基于GIS-MCDM与改进哈里斯鹰优化的产地冷藏选址一体化框架

从一开始就让收获保持新鲜

世界上大量水果和蔬菜在到达商店货架前就已腐败，尤其是在从农场到最近冷库的“第一公里”这一段。本论文处理了一个具有重大影响的务实问题：在一个农业区域内，冷藏建筑应当建在哪里、建多大，才能使鲜活农产品能快速且低成本地降温，同时尊重当地土地和环境限制？

为何早期冷却至关重要

鲜活农产品对热和时间高度敏感。如果收获后不能尽快降温，作物会失去品质、更快腐烂，农民也会获得更低的收入。中国目前是全球最大的鲜农产品生产和消费国，正扩展其冷链——包括冷藏存储与运输网络。然而，中国在产区的冷库数量远少于城市周边，因此农产品常常在到达合适存储之前经历长距离运输。该研究聚焦于解决农场端这一薄弱环节，旨在为政府和企业在决定新建产地冷藏设施的选址提供指导。

如何选择最佳土地

研究者构建了一个两步决策体系，并在宁夏重要农业区——贺兰县进行了测试。第一步，他们利用数字地图和结构化评分方法评估每块土地作为冷藏用地的适宜性。综合了三类信息：道路与物流连接状况、当地农业活动强度，以及地形与自然环境对建设的友好程度。同时，他们排除了不宜建设的区域，如自然保护区、水体、受保护农田、公园和密集住宅区。对剩余土地按“高度适宜”到“不适宜”进行分级，使规划者能一目了然地判断哪些地方适合建设，哪些不适合。

寻找智能集群，而非随意点位

在识别出最有前景的区域后，第二步更精细地研究需要多少冷库、它们应确切位于何处以及每个冷库的规模。团队将高度适宜的土地划分为许多小网格，然后用一种优先选取真实位置而非抽象点位的方法将相邻网格分组为簇。每个簇中心被视为潜在选址点。成本模型权衡三类主要开支：设施建造与运营成本、从农场到冷库的运输成本，以及在较长或较慢运输过程中造成的食品损失价值。较大的冷库在建造上通常更昂贵，但因规模经济而每吨产品的运行成本更低。为在所有可能的场址与规模组合中搜索最优方案，作者使用了受哈里斯鹰狩猎行为启发的“群体智能”算法的改进版，适合在复杂的选项空间中探索。

在试验县发生了什么

将该框架应用于贺兰县后，作者发现仅约1.25%的土地真正适合用于产地冷藏，而且这些适宜地块集中在道路、物流园与农业企业最密集的南部。从九个有前景的簇中，优化模型最终选出六个场址，全部位于这些高适宜性区。推荐的网络主要由中型设施组成，并在一处物流园内设置一个大型枢纽，总体提供3.3万吨的库容，服务于34个农业生产基地。所有设施的利用率均超过90%，且当系统依赖于更大、使用率更高的冷库而非许多小而分散的冷库时，总成本最小化。当研究者测试不同的情景假设——如改变建设成本或提高需求——他们一致发现，需求上升和大规模建造更便宜都会推动解向更少但更大的设施倾斜。

对农民与规划者意味着什么

简单来说，本研究表明，精明的规划能够将分散的农产品产出和不均衡的基础设施转化为连贯且高效的冷链。通过先地图化哪些地方可以安全且合理地建设冷库，再用注重成本的搜索决策来确定建多少设施及其规模，该框架有助于确保收获的作物能迅速且经济地降温。主要结论是：在产区内合理选址并具备高库容的冷库可以减少损耗、提高农民收入并减少不必要的运输与能耗——为全球希望建设或升级农场端冷藏网络的地区提供了可行的蓝图。

引用: Li, Y., Li, F., Yang, X. et al. Integrated site selection framework for origin-based cold storage using GIS-MCDM and improved Harris Hawks optimization. Sci Rep 16, 11560 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40766-2

关键词: 冷链物流, 产地冷藏, 设施选址规划, 减少食物损失, 农业基础设施