一种基于错位度评价的城市中心区土地利用方法

摘要

本发明公开了一种基于错位度评价的城市中心区土地利用方法，首先确定中心区土地利用结构的评价指标，利用AUTOCAD矢量编辑软件构建中心区土地利用结构模型，接着将各中心区土地利用结构模型叠加，构建中心区土地利用错位度评价模型；然后获取城市各中心区矢量地形图资料；接着利用AUTOCAD软件计算获取各指标数据，得到中心区土地利用结构模型；再将各中心区土地利用结构模型叠加并进行分析，得到城市中心区土地利用错位度指数；最后以此为依据，以AUTOCAD软件为工作平台，调整-评价-提升中心区土地利用效率。本发明以精确、宜度量的数据为基础，通过直接的可视化方式进行调整，提升城市中心区土地利用效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于错位度评价的城市中心区土地利用方法，属于城市规划技术领域。 

背景技术

目前城市规划领域内存在土地利用性质确定随机性、盲目性较大，没有有效的土地利用方法指导人们合理有效地开发有限的土地资源，同时还缺乏相应的城市范围内的整体协调与反馈方法。 

相关研究方法在相关的旅游规划领域有所突破，提出旅游经济空间错位度，以区域旅游发展水平指数（Xi）与区域旅游资源指数（Yi）的差距来反映旅游资源布局与实际旅游需求之间的错位关系（Zi），建立函数关系如下： 

$Y_i=y_i/{\Sigma }_{i=1}^n{y}_i,$yi为i区域的旅游资源    （式1） 

$X_i=x_i/{\Sigma }_{i=1}^n{x}_i,$xi为i区域的旅游收入    （式2） 

Z_i＝(X_i-Y_i)×100    (式3) 

但是上述旅游经济空间错位度在城市规划领域内存在一定的局限性，因此需要提供一种全市范围内中心区土地利用错位发展的评价及反馈方法，随时调整与控制城市中心区土地利用状况，以提高中心区土地利用效率。 

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本发明提供一种基于错位度评价的城市中心区土地利用方法，本发明针对城市中心区土地利用同质化的现实情况，在土地利用结构模型的基础上，构建错位度评价模型，从而达到中心区土地的高效利用的目的。 

技术方案：一种基于错位度评价的城市中心区土地利用方法，首先确定中心区土地利用结构的评价指标，利用AUTOCAD矢量编辑软件构建中心区土地利用结构模型，接着将各中心区土地利用结构模型叠加，构建中心区土地利用错位度评价模型；然后获取城市各中心区矢量地形图资料；接着利用AUTOCAD软件计算获取各指标数据，得到中心区土地利用结构模型；再将各中心区土地利用 结构模型叠加并进行分析，得到城市中心区土地利用错位度指数；最后以此为依据，以AUTOCAD软件为工作平台，调整-评价-提升中心区土地利用效率。包括以下步骤： 

步骤1：确定中心区土地利用结构的评价指标。公共服务职能是城市中心区的核心职能，其结构关系也决定了中心区的产业构成特点，而各类服务业的发展必须与相应的土地利用相结合，因此规划中以土地利用的情况来反映产业结构的关系。就中心区的公共服务职能而言，可以分为生产型服务类型、生活型服务类型以及公益型服务类型，其中，生产型服务业与生活型服务业是中心区的主导职能，而公益型服务中仅部分职能对中心区结构影响较大。在此基础上，最终选取八个服务产业类别来反映中心区的错位发展情况，对应指标为八类服务产业的用地面积比重，八类用地分别为：A1（行政办公用地）、A2（文化设施用地）、B11（零售商业用地）、B12（批发市场用地）、B14（旅馆用地）、B21（金融保险用地）、B28（会展用地）、B29（商务设施用地）； 

步骤2：构建中心区土地利用结构模型，在AUTOCAD软件中，以确定的八类服务产业为轴，以各类用地的比重为评价指标，建立中心区的土地利用结构的雷达模型。在具体的模型计算过程中，数据指标均为相对的比重指标，因此对于轴线的长度及模型的比例可不做要求，但必须保证多个中心区所形成的评价模型必须为统一比例及尺寸； 

