基于耕作半径的采矿复垦区农村居民点安置规模预测

胡兴定，白中科,2※

（1.中国地质大学土地科学技术学院，北京 100083；　2.国土资源部土地整治重点实验室，北京 100035）



基于耕作半径的采矿复垦区农村居民点安置规模预测

胡兴定1，白中科1,2※

（1.中国地质大学土地科学技术学院，北京 100083；2.国土资源部土地整治重点实验室，北京 100035）

摘要：耕作半径对农村居民点的规模具有重要影响，而地形则是耕作半径的决定因素之一。该文采用耕聚比和缓冲区分析的方法，对比采矿前后农村居民点的耕作半径变化。考虑研究区地形起伏的影响，计算耕作半径地形修正系数，确定最优耕作半径。在此基础上预测矿区复垦后可安置农村居民点的面积、数量及人口。研究结果表明：平朔复垦区农村居民点耕作半径地形修正系数为1.6836，复垦区规划农村居民点最优耕作半径为1 500 m；复垦区预测回迁安置农村居民点总规模约651.24 hm2，共67个农村居民点；预测单个农村居民点面积9.72 hm2，控制耕地面积约109.68 hm2；预测回迁安置总人口约29 521人，共7 380户，该研究结果可为露天采矿复垦区农村居民点回迁安置规模与布局提供决策支持。关键词：土地利用；复垦；采矿；耕作半径；农村居民点；搬迁；安置

胡兴定，白中科. 基于耕作半径的采矿复垦区农村居民点安置规模预测[J]. 农业工程学报，2016，32（3）：259－266. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.03.038http://www.tcsae.org

Hu Xingding, Bai Zhongke. Prediction for relocation scale of rural settlements based on farming radius in reclamation area of open-pit coal mine[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(3): 259－266. (in Chinese with English abstract)doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.03.038http://www.tcsae.org

Email：huxingding1992@126.com

0　引　言

国外矿区土地复垦研究注重复垦对土壤性状、生物多样性、景观的影响，例如研究在岩土层上覆盖粉煤灰用于改善土壤理化性质[1]，对比自然表土覆盖复垦和非表土覆盖复垦的土壤差异性[2]，评价和监测复垦后土壤质量变化[3-5]和土壤生产力状况[6]；探讨不同复垦时序下的土壤结构的变化[7]和不同的复垦模式[8]，讨论不同复垦模式下对地表生物多样性结构的影响[9-10]，分析单一植被复垦类型对景观和土地利用的影响[11]。国内关于矿区复垦地研究的内容基本一致，侧重点却有所差异，但二者对农村居民点安置搬迁、回迁问题却鲜有研究。

