CN108595747A - 一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型，通过对地下矿产资源开采单位面积的储量效益MP_储量、毛效益MP_毛和净效益MP_净3种价值以及地上土地资源综合利用价值测算和均衡分析，分别划定区域地上地下立体空间的禁采‑建设、缓采‑可建和可采‑扩展3个调控边界，从而将矿地冲突型城市的地上土地利用范围在立体空间上划分为禁采建成区、限采可建区、缓采有条件建设区和可采禁建区。本发明所公开的调控技术方法能够将矿地冲突型城市立体空间的地下矿产资源和地上土地资源纳入统一模型框架，采用该模型框架可进行科学的资源城市立体空间优化布局及矿地资源统筹开发，并能够实现提高综合效益并化解矿地冲突矛盾的双赢目标。

Description

一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型

技术领域

本发明涉及一种城市国土空间优化开发模型，具体涉及一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型。

背景技术

土地资源和矿产资源如煤炭、石油、天然气、金属矿等，一直是中国经济发展和城镇化建设的空间载体和能源动力，矿地冲突型城市作为土地与矿产两种资源的富集地和叠加区，伴随新型城镇化、工业化进程加快和能源消耗速度、强度加大，资源城市矿地矛盾不断升级并日益加剧，同一立体空间上土地和矿产两种国土资源的权属分割、开发利用存在多规脱钩和冲突等突出问题；城市地上空间的无序扩张，导致地下矿产资源被压覆难以开采和闲置浪费；而地下矿产资源的过度开采和利用，直接造成地上城市建设存在安全隐患和间接带来雾霾等恶化生态环境频现。因此，开展矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的科学模型构建和技术方法研发，显得尤为必要和紧迫。

综述现有矿地冲突型城市国土空间优化技术方法发现，从矿产资源开发和土地资源利用两个独立视角开展单一要素的研究成果较多、技术相对成熟，然而却没能解决统一国土立体空间矿产和土地两种资源开发利用冲突如何进行统筹的技术难题，并且支撑其立体空间优化的理论逻辑和技术方法更为缺乏，因此迫切需要对矿地冲突型城市国土空间立体优化的逻辑依据、尤其急需对冲突区矿产和土地两种资源统筹立体优化开发的技术模型进行深化探索。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型，该模型为科学的矿地两种资源立体空间优化开发的理论调控模型，该模型能够化解城市地上土地利用与地下矿产开发之间的冲突，使得土地资源能够在地上、下立体空间上被充分合理的利用。

技术方案：一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型，包括以下步骤：

步骤一：构建矿地冲突型城市国土空间立体优化开发模型；

本发明将矿地冲突型城市立体空间的地上土地资源和地下矿产能源纳入统一模型框架，运用比较优势原理和效益均衡理论，通过地上单位面积土地资源综合利用价值CP与其地下矿产资源开采的储量效益MP_储量、毛效益MP_毛和净效益MP_净3种价值的均衡分析，分别划定禁采 -建设、缓采-可建和可采-扩展3个边界；在边界划定的基础上，将矿地冲突型城市的地上土地利用范围和地下矿产开采边界，在立体空间上划分为禁采建成区、限采可建区、缓采有条件建设区和可采禁建区4大调控区。

A1：所述的单位面积地下矿产资源储量效益价值MP_储量为不计开采中资本投入价值，只考虑地下矿产资源的理想收益所确定的单位面积的储量价值。主要采用资产评估方法构建模型进行测算。

MP_储量＝P×m

其中，MP_储量为单位面积地下矿产资源储量效益价值；P为矿产资源单价；m为单位面积地下矿产资源储量。

A2：所述的单位面积地下矿产资源毛效益价值MP_毛为在单位面积地下矿产资源储量效益价值MP_储量的基础上，扣除开采付出的人力、物力和财力等资本投入后剩余的单位面积地下矿产资源价值。按剩余的单位矿产资源价值与矿产资源单价的比例可计算获得：

