(1.重慶土地勘測規劃院，重慶，400020；2.中國人民解放軍重慶後勤工程學院，重慶，400201；3.西南大學，重慶，400060)
以南岸區為例，根據人口預測模型和人均建設用地指標，預測城市建設用地需求規模。通過指數因子網格的空間模擬，采用綜合指數法得出網格綜合城市建設用地適宜性指數。基於地理相似性原理，利用地理信息系統控制和支持城市建設用地需求規模，通過格網合並預測城市建設用地規模範圍。研究表明，基於城市建設用地適宜性綜合指數，利用計算機自動獲取建設用地邊界是科學可行的，可為土地主管部門和土地利用總體規劃及建設用地布局提供決策支持。
關鍵詞:網格；適宜性指數；空間模擬；南岸區；重慶
1研究區概況
南岸區位於重慶都市區，長江以南，北緯106 31′~ 106 48′與29° 27′~ 29° 38′之間，總面積261.08km2，2004年全區總人口526787人，其中農村人口占22.76%，城鎮人口占77.27%南岸區地貌屬於川東平行山溝的壹部分。該區自西向東有四個背斜和三個向斜。背斜形成山地，向斜形成以丘陵為主的河谷，構成了本區低山、丘陵、平壩的地貌組合特征。全區最高海拔681m；；最低海拔157m，相對高差524m。截至2004年底，農用地總面積為15600.19hm2，占全區土地總面積的59.83%。總建設用地面積為7649.18hm2，占全區總用地面積的29.33%。其中，城市用地2714.54hm2，占居住區和工礦用地的37.67%；城鎮用地229.03hm2，占居住區和工礦用地的3.18%；農村居住用地1924.45hm2，占居住用地和工礦用地的26.71%；獨立工礦用地為2036.13hm2，占居住區和工礦用地的28.26%；特殊用地301.25hm2，占居住和工業用地的4.18%；交通用地面積為380.59hm2，占建設用地面積的4.98%；未利用土地總面積為2826.94hm2，占全區土地總面積的10.84%。2004年南岸區土地資源利用結構中，農用地、建設用地和未利用地的比例為59.83∶29.33∶10.84，以農用地為主。
2城市建設用地規模計算
城市建設用地規模要與人口規模、產業規模、經濟規模相適應，也受土地利用條件、地形地貌等自然條件的限制。因此，城市用地規模的預測要從實際出發，因地制宜，量力而行，規模要適度，不要貪大求全，造成城市的無限擴張和土地資源的浪費。考慮到區域經濟的發展受諸多不確定因素的影響，城市發展空間的預測也應超前，留有余地，增強預測結果的可操作性。城市建設用地應走內涵挖潛與適度外延擴張相結合的集約道路。壹要挖掘各類閑置土地和利用不足、不合理的城市建設用地。城市空間的擴展應盡量少占或不占耕地。
2.1人口預測
人口預測的方法壹般有指數增長法、回歸預測法、logistic函數預測法、人口年齡計算算法等。根據縣級土地利用總體規劃規定，人口預測壹般采用指數增長法，預測公式如下:
P = P0(1+K)n+nδP(1)
其中p為規劃目標年的總人口；P0為規劃基準年總人口；k為規劃期人口自然增長率；n是規劃期；δP為規劃期內平均年人口機械增長。
據統計，南岸區人口自然增長率約為1.6‰，到2010，南岸區人口增長率不會出現大的波動，因此k = 1.6‰。由於南岸區社會發展較快，人口機械增長率較高。根據各種統計數據，近年來人口機械增長率保持在82093人/年，那麽到2010年，南岸區人口將達到1024420人。
2.2城市人口預測
2004年，南岸區總人口526787人，城市化率77.24%，城鎮人口406883人。據統計，南岸區城鎮人口自然增長率為1.6‰，通過農村變非農村、區外移民等形式，每年增加城鎮人口681，71人。根據公式(1)406883×(1+1.6‰)6+6×98171 = 819629，預計2010年城市化率將達到80.5%。
2.3城市建設用地需求預測
建設用地需求的定量預測方法通常包括趨勢預測、回歸預測和定額指標預測。趨勢預測法是根據實際土地需求隨時間變化的規律，外推未來的土地需求。通常以時間t為自變量，土地需求為因變量建立趨勢線方程，其壹般形式如下。趨勢線方程通常包括直線方程、二次曲線方程和指數方程。回歸預測法是根據變量之間的關系，利用其他變量的已知值來推斷預測變量的值的方法，是通過表示兩個或兩個以上變量之間關系的數學方程來進行預測的方法。因此，回歸預測方法的應用要求兩組時間序列具有相同的時間序列和密切的關系。定額指標法是壹種簡單而準確的預測方法，主要是利用城市人口的預測結果，以部下達的人均土地定額為定額指標，計算土地需求量。根據南岸區建設實際和集約用地要求，在選擇指標級別時，盡量選擇較為寬松的人均用地指標。
2.3.1人均城市建設用地指標
南岸區現狀人均城市建設用地指標2004年為72.32m2/人，2010年人均城市建設用地規劃指標為87m2/人，可滿足城市發展需要。
