基于gis的工程移民dss模型研究

基于gis的工程移民dss模型研究

1工程移民問題的產(chǎn)生與發(fā)展項目移民是指因建設(shè)項目而發(fā)生的非自發(fā)移民和分配活動。引起移民的主要工程包括水利工程尤其是水庫、城市發(fā)展和交通建設(shè)等。移民,泛指工程建設(shè)過程中發(fā)生的征地、搬遷,以及為受影響人口建設(shè)生活、生產(chǎn)設(shè)施,提供生活、就業(yè)條件的一系列活動。工程建設(shè)促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)增長和社會福利的提高,同時也帶來了不利的社會影響,其中最困難且最復(fù)雜的問題就是由此而引起的工程移民安置。近幾十年來,工程建設(shè)速度加快和人口迅速增長,發(fā)展中國家特別是亞洲國家與工程建設(shè)有關(guān)的移民規(guī)模越來越大。據(jù)世界銀行近期研究報告估計,發(fā)展中國家每年至少有1000萬人口因工程建設(shè)遷移,其中400萬人因各年度開始建設(shè)的200個大壩而遷移,600萬人因城市發(fā)展與交通建設(shè)而遷移。工程移民已成為全世界關(guān)注的問題。在國外,各國工程移民政策的發(fā)展大體分為兩個階段:20世紀(jì)80年代以前,各國按本國制定的政策進(jìn)行移民安置,單純補(bǔ)償、救濟(jì),是一種不鼓勵移民自食其力的依賴性政策;80年代以后,世界銀行于1980年制定資助工程移民項目政策,提出開發(fā)性移民策略,是一種鼓勵移民重建生產(chǎn)生活基地的開發(fā)性政策。各國政府為獲得世界銀行貸款,逐漸遵循世界銀行的基本原則來處理移民安置。中國作為世界上人口最多的發(fā)展中國家,大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)和開發(fā),使之成為世界上工程移民數(shù)量最多和規(guī)模最大的國家。在過去的移民安置中,尤其改革開放之前的近30年間,城市工程移民基本得到了妥善安置,而交通、水庫等其他項目的工程移民安置不很成功,三門峽、東平湖、新安江和丹江口等大型水利工程移民的問題就是例子,其中三門峽和東平湖水庫移民安置后的貧困問題最為突出。1978年以后,貫徹執(zhí)行以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心的方針,把改善社會福利作為國家的首要目標(biāo),移民法律和法規(guī)逐步建立和健全,有力地促進(jìn)了工程移民的進(jìn)展,但工程移民的科學(xué)決策仍是一個急待研究解決的問題。2工程移民決策支持系統(tǒng)dss的基礎(chǔ)研究工程移民決策的內(nèi)容,是建立基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的工程移民決策支持系統(tǒng)(DSS)的基礎(chǔ)。工程移民決策主要包括移民規(guī)劃決策和移民管理決策兩個方面。2.1項目移民規(guī)劃的制定2.1.1工程移民影響范圍及規(guī)模工程影響調(diào)查是工程移民規(guī)劃和實(shí)施的基本依據(jù),調(diào)查結(jié)果以實(shí)物指標(biāo)形式表達(dá),它直接反映工程移民影響的范圍、規(guī)模和特征,是研究、評估工程移民對本地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)影響和決定工程是否立項的重要因素之一,也是論證工程項目建設(shè)規(guī)模的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。調(diào)查內(nèi)容包括工程影響的資源、經(jīng)濟(jì)、社會、生產(chǎn)發(fā)展、生活條件及基礎(chǔ)設(shè)施等方面的情況。2.1.2建立資產(chǎn)評估目目前,我國在工程移民資產(chǎn)評估方面還沒有一套成熟、系統(tǒng)的方法。本項研究根據(jù)國家水庫移民法規(guī)和政策,按照“原規(guī)模、原標(biāo)準(zhǔn)、原功能”的原則,借鑒和引入資產(chǎn)評估理論和方法。