CN108446782A - 一种顾及多尺度的土地资源优化配置方法 - Google Patents

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CN108446782A CN201810054741.6A CN201810054741A CN108446782A CN 108446782 A CN108446782 A CN 108446782A CN 201810054741 A CN201810054741 A CN 201810054741A CN 108446782 A CN108446782 A CN 108446782A
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杨珺
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徐伟
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Abstract

本发明公开了一种顾及多尺度的土地资源优化配置方法，包括以下步骤：S1、根据目标区域空间尺度的大小，将各尺度的土地资源划分评价单元，结合不同尺度的评价指标和对应权重，构建顾及多尺度的土地利用适宜性评价模型，对该模型进行求解得到各尺度土地资源的空间适宜性；S2、根据不同尺度土地利用需求，结合实现土地利用综合效益最大化的结构优化目标函数，构建顾及多尺度的土地利用结构优化模型，对该模型进行求解得到最优的土地资源数量结构；S3、针对不同尺度评价单元的精度特征，构建顾及多尺度的土地利用布局优化模型，求解该模型得到最优的土地资源空间布局方案。本发明能为土地资源在数量上和空间上的合理调配提供一种优化框架和布局模式，为土地利用规划和决策提供支持。

Description

一种顾及多尺度的土地资源优化配置方法
技术领域
本发明涉及土地利用规划与决策技术领域，尤其涉及一种顾及多尺度的土 地资源优化配置方法。
背景技术
随着土地资源优化配置技术的不断发展，土地利用规划决策已经从传统的 单一尺度发展为多尺度协同规划的新阶段。仅考虑单一目标或单一尺度的传统 土地资源配置方法无法实现土地利用的综合效益、无法体现各尺度间的关联 性。因此，顾及多尺度的土地资源优化配置方法，有利于充分发挥多尺度土地 利用信息的互补性和规划决策的协同性，能够为土地资源合理利用提供决策支 持。
土地资源优化配置面临的主要问题是：
(1)现有的土地资源优化配置方法以单一尺度为主，缺乏多尺度协同规 划的方法，无法针对不同尺度土地资源的不同决策目标进行评价。另外，由于 某一尺度规划的不合理，部分地区土地资源往往同时存在不充分利用和过度利 用等问题，无法实现土地利用综合效益的最大化。
(2)由于缺乏多尺度协同规划布局机制，目前的土地利用决策往往在某 一尺度孤立发挥作用，不能满足多尺度协同优化配置的需求，同时由于可用信 息的有限性的问题，尚缺乏一种实现多尺度优化配置的模型，以多尺度土地利 用信息的互补性和规划决策的协同性。
综上所述，顾及多尺度的土地资源优化配置模型能够针对单一尺度土地利 用决策的主要问题，增强不同尺度土地利用的协调性，提高土地利用综合效益， 发挥地区优势和潜力，实现土地资源的合理高效利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中土地资源优化配置方法以 单一尺度为主，且缺乏多尺度协同规划布局机制的缺陷，提供一种顾及多尺度 的土地资源优化配置方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种顾及多尺度的土地资源优化配置方法，该方法包括以下步 骤：
