第十章--空心村整治演变及判别标准.doc
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第九章空心村整治演变及判别标准
一、空心村动态演变计算机模拟与预测系统
1.3系统构成
系统借助GIS(地理信息系统)及曲线趋势预测算法,通过获取村庄中房屋、院落、街道、空地等准确的经纬度位置信息,绘制村庄平面图;通过改革开发30年来村庄平面图的变化的动态演示,生动形象的揭示空心村形成的变迁过程。
软件通过对已有数据进行分析,通过先进的曲线趋势预测算法,推演出未来几年的空心村各项数据的变化趋势。
系统架构如图1.1所示。
系统主界面
数据采集
模型预测
图形显示
图表输出
图1.1系统架构示意图
表2.1系统功能划分表
序号
功能名称
功能作用
输入变量
如何处理
输出变量
1.
登录管理
验证用户的合法性
用户名和密码
密码不能少于6位
验证用户和密码是否合法
用户名
2.
用户信息管理
管理系统的用户
用户名称、用户类型、用户密码。
将系统中的用户分为超级管理员和普通管理员以及普通用户。
根据用户不同的权限可以使用本系统的不同功能模块。
无
3.
村庄信息管理
管理村庄的基本信息
村庄编号、村庄名称、所属省份、地区、县、镇、GPS坐标、占地面积等信息
可以对村庄信息进行添加、修改、删除等处理。
无
4.
农户信息管理
管理村庄中农户的信息
所属村庄编号、户口编号、立户时间、户主姓名、拥有的房屋和院落、人员情况、经济情况。
录入村庄中的所有的农户信息,然后可以对这些信息进行添加、修改、删除操作。
无
5.
房屋信息管理
管理房屋的信息(如添加、修改删除房屋)
房屋编号、户口编号、建成时间、拆除时间、房屋坐标
将用户输入的房屋信息存储到数据库中
无
6.
院落信息管理
管理院落的信息
院落编号、户口编号、建成时间、拆除时间、院落坐标
将用房输入的院落信息存储到数据库中。
无
7.
人口信息管理
管理人口信息
身份证号、姓名、性别、出生年月、户口编号、与户主关系、学历、工作情况、变动情况、变动原因
将用户输入的人口信息存入数据库
无
8.
道路信息管理
管理道理信息
道理编号、道理名称、道路位置坐标、道路说明,村庄编号
将道路信息存入数据库中
无
9.
树木信息管理
管理树木信息
树木编号、树木大小、树木的位置,村庄编号
将树木信息存入数据库中
无
10.
村庄设施情况管理
管理村庄中设施的信息
设施标号、设施名称、设施位置,设施建立时间、设施拆除时间,村庄编号
将村庄的信息存入数据库中
无
11.
动态模拟
以平面图的形式演示村庄的动态演变过程
无
从数据库中提取数据,在程序中绘出村庄的平面图
村庄的平面图
12.
