱼,k一1,2’...,咒 (3)取z“’(0)=z∞’(1),则 奎m强+1)一(z(。’(1)一鱼)∥+鱼,k:1,2’...,行 4.还原值 ;‘o’(忌+1)=三‘1’(五+1)一主‘1’(是),k=1,2,…,行 (3) 对于上述预测模型是否达到精度要求,还须进 行精度检验。 2.实例分析一河北省景县耕地面积预测GM (1.1)模型的建立 (1)建模基础数据及数据的一次累加处理 建模原始数据见表1,对原始数据作一次累加 处理,处理结果见表3。 表3原始数据一次累加结果 序号一次累加数据序号一次累加数据 z(1’(1)5.893z(I’(6)34.047 z‘l’(2)11.579z(1’(7)39.585 z(1’(3)17.219X(D(8)45.118 o(1’(4)22.891z(1’(9)50.627 z(1’(5)28.490z(1’(10)56.134 (2)建立耕地面积预测GM(1.1)模型 公式(1)为GM(1.1)模型的一阶微分形式,a 和U可通过最小二乘法拟合得到。 [三]2c酽盯协tYM㈤ 公式(4)中B=二知∥)(1)+∥(2)]1 一虿1[一17(2)+z㈣(3)]1 一号[∥1’(M—1)+≯1’(加]1 yM=[z(o’(1),z‘o’(2),…Ⅵ‘0)(AID]丁=E5.686,5.640,5.672,5.599,5.557,5.538,5.533,5.509,5.507]T 挣B,‰代人公式(4)中可得{三冀搿 将口,“值代人公式(2)中可得: x(t+1)=一1323.7矿o?0043‘+1329.6(5) 对x(t+1)进行还原可得: 主(f)=5.73e-o?oo恤(6)式中(6)即为景县耕地面积预测的数学模型。 (3)预测模型的精度检验 1)上式计算完之后进行误差检验,检测公式: 计算如下参数: ≯0’2击蚤∥∞o) st2_击善P∽一;∞’]2 ∥2万1、Z。:e(o’(£)式中e㈤(£)2z㈨(£)一主‘o’(£) szk击暑[£(o)0∞-12 计算方差比f=争及小误差概率Pfe‘o’(t)一p(f)<0.6745s1} 模型的后验差检验结果如表4。 表4灰色模型的后验差检验结果 2)对还原模型的检验 笔者根据验差公式计算了原始数据的还原值与其实际值之间的残差值£‘0’(f)和相对误差值q(£),模型的最大相对误差值没有超过1%,也说明这个数列模型具有很高的准确度。 三、耕地需求量的确定 (一)回归预测法与灰色模型法的比较 通过以上对回归分析法和灰色模型法理论的阐述以及建模分析,现将两者的预测结果加以比较,如表5: I二)比较分析结论 由以上的计算得知,两种预测方法既有其合理性又有其缺陷性,像基础数据选择的不一样性、预测结果的时间性等等,主要形式如下: (1)从适用范围来看,回归分析要求大样本、样本有较大的分布规律,计算工作量大,可能出现量化的结果与定性分析的结果不符。灰色模型法是通过 万方数据

土地资源调查与评价实验一

实验一土地要素分析 1208140515 土资122班 张舵 一、实验目的 根据研究区域基础数据资料,分析地形、植被、土壤、土地利用方式等土地构成要素的空间演替的规律。 二、实验数据 1.北京市海淀区数字高程模型(DEM) 2.北京市海淀区土壤类型图(土壤.*) 3.北京市海淀区土地利用现状图(简化)(HDDLTB.*) 4.北京市海淀区“凤凰岭-稻香湖”样区条带遥感影像(Sat_DXH31.tif)

三、实验过程 1.将DEM由Raster转化为TIN 打开ArcMap10.2,点击加载实验数据,在Arc Toolbox中选择3D Analyst Tools→Conversion→From Raster→Raster to TIN(图1),输入栅格为DEM图层(图2),将数字高程模型(DEM)由栅格格式(Raster)转化为不规则三角网格式(TIN)(图3)。 图 1 Arc Toolbox工具栏 图 2 Raster to TIN窗口

图 3不规则三角网格式(TIN)的数字高程图 2.选择断面 将遥感影像图层置于所有图层顶端,在研究样区条带内,点击,选择一条东西向、横跨研究样区的断面,并用红线加粗显示(图4) 图4 断面位置示意图 断面在栅格中的具体位置如下图(图5) 图5断面栅格位置图 3.断面地形分析 (1)点击生成断面高程变化图,结合遥感影像进行地形判断。 (2)在Arc Toolbox中选择Spatial Analyst Tools→Surface→Contour,

