城市邊緣區(qū)耕地與其他建設(shè)用地矛盾的成因及對策

城市邊緣區(qū)耕地與其他建設(shè)用地矛盾的成因及對策

1耕地預(yù)警系統(tǒng)的概念和特點1.1建立耕地預(yù)警系統(tǒng)報告耕地的重要性是利用一定的科學(xué)方法對耕地的未來狀態(tài)進行預(yù)測，捕捉異常狀態(tài)的時空范圍和危害，并提出預(yù)防措施。與耕地預(yù)警相聯(lián)系的概念是排警。耕地預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)成要素包括警情、警源、警兆、警度。警情是指耕地利用過程的危機因素或極不正常的種種情況。警源是產(chǎn)生警情的根源。警兆是警情爆發(fā)之前的預(yù)先征兆。警度是指警情與警兆的嚴重程度,即“危險點”或“危險區(qū)”的危險程度或強度,耕地警度通?？蓜澐譃闊o警、輕警、中警、重警、巨警若干等級。1.2耕地預(yù)警系統(tǒng)的特點耕地預(yù)警作為土地經(jīng)濟預(yù)警的一個重要內(nèi)容,除遵循經(jīng)濟預(yù)警的基本規(guī)律,具有系統(tǒng)性、層次性、參照性、相關(guān)性與靈敏性外,還具有自己的特性。1.2.1相關(guān)因素在一切土地利用中,耕地所涉及的因素最多,其中既有自然因素,也包括社會、經(jīng)濟、政治等相關(guān)因素。耕地的多因素性導(dǎo)致了耕地預(yù)警的多樣性,要實現(xiàn)耕地預(yù)警的目的,就需要探尋影響耕地的諸多因素,用多指標來反映不同的警情,分別判斷各因素的危險點及危險區(qū),從而做到有的放矢。1.2.2農(nóng)業(yè)調(diào)控政策出現(xiàn)廢對耕地進行預(yù)警,可更好、更完整地刻劃耕地的變化趨勢,為農(nóng)業(yè)部門和農(nóng)業(yè)管理人員及時調(diào)整方略以及政府制定農(nóng)業(yè)調(diào)控政策提供信息,使調(diào)控措施發(fā)揮及時有效的作用,指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),提高經(jīng)濟效益,避免不必要的失誤,減少損失。所以,耕地預(yù)警系統(tǒng)具有參照功能、糾錯功能、指導(dǎo)功能、調(diào)控功能與決策功能等。1.2.3耕地預(yù)警的警務(wù)系統(tǒng)不健全由自然因素決定的耕地在時間上具有多變性,空間上具有多樣性,并且社會、經(jīng)濟、政治等人為因素對耕地的影響也處于不斷地變化之中,這些決定了耕地預(yù)警不可能固定不變,需要因時、因地、因事調(diào)整預(yù)警系統(tǒng),以便使耕地預(yù)警逼近現(xiàn)實,更具科學(xué)、適用性。1.2.4耕地自然因素預(yù)警的條件耕地預(yù)警的特點是預(yù)測,并進一步對預(yù)測結(jié)果進行分析,提出“警報”,但影響耕地的因素眾多,預(yù)警無法對所有因素預(yù)測、預(yù)報,尤其是一些自然因素,其預(yù)報的技術(shù)性強,難度大,只能對之進行有條件預(yù)警。因此,耕地預(yù)警決非耕地管理的全部,不能替代耕地的其它管理方法。2耕地預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建研究的側(cè)重點不同,可采用不同的標準將耕地預(yù)警系統(tǒng)劃分成多種類型。根據(jù)耕地預(yù)警時間的跨度,可將耕地預(yù)警系統(tǒng)分為短期耕地預(yù)警系統(tǒng)、中期耕地預(yù)警系統(tǒng)、長期耕地預(yù)警系統(tǒng)。