人口预测
以平面图的形式表现和预测村庄人口的变化趋势
无
从数据库中提出数据,在程序中描点然,并利用一定的算法预测未来村庄的人口变化趋势
村庄的人口变化趋势图
动态模拟功能
在动态模拟功能模块中,主要是根据前面数据管理模块中获得30年来村庄中道路的数据信息、村庄中树木的数据信息、村庄中公共设施的数据信息、村庄中公共用房的数据信息和房屋的数据信息绘制出村庄的每一年的平面图;根据前面数据管理模块中获得30年来村庄中每一年的人口的数据信息绘制出人口的变化图形。
通过观察村庄30年的平面图和人口的变化图可以清楚的了解空心村演变过程。
信息预测功能
本系统的信息预测功能包括:
对村庄总人口数量的变化预测、对村庄总收入的变化预测、对村庄总建筑面积的变化预测、对村庄中教育水平的变化预测,对村庄总绿化面积的变化预测。
3.3系统结构
本系统包括用户信息管理、数据信息管理、动态模拟、信息预测四大部分的功能,具体模块划分如图3.1所示。
图3.1系统模块结构图
3.3.3动态模拟功能
在动态模拟功能模块中,主要是根据前面数据管理模块中获得30年来村庄中道路的数据信息、村庄中树木的数据信息、村庄中公共设施的数据信息、村庄中公共用房的数据信息和房屋的数据信息绘制出村庄的每一年的平面图;根据前面数据管理模块中获得30年来村庄中每一年的人口的数据信息绘制出人口的变化图形。
通过观察村庄30年的平面图和人口的变化图可以清楚的了解空心村演变过程。
安乐村动态模拟平面图如图3.3所示。
图3.3空心村动态模拟截图
3.3.4信息预测功能
本系统的信息预测功能包括:
对村庄总人口数量的变化预测、对村庄总收入的变化预测、对村庄总建筑面积的变化预测、对村庄中总宅基地面积的变化预测,对村庄总绿化面积的变化预测。
图3.4空心村预测功能截图
3.6主要数据结构
(1)村庄实体图
图3.6村庄实体图
村庄实体图如图3.6所示,其中的数据说明如下:
①属性cZId用于记录村庄的村庄编号。
村庄编号可以唯一的标识一个村庄。
②属性cZName用于记录村庄的名称。
③属性address用于记录村庄所处的地区,表示如:
山东省泰安市岱岳区某某村。
④属性GPS1E用于记录村庄所处的GPS坐标的经度值。
⑤属性gps1w用于记录村庄所处的gps坐标的纬度值
⑥属性cZSize用于记录村庄的大小。
⑦属性cunZBuildingSize用于记录村庄中建筑面积的大小。
(2)村庄户口实体图
图3.7村庄户口实体图
村庄户口实体如图3.7所示,数据说明如下:
①属性hukouId用于记录户口的户口的户口编号。
户口编号可以唯一的标识一个户口信息。
②属性huZhuName用于记录户口的户主的名称。
③属性cunZId用于记录户口所属的村庄的村庄编号。
④属性money用于记录此户农户的家庭经济情况。
⑤属性starttime用于记录户口立户的时间。
⑥属性endTime用于记录户口注销的时间。
⑦属性peopleCount用于记录此农户的家庭人数。
⑧属性houseCount用于记录此农户拥有的院落个数。
(3)房屋实体图
图3.8房屋实体图
房屋实体如图3.8所示,数据说明如下:
①属性HouseId用于记录房屋的房屋编号。
②属性houseSize用于记录房屋的面积大小。
③属性HouseZuoBiao1e用于记录房屋坐标中第一个点的经度值。
④housezuobiao1w用于记录房屋坐标中第一个点的纬度值
⑤housezuobiao2e用于记录房屋坐标中第二点的经度值。
⑥housezuobiao2w用于记录房屋坐标中的第二个点的纬度值。
⑦属性Starttime和endtime分别用于记录宅院建设和拆除的时间。
⑧属性hukouId用于记录这个房屋是属于哪一个农户的农户编号。
(4)人口实体图
图3.10人口实体图
人口实体如图3.10所示,数据说明如下:
①属性PID用于记录一个人的身份编号,用于唯一的标识一个人。
②属性Name用于记录家庭成员的姓名。
③属性Sex用于记录家庭成员的性别。
④属性Birthday用于记录家庭成员的出生时间
⑤属性Relationship用于记录家庭成员与户主的关系(如:
父亲、母亲、儿子、妻子、丈夫等关系)。
⑥属性HuKouID用于记录这个人是属于哪个户口信息的。
用于与户口表进行关联。
⑦属性work用于记录这个人的工作地点
(5)树木实体图
图3.11树木实体图
树木实体如图3.11所示,数据说明如下:
①属性treeId用于记录树木的编号。
②属性treeName用于记录树木的名称。
③属性treesize用于记录树木的大小。
④属性treezbe用于记录树木坐标的经度值。
