土地科学原理PPT课件

1 土地科学前沿问题 主讲 Prof Dr 马智民地球科学与国土资源学院 2 土地科学的概念 土地科学的概念土地科学是一门研究土地的利用及其形成 演化和管理活动规律的科学 第一层次 土地利用 核心问题 第二层次 土地形成 演化和管理 内容 基础与服务 3 土地科学研究内容 核心问题 土地利用不仅研究土地自然属性 即把握土地开发 利用 整治和保护过程中的自然演替规律 还要研究土地的社会与经济属性 即探讨与土地开发 利用 整治和保护过程中有关的土地关系调整以及国家对土地管理应当构建的体制 机制和法制 研究内容土地利用土地形成与演化土地管理 4 土地科学的学科性质 浓厚的系统学性质鲜明的公共管理学色彩明显的时空耦合属性综合性应用学科 5 土地科学的学科属性 研究对象 土地或土地系统学科属性 土地科学是一门兼有自然 社会 经济 环境等多学科性质的综合性学科 6 土地科学的学科体系 7 2006年土地科学研究新进展 土地科学研究概览土地科学基础理论问题研究进展土地科学技术方法研究进展土地科学应用研究进展土地科学发展的改进方向 8 2006年土地科学论文统计 9 由上图可以看出 2006年土地科学的研究论文以土地资源 土地利用 土地整理与复垦工程 土地保护 土地信息 土地管理等几大方向为主 土地经济 土地生态 土地调查与技术 地籍管理等方向发表的研究论文数量相对较少 10 土地资源学基础理论问题研究进展 概念 土地资源学以土地资源为研究对象 从土地资源的基础问题入手 通过对土地资源的形成 发展 变化的研究 准确把握其分类 数量 质量的时空分布及其演化规律 探讨其合理开发 利用 整治 保护的科学 在土地科学学科体系中处于基础位置 学科地位与性质基础学科应用学科分支学科综合学科 11 土地资源学 基础理论与前沿问题 学科内容体系与方法论内容体系土地资源的产生 演变 时空分布特征及其相关理论 土地资源数量 质量调查 评价的理论 方法和技术体系 土地资源开发 利用 保护的宏观策略具体包括土地资源的产生及各主要组成要素特征研究 土地资源的理论认识及价值判断 土地资源类型与土地评价研究 土地利用与土地覆盖研究 人地关系与土地健康研究 区域土地资源宏观研究 12 土地资源学 基础理论与前沿问题 学科内容体系与方法论研究方法论基本假设 资源稀缺论基本方法定性与定量相结合静态与动态相结合宏观与微观相结合实证与规范相结合演绎与归纳相结合系统分析方法博弈分析方法个人主义与集体主义相结合 13 土地资源学 基础理论与前沿问题 基础理论土地资源伦理观土地资源系统理论土地资源过程理论土地资源价值理论土地资源辩证理论土地资源产权理论 14 土地资源学 基础理论与前沿问题 学科研究前沿土地资源学的学科体系及与相关学科的关系 特别是处理好与土地生态学 土地保护学和土地信息学之间的分工和覆盖的问题时空结合对土地资源的产生 演变及发展的深入研究 机制与规律问题对可持续发展资源观尤其是土地资源伦理观和价值观的研究土地资源调查评价新理论 新方法 特别是规范化 标准化的研究与空间信息技术的结合 对土地资源动态监测预警的决策支持研究资源开发保护 环境整治重建中与土地资源可持续利用有关问题的研究 15 土地资源学基础理论问题研究进展 土地资源可持续理论问题研究仍是热点土地资源可持续利用综合评价基本概念与理论框架综合评估方法与可持续利用评价指标体系土地发展权理论的土地资源可持续利用静态权利归属向动态的发展理念转变从代内可持续向代际可持续升华以生态足迹理论探讨土地资源优化与可持续利用优化土地资源的社会与经济效用的可持续利用方略如何实现土地资源利用中的可持续利益均衡与优化 16 土地资源学基础理论问题研究进展 土地资源生态安全的基础理论研究土地资源生态安全的概念土地资源生态安全机理土地资源生态安全评价土地资源生态安全设计 综合研究的体系框架 系统分析土地资源生态安全影响机理 构建土地资源生态安全评价指标体系 进行土地安全评价 识别生态危机和生态安全的土地利用模式 设计生态安全条件下的土地利用结构优化方案和生态安全的土地利用格局 17 土地资源学基础理论问题研究进展 土地资源优化配置与综合开发利用问题基于多资产期权的土地资源组合开发优化基于产业结构调整及城市化发展的土地资源优化配置问题土地资源优化配置模型研究土地资源优化配置体制研究 18 基于文献统计的2006年土地资源研究情况 通过对中国期刊全文数据库 清华同方 中国学位论文全文数据库 万方 和国家自然科学基金资助项目数据库的统计 2006年土地资源学科论文1924篇 硕士学位论文16篇 国家自然科学自主科研项目25项主要涉及如下方向 