基于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的土地利用技術(shù)集成研究
——以皖江城市帶為例

■ 王秉義/程從坤/劉瑞/蔣健明

（1．中國礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測繪學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2．安徽省土地利用工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230601；3．安徽省公益性地質(zhì)調(diào)查管理中心，合肥 230601）

基于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的土地利用技術(shù)集成研究
——以皖江城市帶為例

■ 王秉義1,2/程從坤2/劉瑞2/蔣健明3

（1．中國礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測繪學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2．安徽省土地利用工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230601；3．安徽省公益性地質(zhì)調(diào)查管理中心，合肥 230601）

基于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移特點(diǎn)，構(gòu)建以土地保障與監(jiān)管工作流程為核心的土地利用技術(shù)集成框架，明確集成方法、系統(tǒng)架構(gòu)和工作原理，以皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)為例進(jìn)行集成和示范應(yīng)用。結(jié)果表明：以工作流為核心的產(chǎn)業(yè)優(yōu)選、用地保障、空間引導(dǎo)和用地監(jiān)管的集成系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)用地的合理保障和有效監(jiān)管，具有一定的參考價(jià)值和應(yīng)用前景。

產(chǎn)業(yè)承接；土地利用；技術(shù)集成；皖江城市帶

0 引言

產(chǎn)業(yè)承接是中、西部發(fā)展的重要戰(zhàn)略，其實(shí)施過程受到資源承載強(qiáng)度、產(chǎn)業(yè)適宜性選擇和用地指標(biāo)等多項(xiàng)外部因素的約束[1]，涉及土地承載力評(píng)價(jià)、適宜性分析、潛力調(diào)控、耕地補(bǔ)充、空間規(guī)劃、動(dòng)態(tài)監(jiān)管等多項(xiàng)土地利用技術(shù)[2]。集成上述技術(shù)，發(fā)揮協(xié)同支撐作用，是目前國土資源管理的研究熱點(diǎn)。集成是指異構(gòu)或分布對(duì)象之間的互操作[1]。20世紀(jì)初期，集成方式以“模型工具箱”架構(gòu)為主[5]，該種集成模式不支持模型間的連接和數(shù)據(jù)共享，模型重用性較低。近期，隨著GIS技術(shù)的快速發(fā)展，基于中間件的集成方法逐漸被認(rèn)可、應(yīng)用和推廣，該方法是將專業(yè)空間分析模型以中間件的方式集成到各個(gè)專題應(yīng)用的GIS系統(tǒng)中[5]，提高了模型的重用性。故此，本文嘗試以皖江城市帶為實(shí)證對(duì)象，提出產(chǎn)業(yè)承接的土地利用關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建具有一定普適性的集成框架和集成方法，并基于中間件技術(shù)開發(fā)松散耦合式通用性較強(qiáng)的土地保障監(jiān)管系統(tǒng)，為皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移過程中土地的合理保障、高效利用和有效監(jiān)管提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 研究區(qū)概況

皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)是國家級(jí)示范區(qū)[6]，是典型的產(chǎn)業(yè)承接區(qū)域，范圍包括合肥、蕪湖、馬鞍山、銅陵、安慶、池州、滁州、宣城和六安（金安區(qū)和舒城縣）9市，59個(gè)縣（市、區(qū)），土地面積7.6萬km2，人口3058萬人。2013年規(guī)模以上工業(yè)增加值5859.9億，財(cái)政收入2144.6億元。該區(qū)域是我國新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和城市群發(fā)展的典型，在中部城市帶（群）發(fā)展中具有很強(qiáng)的代表性[7]，面臨著大規(guī)模產(chǎn)業(yè)發(fā)展用地需求與農(nóng)用地特別是耕地保護(hù)之間的矛盾。為避免該區(qū)域承接產(chǎn)業(yè)過程中出現(xiàn)東部發(fā)展中的一系列用地問題，如工業(yè)用地過快增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同，重復(fù)建設(shè)、開發(fā)區(qū)遍地開花，低價(jià)出讓土地惡性競爭、土地圈占浪費(fèi)，監(jiān)管手段落后等，亟須兼顧生態(tài)安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)和耕地保護(hù)的“四重”約束，合理保障承接產(chǎn)業(yè)的用地需求，挖潛存量用地，保護(hù)耕地質(zhì)量，提高監(jiān)管效率。