农村居民点是农业劳动者进行经济、政治、社会和文化等活动而聚集的定居场所[12-13]，是农村人地关系的表现核心，也是农户生产和生活的承载体[14]。农村居民点作为农村的基本地域单元，既是新农村建设的重要对象，也是城乡统筹发展的助推器[15]。农村居民点空间分布，反映了一定自然地理条件下和社会经济发展下农村居民居住活动[16-17]。农村居民点的分布受到地形地貌和土地利用方式的影响，同时也受到耕作半径的影响。耕作半径可以直接反映农村土地利用的人－地关系。耕作半径通常包括时间半径和空间半径，前者指从农村居民点步行至耕地的时间，后者指所走的路程（空间距离），近年来耕作半径多以空间半径表示[18]。合理的耕作半径是提高农耕效率的关键，而耕作半径的形成是农村聚落与土地利用长期相互作用的结果。唐丽静等[19]、角媛梅等[20]在研究农村居民点空间布局优化中，将耕作半径作为主要影响因素之一。杨庆华等[21]在研究耕地资源分布状况中，引入耕作半径指标进行定量化描述。此外，在对农村区域其他方面问题进行的研究中，也考虑耕作半径的影响。在农村居民点选址和中心村研究中，蔚霖等[22]认为耕作半径间接地影响中心村的布局和村镇住区的选址[23]；李小建等[24]依据耕作半径对平原村庄农业生产区域进行了研究，结果指出距离对农业生产区位的选择具有重要影响；刘艳芳等[25]认为，最大耕作半径范围应不超过2.5 km，在城乡建设用地增减挂钩项目中，有些区域可将适宜耕作半径的上限调整为3.2 km[19]；在村镇选址中通过对现阶段中国村庄的耕作半径调查，吴得文等[23]认为从农村居民点到下地劳动步行时间以不超过20 min（约2 km）为宜；金明丽等[26]在山区农村居民点还耕可行性实地调查中，得到最理想的耕作半径应不大于1 km；角媛梅等[20,27]利用“均等”法计算农村居民点耕作半径，认为当农村居民点在一定缓冲区距离内的面积等于农村居民点控制的耕地面积时，农村居民点缓冲区距离即为农村居民点的耕作半径。虽然目前很多研究已将耕作半径作为影响农村居民点布局和安置的重要因素，但最优的耕作半径尚无统一的标准。另一方面，现有耕作半径计算多以空间半径为依据，而空间半径计算中尚未考虑地形对空间半径的影响，即在地形起伏较大区，地表实际耕作半径大于计算的空间半径。

本文以山西省平朔矿区为研究区，比较采矿前后矿区内农村居民点耕作半径的变化；为提高计算耕作半径的准确性，充分考虑地形对耕作半径的影响，提出耕作半径地形修正系数，并参考地形起伏度相关研究成果，确定能够反映研究区整体地形起伏情况的最佳统计单元并计算修正系数；进而计算复垦区回迁安置农村居民点的最优耕作半径（空间半径）；在此基础上利用耕聚比，在满足耕地占补平衡的要求下预测矿区复垦后农村居民点回迁面积、数量和人口，以期为未来采矿复垦区进行土地利用、农村居民点再安置提供依据。

1　研究区概况

平朔矿区位于山西省朔州市境内，地处黄土丘陵沟壑区，生态环境极其脆弱。该矿区是现代化的大型露天矿，介于112°17′～112°26′E，39°24′～39°32′N之间，南北长23 km，东西宽22 km，面积380 km2，主要包括3个露天矿和3个井工矿（图1），具有煤层厚、煤质好、煤层埋藏浅、地质构造简单的特点。平朔露天矿的开采，对当地的地形地貌造成了毁灭性的破坏，严重影响生态环境，分布在矿区内及其周围的农村居民点是生态破坏和环境污染的直接受体。截止到2013年，受采矿直接影响的村庄有61个。自1987年开始采矿至2013年6月，已有14个农村居民点完成搬迁，涉及人口8 400余人，安置区位于平鲁新村，距离耕作区约10 km。由于露天采矿工艺的特殊性，已形成人工堆垫地貌，即排土场，部分排土场已完成复垦，土地利用方式以耕地、林地和草地；已复垦为耕地的区域，大多处于弃耕的状态，复垦区农村居民点分布少，部分地区甚至无农村居民点分布；在复垦区进行耕作，农户多数从安置新村驾驶机动车下地，居住区与耕作区距离十几公里，给农户进行耕作带来了不便。

图1　研究区示意图Fig.1　Sketch map in study area

2　数据与研究方法

2.1数据来源

本研究采用美国陆地卫星1986年LANDSAT 5（分辨率30 m）和2013年SPOT 6（分辨率6 m）多光谱遥感影像。采用面向对象分类方法，利用eCognition8.7软件对期影像进行简单的土地利用分类，土地利用类型主要包括耕地、林地、草地、农村居民点、裸地、采矿用地和水域。通过调查访问获得平朔矿区农村居民点搬迁安置现状数据；从中煤平朔集团获取2013年平朔矿区矿权界线；利用GIS技术生成2013年平朔矿区数字高程数据，精度10 m。