1 土地分类 2 土地资源调查监测 3 土地资源评价 4 土地资源开发 复垦与整理 5 土地利用与优化配置 6 LUCC 19 2006年土地资源学科自然科学基金资助项目分类情况 20 2006年国内期刊文献统计的土地资源学科研究公开发表论文情况 21 表1载文数量位于前20位的期刊分布 22 土地生态学基础理论与前沿问题 概念以土地为研究对象 通过物质流 能量流 信息流 价值流在土地上的传输与交换 通过生物 非生物和人类之间的相互作用 运用生态学和系统科学的原理和方法 研究土地生态结构和功能 土地生态变化以及相互作用机理 土地生态格局 为优化土地资源利用和保护服务 23 土地生态学基础理论与前沿问题 土地生态学的概念体系土地生态学中的土地概念土地是自然社会经济综合体 是指地球陆地上的特定区域 包含地表上下生物圈的所有部分 包括近地表的气候 土壤和地形 地表水 近地变成基层和地下水及地下水库 植物和动物群 人类过去和现在很多构筑物和有形结果 土地是生物与非生物之间能量 物质 信息 价值交流的场所和载体土地具有为人类提供生产 生活的环境功能土地是地球环境的组成部分 是保证生态环境处于良性发展的基底 24 土地生态学基础理论与前沿问题 土地生态学的概念体系土地生态单元在一定尺度下 具有同质的土地自然经济综合体尺度不同 土地生态单元的大小范围亦不同土地生态单元内具有相似的生态功能和生产能力土地生态单元是进行土地生态调查 评价和规划设计的基本单位 也是土地生态制图的基本单位 25 土地生态学研究内容 土地生态系统的结构与变化土地生态功能与过程土地生态分类与调查土地生态评价土地生态规划与设计土地生态恢复与重建土地生态管护土地生态经济 26 土地生态学基础理论与前沿问题 土地生态功能储存个人 群体和社会财富生产人类食物 纤维 燃料或其他生物物质植物 动物和微生物的栖息场所全球能量平衡河水循环的决定因素之一 提供资源和沉淀温室气体规定地表水和地下水的储存和流动人类使用矿物和原料的储存场所化学污染物的缓冲器 过滤器或调节器提供聚集 工业和娱乐空间保存历史和史前纪录提供或制约动物 植物和人类的迁徙 27 土地生态学基础理论与前沿问题 土地生态过程土地自然演化过程土地生态干扰过程土地利用形成过程土地景观形成过程土地能量 水分 物质和信息循环过程 28 土地生态学基础理论与前沿问题 土地生态变化土地性质属性变化土地质量变化土地利用变化土地覆被格局土地物质的分布与迁移生物的迁移 扩散 物质和能量在土地生态中的流动各种生态变化及其在空间上的分布规律 29 土地生态学基础理论与前沿问题 土地生态分异在土地生态工程和生态变化下土地生态单元在空间上分布的规律性称为土地生态分异土地生态分异具有地域性土地生态分异具有地方性 30 土地生态学基础理论与前沿问题 土地生态学的学科性质土地生态学既是一门基础学科 又是一门应用学科作为基础学科 它探求土地生态发生 发展 演化 分异的一般性规律作为应用学科 就是利用土地生态学的知识 研究和开发一系列的 为土地资源可持续管理 利用 为社会经济发展 国民经济建设 为建设良好的生态文明服务的技术体系 31 土地生态学基础理论与前沿问题 土地生态学的研究方法和技术体系研究方法调查方法评价方法数量模型方法试验分析方法规划方法生态重建的工程方法技术体系土地生态调查的技术体系土地生态评价的技术体系土地生态管护的技术体系 32 土地生态学基础理论与前沿问题 土地生态学的基本理论土地的生物生产力理论土地的生物栖息和承载功能理论土地能量平衡和水循环功能理论土地环境功能理论土地生态史理论土地生态过程理论土地生态变化规律理论土地生态分异理论 33 土地生态学基础理论与前沿问题 土地生态学研究的前沿问题土地生态学的概念体系土地生态学的发展问题土地生态学研究内容的探讨土地生态学研究方法的探讨土地生态学理论基础的研究土地生态功能研究土地生物栖息和承载功能的研究土地的能量平衡与水循环功能研究土地生态变化研究土地的环境功能研究土地的生态分异规律的研究土地生态调查与评价研究土地生态规划与设计研究土地生态恢复和重建理论和方法研究土地生态管理与管护研究土地生态经济研究 34 2006年土地生态学研究主要在 土地生态系统结构与功能土地生态系统动态变化及其驱动机制土地生态系统演变的生态环境效应 35 2006年我国土地生态文献分类数量 36 土地信息学基础理论与前沿问题 概念土地信息学研究土地信息的感知 采集 存储 管理 分析 处理 表达 应用和传播以及在计算机系统的支持下进行空间土地数据和信息的管理 并在计算机环境下模拟常规的或专门的土地分析方法和模型 