耕地是質(zhì)量和數(shù)量的統(tǒng)一體,根據(jù)耕地預(yù)警內(nèi)在特性,可將耕地預(yù)警系統(tǒng)分為耕地質(zhì)量預(yù)警系統(tǒng)和耕地數(shù)量預(yù)警系統(tǒng)。根據(jù)耕地預(yù)警方法,可分為耕地統(tǒng)計預(yù)警系統(tǒng)、耕地模型預(yù)警系統(tǒng)、耕地定性預(yù)警系統(tǒng)、耕地定量預(yù)警系統(tǒng)及耕地綜合預(yù)警系統(tǒng)。耕地供給與需求是一對矛盾,既互為動力,又相互制約,與此相對應(yīng),耕地預(yù)警系統(tǒng)可分為耕地供給預(yù)警系統(tǒng)、耕地需求預(yù)警系統(tǒng)。按耕地所處的區(qū)位,即城市因素、農(nóng)村因素對耕地的影響,可將耕地預(yù)警系統(tǒng)分為城市邊緣區(qū)耕地預(yù)警系統(tǒng)、城市影響區(qū)耕地預(yù)警系統(tǒng)、農(nóng)村腹地耕地預(yù)警系統(tǒng)。其中城市邊緣區(qū)是農(nóng)業(yè)用地向城市用地轉(zhuǎn)化的前沿地帶,在土地利用性質(zhì)、利用強度、土地空間結(jié)構(gòu)及地理景觀等方面都表現(xiàn)為城市土地利用類型向郊區(qū)農(nóng)村土地利用類型的過渡,耕地的減少主要源于此地帶,故城市邊緣區(qū)是耕地預(yù)警的重點地帶,也是本文討論的重點。3建立文化財產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)的目的和原則3.1提高耕地的利用率,實現(xiàn)耕地的充分利用建立耕地預(yù)警系統(tǒng)的最終目的是通過尋找耕地警情產(chǎn)生的根源,預(yù)報耕地警情、警度,為排警提供決策信息,從而能對耕地進行有效管理,提高耕地的利用率及利用效益。耕地預(yù)警主要從耕地數(shù)量和質(zhì)量兩方面入手,分析引起耕地數(shù)量、質(zhì)量變化及發(fā)展勢態(tài)的各種相關(guān)因素,預(yù)報耕地數(shù)量增減與質(zhì)量升降超越臨界值的危險狀況,為農(nóng)業(yè)、土地等管理部門及時調(diào)整戰(zhàn)略和制定土地政策提供盡可能早的信息和依據(jù),以便合理利用耕地,保持耕地總量動態(tài)平衡,促進整個國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。3.2建立文化財產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)的原則3.2.1規(guī)范耕地預(yù)警系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性耕地預(yù)警方法很多,在實際運用中,應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)的完整性及采集的難易程度,綜合運用各種方法,并盡可能采用簡單易操作的方法,使耕地預(yù)警系統(tǒng)簡潔、直觀、準確。3.2.2對耕地現(xiàn)狀的指導(dǎo)意義耕地預(yù)警系統(tǒng)的指標體系是否科學(xué),直接影響預(yù)警系統(tǒng)能否準確預(yù)報警度,因此,所選指標應(yīng)滿足如下要求:①能直接反映耕地的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,以便于對耕地進行調(diào)控,并跟蹤政策措施的實施效果;②能大體與耕地變化相關(guān),即同步、先行或滯后;③具有一定代表性,能全面靈活地反映耕地數(shù)量及質(zhì)量變化,起“報警器”的作用;④所選指標必須有完備的監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù),并應(yīng)能及時獲取這些資料。