其中，MP_毛为单位面积地下矿产资源毛效益价值；a为单位矿产资源毛效益均价；P为矿产资源单价；m为单位面积地下矿产资源储量。

所述的单位矿产资源毛效益均价a以矿产资源单价扣除单位矿产资源的资本投入可获得剩余的单位矿产资源价值：

a＝P-P_X

其中，a为单位矿产资源毛效益均价；P为矿产资源单价；P_X为单位矿产资源平均资本投入。

所述的单位矿产资源平均资本投入P_X是综合各个矿井对中心城区的“影响度”、所获得的单位矿产资源开发所需的平均资本投入，通过以下模型求出：

其中，P_X为单位矿产资源平均资本投入；n表示矿井个数；i表示第i个矿井；P_i表示第i个矿井的单位资本投入；K_i表示第i个矿井的权重。

A3：所述的单位面积地下矿产资源净效益价值MP_净为在单位面积地下矿产资源毛效益价值MP_毛的基础上，扣除环境污染、生态破坏和地面塌陷等环保投入价值后的单位面积下矿产资源价值。可通过如下模型评估计算：

其中，MP_净为单位面积地下矿产资源净效益价值；MP_毛为单位面积地下矿产资源毛效益价值；S为矿地冲突区或压覆区在城市行政辖区范围内的总面积；M为矿地冲突区或压覆区地质环境治理总费用。

A4：地上土地资源综合利用价值CP是地上工业、商业和住宅用地等某一级土地的经济、社会和环境综合价值，已知的n个邻域内的地上土地资源综合利用价值CP为地上土地资源综合利用价值测定值Z(x_i)，未知的则可通过已知样本点地价Z(x_i)和插值分析求取，如下模型计算：

Z(x_i)＝Y_N×(1±k)

式中，Z(x_i)为地上土地资源综合利用价值测定值，Y_N为N级土地某用途基准地价；k为修正系数。

A5：地价等值线提取方法。主要采用克里金空间插值方法，其是根据待估样点有限邻域内若干已测定的样点数据，在认真考虑样点数据的形状、大小和空间分布，它们与待估样点相互空间位置关系，以及变异函数提供的结构信息之后，对该待估样点值进行的一种线性无偏最优估计。主要计算模型如下：

设评估区域内位置x₀处某一变量的最优地上土地资源综合利用价值估计值为Z^*(x₀)，现通过n个邻域内已知的地上土地资源综合利用价值测定值Z(x_i)(i＝1，2，3……，n)的线性组合来估计Z^*(x₀)，即：

其中，Z^*(x₀)为x₀处某一变量的最优地上土地资源综合利用价值估计值；λ_i为第i个测定值的权重，i＝1，2，3……，n；Z(x_i)为第i个地上土地资源综合利用价值测定值。

要实现Z^*(x₀)的无偏和最优估计，权重λ_i的选择应满足估计值无偏，且其方差σ²小于观测值其他线性组合产生的方差，即：

E[Z^*(x₀)-Z(x_i)]＝0

σ²[Z^*(x₀)-Z(x_i)]＝min

由上式，利用拉格朗日极小原理，导出λ_i与半方差之间的矩阵，其中λ_i的下标 i＝1，2，3……n，n为测定值Z(x_i)的个数：

其中，r_ij为x_i、x_j间距|x_i-x_j|的半方差，i、j＝1，2，3……，n，且j≠i；λ_i为第i个测定值的权重，i＝1，2，3……，n；φ为拉格朗日算子。求解上式方程组和φ值后，由上式可写出x₀点的最优地上土地资源综合利用价值估计值Z^*(x₀)。

由上述方法可获得任一个x₀点的最优地上土地资源综合利用价值估计值Z^*(x₀)，此时该 x₀点的地上土地资源综合利用价值CP即为Z^*(x₀)，结合已知的地上土地资源综合利用价值测定值Z(x_i)，将地上土地资源综合利用价值相同的点连接成线，从而可提取地价等值线。从而，为效益均衡分析提供新的工具。

