资源环境约束下晋中市国土空间开发系统动态模拟及优化研究

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong564
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新时期,城镇化和工业化的不断推进要求国土空间更高强度开发,进而导致国土空间开发与保护格局显著重构。国土空间冲突加剧、土地资源利用粗放、建设用地扩张无序、优质耕地被占用的现象普遍,各类自然资源耗竭以及生态环境污染等问题愈发突出,发展与保护之间的矛盾日益凸显。在国土空间开发进程中,资源环境承载能力是限制国土空间开发的主要因素,而国土空间开发无序也带来各种各样资源环境问题,如资源约束趋紧、环境质量恶化、国土空间结构与布局失调、空间利用效益较低等,且这些问题变得越来越严重。如何实现资源环境保护与国土空间开发格局的可持续发展,已成为一个重要而严峻的问题。因此,新型的国土空间开发模式必然要以尊重自然规律、时代发展规律及社会经济发展规律为前提,进而实现区域社会、经济、资源与环境的协调发展。确定不同资源环境经济发展模式下合理的国土空间开发规模,将有利于提升资源的高效利用、稳定生态环境、促进区域可持续发展,从而实现区域高质量发展。本文基于国土空间开发强度视角,聚焦国土空间开发与资源环境承载能力,对晋中市国土空间开发与资源环境间的交互关系进行分析,并构建国土空间开发-资源环境系统动力学模型进行仿真模拟,以期能够实现国土空间开发与资源环境保护间的协调发展。首先基于用地竞争力程度探讨了晋中市存在的潜在国土空间冲突分布格局,分析国土空间开发现状存在的问题;其次基于成本-效益及空间均衡理论,研究2009-2018年晋中市各区县国土空间开发强度,揭示国土空间开发强度与理论开发限度的差异;最后从国土空间开发复杂系统理论视角出发,通过分析国土空间开发与资源环境间的因果关系,构建国土空间开发-资源环境系统动力学模型,通过分析模拟仿真5种不同国土空间开发模式,探索晋中市国土空间开发较为合理的开发模式,并通过结合GMOP优化开发模式以实现综合效益的最大化,根据模型运行结果对晋中市未来的国土空间开发提出建议。主要结论:(1)晋中市有72.24%的国土面积存在潜在冲突,其中耕地与建设用地冲突较为严重,占32.7%,主要分布在西部平川及城镇周边,表明在城镇化发展过程中,城镇向外扩张趋势明显,但是城镇化会带来粮食需求增加和交通便利,使得城镇周边具有较强的耕地冲突力。(2)从国土空间开发限度来看,全市整体国土空间开发临近极限,还剩余0.94%的可开发空间,其中太谷区、灵石县和介休市已无剩余可开发空间;从国土空间开发均衡度看,全市各地区国土空间开发强度存在显著差异,整体呈现西高东低的空间格局,西部地区国土空间开发强度高但供给能力不足,东部地区供给能力虽高但受地形限制其国土空间开发不足。(3)5种国土空间开发情景模拟仿真结果表明通过资源的节约利用及环境保护管理措施能提高其承载的国土空间开发规模,经济优先型模式下,GDP发展增速明显增加,但其不注重资源高效利用与环境保护,导致可承载的国土空间开发强度最低;资源节约型和环境保护型两种模式下将资源和环境作为未来发展的主要影响因素,其可承载的国土空间开发强度最高,但却不利于地区的社会经济发展;综合协调型,该模式下适当控制国土空间开发规模,在GDP能够稳步提升的前提下,也能够保证资源高效利用及生态环境逐步改善,有助于促进区域国土空间开发与资源环境保护协调发展。(4)为了能够保证国土空间开发带来的在综合效益达到最大,通过SD-GMOP对综合协调型方案进行优化,优化结果显示:相较于综合协调型方案,建设用地与存量建设用地面积分别减少12.88km~2、2.27 km~2,表明要实现国土空间效益最大化,必须提高存量建设用地再开发利用率;水资源压力从0.79降低到0.64,表明可通过提高污水的再生利用率来增加水资源供给,从而实现水资源供给均衡。SD-GMOP优化型在保障国土空间开发与资源环境承载综合协调的条件下可以实现效益最大化,是晋中市国土空间开发的最合理模式。
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