4城市邊緣區(qū)文化系統(tǒng)建設(shè)方法4.1城市邊緣地耕地數(shù)量、質(zhì)量警情及警源特征分析城市邊緣區(qū)耕地預(yù)警是一個明確警情→尋找警源→分析警兆→預(yù)報警度→排警的過程。就警情而言,耕地數(shù)量銳減,質(zhì)量嚴重下降是我國耕地資源存在的主要問題,城市邊緣區(qū)更為明顯,對其預(yù)警尤為必要。而產(chǎn)生我國城市邊緣區(qū)耕地數(shù)量、質(zhì)量警情的警源主要有自然因素、國內(nèi)政治、經(jīng)濟、社會等因素。由于自然因素(氣象、地質(zhì)等)的發(fā)生偶然性大,可控性差,故本文主要針對引起城市邊緣區(qū)耕地數(shù)量變化的、易于控制的社會經(jīng)濟因素進行預(yù)警。另外,城市邊緣區(qū)是土地利用結(jié)構(gòu)、方式變化最為活躍地帶,邊緣區(qū)耕地的數(shù)量、質(zhì)量的變化也具高度動態(tài)性,預(yù)警時段越長,誤差越大,一般僅作中、短期預(yù)警,并同時采用多種方法,以便互相檢驗、修正。4.2城市邊緣區(qū)耕地應(yīng)急基本方法耕地預(yù)警的方法很多,本文主要采用統(tǒng)計法和模型法。4.2.1耕地警影變量的警緣預(yù)報邊緣區(qū)耕地統(tǒng)計預(yù)警是建立在長序列的統(tǒng)計資料基礎(chǔ)上,利用統(tǒng)計分析手段預(yù)報警度的方法。具體步驟如下:(1)預(yù)選警情、警兆指標:根據(jù)專家意見、歷史經(jīng)驗、統(tǒng)計處理、理論檢驗選擇若干個耕地警情的變量指標及相關(guān)的警兆變量指標。(2)根據(jù)時差相關(guān)系數(shù),篩選警情、警兆變量,計算先導(dǎo)長度:利用時差相關(guān)分析式,計算第i個警情變量Yi(t)與第j個警兆變量Xj(t-k)之間的相關(guān)系數(shù)gYi(t),Xj(t-k),該式為:gYi(t),Xj(t-k)=∑{[Xj(t-k)-EXj][Yi(t)-EYi]}/{∑[Xj(t-k)-EXj]2∑[Yi(t)-EYi]2}1/2(1)式中k為第j個警兆變量先于第i個警情變量變化的先導(dǎo)長度(年)(k=0,±1,±2,...;k>0表示Xj先行于Yik年,k<0表示Xj滯后于Yik年,k=0表示Xj與Yi同步),t(=0~T)為警情變量所對應(yīng)的時期(年),EXj為第j個警兆變量從基年算起至T-k年的平均值,EYi為第i個警情變量從k年算起至T年的平均值。為了能夠利用X來對Y進行預(yù)報,要求X先于Y變化,即要求k>0,在此條件下選擇檢驗較顯著的時差相關(guān)系數(shù),由此確定警情變量對應(yīng)的警兆變量及先導(dǎo)長度的k值。(3)選擇報警點,劃分報警區(qū)間,確定警情、警兆的警度:耕地預(yù)警是要預(yù)報耕地有關(guān)警情與警兆的警度,而警情警度的判別通過警情警限(L)來進行,警兆警度則依據(jù)警兆警區(qū)(R)來判定。先利用區(qū)間分析、歷史分析、數(shù)學(xué)方法等綜合確定耕地警情的無警、輕警、中警、重警、巨警的警限L,再根據(jù)L來確定對應(yīng)的耕地警兆變量的無警、輕警、中警、重警、巨警的警區(qū)R。