基于权的最小平方法的沈阳市土地利用现状评价

李洪涛何 宏

(沈阳市规划设计研究院，辽宁 沈阳 110015)

基于权的最小平方法的沈阳市土地利用现状评价

李洪涛1何 宏2

(沈阳市规划设计研究院，辽宁 沈阳 110015)

以沈阳市为例，应用权的最小平方法进行土地利用现状评价。根据沈阳市的特点，建立土地利用现状评价指标体系，利用权的最小平方法确定评价指标的权重。采用综合评价法从土地开发利用程度、土地集约利用程度、土地利用综合效益三方面对沈阳市的土地利用现状进行评价。结果表明:沈阳市土地开发利用程度远高于全省平均水平，土地集约利用水平远高于全省平均水平，土地利用综合效益略低于全省平均水平，土地利用综合效益有待提高。

最小平方法;现状评价;土地利用现状;权重

土地利用现状评价是对研究区域现时土地资源的特点、利用结构与布局、利用程度、利用效果及存在问题的分析评价［1］。根据各指标分值和研究区域土地利用现状评价分值，对研究区域的土地利用现状进行评价，评价的结果受到社会、经济、自然、生态等多方面因素的影响，是一项多因素、多指标、多层次的复杂且规模较大工作。传统的层次分析法存在一定的不足:要进行“一致性检验”，过程复杂，没有成形的公式，且受专家知识结构、判断水平和个人偏好等主观因素的影响较大;权的最小平方法最早由A.W.U.Chu等人提出，后经华中理工大学陈挺教授在国内首本决策专著《决策分析》一书中加以介绍和引用而介绍到我国，该方法最突出的优点是概念清楚、计算过程简化，且易于理解，避免了“一致性检验”。“关于层次分析法中权的最小平方法的理论证明”［2］，证明了其合理性和实用性，为权的最小平方法在层次分析法中的推广和应用奠定了理论基础。本文利用权的最小平方法对沈阳市进行土地利用现状评价，简化了计算过程，且易于理解，避免了“一致性检验”。

1 权的最小平方法基本原理［2－3］

此方法的基本原理是在一定的约束条件下，建立目标函数，对其一致性判断矩阵A求得最小值，即一致性判断矩阵排序向量的最优解［2－3］，由权的最小平方法构成的最优化问题用向量形式可表示为:

通过求解此辅助线性规划模型而得到最佳排序向量如下:

最优解:W*=B－1e eTB－1e

其中:Wi为一致性判断矩阵排序向量

aij=aik/ajki，j，k=1，2…n

A=(aij)n×n，若A满足一致性条件:

aij=aik/ajki，j，k=1，2….n

则称A为一致性判断矩阵，否则称A为非一致性判断矩阵;

2 土地利用现状评价实例

随着沈阳市经济的高速发展，土地利用现状结构很难适应沈阳新形势下发展需要。为了实现土地的可持续利用，促进经济的持续健康快速发展，需要更好地了解土地利用现状中存在的问题。

2.1 评价区域土地利用概况

2008年全市土地总面积1 288 088.24 hm2，土地利用率为92.56%。在已利用的土地中，农业用地988 374.85hm2，占土地总面积的76.73%，建设用地203 854.17 hm2，占土地总面积的15.83%;其他未利用土地95 859.22 hm2，占土地总面积的7.44%(见表1)。

表1 2008年沈阳市土地利用结构面积表

2.2 评价指标体系的建立

根据构建评价指标体系的科学性、以人为本、动态导向性、可操作性、系统性、主导因素与综合分析、可持续利用等原则，结合沈阳市土地利用现状以及存在的问题，同时考虑数据的可靠性和可获得性，本文从土地开发利用程度、土地集约利用程度、土地利用综合效益3个方面，14项指标设计了沈阳市土地利用现状评价指标体系的基本框架(见表2)。

2.3 评价指标权重的确定

采用权的最小平方法确定沈阳市土地利用现状评价指标的权重，计算步骤如下:

(1)根据各评价指标的重要程度，将其进行两两比较得出判断矩阵A。

表2 沈阳市土地利用现状评价指标体系

(2)由式2得矩阵B。

(3)借助MATLAB数学软件求解可逆矩阵B－1。

(4)运用权重解析表达式计算出各指标排序权向量W*:

W*=［0.17120.12230.08290.09460.0389 0.04910.07670.03450.06080.05860.0789 0.04850.03630.0465］

2.4 综合评价

采用综合评价系数法进行评价，把不同量纲的指标无量纲化，经过系数加权得出总评价系数。这里以辽宁省平均水平和2010年沈阳市土地利用总体规划目标规划值作为评价标准，土地利用评价系数的计算公式为:Pi=xi/珋xI。式中，pi为第i项指标评价系数;xi为第i项指标现值;珋xI为第i项指标的标准值。应用公式，逐项计算各项指标的评价系数，最后得到总评价系数(见表3)。

2.5 评价结果分析［4］

辽宁省土地开发强度评价系数、土地集约利用评价系数、土地利用综合效益评价系数、土地利用综合评价系数分别为:0.2184、0.1331、0.6485、1［4］，评价结果显示沈阳市土地开发强度评价系数为0.5460，远高于辽宁省平均水平;土地集约利用评价系数为0.2400，远高于辽宁省平均水平;土地利用综合效益评价系数为0.4362，低于辽宁省平均水平;土地利用综合评价系数为1.2222，远高于辽宁省平均水平。

从结果上不难看出:沈阳市在土地开发强度、土地集约利用两个方面都达到了相当高的程度，远高于辽宁省平均水平，处于省内领跑位置，同时也表明在土地利用率、土地复垦率、城镇化率、交通密度等诸多方面水平较高;但在土地利用综合效益方面却低于辽宁省平均水平，表明在森林覆盖率、人均耕地、粮食耕地年产量、单位面积生产总值、人均粮食占有量等方面水平不高，沈阳市在这些方面有较大提升空间。由此建议沈阳市在土地利用综合效益方面特别是森林覆盖率和人均粮食占有量等方面加强关注和投入，进而提高本市的土地利用综合效益。

表3 沈阳市土地利用现状评价结果表

3 结论

通过对沈阳市土地利用现状进行评价，达到了预期的研究目的，并与调查结果基本相符。沈阳市的主要目标是通过加强对土地的投入，提高土地集约利用水平，加强基础设施建设，提高农业生产的现代化水平和机械化水平，实现沈阳市土地资源更好地向内涵式集约型转变，从而实现土地资源的合理利用。沈阳经济区等重大发展战略的实施使原有建设用地布局难以适应沈阳新形势下发展需要，用地结构和布局有待进一步调整。要使有限的土地资源满足沈阳市推进城镇化、现代化的发展需要，必须不断推进土地资源观念转变、土地利用方式转变和土地管理方式转变。大力发展循环经济，加强节约集约利用资源的管理，逐步实现配置科学化、布局合理化、供应减量化、使用高效化、利用循环化、闲置资源化、确保土地节约集效利用。

由于理论上证明了权的最小平方法排序的合理性，从而使权的最小平方法在理论上得到进一步完善，并为权的最小平方法在层次分析法中的推广和应用奠定了理论基础。此方法概念和思路清楚，计算方法简明，这是传统方法所不及的。因为权的最小平方法研究尚不多，所以，评价指标的选择、判断矩阵的得出、指标标准值的选择与计算等问题还有待进一步讨论、研究和完善。

(编辑:田红)

［1］徐建华.现代地理学中的数学方法(第二版)［M］.北京:高等教育出版社，2002.

［2］王应明，傅国伟.关于层次分析法中权的最小平方法的理论证明［J］.系统工程理论与实践，1995，(1):3－8.

［3］施祖送，梅昀.层次分析法在湖北省土地利用现状评价中的应用［J］.现代农业科学，2006，(10):186－188.

［4］李玲，张振文，孙强.基于权的最小平方法的土地利用现状评价［J］.中国土地科学，2009(1＆Research Institu):29－32.

AbstractTaking the case of Shenyang，the paper evaluates land use status by weighted least square method.According to the local condition of Shenyang，the paper establishes evaluation index system of land use status，and obtains weights of evaluation index by weighted least square method.From perspectives of land development degree，land intensive use degree and comprehensive profits of land use，the paper evalutes land use in Shenyang.The results show that land development degree in Shenyang city is much higher than average level of Liaoning Province，Land intensive use degree is much higher than average level of Liaoning Province，while comprehensive profits of land use is lower than average level of Liaoning Province.

Key wordsweighted least square method;evaluation on actual;land use;weighted

Evaluation on Actual Land Use of Shenyang Based on Weighted Lease Square Method

LI Hong-taoHE Hong
(Shenyang Urban Planning＆Design Institute，Shenyang Liaoning 110015，China)

F301.24

A

1002－2104(2010)05专－0115－04

2010-05-04

李洪涛，硕士生，主要研究方向为大地测量学与测量工程、土地利用规划。