基于分形理论的洞庭湖区土地利用总体规划层次研究论文_李军

基于分形理论的洞庭湖区土地利用总体规划层次研究论文_李军

湖南城市学院管理学院 湖南 413000

摘要:本文根据洞庭湖区土地的现状和特征,基于分形理论对该地区的土地利用总体规划进行层次研究,由于目前我国土地利用总体规划面临着目标不过多元,呈现单一化,宏观目标太细,微观目标太粗等问题,因此在探讨洞庭湖区土地利用规划的问题上应当规避此类问题,做到规划目标、任务、内容等因地适宜,详细化、精准化,并构建规划层次。

关键词:分形理论;洞庭湖;土地利用;总体规划;层次研究

美籍数学家曼德博(Benoit B.Mandelbrot)在20世纪70年代中期创立了分形理论(Fractal Theory),由于它的产生,使人们有了全新的思路和描述工具从简到繁,从粗到细,从宏观到微观去认识事物。分形理论认为,无论在客观世界还是主观世界,都普遍存在这种现象--分形体内的分形元,在某种程度上是整体的再现和缩影。分形理论作为一门研究自相似体系的理论,引导人们从局部认识总体,用分形维数度量出不规则的形的不规则度[1]--在分数维度的角度下运用数学方法描述和研究客观事物。本文就是在此认识基础上尝试用分形理论研究洞庭湖区土地利用总体规划层次的问题。

一、研究区域概况

洞庭湖区,地处长江中游的南岸,跨越湖南、湖北两省,以洞庭湖为核心,在行政区域上,包括安乡、岳阳、桃源、临湘、岳阳市的岳阳楼区等共计21个县市区。其介于北纬 28°30′—30°20′,东经 110°40′—113°10′,属于中北亚热带季风气候区,气候温和,地势平坦开阔,土壤肥沃,土地资源非常丰富,垦殖指数高,是湖南的“鱼米之乡”,但是目前洞庭湖区面临着水土流失严峻、水资源减少且污染严重、湿地破环严重、城镇护张导致的环境污染等问题,它的生态环境的可持续发展深受国家关注和重视[2]。

二、分形理论的基本观点

(一)自相似性

自相似性作为分形理论的一个非常重要的观点,它表示的是标度无关性,即通常情况下分形的相对独立个体具有不变性。这也是一种跨越不同尺度所能表征的对称性。其实自相似性的概念一开始是指在形体、状态或结构上具有相似性,就是在其组成部分中与整体相似的形体用某种方式进行表示,这称之为分形。在分形体系中,其自相似性既可以是完全相同的,也可以是在统计意义上的相似,而分形的自相似性的标准化,其实是数学上的抽象[3]。

(二)分维

分维,又称分形维数或分数维,它作为分形的基本参数,同时也是分形理论的又一重要观念。通常我们都认为点是零维的,直线是一维的,平面是二维的,空间是三维的,加入动态的时间维,就有了四维空间。所以,我们在对某一问题例如对洞庭湖区土地利用总体规划层次的研究问题上,在进行多方面的考虑时,可以通过建立高维的空间,但是这种维度都是整数维[4]。但是这种传统的维数很快就被推翻了,由于欧氏一维测度与海岸线的维数不一致,而由曼德布罗特的计算得,英国海岸线的维数为1.26,证明了分维既可以是整数也可以是分数。