S1、根据目标区域空间尺度的大小，将各尺度的土地资源划分评价单元， 结合不同尺度的评价指标和对应权重，构建顾及多尺度的土地利用适宜性评价 模型，对该模型进行求解得到各尺度土地资源的空间适宜性；
S2、根据不同尺度土地利用需求，结合实现土地利用综合效益最大化的 结构优化目标函数，构建顾及多尺度的土地利用结构优化模型，对该模型进行 求解得到最优的土地资源数量结构；
S3、针对不同尺度评价单元的精度特征，构建顾及多尺度的土地利用布 局优化模型，求解该模型得到最优的土地资源空间布局方案。
进一步地，本发明的步骤S1中构建顾及多尺度的土地利用适宜性评价模 型的方法具体为：
步骤S11、根据目标区域空间尺度的大小，将各尺度的土地资源进行评价 单元的自动划分，其中，宏观尺度采用行政单元作为评价单元，中观尺度采用 地类图斑作为评价单元，微观尺度采用所能获得的最高精度的土地利用栅格单 元作为评价单元；
S12、根据不同尺度评价的目标和特征，构建顾及多尺度的土地利用适宜 性评价指标体系，评价指标包括地形因子、土壤因子、区位因子、土地利用因 子；其中，地形因子包括高程、坡度、坡向；土壤因子包括土壤质地、有机质 含量、土壤pH值；区位因子包括水系比重、路网密度、人口密度；土地利用 因子包括植被覆盖率、土地利用类型、保护区；
S13、通过迭代法，根据确定的各因子的得分值与权重，构建顾及多尺度 的适宜性评价模型；
S14、求解多尺度评价模型，获得各尺度土地资源的空间适宜性。
进一步地，本发明的步骤S13中构建的顾及多尺度的适宜性评价模型的 表达形式为：
宏观尺度土地适宜性评价模型为：
其中，C为宏观尺度适宜性评价的综合得分值；Ai为该尺度某单元第i参 评因子分值；Bi为该尺度第i参评因子权重；n为该尺度评价因子的个数；
中观尺度土地适宜性评价模型为：
其中，C’为中观尺度适宜性评价的综合得分值；Ai为该尺度某单元第i参 评因子分值；Bi为该尺度第i参评因子权重；n为该尺度评价因子的个数；A’ 为宏观尺度评价结果所占权重；C为宏观尺度评价得分值；
微观尺度土地适宜性评价模型为：
其中，C”为微观尺度适宜性评价的综合得分值；Ai为该尺度某单元第i 参评因子分值；Bi为该尺度第i参评因子权重；n为该尺度评价因子的个数；A” 为中观尺度评价结果所占权重；C’为中观尺度评价得分值。
表1不同尺度评价结果影响程度及权重
在各评价模型中，上一级评价分值对下一级的影响程度决定该尺度评价结 果在下一级评价体系中的权重，权重值的大小根据研究区的具体情况而定，本 研究将不同尺度间的影响程度划分为极弱、较弱、一般、较强、极强共五级， 影响程度的不同等级及其对应的权重如表1所示。在同类研究中，可根据不同 研究区的具体条件调整相应的权重值大小，以适应不同区域的实际情况。
进一步地，本发明的步骤S2中构建顾及多尺度的土地利用结构优化模型 的方法具体为：
S21、根据不同尺度土地利用需求，设置各尺度土地资源结构优化模型变 量；
S22、构建实现土地利用综合效益最大化的结构优化目标函数；
S23、基于模糊预测方法，计算模型参数，设置模型约束条件；
S24、求解结构优化模型，获得各尺度最优的土地利用数量结构。
进一步地，本发明的步骤S22中构建的结构优化目标函数的表达形式为：
宏观尺度土地利用结构优化目标函数为：
其中，F为宏观尺度各个地类产生的综合效益；a为经济效益权重；b为 社会效益权重；c为生态效益权重；Xi为第i个地类的土地面积；Ui为第i个 地类单位面积产生的经济效益系数；Vi为第i个地类单位面积产生的社会效益 系数；Wi为第i个地类单位面积产生的生态效益系数；I为土地利用类型的个 数。
中观尺度土地利用结构优化目标函数为：
其中，F’为中观尺度各个地类产生的综合效益；a’为经济效益权重；b’为 社会效益权重；c’为生态效益权重；Xj为第j个地类的土地面积；Uj为第j个 地类单位面积产生的经济效益系数；Vj为第j个地类单位面积产生的社会效益 系数；Wj为第j个地类单位面积产生的生态效益系数；J为土地利用类型的个 数。
