基于ArcGIS Engine的唐山南湖周邊土地商業(yè)開發(fā)適宜性評價系統(tǒng)構(gòu)建與實現(xiàn)

李寒冰，袁希平，甘 淑

(昆明理工大學(xué) 國土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650093)

基于ArcGIS Engine的唐山南湖周邊土地商業(yè)開發(fā)適宜性評價系統(tǒng)構(gòu)建與實現(xiàn)

李寒冰，袁希平，甘 淑*

(昆明理工大學(xué) 國土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650093)

以唐山南湖公園為例，在綜合考慮經(jīng)濟效益和環(huán)境影響的基礎(chǔ)上，選取了6個評價指標(biāo)，構(gòu)建評價模型。然后對商業(yè)開發(fā)適宜性評價系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計，采用C#語言結(jié)合ArcGIS Engine實現(xiàn)了基本操作、查詢、地質(zhì)條件分析、商業(yè)服務(wù)影響分析、環(huán)境影響分析、南湖周邊商業(yè)開發(fā)適宜性分析等系統(tǒng)功能。

唐山南湖； 商業(yè)開發(fā)； GIS； 土地適宜性評價

唐山南湖公園全稱唐山南湖城市濕地公園，位于河北省唐山市市中心南部2 km處，原采煤塌陷區(qū)。其總面積1 300 hm2，水面165 hm2，綠化面積400 hm2。南湖公園因擁有較大面積的濕地和綠地，可以降低城市熱島效應(yīng)、有效地防洪排澇、改善城市環(huán)境、保護(hù)和維持城市生物多樣性，同時也是城市居民的休閑娛樂場所[1]，這也使南湖周邊成為城市商業(yè)開發(fā)的黃金地帶。然而濕地生態(tài)一旦被破壞，便很難恢復(fù)。所以南湖周邊土地在進(jìn)行商業(yè)開發(fā)時，不僅要考慮如何獲得更大的經(jīng)濟效益，還要考慮對南湖公園生態(tài)環(huán)境的影響。鑒于此，本研究構(gòu)建商業(yè)開發(fā)適宜性評價系統(tǒng)，以輔助開展南湖周邊商業(yè)開發(fā)規(guī)劃、選址，并對南湖環(huán)境造成的影響進(jìn)行分析，以期達(dá)到南湖周邊商業(yè)開發(fā)和南湖生態(tài)、旅游協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

目前城市濕地保護(hù)方法和技術(shù)已日趨成熟，GIS方法也已經(jīng)用在了城市規(guī)劃、地產(chǎn)開發(fā)、城市濕地公園保護(hù)方面，但基于GIS的在某具體城市濕地公園周邊開發(fā)規(guī)劃的分析系統(tǒng)并不多。本系統(tǒng)是在這方面的一個嘗試，以期把城市和城市濕地兩者的發(fā)展結(jié)合起來，達(dá)到多贏的局面。

1 商業(yè)開發(fā)土地適宜性評價體系構(gòu)建

1.1 參評土地等級劃分

將南湖周邊參評土地分為3個等級：高度適宜(Ⅰ等地)：地形平坦、規(guī)整、坡度適宜，地質(zhì)條件良好，自然環(huán)境條件較為優(yōu)越，周邊基礎(chǔ)設(shè)施完善，人口密度和商服個數(shù)適中，是能適應(yīng)城市各項設(shè)施建設(shè)要求的用地；中等適宜(Ⅱ等地)：土地由于受某種或某幾種不利條件的影響，需要采取一定的工程措施改善其條件后，才適于修建的用地；一般不適宜(Ⅲ等地)：指用地條件極差，不適于修建的用地。

1.2 評價指標(biāo)選取

綜合考慮自然因素、經(jīng)濟因素和環(huán)境因素，并從中選取有主導(dǎo)作用，可以量化，易獲得的因子作為評價指標(biāo)。本研究最終選取如下指標(biāo)：坡度、地基承壓力、周邊商服個數(shù)、周邊人口密度、噪聲、污染物。其中噪聲和污染物為剛性指標(biāo)。

1.3 評價指標(biāo)權(quán)重確定

本研究采用層次分析法，確定各指標(biāo)權(quán)重。最終通過一致性檢驗，確定因子權(quán)重分別為：坡度0.10，地基承載力0.55，商服個數(shù)0.13，人口密度0.22。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 需求分析

系統(tǒng)面向的用戶主要是城市規(guī)劃決策者。系統(tǒng)的主要功能是在土地規(guī)劃方面輔助決策。

根據(jù)以上需求，并通過分析南湖特點，查閱資料，本系統(tǒng)應(yīng)該具有以下功能：(1)用戶創(chuàng)建規(guī)劃區(qū)，使用系統(tǒng)功能，分析本規(guī)劃區(qū)地質(zhì)條件適合規(guī)劃成何種功能區(qū)域；分析本規(guī)劃周邊商服個數(shù)，確定其對本規(guī)劃區(qū)的影響；分析被規(guī)劃區(qū)周邊人口密度，確定其對本規(guī)劃區(qū)的影響。(2)選擇規(guī)劃區(qū)，預(yù)測規(guī)劃區(qū)在噪聲和污染物方面是否可能對南湖生態(tài)造成影響。(3)提供商業(yè)開發(fā)規(guī)劃模型，供用戶結(jié)合以上分析結(jié)果計算，得出最終結(jié)論，輔助決策。

2.2 系統(tǒng)平臺以及語言選擇

本系統(tǒng)選用ESRI公司的ArcGIS 10.0系列軟件，輔以ESRI ArcGIS 10.0的二次開發(fā)工具ArcGIS Engine，及運行于.NET Framework之上的面向?qū)ο蟮母呒壋绦蛟O(shè)計語言C#進(jìn)行設(shè)計開發(fā)。