步骤二：矿地冲突型城市国土空间立体优化开发边界识别

禁采-建设边界是指在假定不考虑煤炭开采成本的前提下，一定范围内地下矿产资源开发利用所能达到的理想最大效益价值MP_储量，刚好与该区域对应的地上土地资源利用综合价值 CP相等时的空间均衡曲线，该曲线到市中心0的平均距离为S₁，曲线上空间均衡价格为P₁。

所述的缓采-可建边界是指一定范围内地下矿产资源理想效益价值MP_储量中扣除其开采地下矿产资本投入Pc后的毛效益价值MP_毛，刚好与该区域范围内地上土地资源综合利用价值 CP相等时的空间均衡曲线，该曲线到市中心0的平均距离为S₂，曲线上的空间均衡价格为P₂。

所述的可采-扩展边界是一定范围内地下矿产资源储量效益价值MP_储量扣除地下矿产开采资本投入Pc和矿产开采环境治理投入成本价值Pe后，所得到的真实资源开采净效益价值 MP_净并与该区域范围内地上土地资源利用综合价值CP相等时的空间均衡曲线，该曲线到市中心0的平均距离为S₃，空间均衡价格为P₃。

按如下计算模型确定其均衡条件：

禁采-建设边界：CP＝MP_储量

缓采-可建边界：CP＝MP_毛＝MP_储量-P_c

可采-扩展边界：CP＝MP_净＝MP_储量-P_c-P_e

其中，CP为单位面积地上土地资源综合利用价值；MP_储量为单位面积地下矿产资源储量效益价值；MP_毛为单位面积地下矿产资源毛效益价值；MP_净为单位面积地下矿产资源净效益价值；Pc为单位面积地下矿产开发资本投入；Pe为单位面积地下矿产开采环境治理投入。

步骤三：基于价值均衡的矿地冲突型城市国土空间立体优化开发分区

所述的禁采建成区，为距离市中心0点到禁采-建设边界S₁点的最近区域。多为已经开发建设成熟的高价值区域，而地下矿产开采价值无法与市中心繁华区域土地价值相提并论，此时CP＞MP_储量，即地上土地利用综合价值远远超过地下矿产开采价值，因此应划入地上建成区地下禁采区。

所述的限采可建区，为距离市中心0点稍远但处于城市近期规划发展区域，即禁采- 建设边界S₁点到缓采-可建边界S₂点的区域。其对应的地下矿产资源虽然有较高开采价值，但扣除矿产资本投入P_c后开采价值一般低于该区域地上土地利用综合价值，此时CP＞MP_毛，即虽然该区域地上土地利用综合价值与市中心建成区相比有所下降，但仍高于扣除地下矿产开采资本投入后的矿产价值，因此，该区域划为地上可建区-地下限采区。

所述的缓采有条件建设区，为距离市中心0点较远的，但在远期规划中仍是城市发展范围内的区域，即缓采-可建边界S₂点到可采-扩展边界S₃点的区域。考虑到开采会造成生态价值损失和经济社会持续发展不良影响，一般应该在有相应的创新技术条件支持下，使得地下开采对地上生态影响达到可以接受时，再进行地下资源开采，即该区域CP＞MP_净，因此应划入地上有条件建设区地下缓采区。

所述的可采禁建区，在有条件建设区S₃点之外区域的土地资源由于远离市区，一般用于地上土地开发建设利用的价值很低并明显低于地下矿产资源开发价值，即该区域CP＜MP_净，因此应划入地上禁建区地下可采区。

与现有技术方法相比，本发明的有益效果是：

1.本发明将矿地冲突型城市立体空间的地下矿产资源和地上土地资源纳入统一模型框架，构建了矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型与技术方法。能够将城市总体规划、土地利用总体规划和矿产资源规划技术规程在立体空间上实现有效无缝对接，并找到了城市建设、矿产缓采和可采的量化边界和空间范围，为矿地冲突型城市国土空间立体优化开发提供了新的理论模型与技术方法。