具體方法是,當警兆變量(X)與警情變量(Y)正線性相關(guān)時,rn=Xmax-(Ymax-ln)(Xmax-Xmin)/(Ymax-Ymin)(2-1)當警兆變量與警情變量負線性相關(guān)時,rn=Xmin+(Ymax-ln)(Xmax-Xmin)/(Ymax-Ymin)(2-2)式中Xmax、Xmin分別表示警兆變量的最大值與最小值,Ymax、Ymin分別表示警情變量的最大值與最小值,rn為警兆變量各警區(qū)之間的分界值,ln為警情變量各警限之間的分界值,n=1,2,3,4則對應(yīng)無警與輕警、輕警與中警、中警與重警、重警與巨警之間的分界。則報警區(qū)間(—r1,r1—r2,r2—r3,r3—r4,r4—)以及(—l1,l1—l2,l2—l3,l3—l4,l4—)分別對應(yīng)警兆、警情的無警、輕警、中警、重警、巨警5個警度,且分別用0,1,2,3,4代表各警度的等級值。(4)檢驗:用警兆變量對相應(yīng)警情變量的預(yù)警結(jié)果進行檢驗,如預(yù)警有效年占預(yù)警所有年份的2/3以上,即為有效,則該警兆變量可用于外推對警情進行預(yù)警。(5)用擴散指數(shù)DI(Lm)預(yù)報警情:假定警兆變量對警情變量的影響重要性(權(quán)重)為Wj,且∑Wj=1,則有:DI(Lm)=∑WjA(Rm)(3)規(guī)定警兆變量處于相應(yīng)的警區(qū)Rm中時,A(Rm)=1,否則A(Rm)=0。當DI(Lm)>0.67時,表示警情變量在t時期處于Lm警限中。與m=0,1,2,3,4對應(yīng)的Rm、Lm分別為警兆與警情的無警、輕警、中警、重警、巨警區(qū)間(警度)。然而,實際情況中,DI(Lm)往往小于0.67,此時需將5種警度對應(yīng)的DI值由大到小排列,按下述方法進行預(yù)警:若兩種警度所擁有的DI值之和大于0.67,則①兩警度是相鄰的,基本預(yù)警結(jié)果介于兩種警度之間,②兩警度不相鄰,且隔一個或三個警度,預(yù)警結(jié)果為中間的警度,③間隔兩個警度,預(yù)警結(jié)果處于中間的兩個警度之間;若三種警度擁有的DI值之和大于0.67,基本預(yù)警結(jié)果為中間的那個警度。4.2.2警情變量的警度值預(yù)測耕地的模型預(yù)警是對統(tǒng)計預(yù)警的補充和豐富,有兩種建模途徑:途徑一是通過警兆變量的警度值RX來預(yù)測警情變量的警度值LY,預(yù)警模型為LY=f(RX),具體建模方法可利用多元回歸技術(shù),此處自變量RX與因變量LY的回歸數(shù)值均采用反映警度的等級值;途徑二是先建立預(yù)測模型Y=f(X),由警兆變量值X來預(yù)測警情變量值Y,再參照警情變量Y的警限L,將其轉(zhuǎn)化為警度進行預(yù)警。5市級城市邊緣區(qū)耕地預(yù)警實例研究5.1陰山市森林、土地資源概況溫州市地處浙江東南部,界于北緯27°02′—28°37′,東經(jīng)119°37′—121°30′之間。全市下轄鹿城、甌海、龍灣3區(qū),瑞安、樂清兩市和洞頭、永嘉、平陽、蒼南、文成、泰順6縣;陸地總面積11,784km2;1996年末,全市人口為704.34萬,人口密度為567人/km2,而市區(qū)高達1,056人/km2;人均耕地面積0.024ha,市區(qū)僅為0.015ha,低于全省的0.037ha和全國的0.08ha水平;1996年人均國內(nèi)生產(chǎn)總值14,756元,是1980年的25倍。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,溫州的城鎮(zhèn)規(guī)模也以經(jīng)濟發(fā)達的村鎮(zhèn)為生長點迅速擴大,溫州市區(qū)從1988年到1996年建成區(qū)面積已由23km2增至74km2,平均每年增加6.38km2。