三、土地利用需求預測☆10B1主要內容根底數據預測土地需求量預測2根底數據預測

為了對土地需求量預測，首先應當對人口、城市化水平、消費水平、作物單產等要素加以預測。⑴人口預測根據研究區現有人口狀況和可以預計到的未來開展趨勢，測算未來某個時點人口的狀況包括人口數量、人口性別和年齡構成等預測方法：人口自然增長法、勞動平衡法3人口自然增長法利用幾何級數求末項的公式，根據基期年的人口數直接推算未來人口數。前提條件：研究區域的人口數按照一定比例增長，并假定該地區人口今后仍按此平均增長率繼續增長下去。計算公式包括人口自然增長和人口機械增長兩個局部4公式為：式中：

Pt：計算年人口數，Pt0：基期年人口數

k：人口自然增長率，

c：計算期內遷入人數，d：計算期內遷出人數

t－t0：預測年期5【例】我國1982年年終人口數將達10.15億人，假設按1981自然增長率14.55‰計算〔遷移增移率略而不計〕，要求預測2023年人口總數。解：Pt0＝10.15億人n＝28年k＝0.01455P2023＝10.15(1+0.01455)28＝15.21億人那么2023年人口將到達6假設要將2023年人口控制在13億之內，那么28年中的人口自然增長率應如何控制？假設要考慮到未來社會經濟開展等因素對人口變動的影響，那么可按預見到的趨勢每年改變k值加以測算，或隔幾年改變一次k的數值，分段測算。因此，28年中的人口自然增長率應控制在8.89‰之內。‰解：由得7此法建立在按一定比例分配社會勞動力的根底上，以根本人口、效勞人口和被撫養人口三者之間比例關系為依據預測未來人口。此法一般適用于城市和城鎮居民點的人口預測勞動平衡法式中，P―規劃年人口數；A―根本人口數；B―效勞人口數占總人口的比重〔％〕；C―被撫養人口數占總人口的比重〔％〕勞動平衡法的計算公式為8根本人口直接參加生產活動的勞動力數據可根據規劃區域的社會經濟開展方案加以計算匯總而得；效勞人口從事行政管理和效勞性行業的勞動力與居民的生活水平、生活福利設施的完善程度、居民點性質功能等因素有關；被撫養人口未成年人或喪失勞動能力和沒有參加生產活動的人效勞人口和被撫養人口所占比重可參考表4-19城市分類人口規模人口構成基本人口服務人口被撫養人口特大城市大城市中等城市小城市工礦區100萬以上50萬～100萬20萬～50萬20萬以下27~3228~3329~3431~3531~3621~2620~2519~2418~2317~2242~5242~5242~5242~5242~52表4-1不同規模城市人口構成注：引自國家建委〔80〕建發城字492號《城市規劃用地指標暫行規定》10例某集鎮2001年年底人口數為2000人，其中根本人口數為1000人，根據該集鎮的社會經濟開展方案，估計2005年根本人口將增加800人，效勞人員占總人口的比重為15%，被撫養人口占總人口的比重為40%那么該集鎮2005年總人口數為：11(2)城市化水平預測城市化或城鎮化〔Urbanization〕是指人類社會逐漸向城市方式的生存狀況不斷推進的過程反映城市化水平的指標有：研究區城市人口占其所在區域總人口的百分比；人口密度，即單位城市土地面積的人口數；城市〔建成區〕的大小；城市〔建成區〕之間的平均距離S=2(A/N)1/2，式中，S城市〔建成區〕之間的平均距離；A研究區域的面積；N研究區域內城市〔建成區〕的數量城市化水平除與上述第四項指標成反比外，與其余三項指標均成正比12商品糧供給率預測法國民生產總值預測法根本建設規模預測農業人口轉化預測法多指標綜合預測法城市化水平預測方法13商品糧供給率預測法理論依據變農村人口為城鎮人口、農業人口為非農業人口的規模和速度取決于農業生產水平和糧食商品率吳友仁應用此法預測了2000年我國城市化水平研究中以糧食年增速度為5%、4%和3%三種方案，據以推算2000年糧食總產量水平，取屆時糧食商品率為20%，城鎮人口平均每人占有糧食300kg。2000年我國城市非農業人口分別為4.18億、3.3億和2.72億。參考新中國成立以來，我國糧食增產速度以4％左右居多，認為三方案中，中方案的預測結果較為適宜14周一星在《城市地理學》中，對世界137個國家和地區城市化水平與國民經濟開展水平〔人均國民生產總值〕進行回歸分析，得到以下模型：y＝40.551lnx－74.96r=0.9079,s=9.8根據國際經驗，人均國民生產總值為1000美元時，城市化水平均超過40%如，法國人均國民生產總值為1018美元〔1953年〕，城市化水平為56.6%；日本人均國民生產總值為1035(1965年)，城市化水平為68%；前蘇聯人均國民生產總值為1049美元〔1959年〕，城市化水平為48%。式中，y城鎮人口占國家總人口的比重〔％〕；x該國人均國民生產總值〔美元/人〕國民生產總值預測法15基建投資規模預測法據有關資料說明，每位新增城鎮人口平均基建投資為6000～7000元假設增加1.6億人，那么需增加基建投資達9600～11200億元，按計算期18年計，每年需投資約為545億～620億將其與可能增加的基建投資額相比，以確定新增人口和計算城市化水平16此法根據城市人口的自然增長率、機械遷移人口數和農業人口轉移為城鎮人口數進行推算，其公式為式中，Yn－規劃期城鎮人口；Y0－基期年城鎮常住人口；C－機械遷移量