微观尺度土地利用结构优化目标函数为：
其中，F”为微观尺度各个地类产生的综合效益；a”为经济效益权重；b” 为社会效益权重；c”为生态效益权重；Xk为第k个地类的土地面积；Uk为第k 个地类单位面积产生的经济效益系数；Vk为第k个地类单位面积产生的社会效 益系数；Wk为第k个地类单位面积产生的生态效益系数；K为土地利用类型 的个数。
进一步地，本发明的步骤S3中构建顾及多尺度的土地利用布局优化模型 的方法具体为：
S31、针对不同尺度评价单元的精度特征，分别选取各尺度土地资源空间 优化配置路径，其中，微观尺度采用所能获取的最大精度的栅格单元进行空间 分析，宏观和中观尺度采用逐级扩大的矢量单元进行空间分析；
S32、构建实现土地利用综合适宜性最大化的空间优化配置模型；
S33、求解多尺度空间优化配置模型，达到最优的数量结构时结束命令， 其中，优先配置建设用地，其次为农业用地，再次为林业用地，均不适宜则作 为其他用地，从而获得各尺度最优的土地资源空间布局结果。
进一步地，本发明的步骤S32中构建的空间优化配置模型的表达形式为：
目标函数：
约束条件：
zi∈[0,4]
i∈I
其中，Z为某种用地类型进行优化配置后所包含的除原有范围之外的所有 评价单元的适宜性评价得分值之和，zi为第i个评价单元的适宜性评价得分值， SO为该用地类型中属于原有范围内的评价单元的面积之和，si为第i个评价单 元的面积，S为该用地类型在结构优化配置中的最优面积，n为评价单元个数， I为用地类型在转移规则中属于可转移的评价单元个数。
本发明产生的有益效果是：本发明的顾及多尺度的土地资源优化配置方 法，具有以下优点：(1)增强了不同尺度土地利用的联系。本发明提出的顾及 多尺度的土地资源优化配置方法，充分发挥了不同尺度土地信息提取的互补性 和土地利用的协同性，通过多尺度的优化配置模型，实现了不同尺度土地资源 的合理利用，能够显著增强各尺度土地利用的联系和协同效果。(2)提高了土 地资源优化配置的综合效益。本发明构建的顾及多尺度的土地资源优化配置模 型，能够将有限的土地资源优先布局在适宜性更强、综合效益更高的区域，有 效提高了土地利用效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明技术方案的总体流程图。
图2是本发明技术方案中步骤S1的具体流程图。
图3是本发明技术方案中步骤S2的具体流程图。
图4是本发明技术方案中步骤S3的具体流程图。
图5是本发明实施例中顾及多尺度的土地利用适宜性评价指标体系。
图6是本发明实施例中全域尺度土地资源的空间适宜性。
图7是本发明实施例中省域尺度土地资源的空间适宜性。
图8是本发明实施例中县域尺度土地资源的空间适宜性。
图9是本发明实施例中全域尺度的土地资源优化配置结果。
图10是本发明实施例中省域尺度的土地资源优化配置结果。
图11是本发明实施例中县域尺度的土地资源优化配置结果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的具体实施例中：
老挝是东南亚国家联盟成员国，大湄公河次区域经济合作成员，老挝贫困 但不贫瘠，有着丰富的自然资源和巨大的发展潜力。沙湾区位于老挝中南部， 面积占全国16％，人口占全国20％，为老挝重要的地理、经济中心和农业经 济区。沙湾区地形平坦开阔、土地肥沃，水能、风能、太阳能、森林和矿产资 源蕴藏丰富且开发程度很低。沙湾拿吉平原是老挝最大的平原和发展水稻生产 前景最广阔的地区。老挝沙湾区全域、省域、县域土地资源优化配置对多尺度 的土地利用研究具有重要意义。
下面结合上述应用场景和附图详细说明本发明所提出的顾及多尺度的土 地资源优化配置方法，总体流程见图1。