2 技術(shù)集成框架

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的土地利用技術(shù)研發(fā)框架，以產(chǎn)業(yè)承接為核心，改進(jìn)和完善現(xiàn)有土地評(píng)價(jià)、土地規(guī)劃、土地調(diào)控、土地整治和土地監(jiān)管技術(shù)，形成以產(chǎn)業(yè)用地承載力和適宜性為基礎(chǔ)，以存量挖潛和綜合整治為依托，以空間規(guī)劃為方法，以用地監(jiān)管為手段的一體化“分析——規(guī)劃——監(jiān)管”的支撐體系。包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力評(píng)價(jià)技術(shù)、區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析技術(shù)、區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展存量潛力調(diào)控技術(shù)、不同自然條件土地整治技術(shù)、區(qū)域發(fā)展土地空間規(guī)劃技術(shù)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)用地動(dòng)態(tài)監(jiān)管技術(shù)6項(xiàng)內(nèi)容。

(1)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力評(píng)價(jià)技術(shù)。以產(chǎn)業(yè)承接為背景，基于不同產(chǎn)業(yè)進(jìn)行土地承載力的人口、資源、環(huán)境模擬，構(gòu)建土地承載力的產(chǎn)業(yè)、人口、資源、環(huán)境（I-P-R-E）評(píng)價(jià)體系，通過不同層次的區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力空間疊加，研究區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的土地承載力分區(qū)技術(shù)。著重解決承接產(chǎn)業(yè)的容量問題，即承接產(chǎn)業(yè)的極限規(guī)模。

(2)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析技術(shù)。分析產(chǎn)業(yè)用地結(jié)構(gòu)的影響機(jī)制，研究產(chǎn)業(yè)集聚的作用機(jī)理，評(píng)估生態(tài)環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施與區(qū)位作用對(duì)產(chǎn)業(yè)布局的影響，構(gòu)建區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析體系，研判區(qū)域產(chǎn)業(yè)承接的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)類型，劃分產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的土地利用功能區(qū)。著重解決承接產(chǎn)業(yè)的選擇問題，即承接產(chǎn)業(yè)的適宜類型。

(3)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展存量潛力調(diào)控技術(shù)?；诋a(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，結(jié)合產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，通過建立產(chǎn)業(yè)用地集約利用評(píng)價(jià)體系、研發(fā)低效用地再開發(fā)技術(shù)、構(gòu)建多元化的存量調(diào)控模型，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的用地存量識(shí)別、低效類型研判和規(guī)模潛力測算的一體化。著重解決承接產(chǎn)業(yè)的存量問題，即承接產(chǎn)業(yè)的存量規(guī)模。

(4)不同自然條件土地整治技術(shù)。重點(diǎn)研究沿江山區(qū)生態(tài)涵養(yǎng)型、沿江丘陵區(qū)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌型和沿江平原區(qū)高質(zhì)農(nóng)田型的土地整治技術(shù)，基于上述實(shí)證，測算新增耕地系數(shù)，預(yù)測新增耕地規(guī)模。著重解決承接產(chǎn)業(yè)建設(shè)用地占用后耕地補(bǔ)充問題，即新增耕地規(guī)模。

(5)區(qū)域發(fā)展土地空間規(guī)劃技術(shù)。以資源稟賦和環(huán)境容量為基礎(chǔ)，開展土地利用生態(tài)環(huán)境影響情景分析和社會(huì)經(jīng)濟(jì)模擬分析研究，研究多目標(biāo)土地利用空間規(guī)劃技術(shù)體系，提出基于柵格的空間規(guī)劃布局方法，優(yōu)化土地利用格局。著重解決承接產(chǎn)業(yè)的空間引導(dǎo)問題，即承接產(chǎn)業(yè)的用地布局。

(6)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)用地動(dòng)態(tài)監(jiān)管技術(shù)。研究低空遙感與地面監(jiān)測相結(jié)合的動(dòng)態(tài)監(jiān)管模式，從存量建設(shè)用地管控和新增建設(shè)用地監(jiān)管兩個(gè)方面，構(gòu)建建設(shè)用地監(jiān)管體系，研發(fā)監(jiān)管信息快速獲取及更新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)土地“批、供、用、補(bǔ)、查”全程動(dòng)態(tài)監(jiān)管。著重解決產(chǎn)業(yè)承接后的監(jiān)管問題，即承接產(chǎn)業(yè)的用地管控。