2.2技术路线

本文在数据获取的基础上进行农村居民点缓冲区分析，比较采矿前后农村居民点耕作半径的变化情况；通过分析农村居民点耕作半径，确定研究区最优耕作半径；分析地形起伏对研究区耕作半径的影响，计算耕作半径地形修正系数，确定研究区农村居民点回迁安置的最佳耕作半径（空间半径）；利用“耕地聚落比”和金其铭提出的人均耕地、人口数量和耕作半径三者的关系式[28]，预测平朔矿复垦区未来可安置农村居民点的规模。技术路线如图2所示。

图2　技术路线Fig.2　Technical route

2.3缓冲区分析

本研究利用ArcGIS10.0软件平台，以平朔矿区1986年和2013年农村居民点为中心创建缓冲区，以500 m为梯度进行缓冲区分析。在缓冲区分析过程中，分别统计各梯度范围内的耕地面积，从而可知农村居民点的最大耕作半径以及特定耕作半径下的耕地面积。通过缓冲区分析，比较采矿前后耕作半径的变化，结合已有确定最优耕作半径的相关成果，确定该采矿复垦区在实施农村居民点回迁安置时的耕作半径。

2.4耕作半径地形修正系数

2.4.1最优统计单元的确定方法

平朔矿位于黄土丘陵沟壑区，地形起伏度较大，缓冲区分析得到的空间耕作半径与实际受地形影响的耕作半径具有较大的差异，所以在分析矿区农村居民点空间耕作半径时，必须对其进行修正。地形起伏度在一定程度上可以反映出区域地形起伏变化，并且近年来已得到广泛应用[29-31]，计算地形起伏度的关键问题是确定能够反映研究区地形起伏情况的最佳统计单元[32]。有研究结果表明，地形起伏度随统计单元面积的变化呈逻辑斯蒂克曲线，最佳统计单元位于该曲线由陡变缓处[33-35]，而较为准确、有效的确定方法是数理统计中的均值变点法，故本文也采用此方法确定计算地形起伏度的最佳统计单元[33]。

2.4.2地形位置参数和耕作半径地形修正系数

在计算地形位置参数时，关键在于确定最佳统计单元，统计单元既具有区域代表性和普遍性，又能够反映研究区整体地形起伏状况；若邻域范围选择太小，则系数值变化不明显，不能真实反映整体地形变化情况，若邻域范围选择太大，则不能反映局部地形变化。本文运用地形起伏度研究的相关成果，采用均值变点法确定地形起伏度计算的最佳统计网格单元。在最佳统计单元的基础上计算地形位置参数TPIim和耕作半径地形修正系数Km，公式如下

式中TPIim表示DEM数据中像元i在邻域m范围内的地形位置参数，反映该点地形与周边地形起伏关系，m；hi表示DEM数据中像元i的高程值，m；him表示DEM数据中像元i在邻域m范围内高程值的平均值（不包含像元i高程值本身），m。由式（1）可知，若TPIim＞0，则表示该点在邻域范围内表现为高点（地形凸起）；若TPIim＜0，则表示该点在邻域范围内表现为低点（地形凹陷）。

通过GIS技术缓冲区分析得到未来复垦区农村居民点安置规划的最优实际耕作半径，由于受地形地貌的影响，缓冲区分析的结果只能反映农村居民点到耕作区的空间距离，与实际距离存在较大的偏差，因此必须对该半径进行修正，使计算结果更为精确。本文提出耕作半径地形修正系数，通过该系数对耕作半径进行修正，使耕作半径与实际距离接近一致。本文引用地形位置参数的计算方法确定耕作半径修正系数值，即利用某像元领域范围内高程的平均值与其自身高程的差值来确定耕作半径的变异程度，如式（2）所示