n－預測年限；r－人口自然增長率；

A0－基期年農業總人口d－勞動力系數；S－規劃年耕地面積；t－每個勞動力負擔耕地面積；

－剩余勞動力轉化率；R－帶眷系數農業人口轉化預測法17常采用農業生產開展水平預測〔商品糧增長量預測和農業勞動力轉移數量預測〕、工業增長速度預測、國民收入增長率預測和基建投資數額預測等多指標綜合預測法根據預測結果加以綜合，得高、中、低三種方案，再結合考慮其他相關因素，最終預測城市化水平。多指標綜合預測法18

〔3〕消費水平預測人類對食物的需求是維持生存的必要條件，消費水平預測歸結為人口對食品需求量預測。方法：確定每人每天〔或每人每年〕為維持正常生活所需的食品數量，如糧食、蔬菜、肉、魚、蛋、油等數量這種方法可從當地實際情況出發，但由于各地人民食品種類不一，計算缺乏統一標準；計算每人每天應到達的熱量〔kJ〕、蛋白質〔g〕和脂肪〔g〕，根據研究區域所需的熱量、蛋白質和脂肪總量，依據各種食物的營養成分〔熱量、蛋白質和脂肪〕折算成糧食、肉類、蔬菜等數量這種方法具有統一量綱，便于比較19聯合國糧食組織〔FAO〕提出一人一晝夜享有9623.2kJ熱量的食物消費為糧食自給標準，一人一晝夜享有37656kJ(折算成糧食為每人每年占有糧食1000kg)熱量的食物消費為糧食根本解決標準。西方農業經濟學家根據當前農業科技水平指出，一個國家的人均耕地面積達不到0.4hm2是難以根本解決糧食問題的。中國農業科學院提出2000年人均年消費構成設想：糧食〔成品〕155kg，肉類24kg，蛋類12kg，魚蝦6kh，食用植物油6kg，食糖6kg，奶類24kg，蔬菜120kg，水果48kg，折算熱量為10878.4kJ/人·天。20計算公式式中，an－預測期末作物單產水平〔kg/hm2〕a0－預測基期作物單產水平〔kg/hm2〕r－年平均增長率n－預測年限a.年平均增長率法常用預測方法有年平均增長率法、趨勢預測法、回歸預測法和產量系數法。〔4〕作物產量預測21年平均增長率r根據歷史資料求得：〔1987年〕；〔1976年〕；假設