步骤S1：构建顾及多尺度的土地利用适宜性评价模型，求解各类用地空 间适宜性；
步骤S1-1：根据老挝沙湾区全域、省域、县域三个空间尺度，将其土地 资源进行评价单元的自动划分，其中，全域尺度采用县级行政区作为评价单元， 省尺度采用地类图斑作为评价单元，县域尺度采用30m*30m的栅格单元作为 评价单元；
步骤S1-2：根据不同尺度评价的目标和特征，构建顾及多尺度的土地利 用适宜性评价指标体系，如图5所示；
步骤S1-3：通过迭代法，根据确定的各因子的得分值A与权重B，构建 顾及多尺度的适宜性评价模型，表现为如下形式：
全域尺度土地适宜性评价模型为：
式中，C为全域尺度适宜性评价的综合得分值；Ai为该尺度某单元第i参 评因子分值；Bi为该尺度第i参评因子权重；n为该尺度评价因子的个数。
省域尺度土地适宜性评价模型为：
式中，C’为省域尺度适宜性评价的综合得分值；Ai为该尺度某单元第i参 评因子分值；Bi为该尺度第i参评因子权重；n为该尺度评价因子的个数；A’ 为上一级(全域尺度)评价结果所占权重；C为上一级(全域尺度)评价得分 值。
县域尺度土地适宜性评价模型为：
式中，C”为县域尺度适宜性评价的综合得分值；Ai为该尺度某单元第i 参评因子分值；Bi为该尺度第i参评因子权重；n为该尺度评价因子的个数；A” 为上一级(省域尺度)评价结果所占权重；C’为上一级(省域尺度)评价得分 值。
在各评价模型中，上一级评价分值对下一级的影响程度决定该尺度评价结 果在下一级评价体系中的权重，权重值的大小根据研究区的具体情况而定，老 挝政策环境宽松，缺乏土地规划的经验和基础，土地利用方式粗放，不同尺度 对土地利用类型的选择存在一定联系，但相互影响程度较弱，因此，上一级评 价结果在下一级评价体系中的权重取20％(较弱)。
步骤S1-4：求解多尺度评价模型，获得各尺度土地资源的空间适宜性， 如图6～图8所示。
步骤S2：构建顾及多尺度的土地利用结构优化模型，计算最优的土地资 源数量结构；
步骤S2-1：根据不同尺度土地利用需求，设置各尺度土地资源结构优化 模型变量：
表2各尺度土地资源数量结构优化模型变量设置
步骤S2-2：构建实现土地利用综合效益最大化的结构优化目标函数，表 现为如下形式：
全域尺度土地利用结构优化目标函数为：
其中，F为全域尺度各个地类产生的综合效益；a为经济效益权重；b为 社会效益权重；c为生态效益权重；Xi为第i个地类的土地面积；Ui为第i个 地类单位面积产生的经济效益系数；Vi为第i个地类单位面积产生的社会效益 系数；Wi为第i个地类单位面积产生的生态效益系数；I为土地利用类型的个 数。
省域尺度土地利用结构优化目标函数为：
其中，F’为省域尺度各个地类产生的综合效益；a’为经济效益权重；b’为 社会效益权重；c’为生态效益权重；Xj为第j个地类的土地面积；Uj为第j个 地类单位面积产生的经济效益系数；Vj为第j个地类单位面积产生的社会效益 系数；Wj为第j个地类单位面积产生的生态效益系数；J为土地利用类型的个 数。
县域尺度土地利用结构优化目标函数为：
其中，F”为县域尺度各个地类产生的综合效益；a”为经济效益权重；b” 为社会效益权重；c”为生态效益权重；Xk为第k个地类的土地面积；Uk为第k 个地类单位面积产生的经济效益系数；Vk为第k个地类单位面积产生的社会效 益系数；Wk为第k个地类单位面积产生的生态效益系数；K为土地利用类型 的个数。
步骤S2-3：基于模糊预测方法，计算模型参数，设置模型约束条件：
(1)土地总面积约束：
全域尺度：X1+X2+X3＝38073km2。
省域尺度：土地总面积XA1+XA2+…+XA5＝38073km2，其中，甘蒙省XK1+ XK2+…+XK5＝16715km2，沙湾拿吉省XS1+XS2+…+XS5＝21358km2。
