随着我国畜禽养殖规模化的发展，畜禽粪污的产生量越来越多，与此同时，农作物秸秆就地焚烧禁令的颁布，也让秸秆处理的需求量不断增加。在此情况下，以畜禽粪污和农作物秸秆为主要构成的农业废弃物的处理成为了各农业大县不得不面对的一个问题。沼气技术作为一项能够处理农业废弃物并能够产生可再生能源的环境工程技术，正备受关注，我国当前也大力支持沼气工程建设，积极推进农村沼气工程转型升级，开展以县为单位的农业废弃物资源化利用试点工作，并投入大量资金支持养殖大县整县推进粪污资源化利用。在乡村振兴战略的大背景下，沼气与生物天然气产业市场前景十分广阔，然而农业部2016年的调研结果显示我国当前沼气工程闲置现象严重，整体运行效果不佳。缺乏科学合理的站点空间布局，盲目新建工程，是造成沼气工程闲置，无法很好的收集处理区域内农业废弃物的主要原因，这会进一步限制区域内沼气与生物天然气产业的发展。
　　本文基于地理信息系统技术，在借鉴了国内外站点选址研究成果的基础上，以地处华东地区的农业大县——安徽省阜南县为例，在前期编制的《阜南县农业废弃物沼气与生物天然气开发利用规划(2016-2030)》的基础上，研究了县域范围内沼气与生物天然气站点的空间布局优化问题。
　　首先通过对我国现有的5种主要沼气与生物天然气产业发展模式进行比较分析，提出了站田布局产业统筹的发展模式，该模式可以规避现有发展模式中存在的一些困境，有利于农业废弃物沼气与生物天然气开发整县域推进工作的开展。
　　基于站田布局产业统筹模式，根据站点选址原则，选取了影响站点空间布局的4个基础影响因素、2个供需影响因素和6个环境制约因素进行调研与分析，并采用因素评分法确定了各影响因素的评分标准。从沼气与生物天然气的供需角度和站点环境制约角度出发，利用ArcGIS的模型构建器分别建立供需影响模型和环境制约模型，对模型进行求解并采用空间叠加分析，确定了适宜建站的区域及各区域的综合评分，根据养殖密度和规划站点池容来确定站点覆盖区半径，基于最大化覆盖范围原则在阜南县全县布局了15个沼气与生物天然气站点。
　　在对站点布局优化的过程中，结合阜南县沼气与生物天然气产业发展现状、政府关系与政策、土地可利用情况等社会资源对站点空间布局进行校正优化，并基于道路通达性，验证各站点选址的合理性。所得结果为：在现有3个沼气与生物天然气站点的基础上，规划12个站点可以覆盖全县所有行政村，且根据服务区分析结果可知15个站点的空间布局是合理的，同时在对各站点运输距离等距图进行分析时发现道路通达性与运输距离之间呈现一元二次方程关系。
　　在对原料供给点与站点对应关系的研究中，从站点的收集能力出发确定了发酵原料的适宜收集运输距离，并基于原料的需求与供给，利用OD成本矩阵，在适宜的收集运输距离范围内对各沼气与生物天然气站点的容量进行分析，提出最优原料供给模型，进行发酵原料分配分析，并以此对各站点的覆盖区进行初步确定。所得结论为：适宜收集运输距离为8854米，此时有3个站点容量饱和，12个站点容量过剩，所有站点可以覆盖228个供给点；最长收集运输距离为13854米，在102个待优化的供给点中有60个可以通过最优原料供给模型确定与之对应的站点。
　　对于站点覆盖区的优化，分别以站点数量一定区域范围内发酵原料全量处理、站点数量与池容一定区域范围内多原料综合处理和站点数量一定区域范围内多原料综合处理为规划目标提出三种优化方法，通过对比分析确定阜南县沼气与生物天然气站点空间布局方案，并构建了原料收储运体系。所得结果为：收集成本下的原料供给分配模型用于建立超过最长收集运输距离的供给点与站点间的对应关系；多路径配送分析可以用于计算站点原料收集能力和构建原料收储运体系；站点数量一定下的区域范围内多原料综合处理规划方案是最适宜的站点空间布局方案。
　　对于站点空间布局的评价与比较分析，提出了不同建设数量下的沼气与生物天然气站点动态布局思路，然后以定位配给模型和距离衰减函数为基础，结合各站点候选区的面积权重建立服务区模型下的站点改进评价指标，用于计算各站点的效率值和确定各站点建站的优先级，最后与原规划进行了对比分析。所得结论为：采用改进的评价指标对阜南县15个沼气与生物天然气站点进行评估，所确定的建设优先级验证了现有3个站点选址布局的合理性；通过规划间的比较可知专家选址法具有一定的合理性，引用地理信息系统技术能够为专家选址提供决策支持，而建模思想和科学计算的引入可以使得规划结果更加准确合理，规划结果需要基于现状与社会资源对规划结果进行校正。
　　本研究所提出的农业废弃物沼气与生物天然气开发站点空间布局优化方法具有一定的推广价值，不过在具体的应用中，需要进一步考虑以畜禽粪污优先、农作物秸秆为辅的农业废弃物全量化处理问题、城市规划带来的禁养区制约问题，以做出更加符合规划区情况的站点空间布局。