⑤属性treezbw用于记录树木坐标的纬度值。
⑥属性tstarttime和tendtime用于记录树木栽植的时间和砍伐的时间。
⑦属性cunZId用于记录树木所在村庄的村庄编号。
(6)公共设施实体图
图3.12公共设施实体图
公共设施实体如图3.12所示,数据说明如下:
①属性PBBUILDINGId用于记录树木的树木编号。
②属性PSBName用于记录树木的名称。
③属性PBzuobiao1E用于记录公共设施坐标中的第一个点的经度值。
④属性pbzuobiao1w用于记录公共设施坐标中第一个点的纬度值
⑤属性pbzuobiao2e用于记录公共设施坐标中的第二个点的经度值
⑥属性pbzuobiao2w用于记录公共设施作坐标中第二个点的纬度值
⑦属性PBStarttime和PSBEndtime用于记录树木栽植的时间和砍伐的时间。
⑧属性PBType用于记录公共设施的类型。
如公共用房、公共广场等。
⑨属性cZId用于记录树木所在村庄的村庄编号。
(7)系统实体联系图
系统实体联系图如图3.15所示。
二、旧村、空心村类型判别与评估标准
2.1空心村的类型
空心村的定义
农村建设上,在农民新建住宅的过程中,由于村庄规划严重滞后等原因,农村居民点用地往往不能合理、有效地利用。
新建住宅大部分都集中在村庄外围,而村庄内却存在大量的空闲宅基地和闲置土地,形成了内空外延的用地状况,即所谓的“空心村”。
经济上,空心村是指随着我国城市化和工业化进程,大量的农村青壮年都涌入城市打工,除出过年的十几天,其它的时间均工作在城市、生活在城市。
因此,使得留在农村的人口都是老弱病残的现象。
因其农村常住人口有如大树之空心,故名之空心村
根据成因和外在特征的差别,“空心村”可以分为以下五种主要类型:
Ⅰ类:
是“摊大饼”型。
其主要特征的是村中心区缺乏有效管理与整治,综合环境差,村民不愿意在村中心改建、扩建住房,新建住宅就像摊大饼一样乡村向四周扩展,同时村中心区逐步废弃但仍保留着大量无人居住的破旧房屋。
Ⅱ类:
是人口转移型。
其主要特征是不少农村人口居家转移,他们在农村的住房完全闲置,村庄实际居住人口减少,但村庄建设用地及房屋并未同步减少。
Ⅲ类:
是外出打工型。
其主要特征是农户家庭的主要劳动力长期进城务工经商,只有在重大节日后农忙季节回到农村老家,平常留守村里的主要是老人、小孩、妇女,这些农户的住房使用率很低甚至闲置。
Ⅳ类:
是空闲荒地型。
其主要特征是村庄建设缺乏规划,建设无序,乱拆乱建,村庄内出现许多空闲荒地。
Ⅴ类:
是复合型。
以上四种类型的划分是相对的,实际上大多数“空心村”都是复合型的,有的以一种类型为主,有的同时兼有两种三种或四种类型的特征。
总的情况看,全国各地都存在一定数量的“空心村”,并且有随城镇化发展而逐步增加的趋势。
2.2空心村的判别
2.2.1空心率
空心率是判别空心村的重要指标。
根据类型不同有其不同的定义。
一是,对于“摊大饼”型空心村的空心率(K1)可以定义为:
村庄内无人居住的破旧房屋面积(m1)占村庄居民点总面积(M)的百分数,其中村庄居民点总面积不包括村边闲置地和工矿用地。
(2.1)
二是,对于人口转移型空心村的空心率(K2)可以定义为:
村庄内完全闲置房屋面积(m2)占村庄居民点总面积(M)的百分数。
(2.2)
三是,对于外出打工型空心村的空心率(K3)可以定义为:
村庄内完全闲置房屋面积(m3)占村庄居民点总面积(M)的百分数。
(2.3)
四是,对于空闲荒地型空心村的空心率(K4)可以定义为:
村庄内闲置的荒地面积(m4)占村庄居民点总面积(M)的百分数。
(2.4)
五是,对于复合型空心村的空心率(K)可以定义为:
村庄内闲置的各种房屋面积和荒地面积之和(m)占村庄居民点总面积(M)的百分数。
(2.5)
2.2.2空心村的判别
空心村的判别目前还没有统一的标准和方法,根据我们的研究认为:
空心率是判别空心村的主要标准。
不论何种类型的空心村,只要空心率大于5%,就可认为该村已成为空心村。
根据空心率的大小我们可以将空心村划分以下五级:
Ⅰ级:
空心率大于等于5%,小于10%;属于轻度空心村。
Ⅱ级:
空心率大于等于10%,小于15%;属于较轻度空心村。
Ⅲ级:
空心率大于等于15%,小于20%;属于中度空心村。
Ⅳ级:
空心率大于等于20%,小于30%;属于轻重度空心村。
Ⅴ级:
空心率大于等于30%以上。
属于重度空心村。
2.2.3空心村类型的判别
对于现实中的空心村类型,前面我们根据成因和外在特征进行了定性分析确定,但许多空心村并不是仅具有一种特征,有的以一种类型为主,同时还兼有其他类型的特征,这种情况下如何确定空心村的类型?
