面向建设用地整治的自然村空心化程度及类型识别方法技术

本发明专利技术公开了一种面向建设用地整治的自然村空心化程度及类型识别方法，包括：将自然村庄建设用地斑块与政务地图进行校核；收集研究范围内各自然村庄的人口数量、公共服务设施数量、土地出让情况、主要道路空间分布情况以及居民用电数据，通过数据筛选与校核，实现各类数据要素与GIS工作底图的匹配；通过熵值赋权法计算各类数据要素的权重关系，分别对麻雀村、空心村和偏远村进行初步判别，并进一步形成村庄改造的综合评价；根据村庄改造的综合评价，结合相关规划文件的指导建议和各村镇政府主管部门的改造建议，得到乡村建设用地斑块改造潜力，并建立实时的规划实施反馈机制。本发明专利技术为村庄规划建设以及国家的新型城镇化发展提供更多的规划思路和方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自然村空心化程度及类型识别方法，尤其是一种面向建设用地整治的自然村空心化程度及类型识别方法，属于乡村规划

技术介绍
自改革开放以来，中国工业化和城镇化的快速发展，对农村的经济、社会结构产生了深刻的影响[1]，导致了不断增加的用地需求和日益严格的耕地保护之间的矛盾。随着农村劳动人口不断向城市转移，部分村庄逐渐出现“空心化”发展趋势，留守群体、公共资源配置不均衡及环境恶化等问题也日益突出；与此同时，随着农村生产水平和农民生活水平的不断提高，在农村的建设规划缺乏、土地管理严重缺位的情况下，无序的建设造成了土地资源的浪费和低效利用，严重阻碍了农村社会经济的可持续发展。因此，加强农村问题的研究，统筹城乡土地利用配置，促进乡村空间重构，科学开展农村土地整治，成为中国城乡转型期推进中国新型城镇化建设和全面小康社会建设的关键问题[2]。在国家日趋严厉的土地调整政策的大背景下，通过进行乡村土地整治，调整土地利用结构和优化用地布局，实现城乡建设用地统筹，是缓解我国工业化和城镇化带来的土地供需矛盾，促进城乡一体化发展的重要途径。近年来有关农村的“增减挂钩”、“三旧”改造等政策正在如火如荼地推进，无论是政府、学者、媒体还是普通民众都开始关注空心村、麻雀村、偏远村等的村庄改造问题，通过对这类村庄的改造，充分利用村内废弃住宅和空闲土地，限制村庄无序发展，优化村庄内部用地结构，达到节约集约土地资源的目的，因此，针对乡村建设用地整治的潜力评价研究就变得尤为重要。而长期以来，由于目前缺乏有效的数据支撑和调查手段，村庄改造潜力评价体系往往存在指标模糊、评价方法单一、评价结果可利用性差等问题，对于村庄类型判别和村庄综合改造评价一直缺乏一种精细测算方法。近年来，针对农村“迁村并点”、空心村整治等一系列村庄改造，国内有许多学者进行了相关研究。朱晓华(2010)利用土地利用属性调查、宅基地调查、遥感影像等手段对现状村庄进行空心村土地整治摸查[3]；周伟(2011年)根据村庄的景观指数、地形概况、土地利用概况等要素构建迁村并点适宜性评价体系[4]；沈斌莉(2013)、赵律相(2013)提出根据村庄人口和用地的现状和发展潜力的旧村改造潜力评价体系[5][6]；彭东海(2014)基于城乡建设用地增减挂钩的模式，提出根据村庄的规模布局、基础设施、经济、交通等要素进行空心村改造和中心村建设的模式[7]；王礼江(2014)在佛山“三旧”(旧城镇、旧厂房、旧村庄))改造的实践中，提出了基于“3S”(GPS、GIS、RS)的旧村改造技术体系[8]；姜绍静(2014)在总结空心村相关研究理论的基础上，提出从社会、经济、文化等多维角度出发构建空心村的量化指标体系[9]；田莉(2014)基于人口、行政区土地面积、地区生产总值、产业及其从业人口的构成等各项评价指标，提出了一种乡村一城市变迁指数的评价方法[10]；刘彦随(2014)提出了一种基于遥感影像的空废宅基地信息自动提取方法[11]，并且根据不同时间点的城乡建设用地空间矢量数据提出了一种城乡建设集聚性的探测方法[12]。