基于GIS的低丘緩坡土地資源建設(shè)適宜性評價

尹一帆　程燕芳　沈俊林

摘要 以云南省昆明市東川區(qū)低丘緩坡未利用地為例，在GIS的支持下，利用定性和定量分析相結(jié)合的方式，在充分考慮影響城鎮(zhèn)建設(shè)各種因子的基礎(chǔ)上選取參評因子，構(gòu)建低丘緩坡建設(shè)適宜性評價因子體系，運用層次分析法確定各參評因子的權(quán)重，對低丘緩坡土地開發(fā)成建設(shè)用地的適宜性進行評價。結(jié)果表明，東川區(qū)內(nèi)低丘緩坡土地開發(fā)為建設(shè)用地的最適宜區(qū)面積為0，適宜區(qū)為5 035.74 hm2，基本適宜區(qū)71 274.57 hm2，不適宜區(qū)有14 754.07 hm2。評價結(jié)果可為低丘緩坡荒灘等未利用地的建設(shè)開發(fā)提供依據(jù)，為優(yōu)化城鄉(xiāng)用地結(jié)構(gòu)和綜合開發(fā)未利用地提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞 低丘緩坡；未利用地；建設(shè)適宜性；東川區(qū)

中圖分類號 S127 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2016）05-228-03

Abstract Taking hilly slope unused land in Dongchuan Region， Kunming City， Yunnan Province as an example， under the support of GIS， using qualitative and quantitative combination way， selecting evaluation factors on the basis of fully considering each factor in urban construction， the evaluation indicator system for hilly slope land construction suitability was constructed， the weight was determined by AHP method. The results showed that the most suitable area， suitable area， inappropriate area and unsuitable area of hilly slope land in Dongchuan Region are 0， 5 035.74， 71 274.57， 14 754.07 hm2， respectively.The evaluation results canprovide the basis for development and construction of unused land， also provide technical support for optimizing urbanrural land structure and comprehensive development of unused land.

Key words Lowslope hilly land；Unused land；Construction suitability；Dongchuan Region

土地是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。云南省國土面積占全國陸地總面積的4.10%，但高海拔土地和陡坡土地所占比重較大，山區(qū)半山區(qū)面積占全省土地總面積的97.78%，壩區(qū)僅占2.22%。特殊的地形地貌特征決定了云南省必須利用好每一寸土地，尤其是要保護好壩區(qū)耕地，開發(fā)利用好山地資源。對低丘緩坡荒灘等未利用地的綜合開發(fā)利用，是國土資源部門探索不同地形、地類土地利用模式的新舉措[1]。其對減少工業(yè)、城鎮(zhèn)建設(shè)占用城鎮(zhèn)周邊和壩區(qū)優(yōu)質(zhì)耕地，切實保護耕地特別是基本農(nóng)田，拓展建設(shè)用地新空間，推動鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)化和城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展具有重要意義。

土地適宜性評價是國土空間格局優(yōu)化與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的科學基礎(chǔ)，是土地資源管理和土地利用規(guī)劃的重要依據(jù)，也是區(qū)域土地綜合開發(fā)的基礎(chǔ)性工作[2]。筆者根據(jù)云南省東川區(qū)低丘緩坡土地資源的基本情況，建立低丘緩坡未利用地建設(shè)適宜性評價指標體系，對東川區(qū)低丘緩坡未利用地的建設(shè)適宜性進行評價，為統(tǒng)籌優(yōu)化城鄉(xiāng)用地結(jié)構(gòu)、綜合開發(fā)未利用土地和緩解用地供需矛盾提供技術(shù)支撐。

1 研究區(qū)低丘緩坡土地資源利用現(xiàn)狀

1.1 研究區(qū)概況

東川區(qū)位于昆明市最北端，國土面積1 866 km2，東鄰會澤縣，南倚尋甸縣，西與祿勸縣毗鄰，北連巧家縣并與四川省會東縣隔金沙江相望。全區(qū)轄銅都街道辦事處、湯丹鎮(zhèn)、拖布卡鎮(zhèn)、因民鎮(zhèn)、阿旺鎮(zhèn)、烏龍鎮(zhèn)、紅土地鎮(zhèn)和舍塊鄉(xiāng)，區(qū)政府所在地為銅都街道辦事處。

東川區(qū)地處低緯高原，主體氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L氣候，由于山脈河谷南北縱橫，地形高差懸殊和不同氣流的影響，形成顯著的立體氣候和干濕季明顯的特點。東川區(qū)氣候的垂直變化顯著，“一山有四季，十里不同天”。 按海拔高度，東川區(qū)大體分屬于南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、南溫帶、中溫帶、北溫帶6個氣候帶。東川區(qū)的干、濕季節(jié)明顯，與云南大多數(shù)地區(qū)相同，干季集中在每年11月～次年4月，濕季為每年的5～10月，濕季時降雨較多，其降雨量各地平均為600～1 025 mm，占全年降雨量的88%左右。

