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user: 3. 结果与分析 3.1. 模型简化 3.1.1. 上级政府Agent 1 的决策行为选择 根据广州市在规划期内下达的土地利用约束性与预期性指标，确定黄埔区土地利用优化配置的主要控制指标(表1)，并将其落实到具体的行政村。 3.1.2. 地方政府Agent 2 的决策行为选择 根据Agent 1 制定的黄埔区土地利用规划战略目标，从黄埔区实际情况出发，Agent 2 当下需要组织的黄埔区土地利用功能主要包含四种类型：城镇发展结合部、新兴产业园区拓展部、高产农业发展区、原始生态保护区。针对不同类型的发展战略目标，城镇发展的生态适宜水平、工业类的生态适宜水平、农业发展生态适宜水平以及生态保护的适宜水平评价因子体系如表2。 以10 m * 10 m的栅格作为黄埔区生态位适宜水平评价单元，先将数据进行统一标准化，然后针对不同土地利用功能所对应的土地需求类型的方法可以得到多个生态位适宜水平值 E S k ，而后将不同发展战略下的 E S k 代入公式20，从而获得不同土地利用功能土地在不同评价单元生态适宜水平ES。初步规划黄埔区土地利用功能区，再根据黄埔区经济社会发展战略目标、土地资源现状、土地利用政策等以及Agent 2 下达给各行政村(社区)及各部门的指标进行局部调控，最终将黄埔区分为4种类型的土地利用功能区：城镇发展区(引导建设区)、新兴产业园区(引导建设区)、高产农业发展区(限制建设区)、原始生态保护区(禁止建设区) (图1)，分别对应的土地利用类型位：城镇建设用地、独立工矿用地、农业用地(耕地和园地)、生态用地(林地、水域和未利用地)。 3.1.3. 利用主体Agent 3 的决策行为选择 根据2007年的土地利用分类标准，将Agent 3 分为耕地、园地、林地、牧草地、城镇建设用地、农村居民点用地、独立工矿用地、交通运输用地、水利设施用地等9大类Agent，其中未利用土地没有相对应的土地利用行为，因而暂不考虑。每一个网格上只能分配唯一土地利用类型，可容纳的Agent 3 也只能为一个。在这里Agent 3 仅能反映的是简单的比例关系，在本文的实际含义为10 m * 10 m的网格上可容纳的实际使用单位或个人的平均值，将不同类型的Agent 3 配置在2015年土地利用网格上，随着Agent 3 之 Table 1 Main indicators of land use optimization allocation in Huangpu (hm2 指标名称 2020年 指标属性 总量指标 耕地保有量 2800 约束性 基本农田面积 2007 约束性 建设用地总规模 23，506 预期性 城乡建设用地规模 18，933 约束性 城镇工矿用地规模 17，410 预期性 增量指标 新增建设用地规模 3964 预期性 建设占用农用地 3216 预期性 建设占用耕地 1449 约束性 表1. 黄埔区土地利用优化配置主要控制指标 Table 2 Factors of niche-fitness evaluation for land use function zonin 功能类型 评价因子内容 城镇发展的生态适宜水平 ①地理环境：地基条件、坡度、地质灾害； ②区位条件：距城镇中心距离、人口密度、交通通达度、建设用地密度； 新兴产业园区的生态适宜水平 ①地理环境：地基条件、坡度、地质灾害； ②区位条件：距已有产业园区距离、交通通达度、建设用地密度、工业产值密度、独立工矿用地密度； 农业发展生态适宜水平 ①地质条件：土壤类型、有机质含量； ②地理环境：坡度； ③区位条件：农用地密度、距基本农田保护区距离； 生态保护的适宜水平 ①地质条件：土壤类型； ②区位条件：距水体距离、林地密度、水体密度； ③生物环境：多样性；景观价值；敏感度。 表2. 土地利用功能的生态适宜水平因子评价体系 间的合作、竞争和自学性行为的迭代，将会引起Agent 3 的不断变化。 Agent 3 通过合作、竞争和自学性行为运算进行的空间决策须按照公式29计算Agent 3 的自适应水平。确定Agent u 模型设定目标的观测值以及、 N t i ， j K N t i ， j K 、 F t i ， j K F t i ， j K 、 V V 。 F t i ， j K F t i ， j K 以 ( i ， j ) ( i ， j ) 空间单元拟被转化的k土地类型与 ( i ， j ) 所在功能区兼容性程度越强， F t i ， j K 数值越大，采用Delphi Method求得各种土地利用类型的与功能区的兼容性如表3。Agent 3 对目标(1)~(5)的观测值所在的经济产出、转换成本、生态功能服务功能价值、生态环境兼容性和社会保障功能总和得到。 图1. 