作用于土地空间数据 产生有用的土地信息和知识 以便解决复杂的土地评价 预测 规划和管理问题 也研究快速 准确 自动地对复杂的特定系统进行空间定位和过程动态分析 37 土地信息学基础理论与前沿问题 土地信息学学科性质新兴的交叉学科 土地科学 信息科学 IT应用学科土地信息技术土地信息工程技术土地信息建模理论与技术基于地块的建模理论与方法基于土地制图单元的建模理论与方法基于域的建模理论与方法 38 土地信息学基础理论与前沿问题 土地信息学的基本理论 土地信息机理土地信息基准土地信息标准土地信息时空变化规律土地信息空间认知理论土地信息不确定理论土地信息表达与可视化理论 39 土地信息学的基本理论 土地信息机理研究土地实体之间信息传输过程与物理机制 揭示土地的集合形态和空间分布模式及变化规律 土地信息基准几何基准物理基准时间基准 40 土地信息学的基本理论 土地信息标准土地空间数据采集 存储与交换格式标准土地空间数据精度和质量标准土地空间信息分类与代码土地空间信息安全 保密及技术标准 41 土地信息学的基本理论 土地信息的时空变化土地信息时空特征和规律的形式化 规范化描述不同空间尺度下土地信息的衔接 共享 融合和变化检测 42 土地信息学的基本理论 土地空间信息认知空间位置空间形态空间组织空间层次空间排列空间格局空间联系空间制约关系 43 土地信息学的基本理论 土地信息不确定性类型的不确定性空间位置的不确定性空间关系的不确定性时域的不确定性逻辑的不确定性数据的不完整性 44 土地信息学的基本理论 土地信息表达与可视化数据库的多尺度表示数据库综合图形可视化动态仿真虚拟现实 45 土地信息学基础理论与前沿问题 土地信息学的技术体系混合数据结构有效的数据集成技术独特的土地空间分析技术快速的空间定位搜索复杂的空间查询功能强大的图形创造与可视化表达能力土地过程的演化模拟和空间决策支持技术 46 土地信息学基础理论与前沿问题 土地信息学的方法体系管理方法评价分析模型规划预测模型 47 土地信息学基础理论与前沿问题 土地信息学发展前沿遥感技术 全球定位技术与土地信息系统技术融合时空土地信息系统土地信息分析应用模型Internet与土地信息系统的结合土地信息系统与专家系统 神经网络的结合三维土地信息系统土地信息标准化 48 49 土地利用规划学基础理论与前沿问题 土地利用规划学的研究对象合理组织土地利用制约土地利用的生产力因素制约土地利用的生产关系因素土地资源在各产业 各部门间的合理分配土地利用在空间的合理布局 50 土地利用规划学基础理论与前沿问题 学科地位土地利用规划学在土地科学中起着控制作用学科关系编制规划有赖于土地调查 土地登记 土地统计 土地评价 土地政策 土地法律等学科的支持 实施规划又制约土地利用 土地价格 土地经济和有关政策法律 51 土地利用规划学基础理论与前沿问题 土地利用规划学学科体系土地规划理论土地利用总体规划土地利用详细规划土地利用专项规划土地规划设计与施工土地规划中的数学方法土地规划的3S信息技术 52 土地利用规划学基础理论与前沿问题 土地利用规划学的基础理论地租地价理论土地区位理论持续利用理论生态经济理论人地协调理论系统工程理论 53 土地利用规划学基础理论与前沿问题 土地利用规划学的学科前沿土地利用系统理论的应用土地利用系统A a1 a2 a3 an 土地配置问题MaxW AB BC约束下的L La Lc土地利用系统科学的预测分析在未来社会经济和生态环境大背景下 与其他资源利用相结合预测未来的土地利用程度 方向 方式 强度和综合效益 以达到合理组织土地利用的目的 54 土地利用规划学基础理论与前沿问题 土地利用规划信息系统的研制土地利用现状评价模型土地质量评价模型土地利用远景预测模型土地利用结构优化模型土地利用综合效益模型土地利用分区模型土地利用动态监测模型 55 土地经济学基础理论与前沿问题 土地经济学的学科性质及地位从土地经济学的硬件对象可以看出其在土地科学学科体系中地位的重要性核心问题 以土地关系为基础的人与人之间的相互关系问题研究对象 土地与人和因其产生的人与人的经济关系的总合及其内在的规律性土地科学中的主干学科 56 土地经济学基础理论与前沿问题 土地经济学的学科性质及地位从土地经济学的产生与发展可以看出其在土地科学学科体系形成与发展中的先导性土地分配 产权 问题土地利用 经济生产 问题土地收益分享问题 57 土地经济学基础理论与前沿问题 土地经济学的学科性质及地位从土地经济学的应用领域可以看出其在土地科学学科体系中的基础性土地学科建设中的基础性作用土地学科发展中的基础性作用土地学科应用中的基础性作用 58 土地经