一种有约束条件的林地规划模型的制作方法
【技术领域】
[0001] 该发明涉及一种有约束条件的林地规划模型，其特征是：有约束条件。 二、 技术背景
[0002] 城市作为一个生态系统，林地是能使其健康运行的重要组成部分，合理有效的林 地规划是能将林地的作用得以更好发挥的先决条件。目前城市林地规划研究多基于影响 城市林地的各种驱动力因子基础上的定性分析，或是对一个小区域内以小班为单位进行规 划，尚未对大区域进行系统定量分析研究。城市林地分布合理化、林地分布空间布局精细化 迫切需要定量规划城市林地。 三、
【发明内容】
[0003] 为使城市林地分布更加合理、林地分布空间格局更加精细化，本发明提出一种有 约束条件的利用最优线性规划法的林地规划模型。
[0004] 本发明的目的是这样实现的：
[0005] 1)首先以农田、宜林地、空地和迹地等造林地类为自变量，以造林成本最小为目 标，以林地覆盖率、造林费用、造林面积、耕地"红线"、碳平衡理论为约束条件，建立最优线 性规划模型，得到各类造林地类面积。
[0006] 2)以针叶林、阔叶林、针阔混交林、灌木林为自变量，以发挥森林最大固碳效益经 济价值为目标，以林地覆盖率、造林费用、造林面积、耕地"红线"、碳平衡理论为约束条件， 构建最优线性规划模型，得到各造林地上林地种类的面积，完成林地规划。
[0007] 本项发明具有以下优点：
[0008] 1)是一种定量分析研究林地规划的模型。
[0009] 2)具有约束条件，使模型参数确定更加合理、准确。 四、
【具体实施方式】：
[0010] 1)以农田、宜林地、空地、迹地的面积为因子造林地类为自变量，以造林成本⑵ 最小为目标，建立目标函数：minZ(x) =Σ ViXyi = 1、2、3、4,其中，XiS各造林地类的面积， \为各造林地类的单位面积造林成本；以林地覆盖率、造林费用、造林面积、耕地"红线"、碳 平衡理论为约束条件，即：
其中，S。为现有林地面积；Xi为各造林地类面积；S为土地总 面积；
其中X1为各造林地类面积；V i为造林费用；B为造林总费用；
其中X1为各造林地类面积，需征收现有林地的面积C。，C为现有 林地总面积；
其中X1为各类造林地面积，S 该地区耕地总面积，D为该地 区的耕地"红线"；
其中，X1为各造林地类面积，E为碳排放量所需森林面积；
其中，η为研究区人口数量，W为每hm2林地面积上碳储量，P为森林净 碳效率=0.5。
[0016] 在约束条件下，建立最优线性规划模型，得到各类造林地类面积。
[0017] 2)以针叶林、阔叶林、针阔混交林、灌木林的面积为自变量，以发挥森林最大固碳 效益经济价值（W)为目标，建立目标函数maxW(x) =Σ UiXi, i = 1、2、3、4,其中，Xi为各类 林地的面积，^为各类林地单位面积的固碳效益经济价值；以林地覆盖率、造林费用、造林 面积、耕地"红线"、碳平衡理论为约束条件，约束条件的具体实现方式与1)中相同，构建最 优线性规划模型，得到各造林地上林地种类的面积。
【主权项】
1. 一种有约束条件的林地规划模型。其特征是：首先利用最优线性规划法，以农田、宜 林地、空地和迹地等造林地类为自变量，以造林成本最小为目标，以林地覆盖率、造林费用、 造林面积、耕地"红线"、碳平衡理论为约束条件，建立最优线性规划模型，得到各类造林地 类面积；以针叶林、阔叶林、针阔混交林、灌木林为自变量，以发挥森林最大固碳效益经济价 值为目标，以林地覆盖率、造林费用、造林面积、耕地"红线"、碳平衡理论为约束条件，构建 最优线性规划模型，得到各类宜造林地上林地种类的面积，完成林地规划；其中（1)林地覆 盖率约束条件是指在人类居住的一定区域（如行政区）内，人均绿地面积、或者绿地面积覆 盖率大于等于某值时，才能有效地调节城市生态环境，保证人们居住生活的基本绿地需求， 该值就称为区域林地最小覆盖率K。，而实际林地覆盖率为K，需要增加的覆盖率为△κ，设S 为该区域内国土总面积，其约束条件为数学模型①ΣXl/s>Δκ，其中，足为各类造林地面 积；（2)造林费用约束条件是指造林需要经济成本，不同立地类型的造林成本不同，单位时 间内国家支持的造林经费小于等于某个值Β，7 林地面积为单位面积的造林费用；Β为造林总费用；(3)耕地"红线"约束条件是指每个 地区均有一定面积的国家基本农田，其面积称为该地区的耕地"红线"，在保证耕地"红线" 的条件下，可在多余农田上造林，约束条件为数学模型③ΣXl<SfD，其中&为农田造林地 面积，Si*该区域耕地总面积，D为该区域的耕地"红线"面积；(4)碳平衡约束条件是指城 市内的碳吸收量大于等于碳排放量才能保证区域内碳平衡，否则温室效应会愈演愈烈，BP: 其中，A为各类造林地面积，E为该区域碳排放量所需森林面积；数学，其中，η为研究区域人□数量，W为每hm2林地面积上碳储量，P 为森林净碳效率=〇. 5 ; (5)区域林区规划的最优线性规划模型是数学模型⑥max(或min)Z=ΣclXl，其中，方程左边是目标变量，^为相应自变量，c为约束条件下得到的各自变量 的系数，求解所得各Xl即为各地类最优造林面积。
【专利摘要】本发明公开一种有约束条件的林地规划模型。其特征是：首先利用最优线性规划法，以农田、宜林地、空地和迹地等造林地类为自变量，以造林成本最小为目标，以林地覆盖率、造林费用、造林面积、耕地“红线”、碳平衡理论为约束条件，建立最优线性规划模型，得到各类造林地类面积；以针叶林、阔叶林、针阔混交林、灌木林为自变量，以发挥森林最大固碳效益经济价值为目标，以林地覆盖率、造林费用、造林面积、耕地“红线”、碳平衡理论为约束条件，构建最优线性规划模型，得到各造林地上林地种类的面积，完成林地规划。
【IPC分类】G06Q10/04, G06Q50/02
【公开号】CN105303248
【申请号】CN201510602392
【发明人】冯仲科, 张琳原
【申请人】北京林业大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月18日