資產(chǎn)評估的目的,是真實(shí)反映受影響資產(chǎn)在處理、搬遷或改建過程中的損失,合理確定它們各自應(yīng)得的補(bǔ)償額度,消除受影響者的疑慮,從而制定切實(shí)可行的處理、搬遷或遷建方案,保證工程移民目標(biāo)的勝利實(shí)現(xiàn)。工程移民資產(chǎn)評估應(yīng)遵循公平性、科學(xué)性、獨(dú)立性、替代性、可行性和據(jù)實(shí)評估的原則。同一般資產(chǎn)評估相比,工程移民資產(chǎn)評估具有較強(qiáng)的政策性、一定的模擬性、較高的技術(shù)性和更大的復(fù)雜性。特別是對工程移民資產(chǎn)評估中的工廠企業(yè)資產(chǎn)評估,更要采用多種評估方法。2.1.3提供足夠的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)設(shè)施制定工程移民規(guī)劃應(yīng)做到:盡可能減少移民數(shù)量;幫助移民改善或至少恢復(fù)他們以前的生活水平;使移民得到應(yīng)有的財產(chǎn)損失補(bǔ)償,給予分享項目的機(jī)會;集體搬遷并盡量縮短原駐地與新駐地之間的距離;新移民安置區(qū)有足夠的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)設(shè)施;避免移民安置區(qū)因人口增加而可能導(dǎo)致的不利于社會或環(huán)境的影響;鼓勵移民和移民社區(qū)參與移民規(guī)劃,等等。制定工程移民規(guī)劃應(yīng)特別注意移民安置區(qū)的選擇和移民環(huán)境容量的統(tǒng)計分析。移民安置區(qū)應(yīng)選擇在人均土地資源豐富、水土熱條件好,土地資源潛力大的地區(qū),且安置區(qū)接受移民的數(shù)量不能過多,對安置區(qū)原有居民收入無大的影響。移民環(huán)境容量指安置區(qū)對移民的環(huán)境承受能力。移民安置區(qū)是由生物系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)和人工調(diào)控系統(tǒng)所構(gòu)成一個復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),一個區(qū)域的環(huán)境容量并不是不變的,要動態(tài)地分析環(huán)境容量的變化趨勢,按照生態(tài)學(xué)“協(xié)同進(jìn)化”原理實(shí)施經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益三者相互協(xié)調(diào)發(fā)展。2.2工程移民管理計劃2.2.1移民社會調(diào)整工程特別是大型工程使許多移民不得不離開故土,遠(yuǎn)遷他鄉(xiāng),在遷移、安置、重建中,移民的生產(chǎn)、生活和精神都會受到很大沖擊,在住房、食物、飲水、交通、教育、醫(yī)療衛(wèi)生和就業(yè)等方面會遇到許多困難,在生產(chǎn)、生活及心理等方面對新的環(huán)境有一個適應(yīng)過程。為了盡快縮短這種適應(yīng)過程,有必要做好移民的社會調(diào)整規(guī)劃,幫助移民順利地進(jìn)行社會調(diào)整,使他們盡快恢復(fù)生產(chǎn)與生活。為此,必須采取移民扶持性措施;做好移民和安置區(qū)原有居民地的融合工作,尤其要與當(dāng)?shù)卣?、社會和?jīng)濟(jì)融為一體;疏通移民申訴渠道與程序,及時、正確處理移民申訴。2.2.2建立移民安置環(huán)境監(jiān)測制度進(jìn)行移民環(huán)境影響評價的目的,是為了提出切實(shí)可行的環(huán)境保護(hù)措施,明確移民各階段的環(huán)境管理任務(wù),建立移民實(shí)施過程中的環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)督和管理體系,為移民安置的詳細(xì)規(guī)劃和實(shí)施提供環(huán)境方面的依據(jù)。