代入上式得：〔1987年〕；；那么2005年作物單產水平為假設22影響產量的因素多種多樣，且與產量之間存在相互制約、相互依存的關系。對于統計相關問題，要通過大量觀察，消除無關因素的影響，揭示相關因素的數量規律性。產量與其影響因素之間的數學關系式為b.趨勢外推法c.回歸預測法根據取樣，建立產量預測模型，輸入相應的參數值，可進行產量預測。將產量的過去變動趨勢外延到未來。根據歷年產量資料，繪制出歷年產量動態變化趨勢圖，再依據圖形選擇適合的線性趨勢預測模型，如直線型、指數型等加以模擬，借以預測產量。23土地需求量預測農地需求量預測建設用地需求量預測24農業用地需求量耕地需求量果園用地需求量副業、漁業用地林地需求量25耕地需求量①確定各類大田作物的內部需要量V；②確定各類大田作物的商品率P；③確定各類大田作物需求的總產量W，其中W=V/(1

P)1.大田作物用地面積耕地需求量包括大田作物(糧食作物、經濟作物、綠肥和特種作物)用地、人工飼料地、蔬菜地需求量大田作物用地需求量預測程序如下：26④確定大田作物加權平均單產依據當地大田作物種植結構（F），作物的平均先進單產（），求得大田作物加權平均單產()(參閱蔬菜加權平均單產計算表5-1)

⑤確定各類大田作物種植面積S1式中，A—復種指數27⑦確定大田作物輪作地毛面積S3式中：k—道路、溝渠、林帶面積占大田作物輪作地凈面積的比重，一般取k＝3%～4%⑥確定大田作物輪作地凈面積S2式中：N—大田作物輪作田區總數；n—大田作物所占田區數。

282.人工飼料地面積①根據國家方案任務指標，確定畜產品總產量，再根據各類牲畜平均先進單產〔每頭牛、羊、豬、雞等〕確定各類牲畜頭數；②確定各類畜群結構，并根據其飼料需要量計算牲畜飼料總需要量W③確定扣除其它飼料來源的農副產品〔包括秸稈、菱藤、落葉〕、野生飼料資源〔如莧菜、根頭等、水萍、水浮蓮、榆、杏等〕及加工農副產品〔麥麩、油餅、酒糟、糖渣、粉渣等〕之后的人工種植飼料量W1，即W1＝W－W2，其中W2為其他飼料來源量29⑤確定飼料作物種植面積S1式中，A—復種指數。④確定飼料作物加權平均單產30⑦確定飼料作物輪作地毛面積S3

S3＝S2(1+k)式中，k一道路、溝渠、林帶面積占飼料作物輪作凈面積的百分比，一般取k＝2%～3%⑥確定飼料作物輪作地凈面積S2式中，N—飼料作物輪作中田區總數；

n—飼料作物所占田區數。313.蔬菜地面積①確定蔬菜內部需要量V②確定蔬菜的商品率P③確定蔬菜作物總產量W，其中W=V/(1

P)④確定蔬菜作物加權平均單產具體確定方法如下：a.確定各類蔬菜作物的種植結構b.確定各類蔬菜作物平均先進單產：即根據地區平均單產和先進單位的平均單產相加取半，即c.根據各類蔬菜平均先進單產和各類蔬菜所占比重，求蔬菜加權平均單產32種類權重F(％)平均先進單產乘積1.白菜類（矮腳黃高梗白）2.葉菜類（菠菜、莧菜）3.甘藍類（包菜、花菜）4.茄果類（辣椒、茄子）5.瓜類（黃瓜、南瓜）6.豆類（四季豆、豇豆）7.根菜類（蘿卜）8.蔥蒜類（蔥蒜）2525510101051022323221.55050152030201015合計100210表3－1蔬菜加權平均單產計算表33⑤確定蔬菜作物種植面積S1式中，A—蔬菜復種指數〔％〕⑥確定蔬菜輪作地凈面積S2