县域尺度：土地总面积XAB1+XAB2+…+XAB10＝38073km2，其中，凯山丰 威汉XKA1+XKA2+…+XKA10＝651km2，塞布东XXA1+XXA2+…+XXA12＝919km2， 农泊XNO1+XNO2+…+XNO10＝347km2。
(2)农业用地需求与宏观计划约束：
全域尺度：X1≥7785km2。
省域尺度：XA1≥7785km2。
县域尺度：XAB1+XAB2+XAB3+XAB4+XAB5≥7785km2，XAB1≥5869km2， XAB2≥666km2，XAB3≥524km2，XAB4≥5km2，XAB5≥22km2。
(3)建设用地发展需求约束：
全域尺度：X3≥295km2，X3≤363km2。
省域尺度：XA3≥295km2，XA3≤363km2。
县域尺度：XAB7+XAB8≥295km2，XAB7+XAB8≤363km2，XAB7≤114km2， XAB8≤249km2。
(4)林业用地生态平衡约束：
全域尺度：X2≥22844km2。
省域尺度：XA2≥22844km2。其中，甘蒙省XK2≥10029km2，沙湾拿吉省 XS2≥12815km2。
县域尺度：XAB6≥22844km2。其中，凯山丰威汉XKA2≥65km2，塞布东XXA2≥551km2，农泊XNO2≥35km2。
(5)水资源地需求量约束：
省域尺度：XA4≥1199km2。
县域尺度：XAB9≥1199km2。
(6)未利用土地开发约束：
省域尺度：XA5≤2229km2。其中，甘蒙省XK5≤2111km2，沙湾拿吉省XS5≤118 km2。
县域尺度：XAB10≤2229km2。其中，凯山丰威汉XKA5≤0.86km2，塞布东 XXA5≤18.29km2，农泊XNO5≤3.73km2。
(7)土地利用适宜性约束：
全域尺度：X1≤28423km2，X2≤37352km2，X3≤23962km2。
省域尺度：XA1≤27631km2，XA2≤36467km2，XA3≤22394km2，X5≥419km2。
县域尺度：XAB1+XAB2+XAB3+XAB4+XAB5≤32692km2，XAB6≤35962km2， XAB7+XAB8≤31906km2，X AB10≥271km2。
(8)数学模型要求约束：
全域尺度：Xi＞0，i＝1，2，3。
省域尺度：XAi≥0，i＝1，2，…，5。
县域尺度：XABi≥0，i＝1，2，…，10。
步骤S2-4：求解结构优化模型，获得各尺度最优的土地利用数量结构。 全域尺度土地资源数量结构优化配置结果为：农业用地7785km2、林业用地 29925km2、建设用地363km2。省域尺度土地资源数量结构优化配置结果为： 农业用地7785km2、林业用地28307km2、建设用地363km2、水资源地1199 km2、其他用地419km2。其中，甘蒙省农业用地2611km2、林业用地12773km2、 建设用地114km2、水资源地803km2、其他用地414km2；沙湾拿吉省农业用 地5174km2、林业用地15534km2、建设用地249km2、水资源地396km2、其 他用地5km2。县域尺度土地资源数量结构优化配置结果为：水田面积7057 km2、园地面积3175km2、草地面积524km2、农作物种植面积2685km2、其 他农用地面积22km2、林业用地面积22844km2、城市建设用地面积114km2、 乡村建设用地面积182km2、水资源地面积1199km2、其他用地面积271km2。 其中，凯山丰威汉水田面积443.68km2、园地面积1.57km2、农作物种植面积 3.53km2、其他农用地面积0.61km2、林业用地面积81.80km2、城市建设用地 面积75.28km2、乡村建设用地面积6.14km2、水资源地面积37.90km2；塞布 东水田面积260.15km2、园地面积2.29km2、草地面积0.94km2、林业用地面 积648.60km2、乡村建设用地面积5.65km2、水资源地面积1.30km2；农泊水 田面积263.15km2、林业用地面积37.34km2、乡村建设用地面积11.35km2、 水资源地面积34.84km2。