移民環(huán)境影響評價的重點(diǎn)是,移民安置點(diǎn)選擇的適宜性,安置點(diǎn)環(huán)境容量充裕度,規(guī)劃的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安置方案從環(huán)境保護(hù)的角度是否能接受,移民安置前后安置區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施和公共設(shè)施的變化及這種變化是否能滿足安置區(qū)人口增加的需要,等等。在此基礎(chǔ)上,制定科學(xué)的環(huán)境管理規(guī)劃。2.2.3工程移民管理方面為了充分保障工程移民群眾的切身利益,建立一套完整的機(jī)制來進(jìn)行監(jiān)測、監(jiān)督和管理非常重要。其主要任務(wù)是監(jiān)測評價落實(shí)國家有關(guān)工程移民法律、條例的執(zhí)行情況,工程移民規(guī)劃設(shè)計的執(zhí)行情況,移民搬遷前后的生產(chǎn)、生活及福利水平和移民安置區(qū)受影響居民的生產(chǎn)、生活水平,移民、安置區(qū)受影響群眾和移民群體的社會適應(yīng)性調(diào)整情況。監(jiān)測評價應(yīng)力求全面,而且監(jiān)測必須是連續(xù)的。通過監(jiān)測評價,發(fā)現(xiàn)移民過程中存在的問題并提出解決問題的建議與措施,對可能出現(xiàn)的影響移民安置的重大問題提出預(yù)警。2.2.4安置移民前綜合指標(biāo)權(quán)重的確定工程移民安置效果,是執(zhí)行移民規(guī)劃決策和移民管理決策的結(jié)果。安置效果評價指標(biāo)的選用應(yīng)遵循綜合性、可比性、可操作性、代表性等原則,采用定量分析與定性分析相結(jié)合及全面與局部、長期與短期分析相結(jié)合的方法,進(jìn)行多目標(biāo)綜合評價。在這里,評價指標(biāo)體系的選擇和各個指標(biāo)的權(quán)重分配至關(guān)重要。根據(jù)我國情況,本文研究采用三級指標(biāo)體系,并根據(jù)專家經(jīng)驗分配各指標(biāo)的權(quán)重,以遷出區(qū)作為評價參照標(biāo)準(zhǔn),綜合指標(biāo)值為100(D0),則安置區(qū)安置移民前(D1)后(D2)的綜合指標(biāo)大于或小于100。據(jù)此,可以判斷安置區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平因安置移民受到了影響(D1>D2,區(qū)分D2<D0、D1<D0)、沒有受到影響(D1=D2,區(qū)分D1>D0、D1<D0)、有所提高(D2>D1,區(qū)分D1<D0、D2>D0與D2<D0)。3工程移民決策GIS是在計算機(jī)硬、軟件支持下,運(yùn)用信息科學(xué)和系統(tǒng)工程的理論和方法,綜合地、動態(tài)地獲取、存儲、管理和分析利用空間地理環(huán)境信息的空間信息系統(tǒng)。它廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查與利用、環(huán)境監(jiān)測與治理、城市規(guī)劃與管理、災(zāi)情預(yù)報與搶險救災(zāi)、工程規(guī)劃與建設(shè),等等。工程移民決策涉及海量地理環(huán)境空間數(shù)據(jù)、大量分析模型及在此基礎(chǔ)上形成的工程移民決策方案及其優(yōu)選。因此,研究基于GIS的工程移民DSS,對于實(shí)施科學(xué)的工程移民決策具有重要作用。3.1基于gis的工程移民決策模型現(xiàn)代工程移民過程中,系統(tǒng)對工程移民決策的支持形式主要有以數(shù)據(jù)形式支持決策、以模型形式支持決策和以決策方案形式支持決策等三種。數(shù)據(jù)能反應(yīng)事物的數(shù)量化特征,包括地理空間數(shù)據(jù)和自然、社會、人文、經(jīng)濟(jì)等與工程移民決策有關(guān)的專題數(shù)據(jù),是進(jìn)行各種分析、判斷和決策的基礎(chǔ)。模型主要指分析模型,它是聯(lián)系DSS與專業(yè)領(lǐng)域的紐帶,是綜合利用數(shù)據(jù)的工具,是解決空間分析和決策支持問題的核心。決策方案是在利用模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并運(yùn)用決策者的經(jīng)驗和知識的基礎(chǔ)上形成的,是支持工程移民決策的最直接也是最佳的形式。