東川區(qū)土地總面積186 569.81 hm2，2011年末全區(qū)農(nóng)用地面積105 400.62 hm2，占全區(qū)土地總面積的56.49%，其中耕地32 490.55 hm2，園地1 697.71 hm2，林地61 470.58 hm2，其他農(nóng)用地9 741.78 hm2；建設(shè)用地面積5 704.26 hm2，占全區(qū)土地總面積的3.06%，其中城鄉(xiāng)建設(shè)用地4 946.05 hm2，交通水利用地711.67 hm2，其他建設(shè)用地46.54 hm2；其他土地75 464.93 hm2，占全區(qū)土地總面積的40.45%，其中水域4 038.91 hm2，自然保留地71 426.02 hm2。

1.2 研究區(qū)低丘緩坡土地資源情況

針對云南省低丘緩坡土地資源特點，低丘緩坡主要指在云南省劃定的壩區(qū)范圍以外，平均海拔在2 500 m以下，主要坡度為8°～25°的低丘山地，并且交通條件較好，有較強的資源環(huán)境承載能力和較好的配套基礎(chǔ)設(shè)施，適宜綜合開發(fā)利用的土地。根據(jù)東川區(qū)實際情況，坡度等級分為4級，即：平地（坡度0°～8°）、緩坡（坡度8°～15°）、斜坡（坡度15°～25°）、陡坡（坡度>25°）。因此，該研究中低丘緩坡主要指坡度8°～25°的土地資源。

1.2.1 按坡度分布。

根據(jù)東川區(qū)2011年土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查數(shù)據(jù)、1∶10 000數(shù)字高程模型及實地踏勘，東川區(qū)低丘緩坡土地資源坡度分布見表1。

1.2.2 按鄉(xiāng)鎮(zhèn)分布。

按鄉(xiāng)鎮(zhèn)分析結(jié)果需落實到具體的地塊，利用東川區(qū)數(shù)據(jù)高程模型（DEM）通過計算機生成坡度空間分布數(shù)據(jù)（DSM），并采用以高分辨率的SPOT5衛(wèi)星影像圖判讀為主、實地核對調(diào)查為輔的工作方法作進一步的補充、修正，再按照與壩區(qū)范圍線、山脊線相銜接的基本原則，同時考慮行政區(qū)界線、城鎮(zhèn)（園區(qū)）規(guī)劃范圍界線、道路而確定低丘緩坡資源區(qū)范圍線，經(jīng)數(shù)據(jù)平差后，東川區(qū)共有低丘緩坡土地面積91 064.36 hm2，占東川區(qū)土地總面積的48.81%，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布，具體見表2。

1.2.3 低丘緩坡土地資源利用結(jié)構(gòu)。

東川區(qū)低丘緩坡土地總面積為91 064.36 hm2，按照土地規(guī)劃地類分析得知，其中農(nóng)用地56 502.09 hm2，占低丘緩坡土地總面積的62.05%；建設(shè)用地3 925.27 hm2，占低丘緩坡土地總面積的4.31%；其他土地30 637.01 hm2，占低丘緩坡土地總面積的33.64%（表3）。

2 東川區(qū)低丘緩坡土地建設(shè)適宜性評價

2.1 適宜性評價指標構(gòu)建與方法

2.1.1 評價對象。

以東川區(qū)內(nèi)低丘緩坡土地資源為基礎(chǔ)，對低丘緩坡建設(shè)用地適宜性進行評價，按其適宜分值大小，劃分為4個等級： 最適宜、適宜、基本適宜和不適宜。

2.1.2 評價因子。低丘緩坡建設(shè)用地適宜性評價應(yīng)綜合考慮土地利用現(xiàn)狀、建設(shè)性質(zhì)，依據(jù)對土地利用方式影響的顯著性篩選確定評價因素和評價因子，采取多因素加權(quán)求和法計算分值高低，結(jié)合定性分析結(jié)果共同確定適宜性等級。評價因子包括彈性因子與剛性因子。在評價過程中，對剛性因子先進行定性分析，只要出現(xiàn)不可防治的地質(zhì)災(zāi)害、自然災(zāi)害，位于地震斷裂帶500 m范圍內(nèi)，壓覆重要礦產(chǎn)資源，涉及自然保護區(qū)核心區(qū)或緩沖區(qū)、基本農(nóng)田、重要水源地、國家公益林、省級公益林等禁止建設(shè)區(qū)，均確定為不適宜建設(shè)區(qū)域。彈性因子包括，包括地形地貌（坡度、坡向、地形形態(tài)、相對高程等）、地質(zhì)地震條件（巖土類型、地基承載力、斷裂帶距離）、自然地質(zhì)災(zāi)害（地質(zhì)災(zāi)害類型、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性和水土流失）、社會經(jīng)濟條件（交通條件、城鎮(zhèn)聚集效應(yīng)）、人為因素（土地利用類型）等幾個方面。