2.2 集成流程和方法

按照上述建模思路，結(jié)合土地管理流程，通過上述6項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)，集成產(chǎn)生“產(chǎn)業(yè)優(yōu)選”、“用地保障”、“空間引導(dǎo)”和“用地監(jiān)管”4個(gè)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移土地保障與監(jiān)管的一體化。其中“產(chǎn)業(yè)優(yōu)選子系統(tǒng)”屬宏觀和中觀研究，包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地承載力評(píng)價(jià)和區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展土地適宜性分析2項(xiàng)技術(shù)；“用地保障子系統(tǒng)”屬中觀研究，包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展存量潛力調(diào)控和不同自然條件的土地整治2項(xiàng)技術(shù)；“空間引導(dǎo)子系統(tǒng)”屬微觀研究，包括區(qū)域發(fā)展土地空間規(guī)劃1項(xiàng)技術(shù)；“用地監(jiān)管子系統(tǒng)”屬微觀研究，包括區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)用地動(dòng)態(tài)監(jiān)管1項(xiàng)技術(shù)。具體框架如圖1所示。

3 集成設(shè)計(jì)

3.1 總體設(shè)計(jì)

結(jié)合多學(xué)科模型集成的科學(xué)基礎(chǔ)，并考慮系統(tǒng)易用性和模型的重用性系統(tǒng)[11]，系統(tǒng)采用插件機(jī)制[12]集成模式。系統(tǒng)主框架提供用戶交互、地圖瀏覽查詢、插件管理、數(shù)據(jù)管理和基本空間分析5個(gè)模塊，業(yè)務(wù)模塊以插件形式開發(fā)。系統(tǒng)通過主框架接口將相應(yīng)的功能開放給插件調(diào)用，插件以所屬類別實(shí)現(xiàn)不同的接口供主程序調(diào)用。總體架構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

主框架中交互模塊是系統(tǒng)與用戶的接口界面，負(fù)責(zé)接收用戶要求，并向用戶反饋輔助決策結(jié)果。地圖瀏覽查詢模塊用于實(shí)現(xiàn)地圖顯示、地圖瀏覽、屬性查詢和地圖渲染等基本地圖功能。插件管理模塊，一方面，對(duì)不同擴(kuò)展功能分類定義標(biāo)準(zhǔn)接口，實(shí)現(xiàn)不同功能插件的有機(jī)統(tǒng)一；另一方面，用于設(shè)定插件工作流程，實(shí)現(xiàn)各插件的協(xié)同工作。數(shù)據(jù)管理模塊用于管理、調(diào)用及維護(hù)決策過程中所涉及的數(shù)據(jù)?；究臻g分析模塊用于實(shí)現(xiàn)GIS的基本空間分析功能，如疊置分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析等。

目前，產(chǎn)業(yè)承接以二、三產(chǎn)業(yè)為主，而二、三產(chǎn)業(yè)向園區(qū)集中是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最優(yōu)路徑[13]，因此，按照集成框架，系統(tǒng)選擇縣（區(qū)）、開發(fā)區(qū)和地塊為宏觀、中觀和微觀層面的研究對(duì)象，并以“產(chǎn)業(yè)優(yōu)選→用地保障→空間引導(dǎo)→用地監(jiān)管”為業(yè)務(wù)路徑，系統(tǒng)運(yùn)行原理如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)工作原理圖

3.1.1產(chǎn)業(yè)優(yōu)選子系統(tǒng)

(1)調(diào)用插件_1，調(diào)用其對(duì)應(yīng)的以縣（區(qū)）為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到以縣（區(qū)）為評(píng)價(jià)單元的各承接產(chǎn)業(yè)承載力分級(jí)圖，記錄承載力分級(jí)為高和較高的縣（區(qū)）代碼（以JL_1表示）。

(2)調(diào)用插件_2，調(diào)用其對(duì)應(yīng)的以縣（區(qū)）為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到以縣（區(qū)）為評(píng)價(jià)單元的各承接產(chǎn)業(yè)適宜性分級(jí)圖，在JL_1內(nèi)選擇適宜性分級(jí)為適宜和較適宜的縣（區(qū)），并記錄其代碼（以JL_2表示）。此時(shí)，JL_2為與各承接產(chǎn)業(yè)相對(duì)應(yīng)的可承接縣（區(qū)）。

(3)再次調(diào)用插件_2，調(diào)用其對(duì)應(yīng)的以開發(fā)區(qū)為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到各開發(fā)區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)（以JL_2_1表示），并以JL_2_1為基礎(chǔ)表，選擇JL_2縣（區(qū)）內(nèi)開發(fā)區(qū)與承接產(chǎn)業(yè)一致的開發(fā)區(qū)（以JL_2_2表示）。此時(shí)，JL_2_2為與各承接產(chǎn)業(yè)相對(duì)應(yīng)的可承接開發(fā)園區(qū)。

3.1.2用地保障子系統(tǒng)