工程移民是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,在工程移民決策的全過程中,都需要基于GIS的工程移民DSS的支持,包括工程影響調(diào)查、工程移民規(guī)劃、工程移民安置實(shí)施、工程移民綜合管理、工程移民監(jiān)測、移民安置效果評價,等等。這些問題的解決都離不開工程及其影響區(qū)域的地理環(huán)境空間數(shù)據(jù)、各種分析模型和決策方案,即都離不開基于GIS的工程移民DSS的支持。3.2工程移民ssos的結(jié)構(gòu)3.2.1以gis為基礎(chǔ)的工程移民dss一般的DSS可以描述為交互式的軟/硬件系統(tǒng),它可以幫助決策者從計算機(jī)數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)和信息,由數(shù)據(jù)形成判斷,用模型輔助提出決策問題,計算最優(yōu)解,支持決策者進(jìn)行判斷以形成決策方案,預(yù)測決策方案的效益或效率,進(jìn)行決策方案優(yōu)選。工程移民活動是在一定的空間地理環(huán)境中進(jìn)行的,移民安置的成敗往往取決于對空間地理環(huán)境容量的分析與合理利用,決策制定與地理環(huán)境密切相關(guān)。因此,工程移民DSS必須為決策者提供相關(guān)地理環(huán)境信息并具備對地理信息進(jìn)行分析處理的能力,這就決定了工程移民DSS必須以GIS為基礎(chǔ)。GIS與一般信息系統(tǒng)的最大區(qū)別是,它的操作對象是地理環(huán)境的空間數(shù)據(jù),即地理實(shí)體的位置數(shù)據(jù)及相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)和拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)。它的最大優(yōu)勢是具有很強(qiáng)的信息綜合、空間分析、預(yù)測預(yù)報和輔助決策功能。它完全可以作為工程移民DSS的基礎(chǔ)?；贕IS的工程移民DSS最終是要解決工程移民的問題,因此,必須通過工程移民決策的理論和方法把GIS和DSS有機(jī)地結(jié)合起來,將二者融為一體,使之成為工程移民決策支持的最有效的手段和工具。基于GIS的工程移民DSS是一個由數(shù)據(jù)、模型和智能技術(shù)支撐的交互式的計算機(jī)軟件系統(tǒng),其任務(wù)是在半結(jié)構(gòu)化甚至非結(jié)構(gòu)化問題的某一層次支持決策者。這里,要強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):第一,它是支持決策者進(jìn)行決策的工具,而不是代替人做決策;第二,用戶一般是相應(yīng)層次的決策者,而不一定是計算機(jī)專家;第三,能處理的問題一般是半結(jié)構(gòu)化甚至是非結(jié)構(gòu)化的問題,支持決策的工作方式是人機(jī)交互式的。3.2.2基于gis的決策問題處理根據(jù)上述系統(tǒng)設(shè)計思想,基于GIS的工程移民決策支持系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。人機(jī)交互系統(tǒng)通過語言系統(tǒng)來完成,它為制定決策的用戶提供它所允許使用的語句、命令、表達(dá)式等,以用于表達(dá)決策問題,使決策問題能在計算機(jī)上有效地運(yùn)行。地理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、模型庫系統(tǒng)和知識庫系統(tǒng)實(shí)際上是集成的,它們?yōu)榛贕IS工程移民DSS提供所需數(shù)據(jù)、用于計算的模型和進(jìn)行推理的知識。問題處理系統(tǒng)的關(guān)鍵是如何解決工程移民決策的實(shí)際問題。它是根據(jù)實(shí)際的決策問題建立一個解決該問題的模型。該模型集成所需的基本模型(來自模型庫)、數(shù)據(jù)(來自數(shù)據(jù)庫)和知識(來自知識庫),進(jìn)行推理和必要的人機(jī)交互,解決決策問題。