2.1.3 指標權(quán)重的確定。

由于低丘緩坡土地建設(shè)用地生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性、模糊性以及不可逆性，用精確客觀的數(shù)學模型來確定低丘緩坡土地建設(shè)用地適宜性評價的因子權(quán)重難度比較大，如果對實地用地情況了解不夠，過分相信數(shù)學模型的定權(quán)方法，反而使權(quán)重分配不盡合理，指標不能體現(xiàn)自身的價值重要性，難以正確反映實地情況。在麥克哈格適宜性評價理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合東川區(qū)低丘緩坡土地資源實際情況，選擇多因素綜合評價法，采用層次分析法確定評價指標體系，通過多位專家的經(jīng)驗判斷結(jié)合適當?shù)臄?shù)學模型運算確定權(quán)重的方法，再利用ArcGIS空間分析模塊，采用多因子疊加分析和主成分分析方法結(jié)合的方式，依次對各評價因子進行評價和歸一化處理，將數(shù)據(jù)代入評價模型進行計算，得出低丘緩坡建設(shè)適宜性綜合評價得分，并進行修正，最終區(qū)分出每個評價單元的建設(shè)適宜性等級[3-4]。

2.1.4 適宜性評價指標體系。

以評價單元為單位，根據(jù)各評價因子對建設(shè)適宜度的高低，依次將各評價單元評價因子賦值為100、80、60、40，采用多因素打分加權(quán)求和模型進行計算，得到各評價單元綜合評價值，最終將綜合分值大于80的定為建設(shè)最適宜區(qū)，將綜合分值屬于（60，80]區(qū)間的定為建設(shè)適宜區(qū)，將綜合分值屬于[40，60]區(qū)間的定為建設(shè)基本適宜區(qū)，將綜合分值為0屬于（0，40]區(qū)間的定為建設(shè)不適宜區(qū)。所建立的低丘緩坡土地建設(shè)適宜性評價指標體系見表4。

2.1.5 評價模型。

依據(jù)東川區(qū)土地利用特點，該研究采用靜態(tài)數(shù)學模型方法。靜態(tài)數(shù)學模型是指要描述的系統(tǒng)各量之間的關(guān)系是不隨時間的變化而變化的，一般用代數(shù)方程來表達。根據(jù)東川區(qū)評價因子和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取的可能性，計算公式為：

P=ni=1Wi×Ai

式中，P為綜合評價值；Wi為各項指標權(quán)重值；Ai為單個指標量化得分值。

在此模型中，彈性因子采用累加求和的方式計算、剛性因子采用求積的方式。其中彈性因子取值采取0～100分值進行賦值。剛性因子賦值為0或1，從而確保某一評價單元一個剛性因子為不適宜的即否定所有因子的適宜性。

2.2 評價結(jié)果

由于各評價因子的單位不同、量化數(shù)據(jù)的含義不同，無法進行直接比較。因此在每個因子評價過程后，須進行重分類，進行標準化，將量綱不同的各評價指標數(shù)據(jù)值轉(zhuǎn)換為無量綱的可比數(shù)據(jù)，并將剛性因子取值為Y=0或Y=1。根據(jù)修正后的評價結(jié)果，將評價單元的建設(shè)適宜性從高到低分為：得分0

由圖1可知，評價區(qū)域內(nèi)，最適宜面積為0，適宜建設(shè)土地資源5 035.74 hm2，占評價區(qū)總面積的5.53%；基本適宜建設(shè)土地資源71 274.5 hm2，占評價區(qū)總面積的78.27%。不適宜進行建設(shè)開發(fā)的土地面積14 754.07 hm2，占評價區(qū)總面積的16.2%（表5）。

3 結(jié)論與建議

昆明市東川區(qū)低丘緩坡土地資源豐富，全區(qū)低丘緩坡土地面積占國土總面積的48.81%，可開發(fā)利用的潛力較大。但是該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，地震活動頻繁，加上開發(fā)利用不當?shù)戎T多原因，水土流失較為嚴重，土地利用程度不高，后備土地資源不足。東川區(qū)應(yīng)根據(jù)低丘緩坡土地綜合開發(fā)建設(shè)適宜性評價結(jié)果和規(guī)劃建設(shè)目標，遵循維持地貌連續(xù)性和形態(tài)，維護區(qū)域自然山水生態(tài)格局，保留民族和傳統(tǒng)文化特色，保護歷史人文景觀等原則，合理確定低丘緩坡開發(fā)利用建設(shè)的總體布局。各類用地安排要在充分挖潛現(xiàn)有用地潛力的前提下，合理安排城鎮(zhèn)建設(shè)、工業(yè)園區(qū)、基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)業(yè)發(fā)展、生態(tài)建設(shè)等用地布局，通過功能互補、集中發(fā)展，促進各類用地在結(jié)構(gòu)、功能上的優(yōu)化配置，提高未利用地綜合開發(fā)利用水平和效率。

參考文獻

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