(1)調(diào)用插件_3，調(diào)用其相對(duì)應(yīng)的以開發(fā)區(qū)為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到各開發(fā)區(qū)的存量潛力規(guī)模（以JL_3表示），通過判別承接產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目用地規(guī)模與可承接開發(fā)區(qū)（JL_2_2）的潛力規(guī)模（JL_3）大小，按照存量優(yōu)先原則，確定承接產(chǎn)業(yè)布局在開發(fā)區(qū)內(nèi)存量和增量的用地比例。若存量≥項(xiàng)目規(guī)模，直接利用存量；若存量＜項(xiàng)目規(guī)模，確定新增規(guī)模后，需研判該縣（區(qū)）新增耕地規(guī)模能否滿足新增建設(shè)用地占地的補(bǔ)充需要。

(2)調(diào)用插件_4，調(diào)用其相對(duì)應(yīng)的以項(xiàng)目區(qū)為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到各縣（區(qū)）的新增耕地規(guī)模（以JL_4表示），利用GIS分析測算新增建設(shè)用地占用耕地規(guī)模，并判斷其與該縣（區(qū)）新增耕地規(guī)模（JL_4）的大小，判斷該縣（區(qū)）能否完成占補(bǔ)平衡。

3.1.3空間引導(dǎo)子系統(tǒng)

調(diào)用插件_5，調(diào)用其相對(duì)應(yīng)的以柵格為評(píng)價(jià)單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到各柵格的規(guī)劃引導(dǎo)用途（以JL_5表示），按照規(guī)劃用途（JL_5）在開發(fā)區(qū)內(nèi)（或開發(fā)區(qū)新建、擴(kuò)容）引導(dǎo)承接產(chǎn)業(yè)落地。

3.1.4用地監(jiān)管子系統(tǒng)

承接產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目落地后，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目用地情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管。調(diào)用插件_6，通過低空遙感和地面監(jiān)測，記錄存量用地的再利用狀況，更新開發(fā)區(qū)潛力規(guī)模（JL_3）；記錄新增建設(shè)用地利用情況，包括地塊信息和產(chǎn)業(yè)信息等（以JL_6表示），形成“批、供、用、補(bǔ)、查”全程動(dòng)態(tài)監(jiān)管。

4 結(jié)論

目前，我國土地利用相關(guān)技術(shù)的理論研究已趨于成熟[14]，但實(shí)踐推廣應(yīng)用能力不強(qiáng)，技術(shù)集成的決策支撐系統(tǒng)研究尚不完善。因此，本文對(duì)皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的土地利用技術(shù)進(jìn)行了集成嘗試，初步構(gòu)建了皖江城市帶承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移土地利用技術(shù)集成框架，設(shè)計(jì)了集成模型，闡述了集成思路和方法。該框架的建立，對(duì)于該地區(qū)承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移過程中的土地科學(xué)保障與監(jiān)管具有一定的參考價(jià)值和推廣應(yīng)用前景。

需指出的是，土地利用技術(shù)的集成研究是當(dāng)前國土資源技術(shù)支撐管理的一項(xiàng)新任務(wù)，內(nèi)容豐富和復(fù)雜。本文僅做了一點(diǎn)嘗試，成果是初步的，甚至有些提法不盡完善和全面，有待進(jìn)一步補(bǔ)充和深化。

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Technology Integration of Land Use on the Basis of Industrial Transfer—A Case of the City Cluster along Anhui-Yangtse River

WANG Bingyi1,2, CHENG Congkun2, LIU Rui2, JIANG Jianming3
(1. School of Environmental Sciences and Spatial Informatics, CUMT, Xuzhou Jiangsu 221116, China; The Key Laboratory of Anhui Land Use Projects, Hefei 230601, China; 3. Non-Profit Public Geological Survey Management Center of Anhui, Hefei 230601, China)

By using the industr ial transfer characteristics, establishing land use technology integration framework, stating clear integrated methodology, system architecture, and principle of operation, the integration and demonstration application has been carried out by taking the industrial shift demonstration area of the city cluster along Anhui-Yangtse River as an example. The results show that using the integrated system that is composed by industry optimization, land safeguard, space navigation, and land use regulation, with workflow at its core, can realize reasonable security and effective supervision of industrial land. And this will have a certain reference value and application prospect.

industrial undertaking; land use; technology integration; the city cluster along Anhui-Yangtse River

F301.0；F062.1

：C

：1672-6995（2015）01-0052-04

2014-06-05；

2014-08-26

國土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201111010-7）

王秉義（1982-），男，山西省大同市人，中國礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測繪學(xué)院工程師，博士研究生，主要從事土地規(guī)劃與信息管理研究。