4.1 國土空間開發(fā)適宜性評價內(nèi)涵

國土空間開發(fā)適宜性指在維系生態(tài)系統(tǒng)健康和國土安全的前提下，綜合考慮資源環(huán)境等要素條件，特定區(qū)域國土空間進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)建設(shè)、生態(tài)保護等人類活動的適宜程度。

國土空間開發(fā)適宜性不僅要考慮單要素的適宜性，更需要揭示多要素、多因子的綜合適宜性，割裂要素聯(lián)系的評價結(jié)果易造成生態(tài)系統(tǒng)完整性與景觀連續(xù)性受損。因此，從整體性與系統(tǒng)性出發(fā)，國土空間開發(fā)適宜性評價由單要素評估向多要素集成轉(zhuǎn)變，是國土空間布局優(yōu)化的重要依據(jù)。國土空間開發(fā)適宜性包括宏觀與微觀兩個層面，宏觀應(yīng)重點關(guān)注國土空間“生態(tài)—農(nóng)業(yè)—城鎮(zhèn)”綜合格局與區(qū)域主體功能的形成過程，基于地域功能理論識別國土空間現(xiàn)狀格局；而微觀是基于適宜性程度研究“三生”空間的布局優(yōu)化與邊界劃定。

主體功能區(qū)指根據(jù)資源環(huán)境承載能力、現(xiàn)有開發(fā)密度和發(fā)展?jié)摿?，統(tǒng)籌考慮區(qū)域人口分布、經(jīng)濟布局、國土利用和城鎮(zhèn)化格局，對國土空間劃定的主體功能類型區(qū)。“多規(guī)合一”的國土空間規(guī)劃將主體功能區(qū)規(guī)劃納入其中，因此，國土空間格局的優(yōu)化需要確定區(qū)域主體功能定位。

資源環(huán)境承載能力評價確定區(qū)域的農(nóng)業(yè)用地和城鎮(zhèn)建設(shè)用地承載規(guī)模，國土空間開發(fā)適宜性評價識別了區(qū)域進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)建設(shè)、生態(tài)保護等的適宜程度。結(jié)合“雙評價”成果，可在原有基于“資源環(huán)境承載能力、現(xiàn)有開發(fā)密度與發(fā)展?jié)摿Α钡闹黧w功能區(qū)分區(qū)指標(biāo)體系中，加入城鎮(zhèn)建設(shè)最大承載規(guī)模、生態(tài)極重要區(qū)面積比例、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜區(qū)面積比例、城鎮(zhèn)建設(shè)適宜區(qū)面積比例等空間、數(shù)量及結(jié)構(gòu)約束的指標(biāo)，更新與完善規(guī)劃區(qū)域行政單元的主體功能定位?？梢?，基于地理格網(wǎng)單元的“雙評價”評估結(jié)果，能夠在縣級尺度主體功能定位的基礎(chǔ)上，進一步劃分國土空間的主體功能，刻畫地域功能形成機理與微觀特征，為細(xì)化和完善主體功能區(qū)提供重要支撐。

國土空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型構(gòu)建包括目標(biāo)函數(shù)與約束條件設(shè)置。不同功能區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀及定位差異明顯，應(yīng)根據(jù)基于“雙評價”的主體功能分區(qū)方案，結(jié)合其承載規(guī)模測度和國土空間地域功能識別結(jié)果，設(shè)定區(qū)域差異化多目標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)和約束條件。

（1）目標(biāo)函數(shù)確定：研究分類土地的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益的差異化參數(shù)。（2）約束條件構(gòu)建：在國土空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)設(shè)定的基礎(chǔ)上，還需要參照資源環(huán)境承載能力評價測算出的不同區(qū)域的城鎮(zhèn)建設(shè)承載規(guī)模、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)承載規(guī)模，結(jié)合區(qū)域國土空間格局優(yōu)化的其他多目標(biāo)，設(shè)定區(qū)域差異化的約束條件。

在區(qū)域差異化的目標(biāo)函數(shù)與約束條件及其參數(shù)設(shè)定的基礎(chǔ)上，構(gòu)建區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，借助多目標(biāo)優(yōu)化方法得到區(qū)域資源環(huán)境約束下，實現(xiàn)多目標(biāo)協(xié)同的土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)選方案。

結(jié)合國土空間開發(fā)適宜性，利用歷史數(shù)據(jù)模擬研究區(qū)國土空間格局變化，挖掘土地利用空間轉(zhuǎn)換規(guī)則，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建國土空間布局優(yōu)化模型，將土地數(shù)量布局到國土空間。其開展的總體邏輯如下：

（1）土地利用數(shù)量結(jié)構(gòu)約束：將多目標(biāo)協(xié)同的土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)選方案，作為國土空間布局優(yōu)化模型的數(shù)量約束。

（2）國土空間布局驅(qū)動因子識別：基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適宜性評價的主要影響因子和城鎮(zhèn)建設(shè)適宜性評價的主要影響因子，結(jié)合社會經(jīng)濟發(fā)展水平，通過計量經(jīng)濟學(xué)模型，綜合篩選區(qū)域國土空間布局優(yōu)化的潛在空間驅(qū)動因子。