2.本发明确定了禁采-建设、缓采-可建和可采-扩展3个矿地冲突型城市国土空间立体优化开发边界，划分了禁采建成区、限采可建区、缓采有条件建设区和可采禁建区4大城市国土空间立体优化开发的调控区，能够直接破解矿地冲突型城市不断加剧的矿地冲突难题，从而提高国土资源空间立体优化开发的综合效益，同时间接能为矿产资源综合开发、城市规划决策和城市边界划定等技术难题攻关提供新思路。

附图说明

图1：为本发明中所述一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型示意图。

其中：P为地表土地资源单位综合价格，S为距离中央商务区的距离；Pc为单位面积地下矿产资本投入；Pe为单位面积地下矿产开采环境治理投入；CP为单位面积地上土地资源综合利用价值；MP_储量为单位面积地下矿产资源储量效益价值；MP_毛为单位面积地下矿产资源毛效益价值；MP_净为单位面积地下矿产资源净效益价值；Q₁为城市建成区；Q₂为城市可建区； Q₃为城市有条件建设区；Q₄为城市禁建区；Q₅为地下矿产禁采区；Q₆为地下矿产限采区；Q₇为地下矿产缓采区；Q₈为地下矿产可采区；Y₁为禁采-建设边界；Y₂为缓采-可建边界；Y₃为可采 -扩展边界；0为城市市中心；S为距市中心的距离。

图2：为本发明实例中矿地冲突某市国土空间立体优化开发边界与调控区的平面图

图3：为本发明实例中矿地冲突某市国土空间立体优化开发边界与调控区的三维图

具体实施方式

实施例1

参见图1，本发明一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型可以通过矿地冲突型某市的实例进行说明：

步骤一：构建矿地冲突型城市国土空间立体优化开发模型

本发明将矿地冲突型城市立体空间的地上土地资源和地下矿产资源纳入统一模型框架，运用比较优势原理和效益均衡理论，通过地上土地资源综合利用价值与地下矿产资源开采的储量效益MP_储量、毛效益MP_毛和净效益MP_净3种价值的均衡分析，分别划定禁采-建设、缓采- 可建和可采-扩展3个边界；在边界划定的基础上，将矿地冲突型城市的地上土地利用范围和地下矿产开采边界，在立体空间上划分为禁-建成区、限采可建区、缓采有条件建设区和可采禁建区4大调控区。

A1：所述的单位面积储量效益价值MP_储量为不计开采中资本投入，只考虑地下矿产资源的理想收益所确定的单位面积的储量价值。主要采用资产评估方法构建模型进行测算。

MP_储量＝P×m

其中，MP_储量为单位面积地下矿产资源储量效益价值；P为矿产资源单价；m为单位面积地下矿产资源储量。

A2：所述的单位面积地下矿产资源毛效益价值MP_毛为在单位面积地下矿产资源储量效益价值MP_储量的基础上，扣除开采付出的人力、物力和财力等资本投入后剩余的单位面积地下矿产资源价值。按剩余矿产资源单位价值与矿产资源单价的比例可计算获得：

其中，MP_毛为单位面积地下矿产资源毛效益价值；a为单位矿产资源毛效益均价；P为矿产资源单价；m为单位面积地下矿产资源的储量。

所述的单位矿产资源毛效益均价a以矿产资源单价扣除单位矿产资源的资本投入可获得的剩余矿产资源单位价值：

a＝P-P_X

其中，a为单位矿产资源毛效益均价；P为矿产资源单价；P_X为单位矿产资源平均资本投入。

所述的单位矿产资源平均资本投入P_X是综合各个矿井对中心城区的“影响度”，所获得的矿产资源开发所需的平均单位资本投入，通过以下模型求出：

其中，P_X为单位矿产资源平均资本投入；n表示矿井个数；i表示第i个矿井；P_i表示第i个矿井的单位资本投入；K_i表示第i个矿井的权重。

A3：所述的单位面积地下矿产资源净效益价值MP_净为在单位面积地下矿产资源毛效益价值MP_毛的基础上，扣除环境污染、生态破坏和地面塌陷等环保投入价值后的单位矿产资源价值。可通过如下模型评估计算：