式中Km表示邻域m范围内耕作半径地形修正系数值；Ci表示像元i的大小，m；n表示研究区域内的总像元数。

则实际耕作半径修正公式为

2.5利用耕聚比预测农村居民点安置规模

金其铭[27]提出耕作半径与人均耕地、人口数量的关系公式（式（4）），利用耕地面积与聚落面积的比值（简称耕聚比）反映耕地面积与农村居民点面积的关系（式（5））。

式中N表示单个农村居民点人数；M表示单个农村居民点人均耕地数量，m2/人；β表示研究区的土地垦殖率（垦殖系数），即区域范围内耕地总面积与土地总面积的比值，土地复垦工作必须以保护耕地为主要目标，确保耕地占补平衡，因此研究区未来复垦区土地垦殖率不得低于采矿前的土地垦殖率，即耕地复垦率大于或等于100%；R表示预测的单个农村居民点空间耕作半径，m；G表示研究区内单个农村居民点耕作面积与聚落面积的比值即耕聚比，由于研究区自然地理环境类似、区域较小且原始单个农村居民点数据获取有限，因此采用该区域总体的耕聚比作为研究区的单个农村居民点耕聚比；J表示单个农村居民点面积，hm2。

根据式（4）和式（5）可推算出单个农村居民点面积与其空间耕作半径的关系（式（6））。如果通过规划设计确定了复垦区未来回迁安置农村居民点的空间耕作半径，利用式（6）则可预测农村居民点安置规模。

3　结果与分析

3.1土地利用现状分析

利用面向对象分类技术和GIS空间信息统计工具对1986年和2013年多光谱遥感影像数据进行解译分类，其分类精度分别为0.86和0.92，高于0.85符合分类精度Kappa系数检验，结果如图3所示。平朔矿区主要包括安太堡露天矿、安家岭露天矿、东露天露天矿以及井工1号、2号、3号矿，面积约为16 807.54 hm2，从图3可以看出，1986年平朔矿区尚未开采，采矿用地很少，不存在较大的水面；自1987年采矿至2013年，采矿用地比例增大，在安太堡内排土场复垦区出现了水面，大量的耕地转换为采矿用地或草地，土地利用类型见表1。

图3　采矿前和采矿后平朔矿区土地利用类型图Fig.3　Land use type in Pingshuo mining area before and after mining

表1　1986年和2013年平朔矿区土地利用类型面积统计Table 1　Areas statistics for land use type in Pingshuo mining area in 1986 and 2013

由表1可知，1986－2013年，平朔矿区受采矿影响，草地、耕地和农村居民点面积均呈现减少趋势，采矿用地、林地、裸地以及水体面积增加，采矿用地面积增加最多。随着采矿的发展，采矿用地（包括工业场地、采矿运输道路和矿坑）增加，平朔矿区地处生态脆弱区，原地貌植被类型以荒草地和灌草地为主，采矿过程中，对排土场进行复垦，种树，因此1986－2013年，林地面积不减反增。由于露天采矿工艺的特殊性，随着采矿进度的推进，实施剥—采—排—复一体化的采矿工艺，原地貌表土被剥离，所以裸地面积增加。在安太堡内排土场复垦中新建水利设施，建立人工湖，水域面积增加。

3.2农村居民点缓冲区分析

对1986年（采矿前）和2013年（采矿后）矿区农村居民点分别进行缓冲区分析，按梯度变化进行耕地面积统计，结果如表2所示。

表2　1986年和2013年矿区农村居民点缓冲区耕地面积统计Table 2　Area statistics for arable land in rural settlement buffer of mining area in 1986 and 2013

