用地適宜性評價方法與城市軌道交通用地適宜性

楊育文，謝紀海，吳先干，黃群龍

(武漢市測繪研究院，湖北 武漢 430022)

用地適宜性評價方法與城市軌道交通用地適宜性

楊育文*，謝紀海，吳先干，黃群龍

(武漢市測繪研究院，湖北 武漢 430022)

結合武漢第四期城市軌道交通建設規劃用地適宜性問題，介紹了相關規范推薦的定性方法、定量方法以及模糊綜合評判法，指出了定量方法中存在的問題，提出了改進思路。三種不同方法得到的結論可以相互比較和驗證，使得用地適宜性評判更為合理。

城市軌道交通；用地適宜性；模糊綜合評判

1 前 言

軌道交通泛指在城市中沿特定軌道運行的公共交通工具，如有軌電車、地鐵、輕軌、磁懸浮等，具有運量大、速度快、安全、準點、保護環境、節約用地等特點。優先發展以軌道交通為骨干的城市公共交通系統，是解決目前城市交通擁堵的根本出路。軌道交通建設和運營中，安全須放在首位，同時也要兼顧經濟性和環境保護。軌道交通一條線路少則數公里長，多則幾十千米甚至上百千米，常常跨越不同的地貌單元和地質災害易發區，地質環境條件復雜。另外，軌道交通大多位于城市中心商業區，人類活動影響大，一旦發生工程事故，損失巨大。因此，軌道交通規劃階段宜對其影響范圍進行用地適宜性分析。隨著我國城鎮化進程加快，建設用地適宜性評價是用地規劃研究的前沿和熱點，引起了廣泛的關注。許嘉巍等[1]建立了長春市建設用地評價系統。陳燕飛等[2]從保護南寧城市生態環境的角度為城市的土地利用提出建議。方曉麗[3]分析了杭州市建設用地適宜性。葉斌等[4]劃定南京市建設用地的適宜性。尹海偉等[5]對濟南市2004年城市建設用地的適宜性進行了評價。陸張維等[6]編制了基于建設用地適宜性評價的杭州中心城區建設用地布局方案。從我國目前開展的用地適宜性評判工作來看，大多選擇一城市或城市中一區域進行，結合工程進行評估的較少。

本文針對武漢第四期軌道交通建設規劃，采用相關規范推薦的方法和作者建立的模糊綜合評判模型，分別對沿線評估范圍內的規劃用地進行適宜性評判，評估結論用于規劃方案的可行性論證。

2 規范方法

2.1 軌道交通規劃初步方案

為了保證軌道交通建設的連續性，根據武漢市“建設國家中心城市，國家級綜合交通樞紐，公交都市”的綜合部署，在前三期建軌道交通建設的基礎上，開展第四期建設規劃，形成覆蓋主城區重點功能區和新城區城關鎮的軌道交通網絡。第四期建設規劃初步方案中(如圖1所示)，線路13條，總長 345.8 km，均按地鐵考慮。從圖1可以看出，13條軌道交通線路遍布武漢三鎮，大部分集中于中心城區。

圖1 軌道交通第四期建設規劃初步方案

2.2 定性方法

本次軌道交通建設用地適宜性分析的依據之一是國土資源部《地質災害危險性評估規范》(DZ/T0286-2015)[7]。根據規范要求，首先須進行地質災害現狀評估、建設中或運營中預測評估，然后進行地質災害危險性綜合評估。根據綜合評估結果以及地質災害危險性程度、防治措施難易程度和防治難度進行建設場地適宜性分級。用地適宜性劃分為適宜、基本適宜和適宜性差三個等級，評定標準如表1所示。

用地適宜性分級 表1

從圖1可以看出，13條線路中，大多穿過了不同的地貌單元，具有不同的地質環境條件，涉及不同的地質災害類型。因此，地質災害危險性現狀評估中，按照“段內相似、段際相異”的原則進行分段，使每一分段地質環境條件相似，地質災害類型、發育程度、危害程度等相似。依每段的具體地質環境條件、危害性程度分別進行評估。以12號線(環線)為例，該線路被分成七段，編號分別為12—①、12—②……12—⑦。

地質災害危險性現狀評估、預測預測評估中，每一條線路或分段被評估為地質災害危險性大或中等或小不等。綜合評估中，依據地質災害危險性現狀評估和預測評估確定的地質災害危險性級別以及各段存在的和可能引發的災種多少、規模、發育程度和承災對象社會經濟屬性等，按照“就高不就低”的原則進行。例如，12號線(環線)中第12—⑥段，現狀評估中地質災害危險性級別評定為小，而預測評判為危險性大，則地質災害危險性綜合級別評定為大。最后依據地質災害危險性綜合評估結論、地質災害防治難度和防治效果，由表1對評估區建設場地的適宜性做出定性評估。以下以12號線(環線)中第12—①為例，說明用地適宜性定性評估這一過程。