（3）國土空間重點保護區(qū)域設(shè)定：結(jié)合重要生態(tài)空間識別和生態(tài)紅線劃定結(jié)果，確定重點生態(tài)保護區(qū)域；結(jié)合重要農(nóng)業(yè)空間和永久基本農(nóng)田劃定結(jié)果，確定重點農(nóng)業(yè)生產(chǎn)保護區(qū)域；規(guī)劃期間重點生態(tài)保護區(qū)和重點農(nóng)業(yè)生產(chǎn)保護區(qū)的用地類型將限制用途的改變，將其確定為國土空間布局優(yōu)化模型的限制變更區(qū)域。

（4）土地利用空間轉(zhuǎn)換規(guī)則：結(jié)合土地用途單元繼承性、國土空間開發(fā)的適宜性和周圍土地單元約束影響等方面，制定土地利用空間轉(zhuǎn)換規(guī)則，在此基礎(chǔ)上，測算地理格網(wǎng)單元成為某種土地利用類型的概率，即該單元對這種土地利用類型的適宜性、周圍土地單元對該單元轉(zhuǎn)化為這種土地利用類型的影響、單元保持為這種土地利用類型的慣性(繼承性)和隨機干擾因素等綜合影響的結(jié)果。

（5）國土空間布局模擬優(yōu)化：以“雙評價”為基礎(chǔ)的國土空間布局優(yōu)化考慮國土空間的重點保護區(qū)域，梳理識別了空間格局演變的驅(qū)動因子，定義了空間布局優(yōu)化的土地利用空間轉(zhuǎn)換規(guī)則（以土地利用現(xiàn)狀為網(wǎng)格單元初始狀態(tài)，以國土空間開發(fā)適宜性為各類用地的適宜性圖集設(shè)定元胞轉(zhuǎn)換規(guī)則），結(jié)合土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案的數(shù)量控制，運用元胞自動機（CA）、MOP-GeoSOS、CA-Markov、CLUE-S、多智能體等空間優(yōu)化模型，實現(xiàn)基于資源環(huán)境承載能力約束下、兼顧國土空間開發(fā)適宜性的國土空間格局優(yōu)化。

本文構(gòu)建了基于資源環(huán)境承載能力與國土空間開發(fā)適宜性的國土空間格局優(yōu)化的理論分析框架。（1）資源環(huán)境承載能力評價以土地資源、水資源、環(huán)境容量等關(guān)鍵“短板要素”為約束，研究確定規(guī)劃區(qū)域可承載農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)建設(shè)最大合理規(guī)模及其空間約束。（2）基于國土空間開發(fā)適宜性評價，可識別區(qū)域重要生態(tài)、農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)建設(shè)等國土空間地域功能，支撐三條控制線的劃定。（3）基于“自上而下”的承載規(guī)模數(shù)量約束和“自下而上”國土潛在空間識別的空間約束，構(gòu)建國土空間格局優(yōu)化模型，能夠?qū)崿F(xiàn)資源環(huán)境承載規(guī)模約束下的國土空間結(jié)構(gòu)和布局優(yōu)化。

（1）基于“雙評價”的國土空間格局優(yōu)化有助于空間精細(xì)化管控。通過“雙評價”能夠有效診斷區(qū)域國土空間開發(fā)與保護存在的問題及生態(tài)隱患和環(huán)境風(fēng)險，確定區(qū)域開發(fā)的承載規(guī)模極限約束，通過多目標(biāo)結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化，完善生態(tài)保護和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)空間格局，突出底線約束，明確城鎮(zhèn)開發(fā)建設(shè)的合理規(guī)模與布局；土地承載規(guī)模測度、國土空間地域功能識別、土地利用結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化方案，均為國土空間規(guī)劃重要指標(biāo)規(guī)模確定與指標(biāo)傳導(dǎo)分解提供參考，能提高指標(biāo)管制的科學(xué)性，保障規(guī)劃的有效實施。

（2）國土空間格局優(yōu)化需要考慮研究尺度差異。國土空間格局優(yōu)化具有顯著的尺度特征，不同層級（國家-省-市-縣-鄉(xiāng)）的資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評價的重點與評價指標(biāo)的選擇應(yīng)該體現(xiàn)差異性。宏觀與中觀尺度重點強化數(shù)量約束，主要用于國家、省級行政單元確定“市-縣”指標(biāo)分解；而微觀尺度（縣—鄉(xiāng)鎮(zhèn)），應(yīng)更注重空間約束，不同區(qū)域、不同層級的承載能力與適宜性評價的指標(biāo)選擇也應(yīng)因地制宜，反映區(qū)域特征及短板要素。

（3）國土空間格局優(yōu)化多目標(biāo)協(xié)同是未來研究深化的重點。在可持續(xù)發(fā)展、國土空間治理體系與治理能力提升的理念下，國土空間格局優(yōu)化需要協(xié)調(diào)生態(tài)安全、經(jīng)濟增長與糧食安全等多目標(biāo)，不同區(qū)域應(yīng)重點研究目標(biāo)間的權(quán)衡與協(xié)同及目標(biāo)優(yōu)先序。承載能力閾值確定、多目標(biāo)格局優(yōu)化模型、耦合“格局-過程”的系統(tǒng)優(yōu)化模擬等研究仍亟待加強，其深化研究將為合理規(guī)劃目標(biāo)確定、空間結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化提供科學(xué)支撐。