根據蔬菜地面積S1，并考慮蔬菜增產，培養地力、調節勞力和飼料供應等因素，制定蔬菜輪作方案。其中盡可能安排一些輪作作物式中，N一蔬菜輪作田區總數；n—蔬菜所占田區數。

34⑦確定蔬菜輪作地毛面積S3式中，k1—蔬菜輪作地上林帶、道路、溝渠用地占蔬菜輪作地凈面積的比重，k1＝5%～7％；

k2—溫床、溫室占地面積占蔬菜輪作地凈面積的比重，k2＝2%～3％35〔2〕果園用地需求量①確定果品內部需要量V；②確定果品的商品率P；③確定果品總產量W，其中W=V/(1

P)；④確定果品加權平均單產a.確定本地各類果樹的比例結構；b.確定本地區各類果樹的平均先進單產；c.根據各類果樹平均先進單產和各類果樹所占比重，求果樹加權平均單產,計算結果見表3☆11A確定方法如下：36表3果品加權平均單產計算表3008010154044554234602055101001.仁果類（梨、蘋果）2.核果類（桃、李）3.漿果類（葡萄等）4.堅果類（核桃）5.雜果類（柿、棗）合計乘積平均先進單產（t/hm2）權重F（％）果樹種類37⑤確定成年果樹栽植面積S1⑥確定果園面積S2式中，k1一果園內林帶、道路、溝渠占果園總面積的比重，一般取K1＝10%；k2一幼年果樹占果園總面積的比重，一般取k2＝15%，此面積不包括苗圃在內。38⑶副業、漁業用地副業用地需求量副業生產工程一般包括養蠶、養蜂、采集野生植物、編織等。副業生產用地實際上是指副業原料生產用地如開展養蠶，需要桑葉，據此確定人工栽植桑園面積，每張蠶籽食500kg左右，每公頃桑園桑葉年產量為11250kg，即每公頃桑園可養22.5張蠶漁業用地需求量凡水深1m以上、水源充足、水質良好的水面〔包括池塘、水庫、湖泊〕均可作為漁業生產用地；在可能條件下，還可開展稻田養魚39⑷林地需求量林業基地規模大小，主要決定于國家的需要和客觀條件的可能根據林業開展規劃的要求，南方各省中，凡有大片宜林地的地方都要積極地建立用材林基地南方各省的縣劃分為四個類型〔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ〕基地面積分別為4萬hm2、3萬hm2、2萬hm2和1萬hm2；25年以后的林木蓄積量分別為600萬m3、450萬m3、300萬m3和150萬m3；25年后的年伐量分別為20萬m3、15萬m3、10萬m3、5萬m3。第Ⅰ類縣是林業重點縣，第Ⅱ、Ⅲ類縣是在一般山區縣總面積中劃出20%～30%作為林業基地，以上三類縣都應向國家提供商品木材，第Ⅳ類縣主要解決地方用材自給。40林地需求量規劃時應解決如下問題：要有多少木材才能到達自給？生產這么多木材需要多少林地？這些林地能在多少年之后到達多少蓄積量？什么時候可能提供到達自給要求的年伐量？為了確定林業用地面積，需要計算以下技術經濟指標：平均畝產〔單位面積蓄積量〕；地方用材自給水平；主伐年齡和輪伐期；年伐量41建設用地需求量預測居民點用地需求量水利工程用地需求量公路工程用地需求量42居民點用地需求量①指標概算法