以上研究大部分侧重于构建一个村庄改造潜力的评价体系，对于村庄改造的前期基础性研究具有重要的意义，但是传统的规划调查数据往往存在收集较为困难、容易出现信息错漏、缺乏一定精度等缺陷，导致村庄改造潜力评价缺乏一种较为快速、准确、有效的数据支撑方法，难以形成有效、精细的量化体系。上述内容提到的参考文献如下：[1]MaLaurenceJC，FanMing.Urbanizationfrombelow：ThegrowthoftownsinJiangsu，China.UrbanStudies，1994，31(10)：1625-1645.[2]陈玉福，孙虎，刘彦随.中国典型农区空心村综合整治模式[J].地理学报，2010，06：727-735.[3]朱晓华，陈秧分，刘彦随，张济，李亚云，丁晶晶.空心村土地整治潜力调查与评价技术方法——以山东省禹城市为例[J].地理学报，2010，06：736-744.[4]周伟，曹银贵，王静，袁春，乔陆印.村庄整治规划中迁村并点适宜性评价与判别研究[J].中国土地科学，2011，11：61-66.[5]沈斌莉，郑国全.空心村土地整治研究进展[A].中国自然资源学会土地资源研究专业委员会、中国地理学会农业地理与乡村发展专业委员会、青海民族大学公共管理学院.2013全国土地资源开发利用与生态文明建设学术研讨会论文集[C].中国自然资源学会土地资源研究专业委员会、中国地理学会农业地理与乡村发展专业委员会、青海民族大学公共管理学院：，2013：7.[6]赵律相，胡月明.旧村庄改造潜力评价研究[J].广东土地科学，2012，06：20-25.[7]姜绍静，罗泮.空心村问题研究进展与成果综述[J].中国人口.资源与环境，2014，06：51-58.[8]彭东海.基于增减挂钩模式“迁村并点”效益探究——以邙山镇六村为例[J].安徽农业大学学报(社会科学版)，2014，05：12-15.[9]王礼江，康停军，黄雪莲.基于“3S”的旧村改造技术体系模式研究[J].测绘通报，2014，S2：259-260+303.[10]田莉，李永浮，姚之浩.乡村一城市变迁指数的评价方法[P].上海：CN104318116A，2015-01-28.[11]刘彦随，杨晓梅，王介勇，王志华，陈玉福.一种基于遥感影像的空废宅基地信息自动提取方法[P].北京：CN104463168A，2015-03-25.[12]刘彦随，杨忍，陈玉福，李裕瑞，李玉恒.一种城乡建设集聚性的探测方法[P].北京：CN104463442A，2015-03-25.
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了面向建设用地整治的自然村空心化程度及类型识别方法，该方法利用居民用电数据与其他传统规划调查数据相结合的方式，从多维角度提出一种麻雀村、空心村和偏远村的村庄类型识别方法，实现对自然村庄空心化程度的判别和村庄土地改造潜力的综合评价，进而导向村庄综合改造策略和指引，实现农村土地集约可持续发展。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：面向建设用地整治的自然村空心化程度及类型识别方法，所述方法包括以下步骤：S1、以GIS用地数据库中的自然村庄建设用地斑块为研究分析的空间单元，将自然村庄建设用地斑块与政本文档来自技高网...