把生成的TIN图作为输入图层,等值线高差为50米,生成等值线图,进行等值线分析。(图6) 图6等值线分析 4.地貌类型分析 在Arc Toolbox中选择Spatial Analyst Tools→Surface→Slope,把生成的TIN图作为输入图层,生成坡度图,与高程变化图、等值线图对照,分析地貌类型及其部位。 5.土壤类型和属性 在土壤类型图的图层属性中选择符号系统,值字段为土类,添加所有值,并将卵石滩值移除后确定(图7) 图7 土类图层属性表

实验报告

五尧乡生态乡镇建设规划 目录 1.总论 1.1任务的由来 (2) 1.2编制的依据 (2) 1.3规划指导思想 (2) 1.4规划原则 (2) 1.5规划年限 (3) 1.6规划目标 (3) 2.五尧乡基本状况 (4) 2.1五尧乡自然地理状况 (4) 2.2五尧乡社会经济状况 (4) 3.城镇规划 (4) 4.生态环境规划 (5) 4.1生态资源状况 (5) 4.2环境质量现状 (6) 4.3生态环境问题 (6) 4.4生态环境保护规划 (7) 5.效益分析 (9) 5.1生态效益 (9) 5.2经济效益 (9) 5.3社会效益 (9) 6.规划实施的保障措施 (9) 6.1政策法规保障体系 (10) 6.2组织机构与管理保障体系 (10) 6.3文化教育和社会监督体系 (11) 6.4资金筹措与投资保障体系 (11) 6.5实施手段与技术保障体系 (12) 6.6决策支持信息系统体系 (12)

1.总论 1.1任务的由来 随着经济的迅速发展,以及城市的逐渐扩张,我国进入了一个中国城市化和城市高速发展的关键时期。而小城镇的发展在我国城市化进程中,正在发挥着越来越重要的作用。自1998 年党的十五届三中全会确定了“小城镇,大战略”的方针后,党的十六大又进一步把“加快城镇化进程,全面建设小康社会,走中国特色的城镇化道路”作为战略目标。“建立和谐社会,达到全社会的和谐发展”,是党的十六大报告提出的一个新的重要思想。党的十六届四中全会明确提出构建社会主义和谐社会的新命题,进一步深化和拓展了“社会更加和谐”这一思想。加快统筹城乡发展的步伐,解决“三农”问题,切实保护广大农民的利益是构建社会主义和谐社会的一个重要方面,而加快发展小城镇则是统筹城乡、解决“三农问题”、构建和谐社会的关键之一。积极有序地发展小城镇,不仅是加快城市化进程的需要,而且已成为我国国家发展战略的重要组成部分。 1.2编制的依据 城市规划5个阶段,如果按编制规划的话可以说是:纲要、总体规划(城镇体系规划)、分区规划,修建性详细规划,控制性详细规划。 编制这5个阶段的规划的依据个不一样。当然首先都是以国家颁布实施的法律法规、方针政策为依据,城镇总体规划主要有: ⑴《中华人民共和国城乡规划法》 ⑵《中共中央国务院关于促进小城镇健康发展的若干意见》 ⑶《全国生态环境保护纲要》 ⑷《国民经济和社会发展纲要》 ⑸《国家环境保护“十二五”规划》 ⑹《河北省建制镇总体规划编制导则》 ⑺《保定市志》 ⑻《保定市城市总体规划(2008—2020年)》 ⑼《保定市土地利用总体规划(2010-2020)》 ⑽《五尧乡国民经济统计资料及城建资料》 ⑾《五尧乡各类专业部门提供的规划基础资料》 1.3规划指导思想 本规划以生态化、集约化、市场化为理念,坚持突出五尧乡特色的原则,城乡经济和空间布局一体化发展的原则,土地使用集约化原则,规划弹性灵活的原则和建设精品化的原则。充分发挥城镇规划对城镇发展建设的战略性、前瞻性、综合性指导作用。 贯彻可持续发展战略,坚持环境与发展综合决策,努力解决小城镇建设与发展中的生态环境问题;坚持以人为本,以创造良好的人居环境为中心,加强城镇生态环境综合整治,努力改善城镇生态环境质量,实现经济发展与环境保护“双赢”。 1.4规划原则 ⑴区域协同发展的原则 融入区域环境,实现持续发展。五尧乡的发展必须在区域的框架内明确自身定位,发挥自身优势,实现快速发展。从广域范围内分析五尧乡的发展,增强规划的区域观念和整体竞争力,积极融入保定市新一轮发展之中,谋求以大区域为背景的城镇整体发展。

