基于敏感因子的界首市泉河用地評價

趙曉敏 顧韓 郭楊 黃瑩

摘要基于“綠色發展”理念，以2014年界首泉河及周邊5個鄉鎮的遙感影像及統計資料為基礎數據，確定流域用地敏感因子，利用RS技術和GIS技術，對研究區土地利用信息進行敏感性分析，對界首市泉河區域的土地敏感性進行評價。結果表明，研究區內大部分區域屬于中敏感區，面積占62.6%，高敏感區與低敏感區各占6.7%和18.4%，不敏感區面積占12.3%。

關鍵詞生態敏感性；用地適宜性；用地布局；GIS

中圖分類號TU98文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）26-0071-03

Land Evaluation of Quan River in Jieshou City Based on Sensitive Factors

ZHAO Xiaomin1， GU Han1，2*， GUO Yang3 et al

（Heilongjiang Institute of Science and Technology， Harbin， Heilongjiang 150022；2. Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang 150040； 3. Harbin University， Harbin， Heilongjiang 150086）

AbstractBased on the development of “green” concept， the article used the remote sensing image in 2014 and statistical data of Quan River and 5 villages， to determine land use sensitive factors， and using RS technology and GIS technology， the sensitivity analysis of the information of land use and sensitivity evaluation to Quan River of Jieshou City were conducted. The results showed that most of the areas belong to the midsensitive and accounted for 62.6%， high ensitive and low sensitive areas accounted for 6.7% and 18.4%， respectively， insensitive area accounts for 12.3%.

Key wordsEcological sensitivity；Land suitability；Land layout；GIS

十八大將生態文明建設融入我國城鎮化進程中的各方面和全過程，推動生態環境和經濟的協調發展。傳統的以土地開發和經濟發展為前提的土地利用評價，已難以滿足區域發展的需求。以生態敏感性作為限制條件，展開用地適宜性評價，成為促進城鎮間生態經濟協同發展的綠色紐帶[1]，可以更加準確、清楚地為土地開發利用與生態資源保護提供科學依據，也能對生態系統的穩定性和城鎮建設可能帶來的生態問題進行預測。

生態敏感性評價通常包括對水土流失、集水區等敏感區的確定及區域內具有特殊價值的景觀和生態系統的風險評價等[2]，其目的是明確區域承受外界干擾能力、破壞后自身恢復能力。

生態敏感性是區域生態系統健康和穩定性的主要表現和評判方法，敏感程度越大表示環境受人類活動或自然因素破壞的可能性就越大，越不適宜開發和建設。

20世紀60年代，伊恩[3]提出了生態敏感性評價模型，并在大型生態系統中得以廣泛的應用[4]。隨著計算機技術的發展，生態敏感性評價對象和研究方法都趨于多元化[5]。國內關于生態敏感性的研究主要集中在水土流失、土地退化、洪澇災害等方面[6]，并在城市建設與規劃中得到重視[7]。因此，評價界首市泉河區域土地敏感性，提出用地適宜性程度的空間分布，可為區域的生態環境和社會經濟可持續發展奠定科學基礎，對界首市泉河示范帶的生態規劃和土地開發利用具有重要意義[8]。

1研究區概況與研究方法

1.1研究區概況

研究區位于安徽省界首市，屬泉河生態經濟示范帶的重要區段，總面積88.2 km2。生態環境保護較好，未見污染源，景觀類型豐富，農業種植形成季節性景觀。區域內包含5個鄉鎮，分別為磚集鎮、顧集鎮、泉陽鎮、代橋鎮和舒莊鎮，共41個行政村，人口約57 678人。居民點分散，無序蔓延，村莊占據農田現象突出，土地利用效率低。

1.2研究方法

1.2.1遙感數據預處理。

1.2.1.1數據采集與選擇。

以2014年界首市Landsat-7TM遙感影像作為基礎數據，影像選取上遵循云量少、噪音少、分辨率相對較高的影像選取原則，并對影像數據進行輻射校正和幾何校正，以提高分類精度。同時，結合安徽省統計年鑒、阜陽市統計年鑒、界首市統計年鑒及實地調研數據、其他統計數據和文獻資料作為參考。

1.2.1.2影像數據預處理。

遙感影像不同波段反應的光譜特征不同，一般都是單波段組成的，因此，研究前要進行波段融合和合成。運用ENVI 5.1中的Layer Stacking功能模塊實現波段融合，考慮到生態環境的復雜性和隨機性等特點，該研究的數據分析和地類提取仍以目視解譯為主，選取最佳波段組合會在很大程度上提高土地利用分類的精確度。在完成波段融合和最佳波段組合的選取后，對圖像進行裁剪、融合和增強等處理。

1.2.2基于SVM的土地利用信息提取。

參考全國土地分類標準，結合界首市級研究區內各鄉鎮的土地利用和覆蓋特征結果，將研究區土地利用類型分為農田、基本農田、林地、水域、居住用地、道路6類。根據研究區的水系和濕地分布特征，結合紋理特征分析和歸一化植被指數（NDVI），借助于支持向量機（SVM）對研究區土地利用進行分類。

