顾及生产生活便捷度的农村居民点空间布局智能优化研究

Rural settlements are the carriers of production and living function and the important parts of rural land in China. As an important measure which helps to improve production and living space, optimize rural resources allocation and relieve man-land contradiction, spatial optimization of rural settlements has important significance to solve the dilemma of rural land use and promote overall urban and rural development. The study analyzes the interactive mechanism between production and living accessibility and spatial layout of rural settlements based on production and living accessibility analysis. The intelligent optimization models of settlement system and spatial layout of rural settlements are built based on genetic algorithm. Huangchuan county, located in Henan Province, is selected as the study area to verify the rationality and feasibility of the proposed model. The research system of combining production and living accessibility evaluation with rural settlements optimization is proposed, and the intelligent method system of settlement system optimization coupled with spatial optimization of rural settlements is implemented. It could provide theoretical basis and method support for the research of spatial optimization of rural settlements and decision support for overall urban and rural development and new countryside construction.

农村居民点是农村人口生产和生活等综合功能的承载体,是我国农村土地利用的重要组成部分。作为改善农村生活生产空间、优化农村资源配置以及缓解人地矛盾的重要措施，农村居民点空间布局优化对于破解当前农村土地利用困局和统筹城乡发展具有重要意义。本项目以生产生活便捷度为切入点，在分析测度生产生活便捷度的基础上研究其与农村居民点空间布局之间的作用机制；引入遗传优化算法，构建顾及生产生活便捷度的居民点体系智能优化模型和农村居民点微观布局智能优化模型，以河南省潢川县为例，验证模型的可用性、合理性与科学性。本项目在内容上提出生产生活便捷度分析测度与农村居民点空间布局优化相融合的研究体系，在方法上构建宏观居民点体系优化与微观用地布局优化相耦合的智能方法体系，将为农村居民点空间布局优化研究提供理论和方法支撑，为统筹城乡发展与新农村建设提供决策支持。

生产生活便捷度是农村居民点空间布局优化应予考虑的重要因素，而农村居民点空间布局优化又是一个涉及多目标多约束的复杂空间优化问题，因此，在顾及生产生活便捷度的前提下进行农村居民点空间布局的智能优化研究具有重要的理论和现实意义。. 本研究利用基于高斯距离衰减的两步移动搜索方法测度农村居民点生产生活便捷度，并提出居民点空间层次网络模型用于测度现状居民点体系，为居民点空间布局智能优化提供科学依据；借助遗传算法理论，从宏观尺度构建了顾及生活便捷度的居民点体系智能优化模型，从微观尺度构建了顾及居民点体系与生产生活便捷度的农村居民点微观布局智能优化模型，发展了农村居民点空间布局优化的理论与方法。. 基于上述方法和模型，本研究选择河南省北部平原区的滑县和南部浅山丘陵区的潢川县进行方法验证，得到如下主要结论：（1）现状居民点生产生活便捷度测度方面，耕作便捷度不仅受耕地资源禀赋供给分布影响，农户耕作需求分布也有重要影响；生活便捷度较高的地区一般沿城镇和道路分布，地形也是其重要影响因素；现状居民点体系测度方面，基于居民点空间层次网络模型能够科学地识别出具有层次性、等级性和社团特征的居民点体系；（2）居民点体系智能优化方面，考虑便捷度的居民点体系优化方案相比不考虑的，一般具有较高的平均便捷度，且便捷度具有更好的空间分布均衡性，能够实现公共服务均等化目标；（3）农村居民点微观布局智能优化方面，搬迁居民点不再仅考虑空间距离成本迁往最近的中心居民点，而是会进一步权衡搬迁后对目标居民点生产生活便捷度的影响，选择有利于便捷度更加均衡的搬迁方案，基于此的居民点用地布局优化，提高了用地适宜性和连片度，用地布局也更加科学。. 本研究提出的农村居民点空间布局智能优化模型将为当下乡村振兴战略的实施和国土空间规划、村庄分类与布局规划以及村庄规划等规划的编制提供科学的理论依据和技术支撑，具有重要的理论和现实意义。