其中，MP_净为单位面积地下矿产资源净效益价值；MP_毛为单位面积地下矿产资源毛效益价值；S为矿地冲突区或压覆区在城市行政辖区范围内的总面积；M为矿地冲突区或压覆区地质环境治理总费用。

A4：所述的地上土地资源综合利用价值CP是地上工业、商业和住宅用地等某一级土地的经济、社会和环境综合价值。已知的n个邻域内的地上土地资源综合利用价值CP为地上土地资源综合利用价值测定值Z(x_i)，未知的则可通过已知样本点地价Z(x_i)和插值分析求取，如下模型计算：

Z(x_i)＝Y_N×(1±k)

式中，Z(x_i)为地上土地资源综合利用价值测定值，Y_N为N级土地某用途基准地价；k为修正系数。

A5：地价等值线提取方法。主要采用克里金空间插值方法，其是根据待估样点有限邻域内若干已测定的样点数据，在认真考虑样点数据的形状、大小和空间分布，它们与待估样点相互空间位置关系，以及变异函数提供的结构信息之后，对该待估样点值进行的一种线性无偏最优估计。主要计算模型如下：

设评估区域内位置x₀处某一变量的最优地上土地资源综合利用价值估计值为Z^*(x₀)，现通过n个邻域内已知的地上土地资源综合利用价值测定值Z(x_i)(i＝1，2，3……，n)的线性组合来估计Z^*(x₀)，即：

其中，Z^*(x₀)为x₀处某一变量的最优地上土地资源综合利用价值估计值；λ_i为第i个测定值的权重，i＝1，2，3……，n；Z(x_i)为第i个地上土地资源综合利用价值测定值。

要实现Z^*(x₀)的无偏和最优估计，权重λ_i的选择应满足估计值无偏，且其方差σ²小于观测值其他线性组合产生的方差，即：

E[Z^*(x₀)-Z(x_i)]＝0

σ²[Z^*(x₀)-Z(x_i)]＝min

由上式，利用拉格朗日极小原理，导出λ_i与半方差之间的矩阵，其中λ_i的下标 i＝1，2，3……n，n为测定值Z(x_i)的个数：

其中，r_ij为x_i、x_j间距|x_i-x_j|的半方差，i、j＝1，2，3……，n，且j≠i；λ_i为第i个测定值的权重，i＝1，2，3……，n；φ为拉格朗日算子。求解上式方程组和φ值后，由上式可写出x₀点的最优地上土地资源综合利用价值估计值Z^*(x₀)。

由此可获得任一个x₀点的最优地上土地资源综合利用价值估计值Z^*(x₀)，此时该x₀点的地上土地资源综合利用价值CP即为Z^*(x₀)，结合已知的地上土地资源综合利用价值测定值 Z(x_i)，将地上土地资源综合利用价值相同的点连接成线，从而可提取地价等值线。

步骤二：矿地冲突型城市国土空间立体优化开发边界识别

所述的禁采-建设边界是指在假定不考虑煤炭开采成本的前提下，一定范围内地下矿产资源开发利用所能达到的理想最大效益价值MP_储量，刚好与该区域对应的地上土地资源利用综合价值CP相等时的空间均衡曲线，该曲线到市中心0的平均距离为S₁，曲线上空间均衡价格为P₁。

缓采-可建边界是指一定范围内地下矿产资源理想效益价值MP_储量中扣除其开采地下矿产资本投入Pc后的毛效益价值MP_毛，刚好与该区域范围内地上土地资源综合利用价值CP相等时的空间均衡曲线，该曲线到市中心0的平均距离为S₂，曲线上的空间均衡价格为P₂。