由表2可知，1986年研究区农村居民点缓冲区范围为0～3 000 m，因其范围自然形成，受人为干扰影响不大，可作为未来复垦区安置农村居民点时确定耕作半径的依据。耕地在各梯度范围内均有分布，其所占耕地总面积的比例却存在较大的差异。对1986年而言，耕地面积主要分布在0～500 m范围内，面积4 483.43 hm2，占耕地总面积的60.75%；在＞1 500～3 000 m范围内，耕地分布少，其面积仅占耕地总面积的5.03%。受采矿的影响，2013年矿区内农村居民点部分已经完成搬迁安置工作，因此其分布数量和密度都有所降低，2013年农村居民点缓冲区范围为0～4 500 m，这比1986年矿区农村居民点缓冲区范围增大了1 500 m。与1986年相比，2013年矿区耕地分布较分散，主要聚集在＞0～1 000 m范围内，面积4 036.56 hm2，占耕地总面积的70.26%；在＞2 000～4500 m范围内，耕地分布少且不集中，仅占2013年耕地总面积的8.16%。对比可知，耕地分布在不同时期内均呈现出相同的变化趋势，即随着缓冲区范围的增大耕地面积呈现逐渐减少的趋势，1986年耕地分布较为集中且耕地距农村居民点较近，受采矿的影响，2013年矿区农村居民点与耕地的距离增大且耕地分布的聚集程度降低。

3.3最优耕作半径分析

采用1986年和2013年数据对比分析采矿对矿区农村居民点的影响。1986年的矿区耕作半径自然形成未受采矿扰动影响，故依据此确定矿区未来采矿复垦区的耕作半径。通过缓冲区分析可知，1986年自然状态下形成的耕作半径范围为0～3 000 m，在0～1 500 m范围内的耕地占到耕地总面积的94.97%，而在＞1 500 m区域的耕地仅占到总量的5.03%，因此可将1 500 m作为该研究区内自然状态下形成的最优空间耕作半径。相关的研究结果表明，农村居民点耕作半径不应过2 km[23]，金明丽等[26]通过调查认为山区最理想的耕作半径不超过1 km，所以1986年研究区农村居民点的最优耕作半径存在一定的不合理性，其主要原因是受地形地貌的影响。角媛梅等[20,27]提出利用均等法计算平原地区的最优耕作半径，认为受耕作条件和农业生产水平的限制，特定的农村居民点所控制的耕地面积是有限的，由于研究区位于黄土丘陵沟壑区，故本文不采用此方法计算最优耕作半径。对于未来平朔复垦区，通过人工堆垫形成的地形地貌增加了耕地的连片程度，生产技术从传统的畜耕方式向机械化作业转变，可相应地增加最理想的山地耕作半径范围，但也要保证耕作半径不宜过大，故在对比分析现有的研究成果以及研究区实际耕作半径范围、充分考虑科技农业对耕作半径影响的基础上，将1 500 m作为研究区未来安置农村居民点时规划的最优实际耕作半径。

3.4耕作半径的修正系数分析

利用矿区2013年10 m精度的数字高程图（DEM），分析研究区在不同统计单元下的地形起伏度变化情况，如表3所示。从表3可以看出，随着统计单元网格的增大，高程差平均值呈现出先急剧增大、后逐渐缓慢增加的趋势；而总离差平方和与两段样本的离差平方和之差的差值（S−Si）随着统计单元网格的增大，呈现出先增大后减小的规律，当统计单元为550 m×550 m时达到最大值。即研究区整体地形起伏度的最佳统计单元为550 m×550 m。

研究区反映地形起伏度的最佳统计单元为550 m×550 m，则耕作半径地形修正系数Km邻域m值为550 m，结合式（1）、（2）计算得出耕作半径地形修正系数为K550=1.6836。依据未来复垦区农村居民点回迁安置规划的最优实际耕作半径为1 500 m，由式（4）可知，未来复垦区农村居民点回迁安置规划的最优空间耕作半径为891 m。

表3　不同统计网格单元下的地形起伏度及离差平方和之差Table 3　Statistics for relief amplitude and sum of squares of deviations in different grid units