該分段線路大部分位于長江一級階地，地層呈二元結構，下伏碳酸鹽巖，承壓水頭高。局部部線路穿過三級階地，線路大部分穿過巖溶地面塌陷高易發區，部分線路穿越長江區域性斷層，地質環境條件復雜，人類活動影響大，地質災害危險性現狀評估和預測評估均為大，綜合評估也為大。作為地鐵過程，施工過程中引發、加劇地質災害的可能性大，防治難度也大。根據表1，評判第12—①評估范圍用地適宜性為“適宜性差”。

2.3 定量分析

用地適宜性定量分析，參考《城鄉規劃工程地質勘察規范》[8]中給定的方法。綜合考慮評估區內地形地貌、水文、工程地質、水文地質、不良地質作用和地質災害及活動斷裂等因素，采用多因子分級加權指數和法定量評價用地的適宜性：

(1)

式中：

Is—用地適宜性指數；

n—參評一級指標總數；

m—隸屬于第i項一級指標的參評二級指標總數；

ωi—第i項一級指標權重，一級指標的權重之和為1；

ωij—隸屬于第i項，每一級指標下的二級指標的權重之和為10。

Xj—參評因子的定量指數。

根據該規范中附錄D《評價因子的量化標準表》，結合軌道交通第四期規劃建設工程的特征，采用專家建議法綜合確定式(1)中各參評因子Xj的數值，其量化標準如表2所示。

評價因子Xj的量化標準表[9] 表2

續表2

根據該規范中表8.3.6評價單元的工程建設適宜性判定標準，根據式(1)計算得到的Is值，確定用地適宜性等級。評定標準如表3所示。

用地適應性判定標準 表3

根據表2、表3和式(1)，就可以進行用地適宜性定量分析。下面以12號線(環線)中的第12—①段評估范圍為例，說明用地適宜性指數值Is計算過程，其步驟如下：

(1)確定各參評因子的分位值：

①地形地貌。地形形態、地面坡度兩個因子分別按地形簡單、坡度小于10%考慮，根據表2，它們的取值分別9分、9分；

②水文。該段部分穿過長江，按洪水淹沒深度超過 1.0 m考慮，由表2得到2分；

③工程地質。巖土特征因子，按巖土種類多、分布不均勻、工程性質差考慮，由表2得到2分；

④水文地質。評價因子地下水埋深、土-水腐蝕性分別按小于 1 m和微腐蝕考慮，由表2分別得到2分和9分；

⑤不良地質作用和地質災害。巖溶塌陷、地面沉降分別按不穩定和沉降速率小于 30 mm/y考慮。據表2，它們的取值分別為2分和8分；

⑥活動斷裂。地震液化、活動斷裂分別按不液化、非全新活動斷裂考慮，由表2得到它們的取值分別為9分和7分。

(2)利用表2中規定的一級、二級指標權重值，根據式(1)計算該分段的適宜性指數Is。計算公式如下：

Is=0.05(59+59)+0.05102+0.25102+0.10(72+39)+0.50(52+58)+0.05(59+57)=43.6

(3)計算得到的Is<45，根據表3，評定第12—①段評估范圍內用地適宜性為“適宜性差”。

利用以上定量方法，對武漢城市軌道交通第四期建設規劃線路進行分析，得到的評判結果大部分與前面定性方法是一致的。

再舉一例：第12號線(環線)中的第12—⑥段。

該段跨越長江，位于長江江底，穿過區域性斷層，地質環境條件較復雜。

(1)各參評因子的分位值：

①地形地貌。地形形態、地面坡度兩個因子分位值取值均為5分；

②水文。分位值取1分；

③工程地質。分位值取5分；

④水文地質。評價因子地下水埋深、土-水腐蝕性分位值分別為1分和9分；

⑤不良地質作用和地質災害。巖溶塌陷、地面沉降分位值均為7分；

⑥活動斷裂。地震液化、活動斷裂分位值分別取值為9分和7分。

(2)利用表2中規定的一級、二級指標權重值，根據式(1)計算該分段的適宜性指數Is=57.9。

(3)根據表3，評定第12—⑥段評估范圍內用地適宜性為“基本適宜”。

對于跨越長江、漢江或湖泊的局部線路或分段，由于定量方法無法考慮隧道掘進過程中可能誘發的隧道涌水及產生的次生地質災害，評判結果偏于危險。另外，土壤和水環境污染的種類、污染程度等對城市用地往往影響較大，但表2中沒有包括水土污染這方面的評價因子。

建議在表2中一級指標“水文”項下增加“是否為水下工程”指標項，與二級指標“洪水淹沒可能”平行，并提高一級指標“水文”項權重值，同時將一級指標“水文地質”權重降低。表2 “巖土特性”中雖然包含了污染土，但沒有水污染項。建議將“水土環境污染”作為表2中“不良地質作用和地質災害”一級指標下的二級指標相，與“地面沉降”等指標平行，同時將“不良地質作用和地質災害”改為“地質災害與環境污染”，突出日益嚴重的水土污染對場地的不良影響。