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三、基于分形理论的规划层次探究

(一)结构分形

在分形理论中,规划具有精细的结构分形,在规划组织系统中,在全国规划下由省级规划,省级规划下又有市级规划、县级规划,如此这般具有层级性;在规划编制中,由土地利用总体规划划分出规划理论、规划专题、规划方案、方案选择、规划实施,接着规划方案下又有规划、规划指标、规划结构、规划布局、规划项目,而在规划结构里又有农村农用地、建设用地、未利用地,同样具有层次性;在规划实施管理中,由规划实施管理分类出行政管理、社会监督、法律保障、经济制约、科技管理,法律保障下又有地方法规、国家法规、乡规民约;而国家法规下又有法律、条例、规定、规则,同样具有严格的层次性。基于对结构分形的认识,在探究洞庭湖区土地利用规划层次的问题上,必须具有精细的结构分形。在规划组织方面,必须在我国针对景区的规划背景下,省级、市级、县级政府官员与管理人员制定颁发适宜的规划。在土地利用总体规划方面,有具体的规划方案,并针对目前的农用地、建设地以及未利用地[5],分结构做出规划。如此根据洞庭湖区的实际土地情况,设计出类型与内容不相同的,又彼此相互适应、相互协调的规划内容,以便规范洞庭湖区土地利用的实施行为。

(二)过程分形

规划的过程分形是指在规划理论研究的基础上去进行规划工作的准备(准备资料与组织),编制规划方案,进行规划实施管理(具有规划实施组织与保障体系)。规划作为土地资源合理利用的一种方式,本身具有很强的动态性,因此在规划的过程当中,过程分形必须考虑时间和区域之间的联系,因为规划在不同的时期会有不同的任务,而分形理论具有自相似性,所以在不同的区域当中又存在着相似性。由此,洞庭湖区土地利用规划,在21个县市区中,根据地域、经济、文化等的不同,应当具有不同的规划模式。当地各级政府应在确定规划模式后,根据规划模式的要求准备规划资料和确定组织形式,在完成规划方案的编制后将规划编制成果按类整理,最终确保洞庭湖区土地利用规划实施到位[6],并具有相应的保障体系。

(三)功能分形

功能分形是规划作为一个分形系统最重要的表现。所谓的功能是在内外环境相互作用、相互影响的过程中表现出来的功效。在规划的功能分形中,凭借单一的结构分形或者过程分形并不能使其功能分形发挥作用,只有结构分形和过程分形同时被满足,功能分形才会实现,才能使洞庭湖区土地利用规划的目标得以实现,即实现土地资源的优化配置。因此,洞庭湖区的各级政府在实施结构分形和过程分形时应当充分考虑当地的社会经济条件、耕地保护情况、土地资源、非农用地控制情况、土地开发整理、生态安全以及利益的均衡等。

结语

通过应用分形理论,基于洞庭湖区土地的实际情况,利用规划的结构分形、过程分形和功能分形具有严格的层次特征探究洞庭湖区土地利用总体规划层次问题,确定以县级为规划的分形元,从宏观到微观确定规划方案,调动基层土地管理的积极性,使洞庭湖区土地资源能够实现真正的优化配置。

参考文献

[1]李娴.分形学在城市规划设计方面的应用分析[J].低碳世界,2016(25):191-192.

[2]师学义.基于分形理论的土地利用总体规划层次研究[A].中国自然资源学会土地资源研究专业委员会.中国土地资源态势与持续利用研究[C].中国自然资源学会土地资源研究专业委员会:中国自然资源学会土地资源研究专业委员会,2004:7.

[3]胡文敏,赵京,何介南,李毅.近15年来环洞庭湖区土地利用变化及其景观效应[J].中南林业科技大学学报,2017,37(12):91-97.

[4]李江辉,易波琳,贺秋华.洞庭湖区主要堤垸土地利用现状调查[J].国土资源导刊,2016,13(04):29-32+73.

[5]胡文敏.环洞庭湖区土地利用变化及其生态环境效应[D].湖南农业大学,2014.

[6]谭洁,赵赛男,谭雪兰,董俐,刘洁锐,季沁园.1996-2016年洞庭湖区土地利用及景观格局演变特征[J].生态科学,2017,36(06):89-97.

基金项目:湖南省哲学社会科学基金基地项目(17JD12);湖南省社会科学成果评审委员会一般课题(XSPYBZCOO4);湖南省教育厅一般课题(16C0315)。

作者简介:李军,(出生年月:1982.09--),男,讲师,中级经济师,籍贯:湖北洪湖,研究方向:土地经济

论文作者:李军

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期

论文发表时间:2019/7/10

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