土地利用需求预测

1、已知庞村2014年人口数为15843,人口自然增长率为7‰,假设城镇化率为50%,则 Pt(规划年人口数)=p t0(1+K)(t-t0)=15843*(1+7‰)(2020-2004)≈17714人所以,规划期城镇人口=规划年人口数*城镇化率=17714人*50%=8857人 规划期农村人口=规划年人口数*(1-城镇化率)=17714人*(1-50%)=8857人 2、居民点用地需求量预测 (1).城镇用地需求量预测 U=P*A/10000 U规划期城镇建设用地面积(公顷) P规划期城镇人口 A规划期人均建设用地指标. 根据《城市用地分类与规划建设用地标准》(GBJ137-90),现有城市和县城人均建设用地指标应符合表1的规定。

说明: ①现有城市和县城人均建设用地指标应同时符合表1中指标级别和允许调整幅度双因子的限制要求.调整幅度是指规划人均建设用地比现状人均建设用地增加或减少的幅度. ②人均耕地面积小于1亩的地区,在现状人均建设用地水平允许采用的规划指标等级中只能采用最低一级. ③新建城市和县城的规划人均建设用地指标宜在第3级内确定;人均耕地小于1亩的地区应在第2级内确定. ④首都和经济特区城市的规划人均建设用地指标宜在第 4级内确定;经济特区城市人均耕地小于1亩的可在第3 级内确定. ⑤边远地区和少数民族地区中地多人少的城市和县城,可根据实际情况确定规划人均建设用地指标,但不得大于 150.0平方米/人. 已知城镇居民点现状建设用地为1028400平方米,现状城镇人口7288人,城镇化率则

城镇居民点现状人均建设用地=城镇居民点现状建设用地/城镇居民点现状人口数=1028400平方米/7288人≈141.1(平方米/人) 已知耕地面积为14896900平方米,人口数为15843,则 人均耕地面积=耕地面积/人口数为=14896900平方米/15843人≈940.28平方米/人=1.41亩>1亩 所以,设定规划年人均建设用地达到120平方米/人 U=P*A/10000=8857人*120平方米/人/10000=106.3公顷 (2)村镇用地需求量预测 村镇用地需求量预测方法与城镇用地需求量预测方法相同。根据《村镇规划标准》(GB50183-93),村镇人均建设用地指标应符合下表。

GIS实验报告材料-地信

地理信息系统原理实验报告 班级: 学号: 姓名: 指导教师:

一、实验目的 1熟悉桌面GIS软件Super Map的界面环境 2初步掌握Super Map的主要工具及菜单命令的使用 3理解GIS软件应具有的基本功能 4结合对所选地图的矢量化的操作,具体掌握GIS软件的操作步骤 二、实验时间 1、第八周----第十六周进行实验绘图实体操作 2、第十七周----第十九周进行图片剪切,资料整理,总结报告 三、实验内容 ●Supermap Deskpro的认识 Supermap Deskpro是超图的专业桌面GIS软件之一。Super Map GIS桌面平台产品是基于Super Map GIS核心技术研制开发的一体化的GIS桌面软件,是Super Map GIS系列产品的重要组成部分,它界面友好、简单易用,不仅可以很轻松地完成对空间数据的浏览、编辑、查询、制图输出等操作,而且还能完成拓扑分析、三维建模、空间分析、网络分析等较高级的 GIS 功能。 SuperMap Deskpro 是一款专业桌面GIS软件,提供了地图编辑、属性数据管理、分析与辅助决策相关业务以及输出地图、打印报表、三维建模等方面的功能。SuperMap Deskpro 作为一个全面分析管理的工具,应用于土地管理、林业、电力、电信、交通、城市管网、资源管理、环境分析、旅游、水利、航空和军事等所有需要地图处理行业。 ●Supermap Deskpro的使用 通过该软件进行地图的矢量化,具体过程如下:

1、前期的准备 数据来源:纸质西安地图 地图的整体设计:遵循地图越详细越好的原则,我们对点、线、面数据集作了详细的规划,详情请看图层分层。考虑到以后做专题图,对数据集属性字段做了必要的添加,用以区分不同的地物。 本地图特色:采用Deskpro软件自带的矢量符号库符号分别作点、线、面专题图。 2、地图矢量 2.1纸质地图的扫描扫描之前对地图进行图面整理,扫描的分辨率设为 300-500dpi,扫描后得到*.jpg格式的原始栅格数据的地图 2.2创建相应的坐标系数据源启动Deskpro选择新建工作空间。 新建数据源