2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)需求分析，在綜合對比考慮并參考已有GIS應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)采用系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用層、數(shù)據(jù)管理層和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層的3層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)層包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，指明了數(shù)據(jù)的來源，數(shù)據(jù)管理層由Geodatabase數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，

它指明了數(shù)據(jù)的組織管理模式；系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用層采用Microsoft Visual Studio 2008平臺結(jié)合ArcEngine 10組件進(jìn)行軟件開發(fā)。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計

2.4 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

本系統(tǒng)的主要功能和特點包括：地圖的基本操作，南湖周邊商業(yè)開發(fā)土地適宜性分析，環(huán)境影響分析，系統(tǒng)功能專一，滿足用戶需求。

本系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能模塊有地圖操作模塊、查詢模塊、地圖量測模塊、土地適宜性分析模塊、環(huán)境影響分析模塊。功能模塊圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能的模塊

2.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本系統(tǒng)采用ArcGIS的Geodatabase存儲空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括水系、道路等；專題數(shù)據(jù)包括土地利用現(xiàn)狀、DEM等。空間數(shù)據(jù)采用專題分層的數(shù)據(jù)組織形式。屬性數(shù)據(jù)采用關(guān)系數(shù)據(jù)模型的形式進(jìn)行管理。本系統(tǒng)把需要的屬性數(shù)據(jù)設(shè)計成二維表，存入Geodatabase數(shù)據(jù)庫中。表的設(shè)計要符合一致的規(guī)范，便于系統(tǒng)的移植。屬性表主要包括：地質(zhì)條件屬性數(shù)據(jù)表、酒店餐飲屬性數(shù)據(jù)表等。表1為地質(zhì)條件屬性表的設(shè)計。

表1 地質(zhì)條件的屬性

3 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

3.1 地圖基本操作及量測

地圖操作模塊通過設(shè)計簡潔的按鈕，使用戶可以對南湖及周邊地圖進(jìn)行操作，包括放大、縮小、平移、全圖、點選、清除、編輯和量測等功能。

3.2 查詢模塊

包括屬性查詢和空間查詢功能。屬性查詢中，用戶通過輸入查詢語句、查詢要素，并在地圖中定位。空間查詢中，用戶可以指定要素，查詢其附近一定范圍內(nèi)的特定類型地物的個數(shù)，顯示要素名稱，并在地圖中定位。

3.3 土地開發(fā)適宜性分析模塊

此功能模塊包括地質(zhì)情況分析和商業(yè)分析功能。其中，地質(zhì)情況分析功能分析坡度和地基承載力2個指標(biāo)。采用疊置交分析方法，把規(guī)劃區(qū)和地質(zhì)情況2個圖層進(jìn)行疊置，生成具有原圖層全部屬性的新圖層，然后根據(jù)新圖層屬性表字段，得出2個規(guī)劃區(qū)地質(zhì)情況。

商業(yè)影響分析功能分析商服個數(shù)和人口密度2個指標(biāo)。選中規(guī)劃區(qū)，點擊商業(yè)服務(wù)影響程度分析。系統(tǒng)通過緩沖區(qū)分析，根據(jù)分析規(guī)劃區(qū)附近指定范圍內(nèi)的商服個數(shù)和人口密度，得出分析結(jié)果。

3.4 環(huán)境影響分析模塊

環(huán)境分析2個指標(biāo)為剛性指標(biāo)。利用緩沖區(qū)分析，根據(jù)用戶選擇的污染因子不同，生成緩沖距離不同的緩沖區(qū)，在緩沖區(qū)外即為不受影響的區(qū)域。

3.5 商業(yè)開發(fā)適宜性評價模型

首先，系統(tǒng)將各參評指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；然后根據(jù)確定好的各因子權(quán)重，計算各評價區(qū)塊的商業(yè)開發(fā)適宜性。

4 小結(jié)

唐山南湖公園是一個城市濕地公園，地理位置優(yōu)越，生態(tài)效益和經(jīng)濟效益良好。但是如果開發(fā)不夠科學(xué)，不僅不能收到良好的經(jīng)濟效益，還會對南湖環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞。本研究針對南湖特點選取了評價因子，并使用層次分析法，確定各因子權(quán)重，建立了評價模型。綜合考慮經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，開展南湖周邊商業(yè)開發(fā)土地適宜性分析，并研究其對南湖環(huán)境的影響。最后結(jié)合南湖實際情況，以GIS空間分析為輔助手段，開發(fā)了南湖周邊商業(yè)開發(fā)分析系統(tǒng)，實現(xiàn)了南湖周邊土地地質(zhì)條件分析、商業(yè)服務(wù)影響和人口密度影響分析、環(huán)境影響分析等功能。但本系統(tǒng)的開發(fā)工作還有待后續(xù)更深一層研究，繼續(xù)完善南湖周邊商業(yè)開發(fā)分析系統(tǒng)的評價模型模塊，使系統(tǒng)更加智能化、自動化。

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(責(zé)任編輯：侯春曉)

2016- 12- 21

李寒冰(1990—)，女，河北張家口人，碩士研究生，研究方向為土地集約利用與二次開發(fā)，E- mail：791958331@qq.com。

甘 淑(1964—)，女，云南昆明人，教授，博士生導(dǎo)師，E- mail: 980426744@qq.com。

10.16178/j.issn.0528- 9017.20170351

F293.2

A

0528- 9017(2017)03- 0528- 03

文獻(xiàn)著錄格式：李寒冰，袁希平，甘淑. 基于ArcGIS Engine的唐山南湖周邊土地商業(yè)開發(fā)適宜性評價系統(tǒng)構(gòu)建與實現(xiàn)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(3)：528- 530.