可采-扩展边界是一定范围内地下矿产资源储量效益价值MP_储量扣除地下矿产开采资本投入Pc和矿产开采环境治理投入成价值Pe后，所得到的真实矿产资源开采净效益价值MP_净并与该区域范围内地上土地利用综合价值CP相等时的空间均衡曲线，该曲线到市中心0的平均距离为S₃，空间均衡价格为P₃。

1)计算禁采-建设边界的地上土地资源综合利用价值CP₁：

CP₁＝MP_储量

其中，CP₁为禁采-建设边界的地上土地资源综合利用价值；MP_储量为单位面积储量效益价值；当步骤一中第4)步所提取的某一地价等值线的地上土地资源综合利用价值CP与CP₁相等时，该地价等值线对应的实际边界为禁采-建设边界；

2)计算缓采-可建边界的地上土地资源综合利用价值CP₂：

CP₂＝MP_毛＝MP_储量-P_c

MP_毛为单位面积毛效益价值；MP_储量为单位面积储量效益价值；Pc为地下矿产资本投入价值；当步骤一中第4)步所提取的某一地价等值线的地上土地资源综合利用价值CP与CP₂相等时，该地价等值线对应的实际边界为缓采-可建边界；

3)计算可采-扩展边界的地上土地资源综合利用价值CP₃：

CP₃＝MP_净＝MP_储量-P_c-P_e

MP_净为单位面积净效益价值；MP_储量为单位面积储量效益价值；Pc为地下矿产资本投入价值；Pe为地下矿产开采环境治理投入价值；当步骤一中第4)步所提取的某一地价等值线的地上土地资源综合利用价值CP与CP₃相等时，该地价等值线对应的实际边界为可采-扩展边界；

步骤三：基于步骤二进行矿地冲突型城市国土空间立体开发分区；

如图1所示，坐标系中，P为地表土地资源综合价格，S为距离中央商务区的距离；Pc为地下矿产资本投入价值；Pe为地下矿产开采环境治理投入价值；CP为地上土地资源综合利用价值；MP_储量为单位面积储量效益价值；MP_毛为单位面积毛效益价值；MP_净为单位面积净效益价值；Q₁为城市建成区；Q₂为城市可建区；Q₃为城市有条件建设区；Q₄为城市禁建区； Q₅为地下矿产禁采区；Q₆为地下矿产限采区；Q₇为地下矿产缓采区；Q₈为地下矿产可采区； Y₁为禁采-建设边界；Y₂为缓采-可建边界；Y₃为可采-扩展边界；O为城市市中心。

由图1可知禁采-建设边界Y₁内的区域包括了地上的城市建成区Q₁和地下矿产禁采区Q₅，即禁采-建设边界Y₁内为禁采建成区；而禁采-建设边界Y₁至缓采-可建边界Y₂的区域包括城市可建区Q₂和地下矿产限采区Q₆，即禁采-建设边界Y₁至缓采-可建边界Y₂的区域为限采可建区；可采-扩展边界Y₃至缓采-可建边界Y₂的区域包括城市有条件建设区Q₃和地下矿产缓采区Q₇，即可采-扩展边界Y₃至缓采-可建边界Y₂的区域为缓采有条件建设区；可采-扩展边界Y₃以外的区域包括城市禁建区Q₄和地下矿产可采区Q₈，可采-扩展边界Y₃以外的区域为可采禁建区；