步骤S3：构建顾及多尺度的土地利用布局优化模型，获得最优的土地资 源空间布局方案；
步骤S3-1：针对不同尺度评价单元的精度特征，分别选取各尺度土地资 源空间优化配置路径，其中，县域尺度采用30m*30m的栅格单元进行空间分 析，省域尺度采用地类图斑进行空间分析，全域尺度采用行政单元进行空间分 析；
步骤S3-2：按构建实现土地利用综合适宜性最大化的空间优化配置模型， 表现为如下形式：
约束条件：
zi∈[0,4] (式19)
i∈I (式20)
式中，Z为某种用地类型进行优化配置后所包含的除原有范围(含保护区) 之外的所有评价单元的适宜性评价得分值之和，zi为第i个评价单元的适宜性 评价得分值，SO为该用地类型中属于原有范围(含保护区)内的评价单元的 面积之和，si为第i个评价单元的面积，S为该用地类型在结构优化配置中的 最优面积，n为评价单元个数，I为用地类型在转移规则中属于可转移的评价 单元个数。
步骤S3-3：求解多尺度空间优化配置模型，达到最优的数量结构时结束 命令，其中，优先配置建设用地，其次为农业用地，再次为林业用地，均不适 宜则作为其他用地，基于本实施例所建立的土地资源优化配置模型，所获得的 顾及多尺度的土地资源优化配置结果如图9～图11所示。本实施例的结果表明， 顾及多尺度的土地资源优化配置方法实现了不同尺度土地资源的有序利用和 合理配置，有利于各级土地利用规划的衔接，确保土地资源管理重要空间参数 一致，实现土地资源的合理利用和有效管理。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进 或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种顾及多尺度的土地资源优化配置方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、根据目标区域空间尺度的大小，将各尺度的土地资源划分评价单元，结合不同尺度的评价指标和对应权重，构建顾及多尺度的土地利用适宜性评价模型，对该模型进行求解得到各尺度土地资源的空间适宜性；
S2、根据不同尺度土地利用需求，结合实现土地利用综合效益最大化的结构优化目标函数，构建顾及多尺度的土地利用结构优化模型，对该模型进行求解得到最优的土地资源数量结构；
S3、针对不同尺度评价单元的精度特征，构建顾及多尺度的土地利用布局优化模型，求解该模型得到最优的土地资源空间布局方案。
2.根据权利要求1所述的顾及多尺度的土地资源优化配置方法，其特征在于，步骤S1中构建顾及多尺度的土地利用适宜性评价模型的方法具体为：
步骤S11、根据目标区域空间尺度的大小，将各尺度的土地资源进行评价单元的自动划分，其中，宏观尺度采用行政单元作为评价单元，中观尺度采用地类图斑作为评价单元，微观尺度采用所能获得的最高精度的土地利用栅格单元作为评价单元；
S12、根据不同尺度评价的目标和特征，构建顾及多尺度的土地利用适宜性评价指标体系，评价指标包括地形因子、土壤因子、区位因子、土地利用因子；其中，地形因子包括高程、坡度、坡向；土壤因子包括土壤质地、有机质含量、土壤pH值；区位因子包括水系比重、路网密度、人口密度；土地利用因子包括植被覆盖率、土地利用类型、保护区；
S13、通过迭代法，根据确定的各因子的得分值与权重，构建顾及多尺度的适宜性评价模型；
S14、求解多尺度评价模型，获得各尺度土地资源的空间适宜性。
3.根据权利要求2所述的顾及多尺度的土地资源优化配置方法，其特征在于，步骤S13中构建的顾及多尺度的适宜性评价模型的表达形式为：