5.2耕地質(zhì)量持續(xù)惡化,邊緣區(qū)耕地警情不斷出現(xiàn)溫州市人多地少,不僅在浙江省,在全國也是屈指可數(shù)的,其邊緣區(qū)的人地予盾尤為突出,邊緣區(qū)人均耕地只有0.007ha,不到國際規(guī)定的耕地危險點(0.053ha/人)的七分之一,就鹿城、龍灣兩區(qū)而言,從1982至1996年平均每年減少耕地262.86ha,按此速度發(fā)展,10年后鹿城、龍灣區(qū)的耕地將全部轉(zhuǎn)化為非農(nóng)用地。同時由于農(nóng)民為提高作物產(chǎn)量,往往盲目加大農(nóng)藥、化肥用量,忽視病蟲害的天敵作用和有機肥施用,加之工業(yè)三廢的排放使周邊地區(qū)的耕地遭受污染,導(dǎo)致耕地土壤污染與肥力下降,耕地適宜性下降,邊緣區(qū)耕地警情不斷出現(xiàn)。為此,我們對溫州市邊緣區(qū)耕地預(yù)警系統(tǒng)進行了研究。5.3浙江省邊境地方法院的建立和運行5.3.1溫州耕地預(yù)警系統(tǒng)的組成在綜合考慮了溫州市邊緣區(qū)的范圍、類型、地理分布、邊緣區(qū)的演變過程及資料的完整性后,本文選擇了溫州市鹿城、龍灣兩區(qū)作為溫州市邊緣區(qū)耕地預(yù)警系統(tǒng)的代表區(qū)。5.3.2主要警影變量將城市邊緣區(qū)耕地面積增長率作為警情指標Y,通過對溫州市人口、經(jīng)濟收入及投資情況等指標的時差分析,最終篩選確定如下4個指標作為影響溫州市邊緣區(qū)耕地警情的主要警兆變量指標:①前年的人口增長率X1(t-2);②去年的非農(nóng)人口與總?cè)丝谠鲩L比X2(t-1);③大前年的農(nóng)民收入增長率X3(t-3);④去年的農(nóng)民與非農(nóng)業(yè)職工收入增長比X4(t-1)。5.3.3目標函數(shù)與警限耕地面積增長率是溫州市邊緣區(qū)耕地數(shù)量警情的主要指標變量。根據(jù)實際情況,城市用地增長率與人口增長率之比為2.12∶1較合理,而城市邊緣區(qū)耕地的減少主要為城市建設(shè)占用,故邊緣區(qū)耕地的減少率與人口增長率之比不應(yīng)高于此值。根據(jù)表2第4列計算,溫州市14年來人口平均增長率為1.124%,若城鎮(zhèn)建設(shè)以人口增長率2.12倍的規(guī)模擴大,則耕地相應(yīng)減少2.39%,即耕地面積的增長率不應(yīng)低于-2.4%,所以,溫州市邊緣區(qū)的耕地面積增長率的無警警限(L0)定為-2.4%;將表2第2列的耕地面積增長率從小至大排列,根據(jù)中數(shù)原則將中數(shù)-4.6%定為輕警警限(L1);由于在溫州市邊緣區(qū)發(fā)展中,大多數(shù)年份的耕地下降是合理占用,重、巨警的年份應(yīng)為少數(shù),按少數(shù)原則,將數(shù)列1/3處的數(shù)值-6.4%定為中警警限(L2);并把2位數(shù)負增長作為重警與巨警的分界值,取-9.9%為重警警限(L3)。各警兆警區(qū)可根據(jù)前文所列的公式計算,并結(jié)合具體情況加以調(diào)整劃分,結(jié)果見表1。5.3.4標準計算及預(yù)警模型根據(jù)上述警限和警區(qū)區(qū)間,對所選指標進行預(yù)警檢驗(見表2),結(jié)果全部通過檢驗。并依各警兆指標對耕地警情進行預(yù)警。用4個警兆變量指標X1—X4進行外推預(yù)警,1997年無警指標2個(X1,X3),輕警指標1個(X4),巨警指標1個(X2)。計算擴散指數(shù)DI(0)=0.5,DI(1)=0.25,DI(4)=0.25,DI(0)+DI(1)>0.67,表明1997年警情處于無警與輕警之間,偏向無警。另外,作者利用上述4個警兆指標作自變量,以耕地面積增長率作因變量,