根据我们的研究,可以用空心率加以定量判别和确定。
即:
若某空心村以一种类型为主,同时还兼有其他类型的特征,那么,当主要类型的空心率大于所兼有其他类型的空心率,则认为该空心村为主要类型的空心村类型,否则,为复合型空心村。
例如:
某空心村经根据成因和外在特征定性分析,以第Ⅰ类型为主,同时兼有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类型的特征,经统计分析和计算,K1=35%,K2=5%,K3=10%,K4=5%,K2+K3+K4=20%〈K1=35%,因此,该空心村为第Ⅰ类型空心村。
3空心村的评估标准
空心村的整治是社会主义新农村建设的客观要求。
通过空心村的整治可以大力改善农村生态环境,促进区域经济的发展,为全面建设小康社会奠定基础。
为了科学合理的改造和整治空心村,首先必须根据影响空心村整治的各种因素,对空心村的现状进行评估,为整治建设规划提供参考依据。
3.1评估标准构建的原则
空心村评估标准是衡量与测评空心村状况的尺度,构建科学合理的评价标准体系,是进行空心村评价的基础,空心村评估涉及因素很多,在标准体系研究制定中,应遵守如下原则:
(1)全面性原则
评价标准体系必须反映空心村的各个侧面,在建立过程中,必须深入研究空心村基本特征,力求所建立的指标体系应能够全面地反映空心村各方面的特征,只有这样,才能全面评价空心村实际状况。
(2)客观性原则
选择指标时,一定要站在客观的立场上,使所选指标真正反映出对象的客观面貌,不应掺入任何主观的意愿。
只有这样,才能为准确的评价打下基础。
(3)简洁性原则
选择指标时,应尽量作到简单明了。
这样一方面可以避免混乱,易于使人们从复杂的信息中,理清头绪,抓住关键;另一方面可以大大减少工作量,便于计算分析,并使方案间的权衡和选择工作易于进行。
3.2评估标准体系构建的方法
(1)确定目标,在构建空心村评价标准体系时,首先要明确评价的目标,在此基础上进行标准体系的构建。
(2)设置指标预选集,这一阶段尽可能多地选取与空心村有关的指标以构成候选标准集。
(3)指标筛选,构建指标体系不仅是为了全面地评价目标也是为了有效地评价目标。
设置预选指标集后,虽然己尽量作到全面性,但往往指标复杂,数量繁多,不具有简洁性,使用起来不够方便,这就需要进行指标筛选。
在指标筛选阶段的主要任务是保证评比的有效性,指标选得多,结构复杂、势必会影响评价速度,甚至得不出结果。
因此,我们要尽量把那些对目标贡献很小的指标剔除出去,以保证评估指标体系的效率,即以尽量少的“主要”指标来评价目标。
(4)构建标准体系,指标经过筛选后,就得到了较满意的评价标准体系,这样就可予以应用,通过实践再行检验其效果。
3.3空心村评估标准体系
空心村评估标准体系建立的主要目是对空心村状况进行客观、全方位的评判,在充分调研和征询有关专家意见后,在充分考虑评估对象整体性、评估标准体系整体性和评估原则整体性的基础上,建立了我国空心村评价标准体系,该评价标准体系由7项一级指标,18项二级指标,37项三级指标,2项四级指标构成。
评估标准体系结构组成如表3.1所示。
表3.1空心村评估标准体系
一级指标
二级指标
三级指标
四级指标
空间指标
村庄面积
村内空置地
村边空置地
空置宅基地
房屋倒塌
房屋完好
无人居住
暂时居住
建筑状况指标
土房
安全
不安全
砖房