2.3.2規劃城市建設用地面積
819629人×87(m2/人)/10000 = 7130.77 hm2，規劃新增城市建設用地面積Sc為4186.93hm2。
3.建設用地擴張範圍預測
城市土地總體布局是在城鎮的性質和規模、規劃期內的主要建設項目以及與總體規劃有關的經濟技術指標已經確定的情況下，在對城市土地進行評價和選擇的基礎上，對規劃期內的城市布局形式和各項建設進行統籌安排和合理布局。本研究通過指數因子網格的空間模擬，采用綜合指數法得出網格綜合城市建設用地適宜性指數。基於地理相似性原理，利用地理信息系統控制和支持城市建設用地需求規模，通過格網合並預測城市建設用地規模範圍。
3.1影響建設用地擴展的因素
建設用地的選擇是根據城市土地適宜性評價結果和城市土地可持續利用的要求，合理確定城鎮的具體位置和建設用地的擴展範圍。影響建設用地擴張的因素很多，包括以下幾個方面。
(1)地貌條件影響著城鎮的分布位置、平面結構和空間布局，不同的地貌條件也影響著各類建築物的用地布局和工程設施的建設。主要參考指標包括地表破碎度、坡度、地貌位置和地貌類型。
(2)由於地質結構不同，土層自然堆積，地質水文條件不同，從而造成建築物承載力的差異；不同的水文條件影響著城鎮的發展規模和安全。主要參考指標有:地層巖性、地質構造、降水量、河網密度、河流洪水位等。
(3)社會經濟條件城市用地規模和擴張必須從城市用地布局現狀出發，根據國民經濟和社會發展需要、城市用地功能組織和城市景觀建設要求，統籌安排，合理布局。因此，影響城市建設用地布局和擴展的因素主要包括以下社會經濟條件:區域現狀路網密度、區域規劃路網密度、現狀城市建設用地規模影響程度、土地利用類型、單位固定資產投資新增建設用地面積等。
3.2建設用地擴展預測方法
首先將研究區域劃分為壹定尺度下的網格，針對不同網格進行城市用地適宜性評價，形成區域城市建設用地適宜性評價結果；其次，以新增建設用地規模為控制，采用基於網格數據處理技術的計算機自動搜索方法，獲取城市建設用地擴展範圍。
3.3建設用地擴展範圍預測結果
3.3.1城市建設用地適宜性評價
利用層次分析法和德爾菲法，確定了研究區城市建設用地適宜性評價指標及各指標的權重，見表1。
表1城市建設用地適宜性評價指標權重值
利用地理信息的空間數據模擬方法，以地面100 m的網格精度模擬研究區各評價指標的連續分布，得到區域標準化後的研究區指標數據的連續分布值，如圖1所示，為研究區陸面破碎化的模擬。
采用綜合指數法對研究區的城市建設用地適宜性進行綜合評價，地面分辨率為100 m，各網格單元適宜性綜合指數的計算公式為:
圖1表面破碎模擬(圖中數值越高，破碎越大)
土地信息技術創新與土地科技發展:2006年中國土地科學學會學術年會論文集。
式中，Pi為第I個網格單元的城市建設用地適宜性綜合指數；Vj是每個指標的權重；X'j為每個網格單元評價j個指標的標準化得分，m為指標個數；n是流域內劃分的網格單元數，即單元數。
通過地理信息系統的空間數學運算，得到南岸區城市建設用地適宜性綜合指數分布圖(圖2)。
圖2南岸區城市建設用地適宜性綜合指數分布
3.3.2預測結果
基於地理相似性原理，利用VB6集成開發環境和ESRI公司的Arc Objects組件系列開發了自動分區程序模塊。分區的計算機編程流程如圖3所示。
圖3確定城市建設用地擴展範圍的算法流程圖
(1)確定城市建設用地地塊最小面積Smin，小於Smin的地塊應全部合並。
(2)以評價單元為最小合並對象，合並到鄰域內最相似的適宜性類型區域。如果鄰域內有多個相似地塊，則將其合並到最大的地塊中。
最後將合並後的對象增加評價單元面積的整數倍，直到城市建設用地最小地塊面積不小於Smin，總面積為預測要增加的建設用地，停止循環，輸出區域城市建設用地區劃圖(圖4)。
從圖中可以看出，南岸區未來的城市發展將集中在長生橋鎮，南山及東部地區應視為生態保護區，不適合城市發展，這與傳統方法做出的土地利用總體規劃基本壹致。在城市建設用地擴展方向上，本次研究結果表明，南岸區主要向北部發展，重點發展中部，兼顧小城鎮規模。在發展茶園新城的同時，要為所有建制鎮預留城鎮建設用地指標。
圖4南岸區城市建設用地擴展範圍預測結果
4結論
通過研究，可以得出以下結論:
(1)空間數據模擬技術的應用，可以直觀地表達不連續地理現象的區域空間分布趨勢，為數學模型分析提供可靠的數據支持。
(2)利用基於格網數據處理技術的計算機自動搜索方法獲取城市建設用地的擴展範圍，為土地利用規劃中劃定城市建設用地和其他用地類型的範圍提供科學的技術支持，使規劃中的建設用地布局更加科學合理。
(3)通過本研究，將土地適宜性評價與土地利用規劃有機地結合起來，對未來土地利用規劃的方法進行了有益的探索。
參考
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