在集成各部件時,要利用部件接口,使之成為一個有機(jī)整體。3.2.3投資移民決策支持?jǐn)?shù)據(jù)庫功能根據(jù)工程移民決策支持的要求,系統(tǒng)的主要功能有(圖1):多媒體地理數(shù)據(jù)輸入功能包括圖形(地圖)、遙感圖像、統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)、空間定位數(shù)據(jù)、文本、聲音、照片和視頻圖像等,不同數(shù)據(jù)源采用不同的數(shù)據(jù)采集和輸入方法。多媒體地理數(shù)據(jù)庫管理功能包括拓?fù)潢P(guān)系自動生成、可視化查詢、圖形顯示、無邊界漫游及無極放大、圖幅裁剪、數(shù)據(jù)更新等。工程移民決策支持的支撐工具的功能包括模型庫、知識庫和符號庫。模型庫是面向工程移民決策者的各種分析應(yīng)用模型的集合,如移民安置區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測模型、移民環(huán)境容量分析模型、移民安置區(qū)生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃模型、補(bǔ)償投資計算模型、投資項目經(jīng)濟(jì)評價及方案優(yōu)選模型、移民生產(chǎn)生活水平綜合評價模型,等等。包括模型的建立、存貯和管理。知識庫是工程移民決策的原則、經(jīng)驗和知識存貯在計算機(jī)中的知識的集合,是動態(tài)地實(shí)施工程移民決策支持的核心。包括知識的獲取、表示、組織管理及利用。符號庫以圖形顯示輸出為目的,用于地圖及決策方案的顯示與輸出。空間分析功能:以地理數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),從模型庫中調(diào)用有關(guān)的分析和應(yīng)用模型,解決與工程移民決策有關(guān)的分析與應(yīng)用的基本問題,包括緩沖區(qū)分析(如水庫淹沒范圍內(nèi)的居民搬遷、經(jīng)濟(jì)損失評估等)、網(wǎng)絡(luò)分析(最優(yōu)路徑和最大服務(wù)范圍等)、疊置分析(移民安置區(qū)選擇)、基于數(shù)字高程模型DEM的地形分析(為確定安置區(qū)提供地形條件信息)等等,為工程移民決策提供基礎(chǔ)分析結(jié)果。工程影響評估功能:主要利用多媒體地理數(shù)據(jù)庫的水庫淹沒影響農(nóng)村個人實(shí)物指標(biāo)數(shù)據(jù)庫、集體實(shí)物指標(biāo)數(shù)據(jù)庫、工礦企業(yè)淹沒影響數(shù)據(jù)庫中提取有關(guān)基礎(chǔ)信息,用于規(guī)劃實(shí)物量的分析、投資補(bǔ)償費(fèi)用的計算、移民家庭逐戶補(bǔ)償費(fèi)用分析等移民規(guī)劃設(shè)計。工程移民規(guī)劃決策功能:作為移民安置規(guī)劃設(shè)計的輔助手段。借助前述緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、疊置分析和地形分析的成果,確定淹沒范圍、移民安置數(shù)量、安置途徑與去向等。工程移民項目監(jiān)測功能:主要包括移民投資概算,移民項目總體計劃和進(jìn)度、項目實(shí)施監(jiān)理監(jiān)測報表。工程移民安置效果評價功能:主要內(nèi)容有移民家庭生活條件、生產(chǎn)條件、基礎(chǔ)設(shè)施、社會福利及移民的社會調(diào)整等方面效果評價。輸出功能:在地理數(shù)據(jù)庫和符號庫的支持下,利用查詢與分析結(jié)果、工程移民決策結(jié)果,以地圖、統(tǒng)計報表和文檔形式進(jìn)行屏幕顯示,繪圖和打印輸出。3.3移民決策支持試驗系統(tǒng)萬家寨工程移民涉及內(nèi)蒙古、山西兩省(區(qū))3個縣(旗)的70個自然村,移民約5000余人,投資人民幣5億元。項目包括移民搬遷、房屋建設(shè)、農(nóng)業(yè)用地展開、工業(yè)企業(yè)建設(shè),以及庫尾防護(hù)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),還有安置后長達(dá)