具体划分特征如下：

1)禁采建成区划分：为距离市中心0点到禁采-建设边界的区域，该区域内地上土地资源综合利用价值CP满足如下条件：

CP＞MP_储量

2)限采可建区划分：为禁采-建设边界至缓采-可建边界的区域，该区域内地上土地资源综合利用价值CP满足如下条件：

MP_储量＞CP＞MP_毛

3)缓采有条件建设区划分：为缓采-可建边界到可采-扩展边界的区域，该区域内地上土地资源综合利用价值CP满足如下条件：

MP_毛＞CP＞MP_净

4)可采禁建区划分：缓采有条件建设区外的区域，该区域内地上土地资源综合利用价值CP满足如下条件：

MP_净＞CP

至此可通过上述区域划分进行相应的开采或建设工作。

下表为根据上述实施例对某市进行国土空间立体开发的相关数据表：

表1矿地冲突型某城市国土空间立体优化开发调控分区统计表

表2矿地冲突型某城市国土空间立体开发前后的效益对比分析表

表3矿地冲突型某城市矿产资源立体开发前后的对比分析表

综合以上分析，本发明方法在国土资源的综合价值、开采量和开发比例上都要优于现有技术方法，说明本发明方法的技术经济可行性和较高应用前景。

Claims (7)

1.一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：构建矿地冲突型城市国土空间立体优化开发模型，具体如下：

1)计算单位面积地下矿产资源储量效益价值MP_储量：

MP_储量＝P×m

其中，MP_储量为单位面积地下矿产资源储量效益价值；P为矿产资源单价；m为单位面积地下矿产资源储量；

2)计算单位面积地下矿产资源毛效益价值MP_毛：

MP_毛＝a×m

其中，MP_毛为单位面积地下矿产资源毛效益价值；a为矿产资源单位毛效益均价；

3)计算单位面积地下矿产资源净效益价值MP_净：

其中，MP_净为单位面积地下矿产资源净效益价值；MP_毛为单位面积地下矿产资源毛效益价值；S为矿地冲突区或压覆区在城市行政辖区范围内的总面积；M为矿地冲突区或压覆区地质环境治理总费用。

4)提取地价等值线，并获取每一个地价等值线的地上土地资源综合利用价值CP；

步骤二：矿地冲突型城市国土空间立体优化开发边界确定：

1)计算禁采-建设边界的地上土地资源综合利用价值CP₁：

CP₁＝MP_储量

其中，CP₁为禁采-建设边界单位面积地上土地资源综合利用价值；MP_储量为单位面积地下矿产资源储量效益价值；当步骤一中第4)步所提取的某一地价等值线的地上土地资源综合利用价值CP与CP₁即MP_储量相等时，该地价等值线对应的即为禁采-建设边界；

2)计算缓采-可建边界的地上土地资源综合利用价值CP₂：

CP₂＝MP_毛＝MP_储量-P_c

其中，MP_毛为单位面积地下矿产资源毛效益价值；MP_储量为单位面积地下矿产资源储量效益价值；Pc为单位面积地下矿产开发资本投入成本；当步骤一中第4)步所提取的某一地价等值线的地上土地资源综合利用价值CP与CP₂即MP_毛相等时，该地价等值线对应的即为缓采-可建边界；

3)计算可采-扩展边界的地上土地资源综合利用价值CP₃：

CP₃＝MP_净＝MP_储量-P_c-P_e

MP_净为单位面积地下矿产资源净效益价值；MP_储量为单位面积地下矿产资源储量效益价值；Pc为单位面积地下矿产开发资本投入成本；Pe为单位面积地下矿产开采环保治理投入成本价值；当步骤一中第4)步所提取的某一地价等值线的地上土地资源综合利用价值CP与CP₃即MP_净相等时，该地价等值线对应的即为可采-扩展边界。

步骤三：基于步骤二进行矿地冲突型城市国土空间立体优化开发分区；

1)禁采建成区划分：为距离市中心O点到禁采-建设边界的区域，该区域内地上土地资源综合利用价值CP满足如下条件：

CP＞MP_储量

2)限采可建区划分：为禁采-建设边界至缓采-可建边界的区域，该区域内地上土地资源综合利用价值CP满足如下条件：

MP_储量＞CP＞MP_毛

3)缓采有条件建设区划分：为缓采-可建边界到可采-扩展边界的区域，该区域内地上土地资源综合利用价值CP满足如下条件：

MP_毛＞CP＞MP_净

4)可采禁建区划分：缓采有条件建设区外的区域，该区域内地上土地资源综合利用价值CP满足如下条件：

MP_净＞CP

至此可通过上述国土空间区域划分进行相应的地下开采或地上建设工作。

2.根据权利要求1所述的一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型，其特征在于：所述步骤一第4)步的地价等值线提取具体方法如下：