3.5复垦区农村居民点安置规模和人口数量预测

利用耕聚比预测复垦后农村居民点安置规模，由公式（4）可知，N×M即为研究区内单个农村居民点的耕地总面积。依据耕地占补平衡的法律规定，平朔矿区耕地复垦率必须大于等于100%，本研究假设耕地复垦率为100%，即复垦后耕地面积等于采矿前（1986年）的耕地面积，则垦殖率K=0.44。G为采矿复垦区未来回迁安置农村居民点的耕聚比，研究假设耕聚比保持采矿前（1986年）的水平且与农村居民点总体耕聚比保持一致，则G=11.29。由式（6）可得J=9.72 hm2，故单个农村居民点的面积为9.72 hm2，单个农村居民点控制的耕地面积为109.68 hm2，因复垦后耕地总量保持不变，即7 380.23 hm2，故复垦区预计需要规划农村居民点数量为67个，农村居民点总规模651.24 hm2。

本文参考《山西统计年鉴》、《中国城市统计年鉴》、《数字朔州：朔州建市20年回顾1989－2009》及《在改革开放中崛起:山西改革开放30年回顾1978－2007》相关数据可知，1984－2013年朔州市人均耕地面积0.25 hm2，以全市多年的人均耕地面积作为未来采矿复垦区农村居民点回迁安置的人均耕地面积，由公式（4）预测可知，在复垦区预计可回迁安置人口总数约为29 521人，若按照4口之家计算，预计可安置农户7 380户。

4　讨　论

在耕作半径计算过程中，提出耕地半径地形修正系数并借助地形位置参数TPI计算修正系数值，是本文的创新点，同时参考地形起伏度相关研究成果和方法，确定了反映研究区地形起伏状况的最佳统计单元，为计算耕作半径地形修正系数选择正确的邻域范围提供了可靠依据。本文计算的最优耕作半径与实际仍存在一定的差异，并且随着农业生产交通运输条件的改善，导致农业生产者可接受的耕作半径范围扩大，影响最优耕作半径的确定。因此，在不同的农业生产交通运输条件下进行耕作，其最优耕作半径的大小存在差异性。

此外，本研究仍存在许多不足，1）影响农村居民点分布的因素很多，但本研究在预测复垦区农村居民点安置规模时，只选取其中的一个主要影响因子即耕作半径，仅从空间位置的角度考虑不够全面；2）由于现阶段仍未有一个确定最优耕作半径的公认标准，本研究采用了累计耕地面积大于90%的最小空间距离作为最优耕作半径，是否合适仍需更进一步研究；3）在计算耕作半径地形修正系数时，邻域范围的选择采用了地形起伏度研究中的确定最佳统计网格单元的方法，该方法是否适用于邻域范围的选择仍是需要考虑的问题；4）本研究预测农村居民点安置未考虑土地权属改变对农村居民点布局的影响，而是假设在开放性政策下，从空间土地利用最优角度考虑农村居民点安置，但现实中农村土地的权属位置会直接影响耕作半径的范围，因此复垦区回迁安置农村居民点在政策上的可行性需要进一步研究；5）本次研究是预测性研究，目前平朔矿区实际采矿面积不到矿权面积的一半，已复垦区域所占比例很小，因此平朔矿采矿结束后复垦区具体位置和大小现无法确定，导致回迁安置农村居民点的空间位置不能具体落实。6）下一步研究可以从复垦区农村居民点选址影响因素展开，重点分析在复垦区与非复垦区选址时考虑因素的差异性以及限制条件的不同，落实农村居民点选址空间布局。

5　结　论

1）平朔矿区由于采矿的发展，使大量的耕地和农村居民点面积减少，耕作半径相比于采矿前扩大了1 500 m，不利于农户进行耕作；通过地形起伏度分析，确定了计算矿区地形起伏度值的最佳统计网格单元，即550 m×550 m，该单元具有区域代表性和普遍性；矿区由于受地形地貌的影响，其实际耕作半径与空间半径具有一定的误差，引用地形位置参数计算耕作半径修正系数值为1.6836，预测矿区最优空间耕作半径为891 m。