土地信息系统复习题

1.简述土地信息的含义,构成和特征。 概念:指表征土地系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。 构成: ①地理空间信息——土地信息中最基本的信息首先是描述地块的地理空间位 置、形状及其面积大小的信息。 ②自然属性信息——它是反映某一特定地理空间区域内地块的自然属性状况, 包括地形、岩石、基础地质、水文、气候等自然属性的特点。 ③社会经济属性信息——这是反映某地理空间区域内的社会经济状况,包括 交通运输能力、公共设施状况、人口总数、人口密度、商业与服务业网点的分布、工农业产值、国民经济总产值、人文特征、土地利用状况及其特点等。 ④国家有关土地管理政策、法律等方面的信息——它是指国家已出台的土地 管理政策、机构设置、管理的方法及实施的技术规程、规范、土地法律与法规和每宗地的权利状况等。 特征: (1)区域分布性:土地信息具有空间定位的特点。 (2)数据量大:土地信息既有空间特征, 又有属性特征, 并包括一个较长的发展时段, 因此其数据量很大。 (3)信息载体的多样性:描述土地实体可以用文字、数字、地图和影像等形式以及纸质、光盘等物理介质载体。 (4)土地信息的动态特征:主要是指某些土地信息随时间的周期性变化、波动性变化。

4D图:数字线划地图(DLG)数字栅格地图(DRG) 数字正射影像图(DOM)数字高程模型(DEM) 2、什么叫土地信息系统?简述土地信息系统的构成及功能? 概念:是以土地空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对土地相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用空间模型分析方法,适时提供多种空间和动态的土地信息,并应用和传播土地信息,为决策服务而建立起来的计算机技术系统。 构成: 1、土地信息系统基本构成要素包括硬件设备,计算机软件,数据和用户。 硬件设备:主要取决于系统功能的要求和数据存储量,一般包括输入设备(如数字化仪、扫描仪、键盘等)、输出设备(如绘图仪、打印机、显示器等)、计算机系统,数据存贮设备(如磁盘和光盘驱动器、磁带机等)以及数据传输通讯设备。 计算机软件: 1.系统软件。 2.应用软件 3.中间件 数据:是客观对象的表示和信息载体,包括数值数据和非数值数据。用于存贮各种空间位置、拓补关系和非空间数据。数据库配有管理软件DEMS,实现数据的查询、更新和修改,保持数据的现势性、安全性和完整性。 用户:输入、编辑、分析、开发、输出 2、土地信息系统系统功能: (1)数据采集、检验和编辑。主要用于获取数据,通过对数据的检验和编辑保证土地信息系统数据库中的数据在内容与空间上的完整性(所谓的无缝数据库)、数据值逻辑一致、无错等。 (2)数据格式化、转换、概化。数据格式化、转换、概化通常称为数据操作。数据格式化是指不同数据结构的数据间的变换,是一种耗时、易错、需要大量计算的工作,应尽量避免。数据转换包括数据格式化,数据变换。在数据格式的转化方式上,矢量到栅格的转换要比其逆

土地需求量预测实习报告

姓名: 学号: 实习报告 土地需求量预测是在全面考虑生产与生活需要,分析社会经济条件优势,协调主导产业与基础产业关系基础上,根据土地生产率与人口增长等方面因素,对规划区范围内,各业用地面积在规划期内增减进行的测算。借此掌握未来规划年度各类用地需求量和土地利用结构的变化趋势,为有计划、因地制宜的安排农业和非农业用地、加强土地利用科学管理和宏观控制、协调产业用地矛盾以及编制土地利用总体规划提供依据。 一、土地需求量预测的基本原则 保护和改善生态环境的原则、提高土地利用效率的原则、稳定农用地及有效耕地面积的原则、提高建设用地集约程度的原则、实现经济、社会、生态效益的统一的原则、预测数据的可靠性原则、预测方法的适用性原则、定性分析与定量分析相结合的原则。 二、预测内容和方法 (一)人口发展和城镇化水平预测 人口增长是人地矛盾的关键所在,土地利用规划的最终目的,就是使土地利用能最大限度地满足人类的生产、生活需要,土地利用趋势因人口发展态势的变化而变化。人是生产者,又是消费者,是生产劳动和自身再生产的资源,人口预测是计算控制性用地指标的重要指标,所以人口预测应具有长期性、实用性、科学性。

当然人口规模的预测涉及到诸多因素,采用单一方法是很难得出理想结果的,在此我们根据济阳县域人口增长趋势,并综合考虑全县的规划目标和人口发展政策,对人口规模采用不同的方法进行预测。 1.总人口规模预测 为了准确地预测出**县规划期间的总人口规模,我们采用了逻辑斯蒂曲线拟合方法进行预测,通过验证,最终确定出县域总人口规模。模型以1996年至2006年的全县统计人口数据作为基础数据。 对**县1996-2006年的人口数据进行分析(见图1-1),可以发现自1996年,其人口规模呈现出直线增长态势,因此根据1996-2006年的人口变化趋势,求得方程为: y=438.31Ln(x)-3279.3 (R2=0.9942) 经测算:1996年县域总人口为51.49万人, 2020年县域总人口为56.61万人。 图1-1 **县1996-2006年人口变化趋势图 (二)GDP预测 GDP总量预测 GDP总量是地区经济和社会发展的核心指标,也是政府部门和广大

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