抗震设计
不抗震
砼结构
保温
不保温
环保节能新型建材
环保节能
人口指标
最高人口规模及时间
60岁以上
16-56岁
15岁以下
目前人口规模
60岁以上
16-56岁
15岁以下
时间指标
规划时间
早期规划时间
近期规划时间
建筑年代
1970s以前
1980s
1990s
2000s以后
地理指标
距离市中
5公里以内
30公里以内
50公里以内
50公里以外
距离县城
5公里以内
30公里以内
50公里以内
50公里以外
距离乡镇
2公里以内
4公里以内
10公里以内
10公里以外
经济指标
人均收入来源
农业
副业
打工
经商
土地质量指标
易于复垦
难于复垦
17
环渤海新兴工业区空心村再生技术应用研究(2006BAJ05A12)
4空心村评估方法
目前,国内外使用的评估方法很多,但比较常用的方法包括层次分析法、效用函数法、加权优序法、相关分析法和模糊综合评价法等,在评估实践中必须根据不同的目的、对象确立不同的方法。
对空心村进行评估在我国尚处于不成熟阶段,尤其是全面评估。
因此,在吸收国内外评估经验的基础上,尽量采用较为成熟、实用的评估模式和方法,注意结合空心村整治的因素和特点,探讨空心村现状评估的一种定性与定量相结合的方法。
4.1层次分析法
层次分析法(Ana1yticHierarchyProcess,简称AHP法)是美国运筹学家、匹兹堡大学教授T.L.Saaty于20世纪70年代提出来的,其具体原理是充分利用人的经验和判断,对定量和非定量的因素进行统一测度,通过两两比较方案或目标的相对重要性,构造判断矩阵,计算判断矩阵的最大特征根和特征向量,进而得到方案或目标相对重要性的定量化描述,在目标因素结构复杂且缺乏必要数据的情况下使用更为方便,因而在实践中得到广泛应用。
4.1.1层次分析的基本步骤
(1)在确定决策的目标后,对影响目标决策的因素进行分类,建立一个多层次结构;
(2)比较同一层次中各因素关于上一层次的同一个因素的相对重要性,构造成对比较矩阵;
(3)通过计算,检验成对比较矩阵的一致性,必要时对成对比较矩阵进行修改,以达到可以接受的一致性;
(4)在符合一致性检验的前提下,计算与成对比较矩阵最大特征值相对应的特征向量,确定每个因素对上一层次该因素的权重;计算各因素对于系统目标的总排序权重。
4.1.2建立层次结构模型
将问题包含的因素分层:
A—最高层(解决问题的目的);B—中间层(实现总目标而采取的各种措施、必须考虑的准则等。
也可称策略层、约束层、准则层等);C—最低层(用于解决问题的各种措施、方案等)。
把各种所要考虑的因素放在适当的层次内,用层次结构图清晰地表达这些因素的关系。
4.1.3构造成对比较矩阵
比较第i个元素与第j个元素相对上一层某个因素的重要性时,使用数量化的相对权重aij来描述。
设共有n个元素参与比较,则A=(aij)n×n称为成对比较矩阵。
成对比较矩阵中aij的取值可参考Satty的提议,按下述标度进行赋值。
aij在19及其倒数中间取值。
·aij=1 元素i与元素j对上一层次因素的重要性相同;
· aij=3 元素i比元素j略重要;
·aij=5 元素i比元素j重要;
· aij=7元素i比元素j重要得多;
· aij=9元素i比元素j的极其重要;
· aij=2n,n=1,2,3,4 元素i与j的重要性介于aij=2n-1与aij=2n之间;