【技术保护点】
面向建设用地整治的自然村空心化程度及类型识别方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：S1、以GIS用地数据库中的自然村庄建设用地斑块为研究分析的空间单元，将自然村庄建设用地斑块与政务地图进行校核；收集研究范围内各自然村庄的人口数量、公共服务设施数量、土地出让情况、主要道路空间分布情况以及居民用电数据，通过数据筛选与校核，实现各类数据要素与GIS工作底图的匹配；S2、通过熵值赋权法计算各类数据要素的权重关系，分别对麻雀村、空心村和偏远村进行初步判别，并进一步形成村庄改造的综合评价；S3、根据村庄改造的综合评价，结合相关规划文件的指导建议和各村镇政府主管部门的改造建议，得到乡村建设用地斑块改造潜力，并建立实时的规划实施反馈机制。

【技术特征摘要】
1.面向建设用地整治的自然村空心化程度及类型识别方法，其特征
在于：所述方法包括以下步骤：
S1、以GIS用地数据库中的自然村庄建设用地斑块为研究分析的空间
单元，将自然村庄建设用地斑块与政务地图进行校核；收集研究范围内各
自然村庄的人口数量、公共服务设施数量、土地出让情况、主要道路空间
分布情况以及居民用电数据，通过数据筛选与校核，实现各类数据要素与
GIS工作底图的匹配；
S2、通过熵值赋权法计算各类数据要素的权重关系，分别对麻雀村、
空心村和偏远村进行初步判别，并进一步形成村庄改造的综合评价；
S3、根据村庄改造的综合评价，结合相关规划文件的指导建议和各村
镇政府主管部门的改造建议，得到乡村建设用地斑块改造潜力，并建立实
时的规划实施反馈机制。
2.根据权利要求1所述的面向建设用地整治的自然村空心化程度及类
型识别方法，其特征在于：步骤S1中，所述收集研究范围内各自然村庄的
人口数量、公共服务设施数量、土地出让情况、主要道路空间分布情况以
及居民用电数据，通过数据筛选与校核，实现各类数据要素与GIS工作底
图的匹配，具体包括：
S11、根据国土部门GIS数据库的基础信息，以自然村为单位，分别对
各自然村庄的人口数量、公共服务设施数量、土地出让情况、主要道路空
间分布情况进行收集统计，并根据工作底图的自然村庄斑块名称在GIS系
统中进行匹配；
S12、根据电力部门记录的研究范围内居民用电数据，统计分析至少
一年的每户居民月度用电情况，并根据居民的用电地址进行汇总，将其中
的城镇用电数据进行剔除；然后，在excel软件中，根据居民的用电地址筛
选出的自然村名的信息，并以自然村为单位进行用电数据的汇总统计分析；
最后，将汇总的用电数据信息与GIS工作底图的自然村斑块名称及政务地
图名称进行匹配。
3.根据权利要求2所述的面向建设用地整治的自然村空心化程度及类

\t型识别方法，其特征在于：步骤S11中，在对各自然村庄的人口数量、公
共服务设施数量、土地出让情况、主要道路空间分布情况进行收集统计后，
若有村庄人口数量值缺省，则按照斑块面积和研究范围内的平均人口密度
对缺少人口数据的村庄进行数据的修正。
4.根据权利要求2所述的面向建设用地整治的自然村空心化程度及类
型识别方法，其特征在于：步骤S12中，在将汇总的用电数据信息与GIS工
作底图的自然村斑块名称及政务地图名称进行匹配后，经过多次数据筛选
与校核，若用电量和用电户数的匹配率达到80％以上则视为合格，并将最
终无法匹配成功的用电数据按照斑块人口数量分配至缺少用电数据的自
然村庄中。
5.根据权利要求1所述的面向建设用地整治的自然村空心化程度及类
型识别方法，其特征在于：步骤S2中，所述对麻雀村进行初步判别，依据
村庄面积、人口数量、土地出让情况、公共服务设施数量、居民用电户数
以及居民用电量这六类数据要素进行分析，具体计算步骤如下：
1)将各类数据要素进行标准化处理，即进行量纲统一化处理，假设
自然村空间单元i的第j项数据要素数量为xij，首先对各自然村庄的各类数
据要素进行标准化处理，得到标准值αij，如下式：
α i j = x i j - minx i j maxx i j - minx i j - - - ( 1 ) ]]>式中，i＝1，2，...，m；j＝1，2，...，6；
2)计算各类数据要素的信息熵
在标准化处理的基础上，计算各要素的信息熵βj，首先定义：
f i j = ( α i j + 1 ) / Σ i = 1 m ( α i j + 1 ) - - - ( 2 ) ]]>式中，m表示所研究范围内的自然村空间单元数量，i＝1，2，...，m；j主
要指表示村庄面积、人口数量、土地出让情况、公共服务设施数量、居民
用电户数以及居民用电量这六类数据要素，j＝1，2，...，6；
当fij＝0时，ln(fij)没有意义，在计算标准值pij时，对fij进行修正，从
而得到重新定义，如下式：
pij＝fij·ln(fij)(3)
进而计算得到各类数据要素的信息熵βj：
β j = - 1 l n ( m ) Σ i = 1 m ( p i j ) - - - ( 4 ) ]]>式中，i＝1，2，...，m；j＝1，2，...，6；
3)计算各类数据要素的指标权重
根据上述得到的各类要素的信息熵βj，进一步计算则得到各类数据要
素的信息熵冗余度γj和权重wj，计算公式如下：
γj＝1-βj(5)
w j = γ j / Σ j = 1 6 γ j - - - ( 6 ) ]]>式中，j＝1，2，...，6；
4)计算各空间单元的麻雀村识别综合得分Mi根据上述计算结果，将自然村空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：周祥胜，郭振松，赵渺希，林艳柳，杨嘉，魏冀明，
申请(专利权)人：广东省城乡规划设计研究院，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44