步骤3：将各中心区土地利用结构模型叠加，构建中心区土地利用错位度评价模型，在此基础上中心区土地利用错位度指数可用以下函数模型确定： 

$D=\frac{{\Sigma }_{d=1}^n{a}_d}{{\Sigma }_{i=1}^n{a}_i}=\frac{A_d}{A_i}$

式中：“D”表示中心区土地利用错位度指数，“a_d”表示第d个错位图形所覆盖区域的面积，“A_d”表示错位度评价模型中错位图形总面积，“a_i”表示第i个城市中心区土地利用结构模型的覆盖面积，“A_i”表示城市各中心区土地利用结构模型的总面积； 

D值反映了一个城市所有中心区之间的发展错位程度，D值越高则各中心区之间职能差异越大，越有利于各中心区的错位发展及土地的高效利用，反之，则 表示城市中各中心区同质化程度较高，较易形成资源及市场的竞争，不利于城市整体的发展及土地利用效率的提高。 

步骤4：获取城市各中心区矢量地形图数据，作为数据统计、计算的基础； 

步骤5：由于矢量地形图的测绘与成图需要较长的周期，因此得到的矢量地形图资料往往不能反映土地利用的最新情况，应对城市各中心区土地使用现状进行实地测量，并与矢量地形图进行校核，查漏补缺，形成最新的完整矢量地形图数据资料； 

步骤6：将城市各中心区矢量地形图资料以DWG文件格式输入AUTOCAD矢量编辑软件，利用软件闭合多边形绘制命令以及面积测量、统计命令，获得各评价指标的用地面积数据； 

步骤7：根据获得的城市各中心区八类用地的面积数据，计算其各自所占比重，并输AUTOCAD软件，得到城市各中心区的土地利用结构模型； 

步骤8：按步骤3方法，分别测算各中心区土地利用结构模型的覆盖面积，并将城市中心区土地利用结构模型叠加，测算各中心区土地利用的错位发展空间覆盖面积，将得到的数据输入城市中心区土地利用错位度评价模型，即可得到城市中心区土地利用错位度指数； 

步骤9：以AUTOCAD软件为工作平台，通过可视化的窗口调整各中心区土地利用性质，重复步骤6、步骤7、步骤8，根据多次评价的城市中心区错位度指数变化情况，确定各中心区土地利用性质，提升中心区土地利用效率。 

其中步骤2具体为： 

步骤2.1：在AUTOCAD软件中，以确定的八类服务产业为轴，代表各类服务产业用地规模所占的百分比，利用线段绘制命令（PLINE）及旋转阵列命令（ARRAY）构建出“米”字形的结构骨架，轴线采用“固定轴”的形式； 

步骤2.2：以轴线交点为圆形，利用圆形绘制命令（CIRCLE）和等距扩展命令（OFFSET）构筑等距的同心圆，每一圈层间距表示10%的百分比； 

步骤2.3：将指标数据输入相应的轴线，即可在各条轴线上形成相应的点位； 

步骤2.4：利用闭合多段线绘制命令（PLINE）将八个点位依次相连，即可形成各中心区土地利用结构模型。 

其中步骤3具体为： 

步骤3.1：分别计算各中心区土地利用模型的覆盖面积a_i，在矢量编辑软件AUTOCAD中可直接通过属性查看命令（PROPERTIES）得到各中心区土地利用雷达模型的覆盖面积； 

步骤3.2：将各中心区土地利用模型的覆盖面积进行加和处理，得到各中心区土地利用结构模型所覆盖的总面积A_i； 

步骤3.3：将各中心区土地利用结构模型进行等比例叠加，并保证每个对应的轴线表示同一类指标； 

步骤3.4：分别计算各中心区土地利用结构模型叠加后，第d个错位图形所覆盖区域的面积a_d，即仅被一个中心区土地利用结构模型覆盖的区域，亦即单层覆盖的区域面积。可用AUTOCAD软件的闭合多边形命令（PLINE），描绘出该区域的边界，再通过面积计算命令（AREA）即可得到错位图形的覆盖面积a_d； 