常用指標：每戶宅基地指標、每人占地指標、耕地面積概算指標等將上述指標分別乘以總戶數、總人口和總耕地面積即可概算居民點內居住用地面積，再按居住區與生產區占地比來推算生產區面積，兩者相加即為居民點用地面積43例如，依據人均用地定額指標〔J2〕計算居民點用地面積：式中，Z2—居民點規劃占地面積；N—規劃人口數；J2—人均用地定額。44表4我國城市用地現狀及規劃指標城市規模現狀（m2/人）規劃（m2/人）特大城市100萬人口以上大城市50萬～100萬人口中等城市20萬～50萬人口小城市10萬～20萬人口小城市10萬人口以下57.974.081.192.6101.170～9080～10090～11090～11090～11045根據預測期需建房戶數推算農民建房需新增用地面積：式中：H—預測期農村個人建房需占用土地面積N—預測目標年農村人口數；P—戶均人口數；n—預測年限F0—預測基期農村總戶數；d—預測期建房戶所占比例；e—每戶宅基地占地定額標準②需求推算法46再考慮到農村居民點內部的公共建筑、道路和鄉鎮企業生產占地，推算農村居民點新增占地面積：式中，Z—預測期新增農村居民點占地面積；k—公路、道路和鄉村企業生產占地系數，一般取0.3～0.647③兩區累加法先分別計算生活區和生產區的占地面積，然后兩區占地面積累加即可得到居民點用地面積。居住建筑面積依據住宅建筑標準和單方造價以及戶室比計算；公共建筑通常以千人指標〔如1000人中應有醫院病床4～6張等〕和遠景人口數進行計算；生產建筑面積一般依據其生產規模占地指標〔如年產3萬t水泥占地1.4hm2等〕進行計算48居民點用地概算公式：式中,M—居民點用地面積；M1—生活區用地面積；M2—生產區用地面積；m1—居住建筑面積；m2—公共建筑面積；m3—在農村系指自留地面積；m4—生活區內不宜利用的土地面積；Pi—各種生產建筑物面積；s—系數，S＝10~15k—系數，k＝1.2～1.3居民點用地需求量49水利工程用地需求量①渠道工程用地依據其長度和寬度來計算長度可在圖上截取，借助比例尺核算寬度與渠道流量、控制面積和渠道斷面要素以及水力計算參數有關渠道斷面要素包括渠道縱坡、邊坡、超高、渠頂寬、糙力、寬深比a＝b/h