3 模糊綜合評判法

用地適宜性是一個非常復雜的問題，涉及工程地質、地質災害、水文氣象、地形、地質環境等五個方面的因素[10]。《城鄉用地評定標準》第4.1.2條款中給出了用地適宜性評定指標體系：分特殊指標和基本指標兩種，共三級。一級指標中包括1個～9個評定指標，共涉及36個，共10個平行的子系統；二級指標包括工程地質、地形、水文氣象、自然生態、人為影響五個指標，共2個平行的子系統；三級指標包括特殊和基本指標兩個。依據這一指標體系，建立了三級模糊綜合評判模型[11]。下面簡要介紹基本指標子系統的模糊評判模型的建立過程。

根據《城鄉用地評定標準》規范中附錄F，基本指標適宜性評價分成4個等級，評價目標集V={不適宜，適宜性差，較適宜，適宜}，其分度值向量C={1，3，6，10}。

該級評判中包含有五個平行級評判。對任一參評指標的實際值xi，其隸屬度由以下線性隸屬函數確定：

(2)

(3)

(4)

(5)

同理，可以得到特殊指標的向量SB(2)。依據這兩個向量，由表4確定用地適宜性等級。

該模糊綜合評判方法已經在MapGIS平臺上完成了軟件開發。利用Microsoft Visual Studio編寫一個類CFuzzyDecision，實現模糊綜合評判的功能。將該類轉化為插件Landuse，與MapGIS K9 TDE進行交互作用。在MapGIS K9軟件平臺上，選定任意矩形評估范圍，就可以完成該范圍的用地適宜性模糊綜合評判，消息框給出評判結論。武漢城市軌道交通第四期建設規劃模糊綜合評判軟件主界面如圖2所示。

《城鄉用地評定標準》第3.0.3條款規定，用地適宜性等級分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個等級，分別對應適宜建設用地、可建設用地、不宜建設用地、不可建設用地。該規定可以與本文表1建立對應關系，即“適宜建設用地(Ⅰ類)”對應“適宜”、“可建設用地(Ⅱ類)”對應“基本適宜”、“不適宜建設用地(Ⅲ類)”對應“適宜性差”。因此，模糊綜合評判模型得到的結果，就與地質災害危險性評判結論建立了聯系。

通過對武漢城市軌道交通第四期建設規劃各線路分析知，模糊綜合評判得到的結論，與本文前面規范上推薦的方法基本一致。

4 結 論

解決我國目前城市交通擁堵的根本出路在于建立以軌道交通為骨干的城市公共交通系統。軌道交通常常跨越不同的地貌單元，地質環境條件復雜。要確保

圖2 模糊綜合評判方法的GIS主界面

工程的安全性、經濟性和減少對環境的不利影響，軌道交通規劃用地適宜性評價是首先必須考慮的問題。本文結合武漢第四期城市軌道交通建設規劃，介紹了用地適宜性評價的規范上推薦的方法和模糊綜合評判方法，它們采用了不同的評價指標體系，原理也各不相同，各有特點，評估結論利于國土資源規劃的宏觀管理與微觀控制。

[1] 許嘉巍，劉惠清. 長春市城市建設用地適宜性評價[J]. 經濟地理，1999(6).

[2] 陳燕飛，杜鵬飛，鄭筱津等. 基于GIS的南寧市建設用地生態適宜性評價[J]. 清華大學學報·自然科學版，2006(6).[3] 方曉麗. 杭州市建設用地適宜性評價研究[D]. 武漢：中國地質大學(武漢)，2008.

[4] 葉斌，程茂吉，張媛明. 城市總體規劃城市建設用地適宜性評定探討[J]. 城市規劃，2011(4).

[5] 尹海偉，張琳琳，孔繁花等. 基于層次分析和移動窗口方法的濟南市建設用地適宜性評價[J]. 資源科學，2013(3).[6] 陸張維，徐麗華，吳亞琪. 基于適宜性評價的中心城區建設用地布局——以杭州市為例[J]. 長江流域資源與環境，2016(6).

[7] DZ/T0286-2015. 地質災害危險性評估規范[S].

[8] CJJ57-2012. 城鄉規劃工程地質勘察規范[S].

[9] 融科·天城項目五期地質災害危險性評估報告[R]. 武漢市測繪研究院，2016.

[10] CJJ132-2009. 城鄉用地評定標準[S].

[11] 楊育文，敖晨霞，熊增強. 建設用地適宜性的模糊綜合評判法及其在GIS軟件平臺上的實現[J]. 城市勘測，2015(4).

Approaches to Planning Land Suitability and Application in Urban Rail Transport

Yang Yuwen，Xie Jihai，Wu Xiangan，Huang Quenlong

(Wuhan Geomatic Institute，Wuhan 430022，China)

This paper presents qualitative method，quantitative method and fuzzy comprehensive evaluation for land suitability. The former two methods are recommended in relevant codes. Using these methods，the planning land suitability is evaluated in the fourth urban rail transport in Wuhan. The shortcoming in quantitative method is pointed out and improvement is put forward. The results from these methods can be compared and checked each other so the suitability assessment is possibly reasonable and realistic.

URT；land suitability；fuzzy comprehensive evaluation

1672-8262(2016)06-156-05

P642.4

A

2016—08—07

楊育文(1963—)，男，博士，正高職高級工程師，主要從事巖土工程設計研究工作。