设评估区域内位置x₀处某一变量的最优地上土地资源综合利用价值估计值为Z^*(x₀)，现通过n个邻域内已知的地上土地资源综合利用价值测定值Z(x_i)(i＝1，2，3......，n)的线性组合来估计Z^*(x₀)，即：

Z^*(x₀)为x₀处某一变量的最优地上土地资源综合利用价值估计值；λ_i为第i个测定值权重，i＝1，2，3......，n；Z(x_i)为第i个地上土地资源综合利用价值测定值。

要实现Z^*(x₀)的无偏和最优估计，权重λ_i的选择应满足估计值E无偏，且其方差σ²小于观测值其他线性组合产生的方差，即：

E[Z^*(x₀)-Z(x_i)]＝0

σ²[Z^*(x₀)-Z(x_i)]＝min

由上式，利用拉格朗日极小原理，导出λ_i与半方差之间的矩阵，其中λ_i的下标i＝1，2，3......n，n为测定值Z(x_i)的个数：

其中，r_ij为x_i、x_j间距|x_i-x_j|的半方差，i、j＝1，2，3......，n，且j≠i；λ_i为第i个测定值的权重，i＝1，2，3......，n；为拉格朗日算子；求解上式方程组和值后，由上式可写出x₀点的最优地上土地资源综合利用价值估计值Z^*(x₀)；

由上述方法可获得任一个x₀点的最优地上土地资源综合利用价值估计值Z^*(x₀)，此时该x₀点的地上土地资源综合利用价值CP即为Z^*(x₀)，结合已知的地上土地资源综合利用价值测定值Z(x_i)，将地上土地资源综合利用价值相同的点连接成线，从而可提取地价等值线。

3.根据权利要求2所述的一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型，其特征在于：已知的地上土地资源综合利用价值测定值Z(x_i)是地上工业、商业和住宅用地等某一级土地的经济、社会和环境综合价值，可通过如下模型计算：

Z(x_i)＝Y_N×(1±k)

式中，Y_N为N级土地某用途基准地价；k为修正系数。

4.根据权利要求1所述的一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型，其特征在于：所述的矿产单位毛效益均价a为矿产资源单价扣除单位资本投入可获得的剩余的单位矿产资源价值：

a＝P-P_x

其中，a为矿产资源单位毛效益均价；P为矿产资源单价；P_X为单位矿产资源平均资本投入。

5.根据权利要求1所述的一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型，其特征在于：所述的单位面积地下矿产开发资本投入成本Pc为单位面积地下一定储量矿产资源的投入成本，通过以下模型求出：

P_c＝P_X×m

其中，P_c为单位面积地下矿产开发资本投入成本；P_X为单位矿产资源平均资本投入，m为单位面积地下矿产资源储量。

6.根据权利要求4所述的一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型，其特征在于：所述的矿产资源单位平均资本投入P_X是综合各个矿井对中心城区的“影响度”，所获得的矿产资源开发所需的平均单位资本投入，通过以下模型求出：

其中，P_X为单位矿产资源平均资本投入；n表示矿井个数；i表示第i个矿井；P_i表示第i个矿井的单位资本投入；K_i表示第i个矿井的权重。

7.根据权利要求1所述的一种矿地冲突型城市国土空间立体优化开发的调控模型，其特征在于：所述的单位面积地下矿产开采环保治理投入成本Pe采用单位面积地质环境治理费用表示，通过以下模型求出：

其中，Pe为单位面积地下矿产开采环境治理投入成本；S为矿地冲突区或压覆区在城市行政辖区范围内的总面积；M为矿地冲突区地质环境治理总费用。