1.2.3生態敏感因素指標選取與數據集成整理。

根據界首市泉河區域的生態環境以及區域內基本農田分布和濕地公園、自然保護區等生態限制，選取研究區生態敏感性評價因子（圖1）。

1.2.3.1植被選取。植被對于土地的生態貢獻主要體現在有機質生產、水土涵養等方面，不同類型的植被對土地的生態服務價值不同。在植被因子選取上，根據生態敏感性相關基礎，結合研究區生態現狀實地調研和資料分析，選取了具有代表性和綜合性的評價因子，即林地覆蓋率、濕地面積比例、農田面積比例[8]。

（1）林地覆蓋率。

歐陽志云等[9]和張明娟等[10]對國內陸地生態系統服務功能的研究表明，林地和草地對于減少土壤侵蝕、土地損失的貢獻最大。因此，植被覆蓋率越高，破壞后對區域生態影響越大，區域生態敏感性越高，結合研究區土地利用現狀，選取林地覆蓋率為評價指標。

（2）濕地面積比例與農田面積比例。

研究區內部有大面

積濕地公園，是維持研究區生態系統穩定的重要因素。近年來，城區全面擴張，人口急劇增加，土地利用類型的變化會影響研究區內部原有的景觀結構，改變生態過程，影響著研究區的健康狀態。因此，可將濕地面積比例作為重要的敏感性因子，以增加研究區敏感性分析結果的準確性。

土壤環境信息與地理空間位置之間存在典型的數量與時空關系，土壤環境空間數據是一種具有獨特特征的地球空間數據，能夠反映人類的施力、系統狀態、人類反饋與環境效應之間的時空關系、數量比例和特征性質，這種信息可以通過環境信息的數量化和圖形化來表示[9]。農田作為基本用地類型，是人們的生活保障，其土壤環境直接影響著農田的健康、社會穩定及區域的可持續發展。土地開發利用一旦對土壤造成破壞，恢復難度很大，因此土地的生態價值越高，土地的敏感性程度就越高，開發難度就越大。

1.2.3.2生態限制指標。

生態限制指標是指區域是否屬于國家為保護區域生態環境而通過實行相關政策劃定的具有特殊生態保護條例的已有的禁止開發區。該研究根據實地調查情況，將基本農田保護、濕地公園2個區域類型作為區域生態敏感性分析的生態限制指標。

1.3評價因子分級標準

根據研究區具體情況，結合以上方法，將生態敏感因素、自然因素、社會經濟因素指標標準分級，并進行重分類標準化處理。重分類分級標準見表1。

2結果與分析

2.1植被敏感

針對區域生態環境現狀和特征，敏感性因素選取了植被和生態限制2個派生因素。植被方面根據前文土地利用信息提取，選取了林地覆蓋率、濕地面積比例、農田面積比例3個評價指標。生態限制上，選取基本農田和濕地公園作為評價指標。該區域內的林地面積較少，大部分行政村內都是基本農田，其余行政村也有農田分布。根據實地調研和統計資料可知，區域內有水域和小片濕地零散分布，考慮到濕地提取的準確性不高和區域內生態環境特征，筆者將濕地和區域內水域合并，以水域敏感性權重來計算。利用ArcGIS對各類用地斑塊面積進行統計，得到各行政村的林地覆蓋率、濕地面積比例和農田比例，再根據單因子分級標準，利用ArcGIS對各植被評價因子重分類標準化處理后，經植被各評價因子相疊加，得到植被生態敏感性分級圖（圖2）。綜合分析圖2可知，研究區內大部分區域有大量植被覆蓋，屬于敏感性區域，少數行政村是極敏感和高敏感區。

2.2生態限制敏感

由于大部分行政村內都由基本農田或是尚未規劃有基本農田項目，代橋鎮區域的兩灣濕地公園于2015年被認證為國家級濕地公園，因此研究區大部分區域是有生態限制的。具體生態限制分布見圖3。

2.3生態敏感性綜合

綜合圖2、3，利用ArcGIS進行再次疊加，得到研究區生態敏感性等級分布情況（圖4），區域分為極敏感區、高敏感區、中敏感區、低敏感區和不敏感區5個等級。圖4顯示，研究區內大部分區域屬于中敏感區，占研究區的62.6%，高敏感區、低敏感區分別占6.7%和18.4%，

不敏感區僅占研究區的12.3%，位于距離濕地公園和泉河較遠的2個行政村，因此在土地利用規劃和示范帶建設中，要充分考慮各等級敏感區的生態服務功能。低敏感區生態服務功能較弱，適用于區域發展建設，建設過程中也要確保一定的生態用地，以保證研究區綠色廊道的連續性。

3結論與建議

該研究通過利用GIS技術結合敏感因子的方法，對界首市河段區域土地敏感性進行評價分析。結果表明，集中分布區為沿泉河途徑沿岸區域，是區域生態保護的核心層。土地在開發過程中，要嚴格把控生態保護紅線，禁止任何破壞生態系統穩定性的活動及項目建設。建議充分利用區域內濕地資源，以濕地保護、體驗及觀光為特色，打造濕地文化主題區，形成以生態保護為中心區的生態綠心。

參考文獻

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45卷26期趙曉敏等基于敏感因子的界首市泉河用地評價