步骤3.5：将各错位图形所覆盖的面积进行加和处理，得到中心区错位图形总面积A_d； 

步骤3.6：中心区错位图形所覆盖的总面积A_d，与各中心区土地利用结构模型所覆盖的总面积A_i的比值，即为城市中心区土地利用的错位度指数D。 

其中步骤9具体为： 

步骤9.1：在AUTOCAD软件中，根据现状的可行性，对各中心区土地利用状况进行调整； 

步骤9.2：调整后，重新测算、统计各中心区相关矢量数据； 

步骤9.3：依次按照步骤7、步骤8，量化计算获得调整后城市中心区土地利用错位度指数； 

步骤9.4：进行多次土地利用调整及错位度评价，获得不同土地利用条件下的中心区土地利用错位度指数； 

步骤9.5：选取中心区土地利用错位度指数最高的方案，以其矢量图纸为依据，对土地利用进行调整，提升中心区土地利用的效率。 

由于是对既有中心区土地利用的调整，所以应充分考虑现状的可行性。在城市中心区现状条件的限制下，土地利用的调整方案是有限的，因此通过对各调整方案的错位度指数的计算及比较，能够求得在现有条件下城市中心区土地利用错位度指数的最大值，在此条件下，各中心区发展差异性最大，最能发挥各自优势， 达到土地利用效率的最大化。 

有益效果：本发明提供的基于错位度评价的城市中心区土地利用方法，一方面针对城市中心区发展同质化的恶性竞争情况，提出土地利用错位度的评价及应用方法，更具现实意义及使用价值；另一方面提出了中心区错位发展的量化评价方法，构筑了较为简捷直观的模型，数据较易获得，也较为准确，且数据客观性较强，并能直接用于指导中心区土地利用的调整与优化。 

附图说明

图1是本发明实施例的方法流程图； 

图2是本发明实施例的中心区土地利用结构模型图； 

图3是本发明实施例的北京市各中心区土地利用结构模型图； 

图4是本发明实施例的北京市中心区错位度评价模型图。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 

基于错位度评价的城市中心区土地利用方法，包括9个步骤：首先确定中心区土地利用结构的评价指标，利用AUTOCAD矢量编辑软件构建中心区土地利用结构模型，接着将各中心区土地利用结构模型叠加，构建中心区土地利用错位度评价模型；然后获取城市各中心区矢量地形图资料；接着利用AUTOCAD软件计算获取各指标数据，得到中心区土地利用结构模型；再将各中心区土地利用结构模型叠加并进行分析，得到城市中心区土地利用错位度指数；最后以此为依据，以AUTOCAD软件为工作平台，调整-评价-提升中心区土地利用效率。 

具体流程如图1所示，并详细介绍如下： 

步骤1：确定中心区土地利用结构的评价指标。公共服务职能是城市中心区的核心职能，其结构关系也决定了中心区的产业构成特点，而各类服务业的发展必须与相应的土地利用相结合，因此规划中以土地利用的情况来反映产业结构的关系。就中心区的公共服务职能而言，可以分为生产型服务类型、生活型服务类型以及公益型服务类型，其中，生产型服务业与生活型服务业是中心区的主导职能，而公益型服务中仅部分职能对中心区结构影响较大。在此基础上，最终选取 八个服务产业类别来反映中心区的错位发展情况，对应指标为八类服务产业的用地面积比重，八类用地分别为：A1（行政办公用地）、A2（文化设施用地）、B11（零售商业用地）、B12（批发市场用地）、B14（旅馆用地）、B21（金融保险用地）、B28（会展用地）、B29（商务设施用地）。 

步骤2：构建中心区土地利用结构模型，在AUTOCAD软件中，以确定的八类服务产业为轴，以各类用地的比重为评价指标，建立中心区的土地利用结构模型（图2）。在具体的模型计算过程中，数据指标均为相对的比重指标，因此对于轴线的长度及模型的比例可不做要求，但必须保证多个中心区所形成的评价模型必须为统一比例及尺寸。具体构建方法为： 

步骤2.1：在AUTOCAD软件中，以确定的八类服务产业为轴，代表各类服务产业用地规模所占的百分比，利用线段绘制命令（PLINE）及旋转阵列命令（ARRAY）构建出“米”字形的结构骨架，轴线采用“固定轴”的形式； 

步骤2.2：以轴线交点为圆形，利用圆形绘制命令（CIRCLE）和等距扩展命令（OFFSET）构筑等距的同心圆，每一圈层间距表示10%的百分比； 

步骤2.3：将指标数据输入相应轴线，即可在各条轴线上形成相应的点位； 

步骤2.4：利用闭合多段线绘制命令（PLINE）将八个点位依次相连，即可形成各中心区土地利用结构模型。 

步骤3：将各中心区土地利用结构模型叠加，构建中心区土地利用错位度评价模型，在此基础上中心区土地利用错位度指数可用以下函数模型确定： 

$D=\frac{{\Sigma }_{d=1}^n{a}_d}{{\Sigma }_{i=1}^n{a}_i}=\frac{A_d}{A_i}$

式中：“D”表示中心区土地利用错位度指数，“a_d”表示第d个错位图形所覆盖区域的面积，“A_d”表示错位度评价模型中错位图形总面积，“a_i”表示第i个城市中心区土地利用结构模型的覆盖面积，“A_i”表示城市各中心区土地利用结构模型的总面积。 