2）在保证原有耕地不减少，耕地总量占补动态平衡的基础上，为使复垦后耕地达到最有效利用，预测复垦区可回迁安置农村居民点总规模651.24 hm2，农村居民点数量67个，单个农村居民点控制耕地规模109.68 hm2，预测复垦区未来可安置人口数量29 521人。

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Prediction for relocation scale of rural settlements based on farming radius in reclamation area of open-pit coal mine

Hu Xingding1, Bai Zhongke1,2※
(1. School of Land Science and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China; 2. Key Lab of Land Consolidation and Rehabilitation, the Ministry of Land and Resources, Beijing 100035, China)

Abstract:Mine reclamation has become a worldwide problem recently and has similar research directions both in China and abroad, including ecological restoration, mining technology, bioremediation technology, soil reconstruction techniques, soil quality testing, plant species selecting. The key target is to restore the ecological system and improve the environment. One of the main purposes of reclamation is to restore farmland, which is scarce in China. In addition, resettlement of residents and their living environment need to be taken into account. In this paper, the study area is the Pingshuo open-pit mine, which is located in Shuozhou City, Shanxi Province, China, and belongs to super-large open-pit mine with modern production. Mining activities began in 1987, and have lasted for 28 years until now. Fourteen rural settlements have moved, and resettlement population has reached 8400 by 2013. From the perspective of farming radius, buffer analysis of rural settlements was used to contrast the difference of farming radius before and after the open-pit mining by geographic information system (GIS) technology. Considering the impact of topography on farming radius, this paper calculated the terrain correction coefficient of farming radius in the study area using the achievements about relief amplitude, and the mean change-point analysis method was adopted to determine the best statistics grid unit to reflect terrain. Through buffer analysis, the result of spatial farming radius showed that the farming radius had a great change from 1986 to 2013 because of open-pit mining. Therefore, the best farming radius should be determined based on the result in 1986. Using the equation of farming radius, per capita arable land and the number of population were calculated through combining the method of “the ratio of arable land area to settlements land area ” Finally, optimal farming radius was determined according to the calculation result about the terrain correction coefficient and the scale of arable land. We predicted the size and number of rural settlements after completing reclamation. The results showed that: 1) Affected by mining, the farming radius has expanded by 1500 m from 1986 to 2013, and the largest farming radius was 4500 m; 2) Determining the optimal statistics grid unit to calculate the value of relief amplitude, the result showed that 550 m × 550 m was the optimal statistics grid unit to reflect terrain in study area; 3) Based on the buffer analysis, digital elevation map neighbourhood analysis and forecasting, the terrain correction coefficient of farming radius was 1.6836, and the optimal actual farming radius was 1500 m, and therefore, the optimal spatial farming radius was 891 m. 4) On the premise of guaranteeing the arable land quantity unchanged, the total area of relocated rural settlements was about 651.24 hm2, and there were 67 rural settlements in total. Individual rural settlement area was predicted to be 9.72 hm2, and the control area of arable land was about 109.68 hm2. 5) The total relocated population would be about 29521 (7380 families). The results of this study can provide the reference for the implementment of relocating rural settlements and the reuse of reclaimed arable land in Pingshuo mining area.

Keywords:land use; reclamation; mining; farming radius; rural settlements; removal; placement

通信作者：※白中科，男，山西运城人，博士，教授，博士生导师，主要从事土地整理复垦与生态修复、环境影响评价研究工作。北京中国地质大学（北京）土地科学技术学院，100083。Email：Baizk@cugb.edu.cn。中国农业工程学会会员：白中科（E041200374S）。

作者简介：胡兴定，男（土家族），湖南张家界人，土地整治与生态恢复。北京中国地质大学（北京）土地科学技术学院，100083。

基金项目：2012年山西省重大科研专项课题（20121101007）；“2014全国生态修复研究生论坛”指导与资助

收稿日期：2015-03-16

修订日期：2015-12-11

中图分类号：F301.24

文献标志码：A

文章编号：1002-6819(2016)-03-0259-08

doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.03.038