一種有約束條件的林地規(guī)劃模型的制作方法
【技術領域】
[0001] 該發(fā)明涉及一種有約束條件的林地規(guī)劃模型，其特征是：有約束條件。 二、 技術背景
[0002] 城市作為一個生態(tài)系統，林地是能使其健康運行的重要組成部分，合理有效的林 地規(guī)劃是能將林地的作用得以更好發(fā)揮的先決條件。目前城市林地規(guī)劃研究多基于影響 城市林地的各種驅動力因子基礎上的定性分析，或是對一個小區(qū)域內以小班為單位進行規(guī) 劃，尚未對大區(qū)域進行系統定量分析研究。城市林地分布合理化、林地分布空間布局精細化 迫切需要定量規(guī)劃城市林地。 三、

【發(fā)明內容】

[0003] 為使城市林地分布更加合理、林地分布空間格局更加精細化，本發(fā)明提出一種有 約束條件的利用最優(yōu)線性規(guī)劃法的林地規(guī)劃模型。
[0004] 本發(fā)明的目的是這樣實現的：
[0005] 1)首先以農田、宜林地、空地和跡地等造林地類為自變量，以造林成本最小為目 標，以林地覆蓋率、造林費用、造林面積、耕地"紅線"、碳平衡理論為約束條件，建立最優(yōu)線 性規(guī)劃模型，得到各類造林地類面積。
[0006] 2)以針葉林、闊葉林、針闊混交林、灌木林為自變量，以發(fā)揮森林最大固碳效益經 濟價值為目標，以林地覆蓋率、造林費用、造林面積、耕地"紅線"、碳平衡理論為約束條件， 構建最優(yōu)線性規(guī)劃模型，得到各造林地上林地種類的面積，完成林地規(guī)劃。
[0007] 本項發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0008] 1)是一種定量分析研究林地規(guī)劃的模型。
[0009] 2)具有約束條件，使模型參數確定更加合理、準確。 四、
【具體實施方式】：
[0010] 1)以農田、宜林地、空地、跡地的面積為因子造林地類為自變量，以造林成本⑵ 最小為目標，建立目標函數：minZ(x) =Σ ViXyi = 1、2、3、4,其中，XiS各造林地類的面積， \為各造林地類的單位面積造林成本；以林地覆蓋率、造林費用、造林面積、耕地"紅線"、碳 平衡理論為約束條件，即：
其中，S。為現有林地面積；Xi為各造林地類面積；S為土地總 面積；
其中X1為各造林地類面積；V i為造林費用；B為造林總費用；
其中X1為各造林地類面積，需征收現有林地的面積C。，C為現有 林地總面積；
其中X1為各類造林地面積，S 該地區(qū)耕地總面積，D為該地 區(qū)的耕地"紅線"；
其中，X1為各造林地類面積，E為碳排放量所需森林面積；
其中，η為研究區(qū)人口數量，W為每hm2林地面積上碳儲量，P為森林凈 碳效率=0.5。
[0016] 在約束條件下，建立最優(yōu)線性規(guī)劃模型，得到各類造林地類面積。
[0017] 2)以針葉林、闊葉林、針闊混交林、灌木林的面積為自變量，以發(fā)揮森林最大固碳 效益經濟價值（W)為目標，建立目標函數maxW(x) =Σ UiXi, i = 1、2、3、4,其中，Xi為各類 林地的面積，^為各類林地單位面積的固碳效益經濟價值；以林地覆蓋率、造林費用、造林 面積、耕地"紅線"、碳平衡理論為約束條件，約束條件的具體實現方式與1)中相同，構建最 優(yōu)線性規(guī)劃模型，得到各造林地上林地種類的面積。
【主權項】
1. 一種有約束條件的林地規(guī)劃模型。其特征是：首先利用最優(yōu)線性規(guī)劃法，以農田、宜 林地、空地和跡地等造林地類為自變量，以造林成本最小為目標，以林地覆蓋率、造林費用、 造林面積、耕地"紅線"、碳平衡理論為約束條件，建立最優(yōu)線性規(guī)劃模型，得到各類造林地 類面積；以針葉林、闊葉林、針闊混交林、灌木林為自變量，以發(fā)揮森林最大固碳效益經濟價 值為目標，以林地覆蓋率、造林費用、造林面積、耕地"紅線"、碳平衡理論為約束條件，構建 最優(yōu)線性規(guī)劃模型，得到各類宜造林地上林地種類的面積，完成林地規(guī)劃；其中（1)林地覆 蓋率約束條件是指在人類居住的一定區(qū)域（如行政區(qū)）內，人均綠地面積、或者綠地面積覆 蓋率大于等于某值時，才能有效地調節(jié)城市生態(tài)環(huán)境，保證人們居住生活的基本綠地需求， 該值就稱為區(qū)域林地最小覆蓋率K。，而實際林地覆蓋率為K，需要增加的覆蓋率為△κ，設S 為該區(qū)域內國土總面積，其約束條件為數學模型①ΣXl/s>Δκ，其中，足為各類造林地面 積；（2)造林費用約束條件是指造林需要經濟成本，不同立地類型的造林成本不同，單位時 間內國家支持的造林經費小于等于某個值Β，7 林地面積為單位面積的造林費用；Β為造林總費用；(3)耕地"紅線"約束條件是指每個 地區(qū)均有一定面積的國家基本農田，其面積稱為該地區(qū)的耕地"紅線"，在保證耕地"紅線" 的條件下，可在多余農田上造林，約束條件為數學模型③ΣXl<SfD，其中&為農田造林地 面積，Si*該區(qū)域耕地總面積，D為該區(qū)域的耕地"紅線"面積；(4)碳平衡約束條件是指城 市內的碳吸收量大于等于碳排放量才能保證區(qū)域內碳平衡，否則溫室效應會愈演愈烈，BP: 其中，A為各類造林地面積，E為該區(qū)域碳排放量所需森林面積；數學，其中，η為研究區(qū)域人□數量，W為每hm2林地面積上碳儲量，P 為森林凈碳效率=〇. 5 ; (5)區(qū)域林區(qū)規(guī)劃的最優(yōu)線性規(guī)劃模型是數學模型⑥max(或min)Z=ΣclXl，其中，方程左邊是目標變量，^為相應自變量，c為約束條件下得到的各自變量 的系數，求解所得各Xl即為各地類最優(yōu)造林面積。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種有約束條件的林地規(guī)劃模型。其特征是：首先利用最優(yōu)線性規(guī)劃法，以農田、宜林地、空地和跡地等造林地類為自變量，以造林成本最小為目標，以林地覆蓋率、造林費用、造林面積、耕地“紅線”、碳平衡理論為約束條件，建立最優(yōu)線性規(guī)劃模型，得到各類造林地類面積；以針葉林、闊葉林、針闊混交林、灌木林為自變量，以發(fā)揮森林最大固碳效益經濟價值為目標，以林地覆蓋率、造林費用、造林面積、耕地“紅線”、碳平衡理論為約束條件，構建最優(yōu)線性規(guī)劃模型，得到各造林地上林地種類的面積，完成林地規(guī)劃。
【IPC分類】G06Q10/04, G06Q50/02
【公開號】CN105303248
【申請?zhí)枴緾N201510602392
【發(fā)明人】馮仲科, 張琳原
【申請人】北京林業(yè)大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月18日