D值反映了一个城市所有中心区之间的发展错位程度，D值越高则各中心区之间职能差异越大，越有利于各中心区的错位发展及土地的高效利用，反之，则表示城市中各中心区同质化程度较高，较易形成资源及市场的竞争，不利于城市整体的发展及土地利用效率的提高。具体计算方法为： 

步骤3.1：分别计算各中心区土地利用模型的覆盖面积a_i（图3），在矢量编辑软件AUTOCAD中可直接通过属性查看命令（PROPERTIES）得到各中心区土地利用模型的覆盖面积； 

步骤3.2：将各中心区土地利用模型的覆盖面积进行加和处理，得到各中心区土地利用结构模型所覆盖的总面积A_i； 

步骤3.3：将各中心区土地利用结构模型进行等比例叠加，并保证每个对应的轴线表示同一类指标； 

步骤3.4：分别计算模型叠加后，错位图形所覆盖区域的面积，即仅被一个中心区土地利用结构模型覆盖的区域，亦即单层覆盖的区域面积。可用AUTOCAD软件的闭合多边形命令（PLINE），描绘出该区域的边界，再通过面积计算命令（AREA）即可得到错位图形的覆盖面积a_d（图4）； 

步骤3.5：将各错位图形所覆盖的面积进行加和处理，得到中心区错位图形所覆盖的总面积A_d； 

步骤3.6：中心区错位图形所覆盖的总面积A_d，与各中心区土地利用结构模型所覆盖的总面积A_i的比值，即为城市中心区土地利用的错位度指数D。 

步骤4：获取北京市各中心区矢量地形图数据，作为数据统计、计算的基础。 

步骤5：由于矢量地形图的测绘与成图需要较长的周期，因此得到的矢量地形图资料往往不能反映土地利用的最新情况，应对北京市各中心区土地使用现状进行实地测量，并与矢量地形图进行校核，查漏补缺，形成最新的完整矢量地形图数据资料。 

步骤6：将北京市各中心区矢量地形图资料以DWG文件格式输入AUTOCAD矢量编辑软件，利用软件闭合多边形绘制命令以及面积测量、统计命令，获得各评价指标的用地面积数据。 

步骤7：根据获得的北京市各中心区八类用地的面积数据，计算其各自所占比重，如下表1所示： 

表1：北京市各中心区现状各类用地比重表 

将所得的数据输入各自模型的相应轴线，得到北京市各中心区的土地利用结构模型（图3）。 

步骤8：按步骤3方法，分别测算北京市各中心区土地利用结构模型的覆盖面积，并将城市中心区土地利用结构模型叠加（图4），测算各中心区土地利用的错位发展空间覆盖面积，将得到的数据输入城市中心区土地利用错位度评价模型，即可得到北京市中心区土地利用错位度指数为12.76%； 

步骤9：以AUTOCAD软件为工作平台，通过可视化的窗口调整各中心区土地利用性质，重复步骤6、步骤7、步骤8，根据多次评价的北京市中心区错位度指数变化情况，确定各中心区土地利用性质，提升中心区土地利用效率。 

步骤9.1：在AUTOCAD软件中，根据现状的可行性，对各中心区土地利用状况进行调整； 

步骤9.2：调整后，重新测算、统计各中心区相关矢量数据； 

步骤9.3：依次按照步骤7、步骤8，量化计算获得调整后城市中心区土地利用错位度指数； 

步骤9.4：进行多次土地利用调整及错位度评价，获得不同土地利用条件下的中心区土地利用错位度指数； 

步骤9.5：选取中心区土地利用错位度指数最高的方案，以其矢量图纸为依据，对土地利用进行调整，提升中心区土地利用的效率。 

由于是对既有中心区土地利用的调整，所以应充分考虑现状的可行性。在城市中心区现状条件的限制下，土地利用的调整方案是有限的，因此通过对各调整方案的错位度指数的计算及比较，能够求得在现有条件下城市中心区土地利用错位度指数的最大值，在此条件下，各中心区发展差异性最大，最能发挥各自优势，达到土地利用效率的最大化。