宏观尺度土地适宜性评价模型为：
其中，C为宏观尺度适宜性评价的综合得分值；Ai为该尺度某单元第i参评因子分值；Bi为该尺度第i参评因子权重；n为该尺度评价因子的个数；
中观尺度土地适宜性评价模型为：
其中，C’为中观尺度适宜性评价的综合得分值；Ai为该尺度某单元第i参评因子分值；Bi为该尺度第i参评因子权重；n为该尺度评价因子的个数；A’为宏观尺度评价结果所占权重；C为宏观尺度评价得分值；
微观尺度土地适宜性评价模型为：
其中，C”为微观尺度适宜性评价的综合得分值；Ai为该尺度某单元第i参评因子分值；Bi为该尺度第i参评因子权重；n为该尺度评价因子的个数；A”为中观尺度评价结果所占权重；C’为中观尺度评价得分值。
4.根据权利要求1所述的顾及多尺度的土地资源优化配置方法，其特征在于，步骤S2中构建顾及多尺度的土地利用结构优化模型的方法具体为：
S21、根据不同尺度土地利用需求，设置各尺度土地资源结构优化模型变量；
S22、构建实现土地利用综合效益最大化的结构优化目标函数；
S23、基于模糊预测方法，计算模型参数，设置模型约束条件；
S24、求解结构优化模型，获得各尺度最优的土地利用数量结构。
5.根据权利要求4所述的顾及多尺度的土地资源优化配置方法，其特征在于，步骤S22中构建的结构优化目标函数的表达形式为：
宏观尺度土地利用结构优化目标函数为：
其中，F为宏观尺度各个地类产生的综合效益；a为经济效益权重；b为社会效益权重；c为生态效益权重；Xi为第i个地类的土地面积；Ui为第i个地类单位面积产生的经济效益系数；Vi为第i个地类单位面积产生的社会效益系数；Wi为第i个地类单位面积产生的生态效益系数；I为土地利用类型的个数。
中观尺度土地利用结构优化目标函数为：
其中，F’为中观尺度各个地类产生的综合效益；a’为经济效益权重；b’为社会效益权重；c’为生态效益权重；Xj为第j个地类的土地面积；Uj为第j个地类单位面积产生的经济效益系数；Vj为第j个地类单位面积产生的社会效益系数；Wj为第j个地类单位面积产生的生态效益系数；J为土地利用类型的个数。
微观尺度土地利用结构优化目标函数为：
其中，F”为微观尺度各个地类产生的综合效益；a”为经济效益权重；b”为社会效益权重；c”为生态效益权重；Xk为第k个地类的土地面积；Uk为第k个地类单位面积产生的经济效益系数；Vk为第k个地类单位面积产生的社会效益系数；Wk为第k个地类单位面积产生的生态效益系数；K为土地利用类型的个数。
6.根据权利要求1所述的顾及多尺度的土地资源优化配置方法，其特征在于，步骤S3中构建顾及多尺度的土地利用布局优化模型的方法具体为：
S31、针对不同尺度评价单元的精度特征，分别选取各尺度土地资源空间优化配置路径，其中，微观尺度采用所能获取的最大精度的栅格单元进行空间分析，宏观和中观尺度采用逐级扩大的矢量单元进行空间分析；
S32、构建实现土地利用综合适宜性最大化的空间优化配置模型；
S33、求解多尺度空间优化配置模型，达到最优的数量结构时结束命令，其中，优先配置建设用地，其次为农业用地，再次为林业用地，均不适宜则作为其他用地，从而获得各尺度最优的土地资源空间布局结果。
7.根据权利要求6所述的顾及多尺度的土地资源优化配置方法，其特征在于，步骤S32中构建的空间优化配置模型的表达形式为：
满足：
zi∈[0,4]
i∈I
其中，Z为某种用地类型进行优化配置后所包含的除原有范围之外的所有评价单元的适宜性评价得分值之和，zi为第i个评价单元的适宜性评价得分值，SO为该用地类型中属于原有范围内的评价单元的面积之和，si为第i个评价单元的面积，S为该用地类型在结构优化配置中的最优面积，n为评价单元个数，I为用地类型在转移规则中属于可转移的评价单元个数。
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