渠道只允許不沖不淤流速渠道橫斷面各要素的尺寸應根據有關參數通過水力學公式加以確定小型渠道斷面尺寸可參考表5.1、表5.2中數據50灌溉面積(hm2)渠道流量(m3/秒)渠道底寬(m)各種比降所需渠道深度（m）其中渠道起高(m)渠道頂寬(m)2040608093.3106.7120.0133.3146.7160173.3200233.3266.7300333.30.0150.0300.0450.0600.0700.0800.0900.1000.1100.1200.1300.1500.1700.2000.2250.2500.250.250.250.250.250.300.300.300.300.300.350.400.400.500.500.500.400.400.420.440.470.400.420.450.470.510.510.420.450.470.500.520.530.550.570.580.590.600.640.650.670.680.690.450.470.500.520.540.540.560.580.620.650.640.660.690.700.720.740.540.560.570.590.620.650.670.650.680.710.720.750.770.590.600.630.650.680.700.670.720.750.750.770.800.620.650.670.700.720.730.770.800.770.800.850.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.30.30.30.40.40.40.50.50.50.50.60.60.70.80.91.0表5.1小型灌溉渠道斷面設計參考〔邊坡為1︰1〕51灌溉面積(hm2)渠道流量(m3/秒)渠道底寬(m)各種比降所需渠道深度（m）其中渠道起高(m)渠道頂寬(m)2040608093.3106.7120.0133.3146.7160173.3200233.3266.7300333.30.0150.0300.0450.0600.0700.0800.0900.1000.1100.1200.1300.1500.1700.2000.2250.2500.250.250.250.250.250.300.300.300.300.300.350.400.400.500.500.500.400.400.400.410.440.400.400.410.430.460.480.520.530.550.570.600.580.590.590.620.640.400.400.440.460.490.510.540.580.600.640.660.630.640.650.660.680.400.400.460.480.500.520.540.580.600.640.660.630.640.650.660.680.520.540.550.570.600.630.670.690.670.680.680.680.700.560.570.600.640.670.700.720.720.730.740.750.780.630.650.670.690.710.730.730.740.740.770.800.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.30.30.30.40.40.40.50.50.50.50.60.60.70.80.91.0表5.2小型灌溉渠道斷面設計參考〔邊坡為1︰1.5〕52式中：V－流速—過水斷面積〔平方米〕，即渠道梯形斷面積，=(b+mb)/h，b為底寬，h為水深，m為邊坡系數R—水力半徑，等于過水斷面與濕周之比值，即R＝/〔米〕；濕周指過水斷面水充分與渠床接觸線的長度(米)i—渠道比降；C—糙率系數〔又稱謝才系數〕，渠道設計流量Q〔立方米／秒〕53②水庫工程用地式中：V—庫容；H—近壩處水庫蓄水深度；B—近壩處水面寬度；L—水庫內水面長度；K—系數，狹窄地形K=6，開敞地形K=4依據水位—庫容關系曲線〔根據水位求出相應的庫容〕和水位—面積關系曲線〔根據水位求出相應的庫水面積〕估算水庫庫容估算方法有地形圖法、斷面法和系數法地形圖法依據庫區實測地形圖和擬建壩高，求出水庫的淹沒面積和庫容斷面法是沿一定的方向施測斷面，據以估算水庫庫容和庫水面積系數法是據經驗公式估算庫容54公路工程用地需求量公路工程用地取決于其長度和寬度長度依據選線方案，在圖上截取公路的寬度與其技術等級有關公路技術等級依據其晝夜交通量，如高速公路是25000輛以上，一級公路是5000～25000輛，二級公路是2000～5000輛，三級公路是2000輛以下，四級公路是200輛以下,見表5-5。依據公路技術等級即可確定公路的路面寬度和路基寬度公路晝夜交通量一般可按經驗公式計算55式中：A—晝夜平均交通量〔輛／晝夜〕；N—公路年平均貨運強度〔噸〕；d—汽車運輸天數〔天〕；p—每輛汽車載重量〔噸〕。例如，解放牌汽車為4噸，躍進牌汽車為2.5噸。公路晝夜交通量的經驗公式：公路工程用地需求量56表5-5公路用地定額指標公路等級高速公路一級二級三級四級交通量(輛/晝夜)地形路面寬度(m)路基寬度(m)＞25000平原、山嶺重丘陵2×7.5,2×726235000～25000平原、山嶺微丘陵、重丘陵2×7.5,2×723192000～5000平原、山嶺微丘陵、重丘陵97128.5＜2000平原、山嶺微丘陵、重丘陵768.57.5＜200平原、山嶺微丘陵、重丘陵3.53.56.54.557土地需求量定量預測方法預測方法案例：湖北省大冶縣建設占用耕地需求量預測58預測方法①趨勢預測法研究區域或單位的耕地面積或建設用地面積的變化是在時間序列上展開的。隨著時間的推移，可以得到一系列依賴于時間的數據Yt=f(t)假設假定變量的過去變動趨勢外延到未來，從而得到預測期的變量數值，這就是趨勢預測法59式中,為擬合值（在樣本范圍內）或預測值（在樣本范圍之外），與實際的之差就是擬合誤差或預測誤差。時間序列趨勢預測法的自變量就是時間t，因變量為時間序列本身yt，其一般形為:趨勢預測步驟先將序列描繪在橫軸為時間X，縱軸為指標時序值Y的直角坐標上，繪成一張散點圖根據序列的散點圖形狀，結合對其開展的具體分析，選擇適當的趨勢線方程用最小二乘法求解方程中的參數〔常系數〕應用選定的趨勢線方程進行預測60常用的趨勢線方程有以下幾種：

a.直線方程假設耕地面積或建設用地面積逐年增減大致相同，可配合直線方程用最小二乘法就可求出參數a和b，61根據以下三個標準方程式來解三個未定參數a、b、c

b.二次曲線方程假設耕地面積或建設用地面積時間序列中的逐期增長量中期大，前期和后期小，可配合二次曲線方程62c.指數方程假設耕地面積或建設用地面積的逐期增減率大致相同，可配合指數方程進行指數曲線配合，先將指數曲線方程式化為對數形式，然后再用最小二乘法求參數a和b。假設取對數63