黄埔区土地利用功能分区图 Table 3 Compatibility between land use types and function zone 城镇发展区 新兴产业园区 高产农业发展区 原始生态保护区 耕地 0.362 0.391 1.000 0.284 园地 0.385 0.363 1.000 0.296 林地 0.336 0.427 0.761 1.000 牧草地 0.291 0.227 1.000 0.254 城镇建设用地 1.000 0.893 0.472 0.079 农村居民点用地 0.438 0.263 0.699 0.176 独立工矿用地 0.674 1.000 0.571 0.036 交通运输用地 1.000 1.000 0.872 0.109 水利设施用地 1.000 1.000 0.893 0.177 水域 1.000 1.000 1.000 1.000 未利用地 1.000 1.000 1.000 1.000 表3. 土地利用类型与功能区的兼容性 3.2. 结果与分析 经过最终求解，土地利用优化配置模型共获得6个帕累托最优解。因而得到黄埔区土地利用优化配置方案共计6个，如图2和表4所示。 为更好的辅助决策规划，根据所建立模型的目标函数设置，严格遵循可操作性、科学性和整体性的原则，选取经济产出、转换成本、生态功能服务功能价值、生态环境兼容性、社会保障功能、人均耕地面积、人均建设用地面积、景观聚集水平以及景观平均斑块等9个评价指标体系，采用灰色关联投影法 图2. 土地利用优化配置方案空间对比 Table 4 Comparison of structures of alternative land use optimization allocation (hm2 一级地类 二级地类 方案1 方案2 方案3 方案4 方案5 方案6 农用地 耕地 2841.76 2797.64 2960.61 2803.22 2834.62 2543.67 园地 92.44 115.76 101.16 116.68 90.72 90.62 林地 15，619.6 15，712.55 15，134.92 15，739.48 16，425.64 15，076.72 牧草地 27.01 26.43 26.69 26.76 27.24 26.52 建设用地 城镇 17，746.79 17，473.69 16，151.74 17，535.26 17，651.38 19，017.43 农村居民点 2671.19 2598.26 3014.21 2576.53 2642.01 2617.66 独立工矿 480.77 470.26 481.8 473.68 480.63 479.05 交通运输用地 2073.58 2375.62 2465.71 2364.19 2174.28 2272.63 水利设施用地 1601.61 1675.13 1733.93 1627.63 1617.88 1674.26 未利用地 其他未利用地 1576.82 1570.6 2574.6 1532.36 1610.11 1543.67 水域 3685.43 3601.06 3771.63 3621.21 2862.49 3074.77 表4. 土地利用优化配置方案数量结构对比(hm 2 ) 图3. 黄埔区土地利用优化配置方案择优结果 优化方案选择，投影值越大，说明模型所得方案与理想方案越接近，在社会、经济和生态效益上的契合度以及产值上就越高。其基本思路是：结合灰色关联投影的方法和原理，构造对比矩阵并对所选指标进行统一标准化，然后采用SPSS进行关联度计算与判别矩阵的构建，对指标再次进行正交变换最终构造出理想方案，最后对图2和表4中的方案进行投影确定最优方案，结果如图3所示，从中可以看出，最终优方案排序为：方案2 > 方案4 > 方案6 > 方案3 > 方案5 > 方案1。方案1和方案5需要配置的建设用地较少，不能满足黄埔区未来经济和社会发展过程中所需用地，虽然耕地和生态用地较多，满足了区域的生态效益，但忽略了区域经济效益和社会效益；方案3绝大多数未利用地被全部转换为耕地且部分低效工业用地通过复垦转变为农用地，城镇建设用地和独立工况以及交通设施用地配比较小，该方案能够有效保障黄埔区粮食安全问题，短期内提高了社会效益，但从长远区域经济发展角度来看，耕地过多，对支持经济快速发展的力度较小；方案6中，建设用地配置相比较其他方案来说最多，但耕地和林地面积相对较少，能够有效满足社会、经济效益，但忽略了区域生态效益；方案2和方案4为最接近模型所构建的黄埔区土地利用规划功能分区。方案4中的林地配置较为充沛，能够满足区域生态效益的发展，但是耕地保有量未能达到规划中土地利用规划控制标准；方案2中农用地和建设用地数量配置最为合理，土地利用规划的控制指标达到规划要求，且空间分布紧凑，是众多方案中社会、经济和生态效益最大的方案。 方案2、4、6的灰色关联的投影均在0.85以上，其中方案2的投影值达到0.951，非常接近理想值1，这说明模型的建立能够实现社会发展可接受、经济发展可满足、环境发展可承载的土地利用格局。为了进一步验证各方案的可行性和科学性，在公式1模型目标和约束条件下结合元胞自动机模型和线性规划对3个方案数量和空间进行第二阶段的优化配置，采用上述灰色关联投影法对上述3个较优方案进行最终评价，方案2、4、6的灰色关联投影值依次为0.697、0.654、0.631，从而再次印证了方案2为最佳方案。