· aji=,n=1,2,…9,当且仅当aij=n。
成对比较矩阵的特点:
aij﹥0,aii=1, aij×aji=1。
4.1.4作一致性检验
从理论上分析得到:
如果A 是完全一致的成对比较矩阵,应该有aijajk=aik。
但实际上在构造成对比较矩阵时要求满足上述众多等式是不可能的。
因此退而要求成对比较矩阵有一定的一致性,即可以允许成对比较矩阵存在一定程度的不一致性。
由分析可知,对完全一致的成对比较矩阵,其绝对值最大的特征值等于该矩阵的维数。
对成对比较矩阵的一致性要求,转化为要求:
A的绝对值最大的特征值和该矩阵的维数相差不大。
检验成对比较矩阵A一致性的步骤如下:
(1)计算衡量一个成对比矩阵A(n>1阶方阵)不一致程度的指标CI:
(4.1)
其中是矩阵A的最大特征值。
从有关资料查出检验成对比较矩阵A一致性的标准RI,RI称为平均随机一致性指标,它只与矩阵阶数n有关。
(2)按下面公式计算成对比较阵A的随机一致性比率CR:
(4.2)
判断方法如下:
当CR﹤0.1时,判定成对比较阵具有满意的一致性,或其不一致程度是可以接受的;否则就调整成对比较矩阵A,直到达到满意的一致性为止。
其中,求 A的特征值的方法:
可以用MATLAB语句求A的特征值:
〔Y,D〕=eig(A),Y为成对比较阵A的特征值,D的列为相应特征向量。
在实践中,可采用下述方法计算对成对比较阵A=(aij)的最大特征值λmax(A)和相应特征向量的近似值。
定义 ,,可以近似地看作的对应于最大特征值的特征向量。
计算
(4.3)
可以近似看作的最大特征值。
实践中可以由来判断矩阵的一致性。
小结:
成对比较矩阵一致性检验的步骤为:
·计算的最大特征值;
·计算指标CI
·查表求得RI
·计算CR
·按CR的大小判断是否有满意的一致性,或是否要调整
4.1.5层次总排序
(1)确定权向量
我们设想把一块单位重的大石头砸成n小块,若称得每小块的重量分别是,并把这些小石块两两比较重量,设,则成对比较矩阵为
(4.4)
显然矩阵是一致矩阵,再记,则该向量反映了n块小石块的相对于小石块的权重。
同时,它显然满足
(1),即w是归一化向量;
(2)Aw=nw。
即w是矩阵A的特征值n的特征向量。
一般地,判断矩阵A的关于最大特征值的归一化特征向量w反映了各因子对某因素的影响权重,称为权向量。
(2)确定组合权向量
在综合评判中,各层次上的权重系数构成了权向量。
权重系数是非常重要的参数,它反映了各影响因素在决策过程中的地位和作用,因此合理的确定权重系数是保证评判质量的关键。
设上一层(A层)含m个因素,它们对目标O的权向量为。
再设其下一层(B层)含n个因子,它们关于因素Ai的权向量分别为,i=1,2,…,m.(注:
当Bj与Ai无联系时,bij=0)。
则B层对于目标O的权向量为其中,。
计算方法见表4.1
表4.1组合权向量计算表
B层
A层
B1
B2
…
Bn
A1a1
A2a2
…
Amam
b11
b21
…
bm1
b12
b22
…
bm2
…
…
…
…
b1n
b2n
…
bmn
B层对于目标的权重
…
组合一致性检验是逐层进行的。
设第k-1层有t个因素,共s层,第k层的各判断矩阵一致性指标分别为,随机一致性指标分
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